真空式城市移动公共卫生间的研究

·开发与创新·

机电产品开发与创新

Development ＆Innovation of M achinery ＆E lectrical P roducts

Vol．23,No．6Nov ．,2010第23卷第6期2010年11月

0引言

作为一种先进的环保设备，真空便器系统已在国外普遍使用，其应用场合以铁路客车、飞机、轮船等交通工具居多，20世纪末在建筑方面开始应用真空卫生系统。真空输送管道较传统重力管道具有管径小、布置灵活、可允许有提升、无异味泄漏等特点[1]。目前国内许多大城市在车站广场及其它旅游景点设置了移动公共卫生间，但多数都采用半开放式收集污物，臭味重，冲水量大，节水效果差

[2]

。真空式城市卫生间能够节约用水，

低碳环保，应用空间广阔。本文旨在研制一种低碳环保的真空式移动卫生间。

1真空式移动卫生间组成及工作原理

真空式移动卫生间各部分组成如图1所示。主要包

括：①清水箱部分；②洗手盆及灰水收集系统；③水加压装置；④蹲式便器组成部分；⑤污物箱及真空系统；

⑥控制模块；⑦按钮组成；⑧显示面板。卫生间整体采

用钢架结构，内部分成使用区和设备区，保证使用者和主要设备是分开的，污物箱、清水箱和灰水箱采用不锈钢材料，坚固耐用可靠性高并配有加热保温装置；控制模块采用单片机作为核心元件，体积小通用性高，便于使用和维护。卫生间对外电气接口为单相220V AC ，机械接口是标准2-1/2寸快速排污接头和1/2寸清水软管接头。因此使用该卫生间时只需接入民用市电，给清水箱加满水即可投入使用。

卫生间内部装饰依据铁路行业整体卫生间设计，内墙面、洗面台、天花板和房顶采用玻璃钢材料，内部配置水龙头、香皂架、便纸架、扶手、衣帽钩、面镜、顶灯、按键开关和红外感应装置。在使用卫生间时，无需触动任何开关，系统会检测到使用者并自动运行。按键开关和冲洗按钮是为紧急情况下配置的，系统正常运行时可以不使用。卫生间设有正门，其正门锁可内外关闭。卫生间外部装饰采用金属雕花板，雕花板是目前较

真空式城市移动公共卫生间的研究

程建军1,2，时洪光1，吴建林1

（1.济南轨道交通装备有限责任公司研究院机电所，山东济南250022；

2.北京交通大学机械与电子控制工程学院，北京100044）

收稿日期：2010－10－11

作者简介：程建军（1979-），男，山东济南人，本科，工程师，已发表论文两篇，申请专利八项；时洪光（1984-），男，山东德州人，硕士研究生，助理工程师。已发表论文十多篇。

摘要：为响应国家建设低碳环保型社会的号召，改造现有的城市移动公共卫生间，深入研究了真空式移动卫

生间的工作原理，介绍了真空式移动卫生间的组成，给出了灰水收集系统和便器集装盘等关键部件的布局图，对真空式移动卫生间技术提出几点改进措施，为以后的移动卫生间设计提供了技术参考。

关键词：真空系统；移动卫生间；灰水收集；便器集装盘中图分类号：TH-39

文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2010.06.009

文章编号：1002－6673（2010）06－023－03

Development of Moveable Vacuum Toilet for City

CHENG Jian-Jun 1,2,SHI Hong-Guang 1,WU Jian-Lin 1

(1.Electromechanical Equipment Research Institute,Jinan Railway Vehicles Equipment Co.,Ltd ，Jinan Shandong 250022，China ；

2.School of Mechanical,Electronic and Control Engineering,Beijing Jiaotong University,Beijing 100044，China)

Abstract:For responding to national call for construction of low-carbon society and rebuilding moveable toilet in the city,this paper make an intensive study of working principle of moveable vacuum toilet,make a description of components of moveable vacuum toilet,show gray water collection system layout,toilet assembly board layout and etc..And it makes some suggestion for improving moveable vacuum toilet,which offer a technical reference for future design of toilets.

Key words:vacuum system ；moveable toilet ；gray water collection system ；toilet assembly board

为流行的一种装饰材料，多用于各种建筑的外墙装饰，有重量轻，强度好，安装方便可靠，装饰效果美观大方等多种优点[3]。

真空式移动卫生间工作原理：利用真空泵使系统形成真空，工作时将灰水收集系统中的洗手水和便器污物吸入到污物箱中储存起来。当污物箱中污物达到规定液位时停止作业，此时需进行卸污作业，污物以重力自流的方式排空，系统自动恢复到工作状态[4]。

2真空式移动卫生间关键部件

真空式移动卫生间与其它移动公厕产品相比，一个突出特点就是解决二次污染的问题，无论是洗手水还是粪便污物，在真空作用下全部收集到污物箱内集中处理，正常使用情况下不存在污物滞留在便斗四处流淌的问题。真空泵和污物箱安置在设备区，在系统正常工作和卸污时基本不会让使用者闻到臭味，因此整个卫生间使用时能够保证内部使用区的整洁和卫生。卫生间在污物箱空箱，清水箱满箱条件下，可以供约150人次使用。对于不同的占地要求，一般卫生间的外形尺寸也做相应调整，因此污物箱和清水箱的容积也会调整，两个箱体的容积直接影响卸污前的使用人次。

为了卫生间的维护和检修方便，主要核心配件均安装在灰水收集系统和便器集装盘这两个部件上，各部分可以单独拆卸单独更换，方便故障的判断和检测。灰水收集系统如图2所示。

便器集装盘如图3所示。各部分包括：①排泄阀；

②阀组；③冲洗模块；④真空开关；⑤真空表。

3真空式移动卫生间技术改进分析

真空式城市移动公共卫生间便器系统的原型来自于EVAC2000P真空保持式集便器系统[5]，所不同的是E-VAC2000P使用纯气动控制模块控制整个系统，而真空式城市移动公共卫生间便器系统使用电磁阀和电控模块来驱动整个系统，其优点在于组合灵活，控制软件参数可根据用户需求调整。在量产设计阶段可将控制排泄阀开合的两个2/2电磁阀换成一个三通电

图1真空式移动卫生间系统组成图

Fig.1Moveable vacuum toilet composition

diagram

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