低能耗气冲厕所系统及冲厕控制方法与流程

allin2023-04-13  140



1.本发明涉及低能耗气冲厕所系统及冲厕控制方法。


背景技术:

2.气冲厕所采用气冲便器,气冲便器的出口设有负压阀(或称负压控制阀,由负压进行阀门的启闭控制),通过负压阀连接负压管路,当负压阀开启时,便器内的污水(混合物)被抽入负压管路,进而通过负压管路输送至相应的处理中心(负压站)。
3.现有负压阀的控制接口(控制阀门启闭用的负压接口)通常通过气源连接管连接负压管路,以负压管路的负压作为控制负压阀启闭的负压,在负压阀的控制接口上设有相应的负压阀控制阀,用于气源连接管的通断,当负压阀控制阀开启时,气源连接管导通,负压管路上的负压施加到负压阀的控制接口,使负压阀开启,便器中的污水(混合物)被抽入负压管路,便器上的冲厕按钮或自动感应器接入负压阀控制阀的控制装置(便器控制器),便器控制器接收到手动按钮信号或相应的自动感应信号后,依据设定的程序或方式控制负压阀控制阀的动作,进而控制负压阀的开启和关闭。然而,由于负压阀的控制气源要求较高的负压(真空度),要保证控制的有效性,需要在负压管路上维持较高的负压,由此导致负压站的动力消耗很高,同时用户冲厕时还会产生很大的噪音,在负压管路中的负压达不到控制气源的要求时,则会影响负压阀的动作或开度,不仅需要较长的冲厕时间,导致额外动力消耗,而且还易于出现管道堵塞的问题。


技术实现要素:

4.为克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了低能耗气冲厕所系统,以允许负压管路维持较低的输送负压,同时在无需过多能耗的情形下,为负压阀提供较高的工作负压(负压阀的控制负压)。
5.本发明的技术方案是:低能耗气冲厕所系统,包括:负压管路,用于连接负压处理中心,将抽取的污水送入负压处理中心;便器单元,设有一个或多个气冲便器,所述气冲便器的出口设有便器负压阀,所述便器负压阀通过便器排污管连接便器单元的负压支路,所述便器单元的负压支路连接所述负压管路,所述便器负压阀的控制接口连接便器负压阀控制阀,所述便器负压阀控制阀通过便器气源连接管连接相应的气源管路;气源单元,设有储气腔和负压泵,所述负压泵为微型负压泵,所述储气腔的负压源接口分别连接所述微型负压泵和所述负压管路且在各连接管路上分别设置有单向阀,所述储气腔的负压接口连接相应的所述气源管路。
6.优选的,所述微型负压泵的进口侧(抽气侧)设有缓冲腔。
7.优选的,所述储气腔的底部设有排泄口,所述排泄口通过气源单元排泄管连接所述负压管路,所述储气腔的排泄口上设有储气腔排泄阀。
8.优选的,所述气源单元设有储气腔液位传感器,所述储气腔液位传感器的传感信
号输出接入气源单元的控制器。
9.优选的,当储气腔内的液位达到一定高度后,气源单元的控制器控制相应的储气腔排泄阀开启。
10.优选的,当储气腔内的液位达到或超过报警液位时,进行本地和/或远程报警。
11.优选的,同一便器单元的气冲便器的数量为多个。
12.优选的,所述便器单元的负压支路为横向汇集管路。
13.优选的,所述便器单元设有用于检测负压支管(例如,横向汇集管路)内负压的横向汇集管路压力传感器(或称负压支管压力传感器),所述横向汇集管路压力传感器的传感信号输出接入所述便器单元内的各气冲便器的控制器。
14.优选的,所述便器单元设有与其配套的配气单元,所述配气单元设有配气负压阀,所述配气负压阀的进口连通大气,出口通过配气连接管连接相应便器单元的横向汇集管路的末端。
15.优选的,所述配气负压阀的控制接口连接有配气负压阀控制阀。
16.优选的,所述配气负压阀控制阀通过配气气源连接管连接相应气源单元的气源管路。
17.优选的,所述气源单元设置气源箱,所述微型负压泵、缓冲腔以及气源单元的控制器设置在气源箱内。
18.优选的,所述配气单元设有配气箱,所述配气负压阀及所述配气单元的控制器设在所述配气单元的配气箱内。
19.优选的,设有气源管路压力传感器,用于检测相应的气源管路内的负压,所述气源管路压力传感器设置于气源管路或与气源管路连通的连接管,直接检测气源管路或相应连接管内的压力;或者,所述气源管路压力传感器设置于储气腔,通过检测储气腔内的压力获得气源管路的压力。
20.优选的,所述气冲便器的控制器依据冲厕启动信号,采集并获得气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据,将气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据分别与相应的气源管路内负压阈值和横向汇集管路内负压阈值进行比较,如气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据均不低于相应的阈值,控制便器负压阀控制阀开启,实施冲厕,如气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据中的任一个低于相应的阈值或两个均低于相应的阈值,则不控制便器负压阀控制阀开启,所述气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据依据气源管路压力传感器和横向汇集管路压力传感器的传感信号确定。
21.所述便器控制器可以依据相应压力传感器的特性,采集气源管路压力传感器和横向汇集管路压力传感器的传感信号,形成气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据,可以将所述便器控制器采集气源管路压力传感器和横向汇集管路压力传感器的传感信号并据此形成气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据的过程称为检测气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据。
22.低能耗气冲厕所系统冲厕控制方法,便器控制器在获得/生成冲厕启动信号后,检测用于接入便器负压阀(便器排污用的负压阀)控制接口以控制便器负压阀开启的工作负压和用于连接便器排污口以抽取便器内污水的输送负压,将检测到的工作负压和输送负压与相应的冲厕启动标准(条件)相比较,在两者均符合相应的冲厕启动标准(条件)的情形
下,控制便器负压阀开启,在两者中任一个不符合相应的冲厕启动标准(条件)或两者都不符合相应的冲厕启动标准(条件)的情形下,不控制负压阀开启。
23.在检测到的工作负压和输送负压中任一个不符合相应的冲厕启动标准(条件)或两者都不符合相应的冲厕启动标准(条件)的情形下,优选地,依据设定的时间间隔重新进行工作负压和输送负压的检测和比较,直至两者均符合相应的冲厕启动标准(条件)或者达到/超过设定的重新检测最大时间(时间长度)。
24.设定启动冲厕应符合的最低工作负压阈值和最低输送负压阈值,以不低于(或大于)相应的阈值为符合启动标准(条件)。
25.本发明的有益效果是:由于设置了带有储气腔的气源单元,有效地避免了高峰时段负压泵的频繁启动,同时,还能够利用负压管路使储气腔内的负压至少维持在负压管路的输送负压水平,当储气腔内的负压水平低于负压管路中的负压水平时,相应连接管路上的单向阀自动开启,依靠负压管路的负压自动将储气腔的负压水平提高到基础负压水平,而微型负压泵仅仅需要“补压”,在需要时启动工作,同时还由于控制负压阀开启所需的抽气量很小,维持时间也很短,因此微型负压泵的总体能耗远远低于在负压管路上维持较高负压所需的能耗。
26.由于设置了配气单元,可以在横向汇集管路等输送管路出现堵塞或杂物滞留等情形时,在输送管路末端接通大气,增大相应输送管路上的压差,实现管路的疏通。
27.由于在便器负压阀开启之前,先自动检测横向汇集管路内的输送负压和气源管路内的工作负压,在两者同时满足要求的情形下开启负压阀,启动冲厕,在其中任一不满足要求的情形下暂不开启,依据确定的频率(或确定的时间间隔)持续自动检测横向汇集管路内的输送负压和气源管路内的工作负压并进行与相应的阈值的比较,至少两者同时满足要求时开启负压阀,启动冲厕,或者经确定的时间后依然没有出现两者同时满足要求的情形,由此保证了系统的良好运行,特别是对于公共卫生间,由于同时设有若干便器,一个便器冲厕会导致排污输送管道(横向汇集管路等)内的负压短时明显下降,如此时再启动另一个甚至更多个便器的负压阀,输送管道内的负压往往不足以将便器内冲干净,甚至完全不产生冲厕效果,采用依据相应管道内的负压恢复状况延时启动冲厕后,能够有效地避免了因多个便器同时开启导致的工作负压和输送负压的下降,因此,也就不需要为满足多个便器同时冲厕的需要而提高工作负压和输送负压的负压水平,避免了因提高相应负压水平而增加的巨大能耗,可以通过现有控制技术方便地实现多个便器冲厕依次冲厕,由于负压冲厕时间很短,不会因某个便器冲厕时间延迟而给实际使用带来明显不便或因冲厕不及时而恶化环境。
附图说明
28.图1是本发明的系统示意图;图2是本发明的气源单元示意图;图3是与图2对应的涉及气源箱的侧视示意图;图4是本发明的配气单元示意图;图5是与图4对应的涉及配气箱的侧视示意图;图6是气冲便器及管道连接示意图;
图7是与图6对应的涉及便器排污管与负压支管(横向汇集管路)连接结构的正视示意图;图8是气源单元负压及传感信号传输的原理示意图(虚线为信号传输线或传输路径);图9是配气单元传感/控制线路的原理示意图(虚线为信号传输线或传输路径);图10是气冲便器传感/控制线路的原理示意图(虚线为信号传输线或传输路径);图11是冲厕控制逻辑(启动前)示意图;图12是冲厕控制逻辑(启动状态)示意图;图13是冲厕控制逻辑(不启动情形之二)示意图;图14是冲厕控制逻辑(不启动情形之三)示意图。
具体实施方式
29.参见图1-14,本发明提供的低能耗气冲厕所系统包括负压管路10、便器单元30和气源单元40,还包括或者不包括与便器单元配套的配气单元60。
30.所述负压管路10用于连接负压处理中心(或称负压站,未绘出),将抽取的污水(混合物)送入负压处理中心,所述负压处理中心设有负压设备,用于向负压管路提供负压,使负压管路内呈负压状态。
31.所述便器单元20设有一个或多个气冲便器30,对于公共卫生间或其他类似卫生间1,通常设有多个气冲便器。
32.所述气冲便器的出口(排污口)31设有便器负压阀32,所述便器负压阀通过便器排污管33连接便器单元的负压支路21,所述便器单元的负压支路连接所述负压管路10;所述气源单元40设有储气腔(或称储气罐)41和负压泵42,所述负压泵为微型负压泵,根据实际需要,亦可采用其他负压泵,所述储气腔的负压源接口43分别连接所述微型负压泵和所述负压管路,所述储气腔的负压源接口与所述微型负压泵的连接管道上和所述储气腔与所述负压管路的连接管道上分别设有各自的单向阀49、59。由此,在储气腔与微型负压泵之间,只允许气体从储气腔流向微型负压泵,由微型负压泵对储气腔抽真空,在储气腔与负压管路之间,只允许气体从储气腔流向负压管路,由负压管路对储气腔抽真空,同时,还限制微型负压泵和负压管路之间任一方向的气体流动,避免了微型负压泵和负压管路经储气腔的负压源接口或公共连接管道的相互作用或相互影响,储气腔的基础负压(或称低负压)取自负压管路,当储气腔内的负压水平低于负压管路中的负压水平时,相应管路上的单向阀59自动开启,由负压管路对储气腔抽真空,将储气腔的负压维持在基础负压水平;而微型真空泵则可以依据实际需要启动工作,对基础负压下的储气腔进一步抽真空,使储气腔内的负压水平达到能够控制便器负压阀启动的工作负压水平。通过储气腔的设置,有效地降低了微型负压泵的能耗,且避免了高峰时段微型真空泵的频启。
33.所述储气腔的负压接口44连接便器单元的气源管路22,所述便器负压阀的控制接口(控制负压阀开启的负压接口)连接便器负压阀控制阀,所述便器负压阀控制阀通过便器气源连接管(或称控制用气源支管)23连接所述便器单元的气源管路22。
34.所述储气腔与所述微型负压泵和所述负压管路之间设有储气腔负压源主管51,所述储气腔负压源主管的一端连接所述储气腔的负压源接口,另一端通过负压泵连接支管52
和负压管路连接支管53分别连接所述微型负压泵和所述负压管路,由此实现所述储气腔的负压源接口分别与所述微型负压泵和所述负压管路的连接,所述储气腔负压源控制阀可以采用用于实现所述储气腔负压源主管与所述负压泵连接支管和所述负压管路连接支管连接的二位三通阀(切换用三通阀),所述二位三通阀的公共接口(公共进出口)连接所述储气腔负压源主管,两个单通接口(只能够与公共接口连通、不能相互连通的接口)分别连接所述负压泵连接支管和所述负压管路连接支管,由此通过该二位三通阀可以实现所述储气腔与所述微型负压泵和所述负压管路连通方式的切换(这种采用二位三通阀进行相应连接切换的可切换连接方式亦可用于其他类似管道的可切换连接);或者,所述负压泵连接支管和所述负压管路连接支管分别设有负压泵连接控制阀和负压管路连接控制阀,所述负压泵连接控制阀和负压管路连接控制阀分别控制储气腔与负压泵的连通和储气腔与负压管路的连通,可以通过这两个控制阀的协同,实现所述储气腔与所述微型负压泵和所述负压管路连通方式的切换。
35.所述微型负压泵的进口侧设有缓冲腔(或称缓冲罐)45,所述微型负压泵的进口可以通过相应的连接管连接所述缓冲腔,也可以将缓冲腔与微型负压泵集成在一起,在此情形下,可以将缓冲腔的出口视为微型负压泵的出口。通过设置缓冲腔,能够有效地避免负载启动下的瞬间强电流,有利于微型负压泵的稳定运行,延长使用寿命。
36.所述缓冲腔可以设置在所述储气腔的负压源接口与微型负压泵之间的连接管路上(且不在所述储气腔的负压源接口与负压管路之间的连接管路),例如,串接在所述负压泵连接支管52中,其负压源接口通过其负压源侧的负压泵连接支管连接微型负压泵,负压接口通过其储气腔侧的负压泵连接支管连接所述储气腔。
37.所述储气腔的底部设有排泄口46,所述排泄口通过气源单元排泄管54连接所述负压管路,用于排出腔内(罐内)的冷凝液。
38.所述储气腔的排泄口上通常可以设有储气腔排泄阀55。
39.所述气源单元可以设有用于连接负压管路的负压管路接口管56,所述气源单元的负压管路接口管上可以设有负压管路接口阀门57,用于控制气源单元与负压管路的连接,所述气源单元中用于连接负压管路的各连接管(及其他管道和设备,如果有的话)均可以接入负压管路接口管,通过负压管路接口管连接所述负压管路。
40.所述气源单元的负压管路接口管的外端口用于连接所述负压管路(通常通过相应的连接管连接负压管路),内端口用于连接所述储气腔的负压源接口和排泄口(通常分别通过相应的连接管连接负压源接口和排泄口),用于连接所述储气腔的负压源接口的内端口和用于连接所述储气腔的排泄口的内端口可以分别设置,分别连接所述储气腔的负压源接口连接管和气源单元排泄管,也可以在一个内端口上设置三通(三通连接管件,或称三通接头),通过三通将所述储气腔的负压源接口连接管和气源单元排泄管接入负压管路接口管。
41.所述微型负压泵的数量可以为两个,以并联方式接入所述负压泵连接支管或储气腔负压源主管(当不设负压泵连接支管时),一备一用。
42.可以设置同时连接两个微型负压泵的三通,将该三通连接到负压泵连接支管或储气腔负压源主管(当不设负压泵连接支管时)上,以实现两个微型负压泵在所述负压泵连接支管或储气腔负压源主管的并联。
43.所述储气腔的数量可以为两个,相互并联,一备一用。
44.可以设置用于实现两个储气腔在储气腔负压源主管上并联的负压源侧三通,两储气腔的负压源接口分别通过各自的连接管接入负压源侧三通,并通过负压源侧三通与储气腔负压源主管连接。
45.可以设置用于实现两个储气腔在气源管路上并联的负压侧三通,两储气腔的负压接口分别通过各自的连接管接入负压侧三通,并通过负压侧三通与气源管路连接。
46.可以设置用于实现两个储气腔的排泄口在气源单元排泄管上并联的排泄侧三通,两储气腔的排泄口分别通过各自的连接管接入排泄侧三通,并通过排泄侧三通与气源单元排泄管连接。
47.所述气源单元可以设置气源箱47,所述微型负压泵、缓冲腔以及气源单元的控制器48设置在气源箱内,储气腔可以设置在气源箱外或者设置在第二气源箱内;或者,在气源箱内设有两个分区,将所述微型负压泵、缓冲腔以及气源单元的控制器设置在一个分区内,将储气腔设置在另一个分区内。
48.所述气源单元的气源箱上设有显示和操作面板。
49.所述气源单元的气源箱上的显示和操作面板位于气源箱的正面。
50.所述气源单元可以设有储气腔液位传感器81,所述储气腔液位传感器的传感信号输出接入气源单元的控制器(或称气源控制器)48,当储气腔内的液位达到一定高度后,通过气源单元的控制器控制相应的储气腔排泄阀开启,使储气腔的排泄口与负压管路连通,通过负压管路将储气腔内的冷凝液抽走,当储气腔内的液位达到或超过报警液位时,进行本地和/或远程报警,相应的控制和报警方式可以依据现有技术。
51.所述储气腔液位传感器可以采用任意适宜的现有技术,例如,浮球开关(设有浮球的开关装置),依据浮球的高低转换开关状态,而浮球浮在液面上,其高度随液位高度变化。
52.所述储气腔排泄阀可以采用负压阀,用作储气腔排泄阀的负压阀的控制接口连接有储气腔排泄控制阀,所述储气腔排泄控制阀通过储气腔排泄气源连接管连接所述气源管路。根据实际情况,所述储气腔排泄阀可以采用电动阀(电控电动阀门),例如,图2所示实施例中的电磁阀55。
53.所述气源单元的控制器依据储气腔液位传感器输出的传感信号、或依据手动控制输入(例如,按动控制按钮/开关按钮形成的控制输入)、或依据远程控制指令、或依据设定的时间间隔控制所述储气腔排泄阀开启,启动排泄,当所述储气腔排泄阀采用负压阀时,控制储气腔排泄控制阀开启,进而控制所述储气腔排泄阀开启,也可以设置或增加其他的储气腔排泄阀控制方式。
54.所述气源单元的控制器及其他单元/设备的控制器均可以采用适宜的现有技术,依据所控制的各装置所要求的控制方式及控制要求设置。可以设置人机交互页面或按键盘、按钮等实现相应的人工输入,可以设置用于接入无线通信网络的无线通信模块实现与远程控制中心或其他设备的无线通信,或者设置与其他相关设备的通信线缆及接口电路进行所需的有线通信。
55.可以设定每次排泄的时长(储气腔排泄阀每次开启的时长),储气腔排泄阀开启一定时间后自动关闭。可以向气源控制器人工输入所需要的排泄时长,由气源单元的控制器进行相应的自动控制。
56.同一便器单元的气冲便器的数量通常可以为多个。
57.所述便器单元的负压支路可以为横向汇集管路,横向汇集管路横向设置(允许依据实际场合有一定倾斜或竖向上的弯曲)。
58.例如,可以将同一公共卫生间的若干气冲便器作为一个便器单元,配备一个气源单元。根据实际规模和位置分布,也可以灵活划分便器单元,灵活进行气源单元的配置,例如,同一气源单元对应多个公共卫生间的便器,或者同一公共卫生间的便器对应多个气源单元。
59.特别是对于具有一定规模的公共卫生间,当卫生间内设有多排气冲便器时,可以将位于同一排的气冲便器作为一个便器单元,设置一个横向汇集管路,或者将全部气冲便器作为一个便器单元,相应横向汇集管路的形状/构造依据实际需要,可以为一个公共卫生间配备一个气源单元,同时为各便器单元(如果分为多个便器单元的话)的便器负压阀控制阀提供控制用负压,相应气源管路的形状和分布可以依据实际需要确定,也可以依据设备能力,为该卫生间配备多个气源单元,可以是一个气源单元同时为多个便器单元的便器负压阀控制阀提供控制用负压,也可以是一个气源单元仅为一个便器单元的便器负压阀控制阀提供控制用负压。
60.可以将横向汇集管路(或其他形式的负压支路)设置在位于气冲便器背后的墙体2内。可以将相应的墙体设置成夹墙结构,以便于横向汇集管路及相关连接管的设置。
61.所述便器单元设有用于检测横向汇集管路内(或其他形式的负压支路内,下同)负压(真空度)的横向汇集管路压力传感器(负压传感器)82,所述横向汇集管路压力传感器的传感信号输出接入相应便器单元内的各气冲便器的便器控制器34,并接入配气单元的控制器(或称配气控制器)63。
62.所述横向汇集管路压力传感器的检测部位通常可以设置在横向汇集管路(或其他形式的负压支路,下同)的末端。
63.所述便器单元设有与其配套的配气单元60,所述配气单元设有配气负压阀61,所述配气负压阀的进口连通大气,出口通过配气连接管64连接相应便器单元的横向汇集管路(或其他形式的负压支管,下同)的末端,所述配气负压阀的控制接口连接有配气负压阀控制阀(未绘出),所述配气负压阀控制阀通过配气气源连接管连接相应气源单元的气源管路。
64.可以将配气负压阀控制阀集成/安装到配气控制器(或配气控制器的壳体)63内,形成设有配气负压阀控制阀及相应控制电路的配气控制器。
65.通常,一个配气单元可以对应于一个横向汇集管路,或者说,对应于一个便器单元。
66.所述配气负压阀的进口优选安装有消声器62。
67.所述配气单元设有配气箱65,所述配气负压阀61及所述配气单元的控制器63设在所述配气单元的配气箱内,所述配气负压阀的进口上安装的消声器亦可以位于所述配气箱内,可以在配气箱上设置通孔结构(例如,百叶窗),以实现与环境大气的连通。
68.所述配气单元的配气箱上可以设有显示和操作面板。
69.所述配气单元的配气箱上的显示和操作面板优选位于配气箱的正面。
70.所述配气单元的控制器依据横向汇集管路压力传感器82输出的传感信号、或依据手动控制输入(例如,按动控制按钮/开关按钮形成的控制输入)、或依据远程控制指令、或
依据设定的时间间隔控制所述配气负压阀开启进行管路疏通,在相应横向汇集管路(或其他形式的负压支路)的末端接入大气压,在横向汇集管路两端或附近负压管路上的堵塞(及流通不畅)部位的两端产生较大差压,进而将横向汇集管路内及堵塞区域的污水/杂物抽走,以消除管道堵塞和杂物沉积。也可以设置或增加其他的配气负压阀控制方式。
71.可以设定每次配气的时长(配气负压阀每次开启的时长),配气负压阀开启一定时间后自动关闭。可以采用人工输入的方式在配气单元的控制器内设定配气负压阀的配气时长,由配气单元的控制器进行相应的自动控制。
72.设有气源管路压力传感器(负压传感器)83,用于检测相应的气源管路内的负压(真空度),所述气源管路压力传感器可以设置于气源管路或与气源管路连通的连接管,直接检测气源管路或相应连接管内的压力,也可以设置于储气腔,通过检测储气腔内的压力获得气源管路的压力,在气源管路与储气腔的腔体连通的静态下,两者的内部负压相等,可以依据实际,选择任一种便利的设置方式。
73.所述气源管路压力传感器83的传感信号输出可以接入相应气冲便器的控制器34,还可以接入相应气源单元的控制器48。
74.气冲便器上可以设有冲厕启动按钮和/或感应器,例如设置于便器主体侧面的人体感应器84,或者设置在座圈上的压力感应器85,所述冲厕启动按钮和感应器接入相应的便器控制器,可以按动启动按钮向便器控制器发出冲厕启动信号,或者便器控制器依据人体感应器或压力感应器等感应器获得的相应感应信号,确定便器被使用且使用者离开便器后,自动形成冲厕启动信号。相关按钮、感应器及其与控制器的连接和信号传输与处理方式可以依据现有技术。
75.便器控制器依据冲厕启动信号检测横向汇集管路(或便器排污口所连接的负压支管)内的工作负压和气源管路内的传输负压,与工作负压的启动阈值和传输负压的启动阈值(相应的启动条件)进行比较,在工作负压和传输负压均符合启动条件时,控制便器负压阀控制阀开启,进而控制便器负压阀开启,实施冲厕,如果工作负压和传输负压中至少一个不满足启动条件时,不开启便器负压阀控制阀,不实施冲厕,然后,依据设定频率或时间间隔重复检测横向汇集管路(或便器排污口所连接的其他形式的负压支管)内的工作负压和气源管路内的传输负压,将检测获得的工作负压和传输负压与工作负压的启动阈值和传输负压的启动阈值(相应的启动条件)进行比较,直至工作负压和传输负压均符合启动条件,控制便器负压阀控制阀开启,进而控制便器负压阀开启,实施冲厕。可以设定重复检测的最长时间,当超过设定重复检测的最长时间后,停止重复检测。
76.便器控制器设有冲厕启动信号记忆和自销功能。可以在获得冲厕启动信号后对其进行存储/暂存,在实施冲厕后(控制便器负压阀控制阀开启)或超过重复检测的最长时间后,删除存储/暂存的冲厕启动信号。
77.在以冲厕启动按钮启动冲厕的情形下,使用者在按动一次冲厕启动按钮后,无需因冲厕延迟而重新按动冲厕启动按钮。在按动冲厕启动按钮后(便器感应器接受到冲厕启动按钮的按动信号后),便器控制器可以采用音响(例如,短暂的蜂鸣声)或语音方式提示按动成功,使用者听到该音响或语音提示后即可离开;在自动感应冲厕的情形下,使用者亦无需关注是否实施了冲厕,便器控制器亦可采用音响(例如,短暂的蜂鸣声)或语音方式提示获得来自感应器的冲厕启动信号。
78.可以在需要冲厕时或者其他适宜条件下,通过气源控制器控制相应的微型负压泵启动,通过微型负压泵为储气腔“补压”(补负压,或者说,抽真空),进而使气源管路内的工作负压恢复到符合冲厕要求。
79.可以采用任意适宜的现有技术实现上述控制。例如,通过有线或无线通信方式实现气源控制器与便器控制器的通信连接,便器控制器在检测到工作负压不满足启动条件时,向气源控制器发出“补压”信号(启动负压泵的信号),气源控制器依据“补压”信号控制微型负压泵启动。在便器使用频率较高的时段,气源控制器还可以自行采集或接受来自所述气源管路压力传感器的传感信号,将其与工作负压的启动阈值(相应的启动条件)进行比较,在工作负压不满足启动条件时,自动控制微型负压泵启动。
80.在启动冲厕的过程中,当检测到传输负压不符合启动条件/要求时,便器控制器可以向相应的配气控制器(配气单元的控制器)发送配气清扫请求信号,配气控制器依据配气清扫请求信号控制配气负压阀控制阀开启(接通),进而使配气负压阀开启,对横向汇集管路(或其他形式的负压支路)实现配气清扫,配气清扫后,横向汇集管路内的工作负压得以恢复到负压管路的负压水平。
81.可以通过有线或无线通信方式实现配气控制器与便器控制器的通信连接。
82.可以设置局域网,通过局域网实现系统内各控制器及传感器和设备(适宜时)之间的通信连接。
83.可以将负压阀控制阀(例如,便器负压阀控制阀,配气负压阀控制阀)与相应的控制电路(或称控制器)组装在同一个控制器(例如,便器控制器,配气单元控制器)中,在执行应由相应控制电路执行的相关控制功能或通信功能时,由控制器中的控制电路部分执行,所述控制电路或者说控制器可以采用现有技术,通常可以设有芯片。
84.各负压阀开启后,可以在相应控制器的控制下,经一定时间(通常很短)自动关闭。可以通过相应控制器控制相应负压阀控制阀关断,进而关断负压阀的控制用负压,使负压阀关闭。
85.可以依据实际需要和现有技术,在相关管道、设备上设置阀门,以控制介质流、信号流、负压传导路径及工作方式等,接入或关断/切除相关设备,确定设备的使用或备用等。
86.可以将用于实现一备一用两个/两套设备并联的三通接头替换为三通阀,通过三通阀进行相关设备/连接管道之间的切换。
87.可以根据实际需要和现有技术,在相关管道、设备上设置检测仪表,其中包括但不限于本说明书明确记载的各种传感器。
88.涉及管道的连接可以是直接连接,也可以是通过连接管或其他形式的连接通道实现的连接。
89.现有技术背景下,负压管路内的负压(传输负压)可以维持在较低的水平,比如-0.3mbar(相对压力),较低的传输负压一方面可以降低冲厕的耗气量,另一方面还可降低冲厕时的噪音;用于开启负压阀的负压(工作负压)要求相对较高,比如-0.4至-0.5mbar(相对压力),以保证负压阀开启的可靠性、负压阀密封膜片开度的最大化、及膜片开启过程用时的最小化,最大程度降低负压阀卡堵问题。因此,气冲便器利用负压较高的工作负压开启负压阀,利用负压较低的传输负压排放污水,冲厕水可以为零或极少。
90.这种系统冲厕的主要工作过程/方法为:采用本发明的低能耗气冲厕所系统,其包
括便器单元、气源单元和配气单元,便器单元设有多个气冲便器,便器排污口的便器负压阀通过负压支路连接负压管路,便器负压阀的控制接口通过相应的控制阀连接与储气腔连通的气源管路,气源单元的储气腔分别连接负压泵和负压管路且在各连接管路上分别设置单向阀,当储气腔内的负压水平低于负压管路的负压水平时,储气腔与负压管路之间的单向阀自动开启,负压管路自动对储气腔抽真空,将储气腔的负压维持在基础负压水平(负压管路内的传输负压水平),依据需要,控制微型负压启动对储气腔抽真空,将储气腔的负压进一步提高所需的工作负压水平,便器控制器通过人工按钮或自动感应器等方式获得冲厕启动信号后,分别检测和分析储气气源管路内的负压和负压支路内的负压,在两者均满足冲厕条件时开启便器负压阀冲厕,在其中任一项不满足冲厕条件时则延迟冲厕,周期性重复储气气源管路内的负压和负压支路内的负压的检测和分析,直至两者均满足冲厕条件时开启便器负压阀冲厕,如在规定时间内(时间段内),储气气源管路内的负压和负压支路内的负压始终未同时满足冲厕条件,则忽略该冲厕启动信号。
91.所称负压的高低(或大小)是指负压数值的绝对值的高低(或大小),也就是通常所称的真空度的高低(或大小),但另有明确含义的除外。
92.本发明公开的各优选和可选的技术手段,除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外,均可以任意组合,形成若干不同的技术方案。

技术特征:
1.低能耗气冲厕所系统,其特征在于,包括:负压管路,用于连接负压处理中心,将抽取的污水送入负压处理中心;便器单元,设有一个或多个气冲便器,所述气冲便器的出口设有便器负压阀,所述便器负压阀通过便器排污管连接便器单元的负压支路,所述便器单元的负压支路连接所述负压管路,所述便器负压阀的控制接口连接便器负压阀控制阀,所述便器负压阀控制阀通过便器气源连接管连接相应的气源管路;气源单元,设有储气腔和负压泵,所述负压泵为微型负压泵,所述储气腔的负压源接口分别连接所述微型负压泵和所述负压管路且在各连接管路上分别设置有单向阀,所述储气腔的负压接口连接相应的所述气源管路。2.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述微型负压泵的进口侧设有缓冲腔。3.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述储气腔的底部设有排泄口,所述排泄口通过气源单元排泄管连接所述负压管路,所述储气腔的排泄口上设有储气腔排泄阀。4.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述气源单元设有储气腔液位传感器,所述储气腔液位传感器的传感信号输出接入气源单元的控制器,当储气腔内的液位达到一定高度后,通过气源单元的控制器控制相应的储气腔排泄阀开启,当储气腔内的液位达到或超过报警液位时,进行本地和/或远程报警。5.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于同一便器单元的气冲便器的数量为多个,所述便器单元的负压支路为横向汇集管路。6.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述便器单元设有与其配套的配气单元,所述配气单元设有配气负压阀,所述配气负压阀的进口连通大气,出口通过配气连接管连接相应便器单元的横向汇集管路的末端,所述配气负压阀的控制接口连接有配气负压阀控制阀,所述配气负压阀控制阀通过配气气源连接管连接相应气源单元的气源管路。7.如权利要求1所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述气源单元设置气源箱,所述微型负压泵、缓冲腔以及气源单元的控制器设置在气源箱内,所述配气单元设有配气箱,所述配气负压阀及所述配气单元的控制器设在所述配气单元的配气箱内。8.如权利要求1-7中任一项所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述便器单元设有用于检测负压支管(例如,横向汇集管路)内负压的横向汇集管路压力传感器,所述横向汇集管路压力传感器的传感信号输出接入所述便器单元内的各气冲便器的控制器,所述便器单元设有气源管路压力传感器,用于检测相应的气源管路内的负压,气源管路压力传感器的传感信号输出接入所述便器单元内的各气冲便器的控制器,当设置与便器单元配套的配气单元时,气源管路压力传感器的传感信号输出还接入所述配气单元的控制器。9.如权利要求8所述的低能耗气冲厕所系统,其特征在于所述气冲便器的控制器依据冲厕启动信号,将气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据分别与相应的气源管路内负压阈值和横向汇集管路内负压阈值进行比较,如气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据均不低于相应的阈值,控制便器负压阀控制阀开启,实施冲厕,如气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据中的任一个低于相应的阈值或两个均低于相应的阈值,
则不控制便器负压阀控制阀开启,所述气源管路内负压数据和横向汇集管路内负压数据依据气源管路压力传感器和横向汇集管路压力传感器的传感信号确定。10.低能耗气冲厕所系统冲厕控制方法,便器控制器在获得/生成冲厕启动信号后,检测用于接入便器负压阀控制接口以控制便器负压阀开启的工作负压和用于连接便器排污口以抽取便器内污水的输送负压,将检测到的工作负压和输送负压与相应的冲厕启动标准相比较,在两者均符合相应的冲厕启动标准的情形下,控制便器负压阀开启,在两者中任一个不符合相应的冲厕启动标准或两者都不符合相应的冲厕启动标准的情形下,不控制负压阀开启。

技术总结
本发明涉及低能耗气冲厕所系统及其冲厕控制方法,该系统包括便器单元、气源单元和配气单元,便器单元多个气冲便器,便器排污口的便器负压阀通过负压支路连接负压管路,气源单元的储气腔分别连接负压泵和负压管路且在各连接管路上设置单向阀,依靠负压管路负压自动维持储气腔的基础负压,需要时启动微型负压泵将储气腔的负压提高到所需的工作负压,便器控制器获得冲厕启动信号后,检测和分析与储气腔连通的气源管路和负压支路内的负压,在两者均满足冲厕条件时开启相应负压阀冲厕,在其中任一项不满足冲厕条件时则延迟冲厕,直至满足冲厕条件。本发明允许负压管路维持较低的输送负压,同时在无需过多能耗的情形下,为负压阀提供较高的工作负压。供较高的工作负压。供较高的工作负压。


技术研发人员:张健 高世宝 何谦 侯艳峰
受保护的技术使用者:北京万若环境工程有限公司
技术研发日:2022.05.13
技术公布日:2022/7/5
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