真空操作阀及真空便器的制作方法

本实用新型涉及气动控制阀领域，更具体地，涉及一种真空操作阀及真空便器。

背景技术：

目前铁路客车卫生间应用的真空便器系统通常需要在系统的污物箱内保持一定的真空，其真空的产生及真空度控制采用电气操作及控制。例如采用电磁阀为真空喷射器提供产生真空所需的压缩空气，通过采用工业真空开关检测真空度的高低，从而控制电磁阀的开闭。

这种采用电气控制真空产生及真空度的真空便器整体控制系统也是采用电气控制。这造成了真空便器的成本高，系统复杂，且电气元件在卫生间内潮湿又有腐蚀性的环境下寿命低。对于具体上述的电气操作的真空产生及真空度控制组件中，电磁阀和真空开关的损坏比较高，尤其是真空开关，除了卫生间环境对其的腐蚀，内部介质的腐蚀更严重，造成真空开关是这种真空便器系统的最大故障点之一。

近年来，有厂家开始开发低成本的气动控制真空便器系统，即采用真空便器系统内部的真空进行系统动作的操作。相应的真空产生及真空度控制亦需要采用气动方式控制。这种真空便器的按钮与控制器及真空产生操作阀组合为一体，具体说按钮与真空产生操作阀安装在控制器的两端，且按钮、控制器、真空产生操作阀共用公用的操作阀杆。按下按钮，操作阀杆下移，使真空产生操作阀打开，系统开始产生真空，当真空达到一定真空度时，控制器操作阀杆上移，关闭真空产生操作阀，同时系统开始由时间控制器控制系统的其它阀的动作。

这种气动控制真空产生及真空度的方式，由于按钮、控制器、真空产生操作阀组合在一起，即按钮按下时才开始在系统中产生真空，就铁路客车真空便器来说，产生需要的真空大致需要20秒以上，也就是说，便器使用者从按下按钮到便器开始冲水、排空等动作需要等待20秒以上。这会给便器使用者造成便器有故障的想法，要么不停的再按按钮，要么就直接离开卫生间。国内乘客多，上卫生间频率高，去卫生间看到上次使用者未冲洗的便器的概率极高。

因此有必要研发一种低成本、耐腐蚀且对真空产生及真空度控制与便器操作分开的真空操作阀及真空便器。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种真空操作阀及真空便器，该真空操作阀低成本、耐腐蚀且对真空产生及真空度控制与终端装置分开操作。

为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种真空操作阀，其特征在于，包括：

壳体；

控制室，所述控制室设置于所述壳体上部，所述控制室内部设置有：控制室膜片、控制室阀杆及控制室复位弹簧，所述控制室膜片将所述控制室分隔为控制室上腔室及控制室下腔室，所述控制室阀杆一端连接于所述控制室膜片另一端位于气体通道内，所述控制室复位弹簧设置于所述控制室底部与所述控制室膜片之间，所述控制室阀杆底部设有控制室阀杆密封件，当所述控制室阀杆上下运动时，所述控制室阀杆密封件能够使所述控制室下腔室与壳体外部连通或者隔断；

操作室，所述操作室设置于所述壳体下部，所述操作室内部设置有：操作室膜片、操作室阀杆及操作室复位弹簧，所述操作室膜片将所述操作室分隔为操作室上腔室及操作室下腔室，所述操作室阀杆一端连接于所述操作室膜片另一端位于气体通道内，所述操作室复位弹簧设置于所述操作室顶部与所述操作室膜片之间，所述操作室阀杆底部设有操作室阀杆密封件，当所述操作室阀杆上下运动时，所述操作室阀杆密封件能够控制供气管道连通或者隔断；

气体通道，所述气体通道包括：控制室平衡通道、控制室与操作室平衡通道及供气管道，所述控制室平衡通道设置于所述控制室下腔室一侧连通于终端装置，所述控制室与操作室平衡通道通过多条管道连通于控制室下腔室、操作室上腔室及壳体外部，所述供气管道设置于壳体内部分别连通于真空生成装置、操作室下腔室及终端装置。

优选地，所述控制室顶部设置有磁铁，所述控制室膜片顶部设置有磁性件。

优选地，所述控制室与操作室平衡通道与所述控制室下腔室的连接处设置有单向阀。

优选地，所述操作室阀杆密封件为密封圈。

优选地，所述控制室与操作室平衡通道中所述制室与操作室平衡通道与所述控制室下腔室连通管道的直径大于所述控制室阀杆的直径。

优选地，所述供气管道中所述供气管道与所述操作室下腔室连通管道的直径大于所述操作室阀杆直径。

优选地，所述供气管道的一端连通于真空生成装置，所述供气管道与所述真空生成装置连接处设置有过滤膜。

根据本实用新型的另一方面提供了一种真空便器，包括真空操作阀。

优选地，还包括：真空喷射器所述真空喷射器通过管道连接于所述供气管道。

优选地，还包括：污物箱，所述污物箱的一端通过管道连接于所述真空喷射器，所述污物箱的另一端通过管道连通于所述控制室平衡通道。

本实用新型的有益效果在于：真空操作阀设置于真空输出管线中，真空输出管线通过供气管道形成闭合通路，真空操作阀通过控制供气管道的开启与闭合实现控制真空输出与闭合。真空操作阀通过控制室平衡通道连接于真空输出管线，检测真空输出管线的真空度情况。进而实现了控制室检测是否需要供给真空，操作室实现真空输出。该真空操作阀低成本、耐腐蚀且对真空产生及真空度控制与便器分开操作

本实用新型的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本实用新型一个实施例的真空操作阀示意图。

图2示出了根据本实用新型一个实施例的真空便器剖面图。

附图标记说明：

101、控制室上腔室；102、控制室下腔室；103、磁铁；104、控制室膜片；105、磁性件；106、控制室复位弹簧；107、单向阀；108、控制室平衡通道；109、控制室阀杆密封件；110、控制室与操作室平衡通道；111、操作室上腔室；112、操作室下腔室；113、供气管道；114、操作室膜片； 115、操作室阀杆；116、操作室复位弹簧；117、操作室阀杆密封件；200、真空喷射器；300、污物箱；400、真空生成装置；500、终端装置。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本实用新型的一方面提供一种真空操作阀，其特征在于，包括：

壳体；

控制室，所述控制室设置于所述壳体上部，所述控制室内部设置有：控制室膜片、控制室阀杆及控制室复位弹簧，所述控制室膜片将所述控制室分隔为控制室上腔室及控制室下腔室，所述控制室阀杆一端连接于所述控制室膜片另一端位于气体通道内，所述控制室复位弹簧设置于所述控制室底部与所述控制室膜片之间，所述控制室阀杆底部设有控制室阀杆密封件，当所述控制室阀杆上下运动时，所述控制室阀杆密封件能够使所述控制室下腔室与壳体外部连通或者隔断；

操作室，所述操作室设置于所述壳体下部，所述操作室内部设置有：操作室膜片、操作室阀杆及操作室复位弹簧，所述操作室膜片将所述操作室分隔为操作室上腔室及操作室下腔室，所述操作室阀杆一端连接于所述操作室膜片另一端位于气体通道内，所述操作室复位弹簧设置于所述操作室顶部与所述操作室膜片之间，所述操作室阀杆底部设有操作室阀杆密封件，当所述操作室阀杆上下运动时，所述操作室阀杆密封件能够控制供气管道连通或者隔断；

气体通道，所述气体通道包括：控制室平衡通道、控制室与操作室平衡通道及供气管道，所述控制室平衡通道设置于所述控制室下腔室一侧连通于终端装置，所述控制室与操作室平衡通道通过多条管道连通于控制室下腔室、操作室上腔室及壳体外部，所述供气管道设置于壳体内部分别连通于真空生成装置、操作室下腔室及终端装置。

具体地，真空操作阀设置于真空输出管线中，真空输出管线通过供气管道形成闭合通路，真空操作阀通过控制供气管道的开启与闭合实现控制真空输出与闭合。真空操作阀通过控制室平衡通道连接于真空输出管线，检测真空输出管线的真空度情况。进而实现了控制室检测是否需要供给真空，操作室实现真空输出。

具体地，真空操作阀通过控制室平衡通道连接于真空输出管线，检测真空输出管线的真空度情况。在真空度不足时，控制室复位弹簧将控制室膜片推向控制室顶部，此时控制室阀杆上移，控制室阀杆密封件闭合控制室与操作室平衡通道中控制室下腔室与操作室上腔室的通路，操作室上腔室内的压力为大气压力，操作室复位弹簧将操作室膜片推向操作室底部，此时供气管道连通，实现真空的输出。当真空输出达到设定值时，由于控制室下腔室通过控制室平衡通道连通于真空输出管道，使控制室下腔室内大气压力小于外部大气压力，在大气压力作用下，克服控制室复位弹簧的作用力，使控制室膜片及控制室阀杆下移，封闭控制室与操作室平衡通道中控制室下腔室与壳体外部的通路，同时打开控制室与操作室平衡通道中控制室下腔室与操作室上腔室的通路，将控制室下腔室内的真空输出到操作室下腔室，使操作室膜片上移，带动操作室阀杆及操作室阀杆密封件上移闭合供气管道，同时闭合真空输出管道，停止真空输出。如此形成一个操作循环。

具体地，终端装置可以为真空便器、真空包装器、真空钎焊、真空镀膜器等现有常规需要真空输出的装置，真空生成装置能够产生真空属于现有技术手段，通过管线连接于真空输出管线检测真空度是指通过现有真空度检测仪检测管线内的负压真空，检测管线内的空气稀薄程度属于现有技术手段。

具体地，通过将本发明的真空操作阀设置在真空输出管线回路内，控制真空的输出与闭合，操作方便、低成本、耐腐蚀同时对真空产生及真空度控制与终端装置分开进行。

作为优选方案，所述控制室顶部设置有磁铁，所述控制室膜片顶部设置有磁性件。

具体地，当真空输出管道真空度不足时，控制室膜片上移时，设置于控制室顶部的磁铁与设置于控制室膜片顶部的磁性件相吸引，进而缩短了控制室膜片上移的时间，同时在真空输出管线真空度较高时，控制室内存在一定真空，控制室膜片需要克服磁性力及控制室复位弹簧作用力才能够实现下移，便于对控制室膜片下移的控制。

作为优选方案，所述控制室与操作室平衡通道与所述控制室下腔室的连接处设置有单向阀。设置单向阀真空仅能通过控制室下腔室及控制室与操作室平衡通道输出值操作室上腔室，便于保持操作室上腔室压力的稳定性，使不需要输出真空时操作室阀杆密封件对供气管道的闭合效果更佳。

作为优选方案，所述操作室阀杆密封件为密封圈。

作为优选方案，所述控制室与操作室平衡通道中所述制室与操作室平衡通道与所述控制室下腔室连通管道的直径大于所述控制室阀杆的直径，以便于在真空输出管道真空度较高时，真空经由控制室下腔室输出至操作室上腔室，同时便于控制室阀杆上下移动。

作为优选方案，所述供气管道中所述供气管道与所述操作室下腔室连通管道的直径大于所述操作室阀杆直径，便于操作室阀杆上下移动，能够更准确的控制供气管道的开启与闭合。

作为优选方案，所述供气管道的一端连通于真空生成装置，所述供气管道与所述真空生成装置连接处设置有过滤膜，滤膜的设置防止污染物进入真空操作阀。

根据本实用新型的真空便器，包括真空操作阀。

作为优选方案，还包括：真空喷射器所述真空喷射器通过管道连接于所述气体通道。

作为优选方案，还包括：污物箱，所述污物箱的一端通过管道连接于所述真空喷射器，所述污物箱的另一端通过管道连通于所述气体通道。

实施例1：

图1示出了根据本实用新型一个实施例的真空操作阀示意图。

如图1所示，该水增压装置包括：

根据本实用新型的一方面提供一种真空操作阀，其特征在于，包括：

壳体；

控制室，所述控制室设置于所述壳体上部，所述控制室内部设置有：控制室膜片104、控制室阀杆及控制室复位弹簧106，所述控制室膜片104 将所述控制室分隔为控制室上腔室101及控制室下腔室102，所述控制室阀杆一端连接于所述控制室膜片104另一端位于气体通道内，所述控制室复位弹簧106设置于所述控制室底部与所述控制室膜片104之间，所述控制室阀杆底部设有控制室阀杆密封件109，当所述控制室阀杆上下运动时，所述控制室阀杆密封件109能够使所述控制室下腔室102与壳体外部连通或者隔断；

操作室，所述操作室设置于所述壳体下部，所述操作室内部设置有：操作室膜片114、操作室阀杆115及操作室复位弹簧116，所述操作室膜片 114将所述操作室分隔为操作室上腔室111及操作室下腔室112，所述操作室阀杆115一端连接于所述操作室膜片114另一端位于气体通道内，所述操作室复位弹簧116设置于所述操作室顶部与所述操作室膜片114之间，所述操作室阀杆115底部设有操作室阀杆密封件117，当所述操作室阀杆115 上下运动时，所述操作室阀杆密封件117能够控制供气管道113连通或者隔断；

气体通道，所述气体通道包括：控制室平衡通道108、控制室与操作室平衡通道110及供气管道113，所述控制室平衡通道108设置于所述控制室下腔室102一侧连通于终端装置500，所述控制室与操作室平衡通道110通过多条管道连通于控制室下腔室102、操作室上腔室111及壳体外部，所述供气管道113设置于壳体内部分别连通于真空生成装置400、操作室下腔室 112及终端装置500。

其中，所述控制室顶部设置有磁铁103，所述控制室膜片104顶部设置有磁性件105。

其中，所述控制室与操作室平衡通道110与所述控制室下腔室102的连接处设置有单向阀107。

其中，所述操作室阀杆密封件117为密封圈。

其中，所述控制室与操作室平衡通道110中所述制室与操作室平衡通道与所述控制室下腔室102连通管道的直径大于所述控制室阀杆的直径。

其中，所述供气管道113中所述供气管道113与所述操作室下腔室112 连通管道的直径大于所述操作室阀杆115直径。

其中，所述供气管道113的一端连通于真空生成装置400，所述供气管道113与所述真空生成装置400连接处设置有过滤膜。

使用时，真空操作阀设置于真空输出管线中，真空输出管线通过供气管道113形成闭合通路，真空操作阀通过控制供气管道113的开启与闭合实现控制真空输出与闭合。真空操作阀通过控制室平衡通道108连接于真空输出管线，检测真空输出管线的真空度情况。进而实现了控制室检测是否需要供给真空，操作室实现真空输出。

实施例2

图2示出了根据本实用新型一个实施例的真空便器剖面图。

如图2所示，该真空便器，包括实施例1所述的真空操作阀。

其中，还包括：真空喷射器200，所述真空喷射器200通过管道连接于所述供气管道113。

其中，还包括：污物箱300，所述污物箱300的一端通过管道连接于所述真空喷射器200，所述污物箱300的另一端通过管道连通于所述控制室平衡通道108。

使用时，在污物箱300及控制室平衡通道108中真空度没有或不足时，同样控制室下腔室102内的真空度亦不足，此时控制室复位弹簧106的弹力将控制室膜片104推至控制室上腔室101的顶部位置，且控制室使膜片上的磁性件105与控制室上腔室101顶部的磁铁103吸合。控制室阀杆随着控制室膜片104的上移将控制室与操作室平衡通道110中控制室下腔室 102与操作室上腔室111的通路封堵。控制室与操作室平衡通道110于壳体外部，使操作室上腔室111内为大气压力，则操作室复位弹簧116将操作室膜片114推至操作室下腔室112底部，操作室阀杆115则将供气管道113 打开，压缩空气通过供气管道113输出到真空喷射器200，开始在系统污物箱300中产生真空。

随着真空度的上升，控制室下腔室102中的真空度也在上升，当控制室下腔室102中的真空度达到设定值时，控制室膜片104上下的压力差将克服磁力和控制室复位弹簧106的弹簧力推动控制室膜片104带动控制室阀杆下移，控制室与操作室平衡通道110中控制室下腔室102与操作室上腔室111的通路打开，同时封堵控制室与操作室平衡通道110与壳体外部的通路，真空通过单向阀107及控制室与操作室平衡通道110输出至操作室上腔室111中，由于真空的进入，使操作室上膜片上下产生压力差，推动操作室上腔室111膜片带动操作室上腔室111阀杆上移，闭合供气管道113，停止为真空喷射器200提供压缩空气，从而停止真空产生过程。

随着便器的使用或其它原因造成污物箱300内真空度的降低，一旦真空度低到设定值时，控制室弹簧将控制室推动膜片上移，开始新一轮的真空产生过程。

其中单向阀107的设置是为了减少操作室上腔室111内真空度的波动，以保证操作室阀杆115对供气管道113的有效封堵。

通常情况下为保证供气管道113快速打开和关闭，操作室上腔室111 的容积应设置比较小，以便能快速形成真空和常压。操作室膜片114底部及操作室下腔室112底部也可以设置磁铁103辅助供气管道113快速打开和关闭。

同样为防止操作室上腔室111内真空泄漏或其它原因造成的对供气管道113密封不好，也可以采用磁铁辅助操作室阀杆115对供气管道113进行密封。

另外在实际应用中，例如在整列客车运行前开始供应压缩空气时，为防止压缩空气压力未上升到一定程度，而此时由于系统中没有真空造成供气管道113处于打开状态，进一步影响到压缩空气压力的上升，本实施例可以在真空喷射器200上设有压力阀，只有压缩空气达到一定压力才能为提供压缩空气。压力阀可以采用有一定打开压力的单向阀107或其它结构的阀。很显然整列客车也可以采用整体控制的压缩空气供应，即在运行前在压缩空气压力达到之后为真空便器系统供应压缩空气，在运行结束后中断压缩空气的供应。

当然，在污物箱300的污水管路未完全关闭或污物箱300本身存在泄漏的情况下，会造成真空喷射器200一直工作而建立不了系统所需的真空，造成铁路客车上压缩空气的大量浪费，甚至对铁路客车的制动造成影响。因此对于本实用新型，进一步地可以在控制室膜片104或操作室膜片114 或壳体上加装磁性开关以检测真空产生及真空度控制的工作状态，从而对外进行报警，尽早进行故障处理，虽未在图示实例中注明，仍属于本实用新型的范围。

为进一步防止在真空产生期间，真空便器的动作，例如排泄阀打开进行便器污物排空，由于此时正在真空产生，有可能造成污物及水汽更容易到达真空喷射器200，因此可以在排泄阀打开时，直接将操作排泄阀的真空直接引入到控制室与操作室平衡通道110通中与壳体外部的通路，强制将真空喷射器200终止动作，在排污结束时，自动将控制室与操作室平衡通道110通恢复正常状态，这种操作属于常规技术手段。

真空产生及真空度控制阀采用耐腐蚀材料制作，优先采用工程塑料，采用模具制作。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。