气密集水箱、轨道车辆的制作方法

本发明涉及轨道车辆卫生设备领域，特别是涉及一种气密集水箱、轨道车辆。

背景技术：

轨道车辆，如动车、高铁上均配置有洗漱池供乘客梳洗，乘客使用过程中不可避免会产生废水，若不能及时排出，会有很大的异味产生。通常处理方式是将洗漱池的出水装置直接连通在车外，让废水自然流下，排放在环境中。而行进中的车辆处于一个动态环境，会使车内外产生压差，车内压力短时变化过大会引起耳鸣等不适。

现有技术中，为避免车内压力短时变化过大，轨道车辆上一般采用水封、隔膜式排水阀或废水收集系统三种方式处置。其中，水封、隔膜式排水阀结构简单，成本低，但抗堵塞能力较差，需在出水管路设置过滤装置，并经常清洁维护；采用废水收集系统，污水处理效果较好，但系统结构复杂、庞大，造价及后期运维成本较高。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种气密集水箱、轨道车辆，以解决现有技术中轨道车辆中废水处理效果差的缺陷。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种气密集水箱，包括集水箱本体、浮球、摆门、排气盒；所述集水箱本体的侧壁设有进水口，所述摆门设置在所述集水箱本体的内侧壁的进水口处；所述浮球置于所述集水箱本体底部的出水口处；所述集水箱本体的顶部设有排气盒，所述集水箱的内部空间通过所述排气盒与外界连通。

其中，所述排气盒包括盒盖和浮子，所述盒盖设有通气孔，所述浮子位于所述通气孔下方。

其中，所述通气孔与所述浮子之间设有密封条。

其中，所述浮子的材质的综合密度小于水，所述密封条的材质为橡胶。

其中，所述盒盖与所述集水箱本体之间设有第一密封垫。

其中，所述集水箱本体包括水箱箱体和箱盖，所述箱盖与所述水箱箱体之间设有第二密封垫。

其中，所述集水箱本体的底部设有阶梯形凹槽，所述凹槽与所述出水口连通，所述浮球设于所述凹槽内。

其中，所述集水箱本体的底部倾斜。

其中，所述摆门通过转轴设置在所述集水箱本体的内侧壁上，所述转轴上设有弹簧。

其中，设有所述进水口的所述内侧壁向下倾斜设置。

本发明还提供一种轨道车辆，配置有如上所述的气密集水箱。

(三)有益效果

本发明提供的气密集水箱，通过利用集水箱中浮子自身的重力和受到的浮力实现了集水箱出水口的开启和关闭，实现了出水过程中污物无残留、排放干净迅速的效果，增强了集水箱的抗堵塞能力，不需要经常清洁维护，成本低廉，结构简单易于实现，能应用在轨道车辆中卫生间、洗脸间、厨房等各种恶劣环境，且具有较强的车内外压差耐受力，在不同的压差环境下实现不同的功能，保证集水箱的正常使用。集水箱的设置不仅对水池中的废水排放起到了缓冲作用，而且车内正压工况下能临时储存一定废水。

附图说明

图1为本发明实施例提供的气密集水箱积水过程示意图；

图2为本发明实施例提供的气密集水箱排水过程示意图；

图3为本发明实施例提供的气密集水箱车内正压时积水过程示意图；

图4为本发明实施例提供的气密集水箱车内负压时积水过程示意图；

图5为本发明实施例提供的气密集水箱中盒盖与浮子配合的剖视图；

图中，1、水箱箱体；2、浮球；3、摆门；4、水池；5、轴座；6、弹簧；7、水箱盖；8、盒盖；9、浮子；10、密封条；11、第一密封垫；12、第二密封垫。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的气密集水箱积水过程示意图；图2为本发明实施例提供的气密集水箱排水过程示意图；图3为本发明实施例提供的气密集水箱车内正压时积水过程示意图；图4为本发明实施例提供的气密集水箱车内负压时积水过程示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种气密集水箱，包括集水箱本体、浮球2、摆门3、排气盒。集水箱设置在轨道列车内或车外(设在车外时需将排气盒通气孔引至车内)，可以应用在卫生间、洗脸间、厨房等地，与水池4连通。例如设置在洗脸间，与洗脸池的排水口连通。集水箱本体为箱体结构，至少有一个侧壁为平面结构。平面结构的侧壁上设有进水口，该进水口与水池4的排水口连通，水池4中的水能通过进水口流入集水箱本体内部。在集水箱本体的内侧壁的进水口处设置有摆门3，摆门3用于封堵或打开进水口，以控制水池4内的水是否能通过进水口流入集水箱。摆门3具有一定重量，通过转轴固定在集水箱本体的内侧壁，转轴设置在侧壁上的轴座5上。摆门3与集水箱本体的内侧壁紧密贴合，将内侧壁的进水口封堵住，将水池4与集水箱的内部空间隔离开。进水口被封堵时，水池4中的水不能进入集水箱。此外，转轴上可设置弹簧6，使得摆门具有一定的恢复力。集水箱的底部设有出水口，具有一定重量的浮球2放置在集水箱本体底部的出水口处。浮球2的球径大于出水口的口径，这样浮球2既不会进入出水口，由于自身重力还能对出水口实现封堵功能。水箱本体的顶部设有排气盒，排气盒用于切断或连通集水箱的内部空间和外界环境。由于集水箱的内部空间容积是固定的，当水池4内的水排入集水箱内时，若此时浮球2未浮起，集水箱内的空间随着水的排入而减小，此时需要将空间内的空气排入车内，以使水池4内的水能顺利排入。

排气盒包括盒盖8和浮子9，如图5所示，集水箱本体的顶部有通孔，盒盖8倒扣在通孔上方，盒盖8上设有通气孔，浮子9位于通气孔下方、集水箱本体的通孔上方，浮子9与排气盒之间有一定的间隙，浮子9底部与集水箱本体接触的位置设置有通气槽道。浮子9是顶部设置为弧面结构，保证浮子浮起时与密封垫能可靠接触密封。正常状态下，由于浮子9自身有一定重力，会位于集水箱本体顶部，这样在集水箱本体顶部的通孔、浮子9底部的通气槽道、排气盒盒盖8上的通气孔之间形成空气通路，空气能在外部环境和集水箱内部自由流通。

如图1和图2所示，集水箱的工作原理如下：

水池4中积蓄一定量的水，此时由于摆门3的自重，集水箱的进水口被封堵，水池4中的水位逐渐升高。水位升高过程中，会产生一定的水压，当水池4中的水位足够高时，产生的压力足以推动摆门3摆动，此时摆门3受水的压力被推开，如图2中所示，集水箱的进水口被打开，水池4中的水进入集水箱中。随着集水箱中水量的增多，内部的空气通过排气盒被排至车内。当集水箱内水量达到一定值时，浮球2受到的浮力大于其自身的重力，浮球2浮起，集水箱本体底部的出水口被打开，水被排出。随着内部水量的减少，浮球2重力接近于浮力，浮球2落下，将排水口封堵住，完成一次排水过程。由于浮球2浮起时，出水口被全部打开，沉积在底部的污物能顺利通过出水口排出，不会堵住出水口，实现污物无残留排水过程。

集水箱中无水的状态下，当车内与车外有压差时，例如车内气压大于车外气压时，如图3中所示，集水箱内的气压大于车外的气压，此时集水箱内空间与车内环境通过排气盒连通，气压一致。浮球2受到车内对其施加的压力大于车外对其施加的压力，被紧紧抵在出水口上，进而实现集水箱的密封，此时集水箱中存储的水量增多。当车内气压小于车外气压时，如图4中所示，浮球2被顶起，集水箱内气压升高，摆门3被抵在进水口上，将进水口封闭；此时集水箱内部空间与车内外相通，由于浮子9周边的间隙小，不会造成车内压力短时波动大，不会引起耳鸣。车内外无压差时，水正常排放。

当车外长时间负压时，集水箱中能存储一定量废水，维持用水设备短时连续使用，直至水量上升至将排气盒中的浮子9浮起，浮子9与排气盒通气孔接触，将通气孔封堵，防止水溢出。

本发明提供的气密集水箱，通过利用集水箱中浮子自身的重力和受到的浮力实现了集水箱出水口的开启和关闭，实现了出水过程中污物无残留、排放干净迅速的效果，增强了集水箱的抗堵塞能力，不需要经常清洁维护，成本低廉，结构简单易于实现，能应用在轨道车辆中卫生间、洗脸间、厨房等各种恶劣环境，且具有较强的车内外压差耐受力，在不同的压差环境下实现不同的功能，保证集水箱的正常使用。集水箱的设置不仅对水池中的废水排放起到了缓冲作用，而且车内正压工况下能临时储存一定废水。

在上述实施例的基础上，通气孔与浮子9之间设有密封条10。如图5中所示，密封条10卡接在通气孔的边沿，也可直接粘贴在通气孔下方，设置在浮子9浮起时与排气盒接触的位置处。优选的，密封条10的材质采用橡胶，这样能提高密封性能。浮子的材质的综合密度小于水，这样在集水箱的水达到一定量时，能将浮子浮起，时浮子抵住密封条，实现密封功能，防止集水箱的水外溢。

在上述实施例的基础上，排气盒的盒盖8与集水箱本体之间设置第一密封垫11。排气盒盒体与集水箱本体可拆卸连接，方便内部浮子9的更换，连接时增加第一密封垫11，增强密封性能。

在上述实施例的基础上，集水箱本体设置为分体式结构，包括水箱箱体1和水箱盖7，水箱盖7与水箱箱体1均设置用于连接二者的法兰结构，连接时中间设置第二密封垫12，增强密封性能。这样在使用过程中能方便地拆下水箱盖查看箱体内的环境，便于更换浮球、进行管道疏通等工作。

第一密封垫11和第二密封垫12均可采用橡胶垫，或者其他的密封材料。

在上述实施例的基础上，集水箱本体的底部设有阶梯形凹槽，如图1中所示。凹槽与出水口连通，浮球2设于凹槽内。这样浮球2在浮起排水后，能快速返回至出水口处，不会移到其他位置而致使出水口不能封堵。优选的，集水箱本体的底部倾斜设置，这样在浮球2落下时，会自然滚落至出水口处。

在上述实施例的基础上，设有进水口的内侧壁可以向下倾斜设置。这样封堵在进水口处的摆门3也有一定的倾斜角度，仅依靠摆门自身重力便可关闭。

此外，本发明还提供一种轨道车辆，配置有如上所述的气密集水箱，使得轨道车辆内的废水能实现顺畅地排放。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。