一种铁路车辆用真空卫生系统的制作方法

1.本发明涉及一种铁路车辆用真空卫生系统，属于铁路车辆卫生系统技术领域。

背景技术：

2.随着近十多年来高速铁路的快速发展，真空卫生系统成为了铁路客车卫生厕所的标配。相较于早期的直排便器，现有安装的真空卫生系统兼具收集污物及盥洗废水的功能，达到节能环保的目的，而且极大地提高了乘客的舒适性。
3.目前国内外铁路客车应用较多的真空卫生系统，主要有真空中转式、真空保持式、真空紧凑式、真空在线式等主流形式。但都有各自的优缺点，如中转式真空集便系统就具有低能耗和多便器使用等待时间短等特点，但同时也存在控制部件过多，故障点较多，系统性价比低等缺点。另外，因现有技术中的中转式真空集便系统均采用正压力转移污物，部件可靠性降低时会发生反喷故障，严重影响卫生系统的使用。
4.在列车用真空集便系统中，除了中转箱和污物箱外还设置有废水箱，用于收集洗手盆、地漏流出的盥洗废水，当废水箱到达一定液位后，再在中转箱内建立真空，打开废水箱排水管上的废水排泄阀将废水箱内的废水排至中转箱内。该种系统结构存在一定弊端：一是系统结构复杂，成本高；二是，在将废水箱排放至中转箱内时，需要在中转箱内建立真空，同时废水排泄阀是气动电磁阀，不但控制方式和控制结构复杂，也会增加控制电路的负载，提高系统的用电量，同时也会增加耗气量。
5.另外，现有安装在高铁车辆上的卫生间便器，冲洗一次的耗水量为0.5l，其中第一次冲洗的耗水量一般为0.3l或0.35l，第二次冲洗的耗水量为0.2l或0.15l。由于现有的便器不区分大便和小便，大便和小便的耗水量等同，导致小便时浪费了一些不必要的车上水资源。同时，由于耗水量较大，所需的污物箱容积也较大，不但占用了车体有限的设备安装空间，也增加了车体重量，无法满足轻量化和环保的更高要求。

技术实现要素：

6.本发明主要解决的技术问题是，提供一种系统结构简单，能耗更低，性能更优化，可靠性更高，能够满足节能环保要求的铁路车辆用真空卫生系统。
7.为实现上述目的，本发明的技术方案是：
8.一种铁路车辆用真空卫生系统，包括废水排放设备、便器、冲水装置、真空发生器、便器冲洗触发开关、中转箱、污物箱及控制单元，所述中转箱与真空发生器连接，所述废水排放设备通过排水管与中转箱连接，在所述排水管上串接有单向阀和隔膜阀，废水通过所述单向阀和隔膜阀依重力流入中转箱内，所述中转箱安装在污物箱的上方，在所述中转箱与污物箱之间的连通口处安装有中转箱排污阀，所述中转箱内的污物依重力排至污物箱内，所述便器冲洗触发开关包括大便触发开关和小便触发开关，所述大便触发开关、小便触发开关、中转箱排污阀、冲水装置、真空发生器与控制单元连接。
9.进一步，所述大便触发开关、小便触发开关为大便冲洗按钮、小便冲洗按钮和/或
人体大小便状态感应触发装置。
10.进一步，所述人体大小便状态感应触发装置包括人体传感器和用于检测人体如厕时间的计时器，根据人如厕时间生成大便状态和小便状态的触发信号。
11.进一步，所述控制单元中包括冲水量控制模块，所述冲水量控制模块与大便触发开关、小便触发开关及冲水装置连接，所述冲水量控制模块包括第一次冲洗控制模块和第二次冲洗控制模块，所述第一次冲洗控制模块控制小便状态的第一次冲洗冲水量小于大便状态的第一次冲洗冲水量，所述第二次冲洗控制模块控制小便状态的第二次冲洗冲水量等于大便状态的第二次冲洗冲水量。
12.进一步，所述控制单元中包括真空度控制模块，所述真空度控制模块与大便触发开关、小便触发开关及真空发生器连接，所述真空度控制模块控制小便状态的真空度小于大便状态的真空度，或所述真空度控制模块控制小便状态的真空度为零。
13.进一步，所述隔膜阀安装在所述中转箱的一侧，所述隔膜阀包括阀体，在所述阀体内安装有隔膜，所述隔膜将阀体内分成两个腔，第一腔的阀体上设置有通气口，第二腔连接有进水通道和排水通道，根据第一腔和第二腔之间的压差所述膜片可选择地封闭或脱离进水通道与排水通道的衔接处以切断或连通进水通道和排水通道之间的水流路，所述进水通道的入口和排水通道的出口分别通过水管与车内的废水排放设备和中转箱连接。
14.进一步，在所述膜片的一侧表面上对应进水通道的出口设置有环形凸台，由所述环形凸台贴合或脱离进水通道的出口以切断或连通进水通道和排水通道之间的水流路。
15.进一步，所述中转箱排污阀为塞阀，所述塞阀与驱动机构连接。
16.进一步，所述中转箱是由底板、顶板及围板组成的箱形结构，所述底板为向下凸出的锥形结构，在所述中转箱的侧面具有向中心内凹的安装仓，所述塞阀从侧面嵌入安装在安装仓内，所述驱动机构安装在塞阀的顶部。
17.进一步，在所述中转箱上安装有高液位开关，所述高液位开关与控制单元连接，在所述控制单元中包括有废水收集控制模块和便器收集控制模块，所述废水收集控制模块用于当中转箱收集废水的液位达到高液位时控制中转箱排污阀动作，所述便器收集控制模块用于在接收到大便触发开关和小便触发开关的触发信号后控制中转箱排污阀动作，中转箱排污阀的动作包括在中转箱内建立真空前的排空动作和收集便器污物后的排污动作。
18.综上内容，本发明所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，与现有技术相比，具有如下优点：
19.(1)该系统仅依靠重力将废水排至中转箱，再将中转箱内的污物排至污物箱内，利用机械结构的隔膜阀实现废水排水管的通断，在废水排放至中转箱时无需在中转箱内建立真空，同时在中转箱排污时也无需在污物箱内建立真空或在中转箱内打正压，使得该系统整体结构简单，成本低，且简化了控制方式，减少了故障点，杜绝了中转箱反喷风险，大幅提升了系统工作可靠性，同时也减少系统的用电量和耗气量。
20.(2)该系统中转箱和污物箱之间通过重力排污，中转箱与污物箱之间的连通口通过塞阀代替现有技术中的滑板阀，不但可以使得重力排污更加稳定可靠，而且有利于降低维护成本。同时，中转箱与污物箱之间直接连接，省略了现有技术中安装在中转箱与污物箱之间的排污阀等结构，降低了中转箱与污物箱所占用的总高度。
21.(3)该系统通过区分大小便状态，用以区分不同如厕状态的冲水量和真空度，减少
小便时的用水量和耗气量，不但可节省车上水资源，降低能耗，还有利于减少水箱及污物箱容积，满足车辆轻量化的要求，也解决了长期运营污物箱容积不足的问题。同时，由于缩短了便器冲洗循环时间，也相应提高了卫生间的利用率。
附图说明
22.图1是本发明真空卫生系统结构图；
23.图2是本发明冲洗按钮示意图；
24.图3是本发明隔膜阀结构示意图；
25.图4是本发明中转箱结构图；
26.图5是本发明中转箱结构示意图(连通口打开状态)；
27.图6是本发明中转箱结构示意图(连通口关闭状态)；
28.图7是本发明中转箱另一实施例的结构图。
29.如图1至图7所示，废水排放设备1，便器2，水增压单元3，真空发生器4，中转箱5，底板5a，顶板5b，围板5c，污物箱6，气动控制单元7，电气控制单元8，排水管9，连通口10，排污管11，隔膜阀12，阀体13，第一腔13a，第二腔13b，隔膜14，进水通道15，排水通道16，通气口17，环形凸台18，限位凸台19，进污口20，进废水口21，检修门22，塞阀23，驱动机构24，阀塞25，盖板26，导向筒27，大便冲洗按钮28，小便冲洗按钮29，阀体30，阀塞31，阀盖32，通孔33，排污口34，抽真空口35。
具体实施方式
30.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
31.如图1所示，本实施例中提供一种铁路车辆用真空卫生系统，包括废水排放设备1、便器2、冲水装置、真空发生器4、便器冲洗触发开关、中转箱5、污物箱6及控制单元。废水排放设备1包括洗手池、盥洗池、电茶炉排水口和地漏等，冲水装置包括水增压单元3及便器冲水阀等，控制单元包括气动控制单元7和电气控制单元8。
32.如图1和图2所示，中转箱5安装在污物箱6的上方，每个废水排放设备1均通过排水管9与中转箱5连接，在每个废水排放设备1的排水管9上串接有单向阀(图中未示出)和隔膜阀12，废水排放设备1排放的废水依次通过单向阀和隔膜阀12依重力流入中转箱5内。其中，单向阀优选采用鸭嘴单向阀或十字膜单向阀等防反味单向阀。中转箱5与真空发生器4连接，用以在便器2排污时在中转箱5内建立真空度。在中转箱5与污物箱6之间的连通口处安装有中转箱排污阀(图中未示出)，中转箱5内的污物依重力排至下方的污物箱6内。
33.该系统仅依靠重力将废水排至中转箱5，再将中转箱5内的污物排至污物箱6内，利用机械结构的隔膜阀12实现废水排水管9的通断，在废水排放至中转箱5时无需在中转箱5内建立真空，同时在中转箱5排污时也无需在污物箱6内建立真空或在中转箱5内打正压，使得该系统整体结构简单，成本低，且简化了控制方式，减少了故障点，杜绝了中转箱5反喷风险，大幅提升了系统工作可靠性，同时由于中转箱5的体积小，也相对减少系统的用电量和耗气量。
34.具体地，如图2和图3所示，隔膜阀12集成安装在中转箱5的一侧，使结构更加紧凑。隔膜阀12包括阀体13，阀体13优选采用塑料件，以减轻重量和降低成本。在阀体13内安装有
隔膜14，隔膜14将阀体13内分成两个膜腔，左侧第一腔13a的阀体13上设置有通气口17，通气口17通过气管与车内连通，与车内连通的气口可以设置在卫生间内或洗手池旁边。右侧的第二腔13b连接有进水通道15和排水通道16，进水通道15的入口和排水通道16的出口分别通过排水管9与车内的洗手池等废水排放设备1和中转箱5连接。根据第一腔13a和第二腔13b之间的压差，隔膜14可选择地封闭或脱离进水通道15与排水通道16的衔接处用以切断或连通水通道15与排水通道16之间的水流路。本实施例中，阀体13分成可拆卸的两个部分，用以方便检修维护，两个部分之间通过外圈设置的卡箍固定连接，两个部分连接时将隔膜14压紧固定阀体13上。当然阀体13的两个部分之间也可以通过螺纹固定连接，两个部分螺纹连接时将隔膜14压紧固定阀体13上。
35.本实施例中，隔膜14呈圆盘状，垂直安装在阀体13内，进水通道15垂直布置在排水通道16的上方，排水通道16的入口端位于进水通道15出口端的下方，隔膜14可选择地与进水通道15的出口端贴合或脱离，进水通道15的入口和排水通道16的出口之间形成蛇形水流路。在隔膜14的一侧表面上对应进水通道15的出口设置有环形凸台18，环形凸台18与隔膜14的主体一体成型，由环形凸台18贴合或脱离进水通道15的出口以切断或连通水流路。
36.在隔膜14朝向第一腔13a一侧的表面上具有限制最大变形量的限位凸台19，避免由于排水管9内的废水压力过大造成隔膜14变形过大而损坏。
37.该隔膜阀12中的通气口17和进水通道15均通车内，保持隔膜14两侧压力平衡。隔膜14用于封闭进水通道15的入口和排水通道16的出口，防止车内外压差时通气。通过隔膜14材料弹性的选择，保证其在进水侧压力大于通气侧压力设定值时，才可以脱离连通水路，而在其它工况时都可以较好的实现密封。本实施例中，优选隔膜14选用硅橡胶材料，其弹性选择在6kpa～12kpa的封闭压力，实现车内外压差的隔绝，车内灰水通过累积的重力水柱克封闭膜片，流入中转箱5内。
38.当乘客使用便器2，中转箱5抽真空时，隔膜阀12的环形凸台18吸附在进水通道15的出口处，中转箱5形成密封空间。洗手盆内流出的废水在水量较小时暂存在排水管9内，当排水管9内的水量达到一定压力，使隔膜14的进水侧压力大于通气侧压力，且可以克服隔膜14本身的弹性时，隔膜14被推开脱离进水通道15，排水管9内的废水通过隔膜阀12依重力流入中转箱5内。
39.本实施例中，如图2、图4、图5和图6所示，设置在中转箱5与污物箱6之间的连通口10由开设在中转箱5底板5a上的开口和开设在污物箱6顶板上的开口对接后形成，中转箱5和污物箱6在对应的开口处通过法兰等紧固装置固定连接在一起，方便日常维护检修。为保证连通口10的密封性，在中转箱5与污物箱6对接的开口处安装一圈密封圈(图中未示出)。中转箱5与污物箱6之间直接连接，省略了现有技术中安装在中转箱5与污物箱6之间的排污阀等结构，降低了中转箱5与污物箱6所占用的总高度。因中转箱5设置于污物箱6上，可使列车多个卫生间及废水收集共用同一个中转箱5收集，节约了部件，实现了便器2高效使用及低能耗。
40.中转箱5是由底板5a、顶板5b及围板5c组成的箱形结构，中转箱5的顶板5b为平板结构，顶板5b可以为圆形、方形、半圆形、椭圆形、扇形中的一种，可以根据实际安装空间选择其中的一种中转箱5结构，本实施例中则优选采用半圆形的中转箱结构。在中转箱5的顶板5b上设置进污口20，便器2的排污管11末端连接在进污口20上。在中转箱5的围板5c上设
置进废水口21，废水箱的排水管9连接在进废水口21上，真空发生器4的抽气管的末端连接在中转箱顶板5b上的抽真空口35。在围板1c上设置有用于检修中转箱5的检修门22。
41.中转箱5的底板5a为向下凸出的锥形结构，中转箱5的排污口34设置在锥形结构最底端位置，排污口34与连通口10连通。该结构有利于使进入中转箱5内的污物向底部中心的排污口34处流动，进而有利于使中转箱5内的污物全部通过重力作用排至下方的污物箱6内。
42.中转箱5的顶板5b具有向下凹陷的部分，塞阀23、驱动机构24整体安装在凹陷部分内，有利于在保证中转箱5容量的前提下，进一步降低驱动机构24的安装高度，同时还有利于缩短阀塞的行程。
43.本实施例中，中转箱排污阀优选采用塞阀23，该塞阀23包括驱动机构24和阀塞25，驱动机构24的输出端与阀塞25连接，阀塞25的运动方向与连通口10所在平面垂直。驱动机构24的输出端与阀塞25之间的连接可以采用法兰连接或螺纹连接，以方便日常维护。阀塞25由驱动机构24带动用以在中转箱5真空吸污时封堵连通口10使连通口10断开，或在中转箱5向污物箱6排污时脱离连通口10使连通口10打开。
44.驱动机构24可以采用气缸、液压缸或电机等，只要能带动阀塞25做直线运动即可，驱动机构24安装于中转箱5的外部。驱动机构24与集便系统中的电气控制单元8和气动控制单元7连接。
45.在中转箱5的顶板5b上设置有第一开口(图中未标示)，驱动机构24通过第一密封固定结构固定在第一开口处的顶板5b上，本实施例中，第一密封固定结构优选采用一盖板26，盖板26的直径大于第一开口的直径，盖板26通过螺栓固定安装在顶板5b上，驱动机构24固定安装在盖板26上，驱动机构24的输出端穿过盖板26及第一开口与阀塞25固定连接。为了保证第一开口处的密封性，盖板26与顶板5b之间设置一圈密封垫圈(图中未示出)，防止中转箱5抽真空时泄漏。
46.本实施例中，无论是在封堵状态还是在打开状态，阀塞25均在中转箱5内移动，第一开口的直径可以与驱动机构24的输出端的直径相匹配，远小于阀塞25的直径，阀塞25可以通过一侧的检修门22进行日常维护检修。本实施例中，为了方便阀塞25的日常维护检修，优选，第一开口的直径与阀塞25的直径相匹配，这样在维护检修时只需要打开上方的盖板26即可将阀塞25从第一开口中取出。
47.为了保证阀塞25运动更加平稳，本实施例中，更优选，在第一开口处向中转箱5的内部伸出一呈筒状的导向筒27，导向筒27的内径与第一开口的内径相同，并为等直径筒，阀塞25在导向筒27内做直线移动。导向筒27的高度至少保证阀塞25在封堵状态时仍有部分高度位于导向筒27内。
48.第一开口的直径与阀塞25的直径相匹配时，阀塞25的外周表面在移动时与第一开口的内圈或导向筒27的筒壁相接触，在阀塞25向上移动时，可以利用导向筒27的筒壁刮掉阀塞25上粘连的污物，污物掉落在中转箱5内，对阀塞25起到自清洁的作用，有利于进一步降低日常维护成本。
49.阀塞25可以选用金属材料制成，也可以采用硬质橡胶、尼龙、塑料等材料制成。阀塞25的底部呈向中心收敛的锥台形结构，连通口10与阀塞25的底部相匹配呈上大下小的锥台形结构，用以保证封堵时的密封性。为了制造方便，污物箱6的顶板在开口处为平口结构，
中转箱5在开口处具有向污物箱6方向伸出的锥台形结构。
50.阀塞25在封堵状态时其底部平面位于连通口10的下方，使得阀塞25在向连通口10的方向移动时，可以将粘在连通口10处的污物推至下方的污物箱6内，保证封堵状态时可靠密封。
51.塞阀23通过阀塞25简单的上下直线运动即可完成连通口10的接通或断开，整体结构简单，控制也简单，可以不限制连通口10的口径，而且利用塞阀代替现有技术中的滑板阀，不但可以使得重力排污更加稳定可靠，而且有利于降低维护成本。
52.上述的塞阀平时处于关闭状态，当乘客使用便器2时，真空发生器4工作对中转箱5进行抽真空，当真空度达到真空开关设定值时，真空发生器4停止工作，便器排污阀(图中未示出)打开，污物在负压的作用下抽入中转箱5内，便器排污阀关闭，控制阀塞25向上移动打开连通口10，中转箱5内的污物重力排入污物箱6内。使用重力排污使中转箱5内的污物转移过程完全无正压，解决了同样低能耗的原中转箱5因采用正压力转移污物，部件发生故障时造成便器2反喷的情况。
53.如图2所示，本实施例中，采用大小便分级控制结构，便器冲洗触发开关包括大便触发开关和小便触发开关，大便触发开关、小便触发开关与电气控制单元8连接。其中，大便触发开关、小便触发开关优选采用安装在卫生间间壁或侧墙上的大便冲洗按钮28和小便冲洗按钮29，该大便冲洗按钮28和小便冲洗按钮29是手动按钮。
54.电气控制单元8在现有技术的基础上增加了冲水量控制模块，冲水量控制模块与大便触发开关和小便触发开关连接，同时与便器冲水阀连接，用于根据如厕状态控制冲水阀执行对应的不同的冲水量。冲水量控制模块包括第一次冲洗控制模块和第二次冲洗控制模块，第一次冲洗控制模块控制小便状态的第一次冲洗冲水量(0.1l)小于大便状态的第一次冲洗冲水量(0.3l或0.35l)，第二次冲洗控制模块控制小便状态的第二次冲洗冲水量等于大便状态的第二次冲洗冲水量(0.15l)，这样可将小便冲水量l1由正常的0.5l减少至0.25l。
55.电气控制单元8中还包括真空度控制模块，真空度控制模块与大便触发开关和小便触发开关连接，同时与真空发生器4连接，用于根据如厕状态控制真空发生器4在中转箱5内建立不同的真空度。真空度控制模块控制小便状态时的真空度小于大便状态时的真空度，即可以通过改变在中转箱5内建立真空度的时间得到不同的真空度，用以减少小便时所需的耗气量。或者，真空度控制模块只有在接收到大便触发信号时，才控制真空发生器4执行抽真空动作，在中转箱内建立真空，而在小便触发信号时，则不启动真空发生器4，小便直接在重力作用下流入下方的中转箱5内，在减少耗水量的同时，还可以减少耗气量，而且还有利于减少了管道阀的使用次数提高管道阀的寿命。
56.当然大便触发开关和小便触发开关也可以采用人体大小便状态感应触发装置，人体大小便状态感应触发装置包括人体传感器和用于检测人体如厕时间的计时器。人体传感器用于检测便器2是否有人在使用，人体传感器优选采用超声波传感器或红外传感器，人体传感器安装在便器2一侧的卫生间的墙板上，当然人体传感器也可以直接安装在便器2上。计时器用于检测便器2使用的时间，人体传感器检测到有人在使用时，计时器开始计时，统计使用人的使用时间t。感应触发装置内预先设定有使用临界时间ts，使用临界时间ts可设定为1分钟，感应触发装置根据检测到的使用时间t是否超过使用临界时间ts来判断如厕状
态为大便状态还是小便状态，如如厕时间t大于临界时间ts，判断此时为大便状态，并触发大便冲洗信号如厕时间t小于或等于临界时间ts，判断此时为小便状态，并触发小便冲洗信号。
57.为了保证冲洗效果，冲水量控制模块中还安装有小便次数统计装置，当统计小便次数在连续第n+1次时，冲水量控制模块控制按大便状态对应的冲水量冲洗，即此时系统按正常冲水量进行冲洗。
58.该真空集便系统通过传感器检测人在如厕时是大便或小便的状态，用以区分不同的冲水量，减少小便时的用水量，不但可节省车上水资源，同时还有利于减少水箱及污物箱容积，满足车辆轻量化的要求。
59.在中转箱5上安装有高液位开关，真空发生器4和高液位开关与电气控制单元8连接。在电气控制单元8中包括有废水收集控制模块和便器收集控制模块，废水收集控制模块用于当中转箱5收集废水的液位达到高液位时控制中转箱排污阀动作，便器收集控制模块用于在接收到大便触发开关和小便触发开关的触发信号后控制中转箱排污阀动作，中转箱排污阀的动作包括在中转箱5内建立真空前的排空动作和收集便器污物后的排污动作。
60.具体地，在便器2使用时，按压便器2相应的大便冲洗按钮28或小便冲洗按钮29后，先打开中转箱排污阀将中转箱5排空，打开冲水阀，水增压单元3首次对便器2进行冲洗，该步骤的作用是先排污中转箱5内重力流入的灰水，增大中转箱5抽直空的容积。
61.中转箱排污阀在打开设计时间后关闭，真空发生器4工作给中转箱5建立真空，建立真空的工作时间由真空开关导通或抽空设定时间中止，建立真空后便器排污阀打开将污物吸入中转箱5内。
62.便器排污阀关闭，再次将中转箱排污阀打开，中转箱5内的污物依重力排入污物箱6内。该步骤中，可便器2使用一次即将中转箱5排空一次，也可以在便器2使用多次后排空一次。
63.该真空集便系统的控制步骤如下：
64.s1、便器2待机时，废水排放设备1排出的废水通过隔膜阀12依重力流入中转箱5内至设定液位时，控制器控制中转箱排污阀打开，将废水依重力排入污物箱6内。
65.s2、在便器2使用时，按压大便冲洗按钮28或小便冲洗按钮29后，先打开中转箱排污阀将中转箱5排空，打开便器冲水阀，水增压单元3首次对便器2进行冲洗。
66.s21、在待机状态下，控制单元接收到了小便冲洗信号后，触发便器2冲洗，将第一次冲水量减小至l1(0.1l),第二次冲洗水量保持不变(0.15l)。
67.在待机状态下，控制单元接收到了大便冲洗信号后，触发便器2冲洗，第一次冲水量和第二次冲洗水量保持不变(一次冲洗0.3l，二次冲洗0.2l)。
68.s22、如果系统连续检测n次为小便状态，并节水冲洗，则n+1次时，控制单元控制按正常冲水量冲水。
69.s3、中转箱排污阀在打开设计时间后关闭，真空发生器工作给中转箱5建立真空，建立真空的工作时间由真空开关导通或抽空设定时间中止，建立真空后便器排污阀打开将污物吸入中转箱5内。
70.s4、便器排污阀关闭，中转箱排污阀打开，中转箱5内的污物依重力排入污物箱6内。该步骤中，可便器2使用一次即将中转箱5排空一次，也可以在便器2使用多次后排空一
次。
71.s5、水增压单元3对便器2进行二次冲洗形成水封闭，便器进行待机。
72.该真空集便系统采用便器内的污物真空收集、废水重力收集、中转箱重力排空等技术，延续了原中转式低耗气、多便器及灰水可同时收集成的优点，解决了原废水收集结构复杂、故障点较多、中转箱反喷风险等问题。该系统结构简单，工作稳定可靠，而且易制造检修，整体降体效果明显。
73.实施例二：
74.如图7所示，本实施例与实施例一不同之处在于，安装在中转箱5上的塞阀23由阀体30、阀塞31及阀盖32组成，阀塞31安装在阀体30内，阀体30为等直径的圆筒状，阀塞31与阀体30之间间隙配合，阀塞31在阀体30内上下移动。阀盖32通过法兰固定在阀体30的顶部，方便日常维护。当然阀盖32与阀体30也可以做成一体的结构。驱动机构24固定在阀盖32上方。
75.在阀塞31的中心具有贯穿的通孔33，驱动机构24的输出杆穿过通孔33，在另一端用螺母与输出杆固定，实现输出杆与阀塞31的固定连接，这种连接方式有利于保证输出杆与阀塞31连接的可靠性，有效避免长时间使用后输出杆与阀塞31之间松动、脱落，确保阀塞31运动稳定可靠。
76.本实施例中，中转箱5采用半圆形，当然也可以根据安装空间的需要，采用弧形、扇形、方形等等。在中转箱5的侧面具有向中心内凹的安装仓(图中未示出)，安装仓的形状与塞阀阀体30的一侧面的形状相匹配，塞阀23整体从侧面嵌入安装在安装仓内，阀体30至少有一半在安装后露在中转箱5的外部。其中阀体30优选采用一体铸造结构件，阀体30嵌入安装在安装仓内后再与中转箱5的箱体焊接连接。该结构采用铸焊组合的加工工艺，不但可以简化加工步骤，且有利于减少焊接量，有效减少整体结构的焊接变形，进而保证中转箱5的箱体及塞阀23的阀体30在关闭状态下的密封性能，确保系统工作的可靠性。
77.在塞阀23的底部设置排污口4，塞阀2的底部呈向中心收敛的缩口结构，排污口4的顶部呈锥台形，阀塞31的底部周圈也具有锥台形结构，保证在关闭状态时，阀塞31能够与排污口34密封配合，起到较好的密封作用。排污口34设置在塞阀23的底部，且采用一体铸造结构，有利于保证排污口34的形状尺寸，配合橡胶材质的阀塞31，确保排污口34的密封性能，不再需要另外设置密封用的密封圈，简化塞阀23的结构，降低加工成本。
78.该塞阀23整体从中转箱5的侧面半嵌入安装，使结构更加简单、工艺性更好，易于加工制造，且有利于降低日常维护成本。
79.如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种铁路车辆用真空卫生系统，包括废水排放设备、便器、冲水装置、真空发生器、便器冲洗触发开关、中转箱、污物箱及控制单元，其特征在于：所述中转箱与真空发生器连接，所述废水排放设备通过排水管与中转箱连接，在所述排水管上串接有单向阀和隔膜阀，废水通过所述单向阀和隔膜阀依重力流入中转箱内，所述中转箱安装在污物箱的上方，在所述中转箱与污物箱之间的连通口处安装有中转箱排污阀，所述中转箱内的污物依重力排至污物箱内，所述便器冲洗触发开关包括大便触发开关和小便触发开关，所述大便触发开关、小便触发开关、中转箱排污阀、冲水装置、真空发生器与控制单元连接。2.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述大便触发开关、小便触发开关为大便冲洗按钮、小便冲洗按钮和/或人体大小便状态感应触发装置。3.根据权利要求2所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述人体大小便状态感应触发装置包括人体传感器和用于检测人体如厕时间的计时器，根据人如厕时间生成大便状态和小便状态的触发信号。4.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述控制单元中包括冲水量控制模块，所述冲水量控制模块与大便触发开关、小便触发开关及冲水装置连接，所述冲水量控制模块包括第一次冲洗控制模块和第二次冲洗控制模块，所述第一次冲洗控制模块控制小便状态的第一次冲洗冲水量小于大便状态的第一次冲洗冲水量，所述第二次冲洗控制模块控制小便状态的第二次冲洗冲水量等于大便状态的第二次冲洗冲水量。5.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述控制单元中包括真空度控制模块，所述真空度控制模块与大便触发开关、小便触发开关及真空发生器连接，所述真空度控制模块控制小便状态的真空度小于大便状态的真空度，或所述真空度控制模块控制小便状态的真空度为零。6.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述隔膜阀安装在所述中转箱的一侧，所述隔膜阀包括阀体，在所述阀体内安装有隔膜，所述隔膜将阀体内分成两个腔，第一腔的阀体上设置有通气口，第二腔连接有进水通道和排水通道，根据第一腔和第二腔之间的压差所述膜片可选择地封闭或脱离进水通道与排水通道的衔接处以切断或连通进水通道和排水通道之间的水流路，所述进水通道的入口和排水通道的出口分别通过水管与车内的废水排放设备和中转箱连接。7.根据权利要求6所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：在所述膜片的一侧表面上对应进水通道的出口设置有环形凸台，由所述环形凸台贴合或脱离进水通道的出口以切断或连通进水通道和排水通道之间的水流路。8.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述中转箱排污阀为塞阀，所述塞阀与驱动机构连接。9.根据权利要求8所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：所述中转箱是由底板、顶板及围板组成的箱形结构，所述底板为向下凸出的锥形结构，在所述中转箱的侧面具有向中心内凹的安装仓，所述塞阀从侧面嵌入安装在安装仓内，所述驱动机构安装在塞阀的顶部。10.根据权利要求1所述的一种铁路车辆用真空卫生系统，其特征在于：在所述中转箱上安装有高液位开关，所述高液位开关与控制单元连接，在所述控制单元中包括有废水收集控制模块和便器收集控制模块，所述废水收集控制模块用于当中转箱收集废水的液位达
到高液位时控制中转箱排污阀动作，所述便器收集控制模块用于在接收到大便触发开关和小便触发开关的触发信号后控制中转箱排污阀动作，中转箱排污阀的动作包括在中转箱内建立真空前的排空动作和收集便器污物后的排污动作。

技术总结

本发明涉及一种铁路车辆用真空卫生系统，包括废水排放设备、便器、冲水装置、真空发生器、便器冲洗触发开关、中转箱、污物箱及控制单元，所述中转箱与真空发生器连接，所述废水排放设备通过排水管与中转箱连接，在所述排水管上串接有单向阀和隔膜阀，废水通过所述单向阀和隔膜阀依重力流入中转箱内，所述中转箱安装在污物箱的上方，在所述中转箱与污物箱之间的连通口处安装有中转箱排污阀，所述中转箱内的污物依重力排至污物箱内，所述便器冲洗触发开关包括大便触发开关和小便触发开关，所述大便触发开关、小便触发开关、中转箱排污阀、冲水装置、真空发生器与控制单元连接。本发明系统整体结构简单，成本低，且简化了控制方式，减少了故障点，杜绝了中转箱反喷风险，大幅提升了系统工作可靠性，同时也减少系统的用电量、用水量和耗气量。量和耗气量。量和耗气量。