Сливной узел для портативного туалета - RU2146745C1

Чертежи

Описание

Изобретение в целом относится к портативным туалетам и, более конкретно, относится к сливному узлу для портативного туалета, который содержит собственный источник энергии для приведения в действие слива воды. Сливные узлы для портативного туалета, к которым относится данное изобретение, обычно снабжаются либо приводимым электрическим способом, либо вручную, насосом для накачивания воды для слива из емкости для воды в унитаз туалета. Существует отличие от только что упомянутого, к которому относится настоящее изобретение.

В патенте США N 4185337, который может считаться предшествующим уровнем настоящего изобретения, описывается портативный туалет с приводимым электрическим способом сливным узлом. Сливной узел, показанный в этом патенте, требует внешнего источника энергии и образует продолжительный слив воды, что имеет недостатки с точки зрения эффективности расхода воды. Патент США N 4926508, который также может считаться предшествующим уровнем данного изобретения, показывает портативный туалет со сливным узлом с силовым приводом, который работает от батарей, содержащихся в самом туалете. Узел, приводимый в действие батареей, сливает воду при нажатии на полый чашеобразный элемент, известный как кнопка для ладони, поскольку он нажимается ладонью руки, механически соединенный с клапаном, который открывается в результате нажатия на кнопку для ладони, что приводит к накачиванию воды для слива.

Одним из рисков, связанных с использованием портативного туалета, является возможность неумышленного выливания воды для слива не при использовании туалета, а, например, при его перевозке. Если вода для слива не будет изолирована от вытекания в унитаз, вода для слива неизбежно будет протекать в унитаз при транспортировке туалета. Для предотвращения такой возможности в канал для прохождения потока между насосом и унитазом туалета включен подпружиненный запорный клапан. В туалете с ручным управлением сливом такое ограничение не настолько нежелательны, поскольку настолько же значительная сила, необходимая для приведения в действие узла слива с ручным управлением, достаточна для открывания запорного клапана и достижения хорошего смыва туалета. В узле, приводимом в действие батареей, такой запорный клапан не применяется. Предпочтительно применяется клапанное устройство, управляемое вручную и открываемое при приведении в действие слива при помощи аналогичного движения привода, который замыкает выключатель батареи, подавая энергию для слива воды. Это сокращает расход энергии батареи. Таким образом, может быть изготовлен узел, управляемый электрическим способом, с расходом как можно более меньшего количества энергии при сливе и, таким образом, с уменьшением частоты замены батарей. Эта конструкция, однако, увеличивает стоимость узла для слива, приводимого в действие при помощи батареи, и, кроме того, требует применения многочисленных дополнительных или альтернативных производственных этапов при создании туалета со сливным узлом, приводимым в действие батареей, в отличие от сливного узла, приводимого в действие вручную.

Другим недостатком сливного узла с приводом от батареи является то, что необходимая замена батарей, включенных в портативный туалет, может быть сложной операцией, которая потребует специальных инструментов или многочисленных процедур. После того как батареи заменены, важно обеспечить то, чтобы новые батареи, установленные в сливной узел, легко изолировались с применением влагонепроницаемого уплотнителя.

Ввиду упомянутых и других недостатков принципиальной задачей настоящего изобретения является обеспечение создания приводимого в действие батареей сливного узла для портативных туалетов, который не требует открывания вручную перекрытия, соединенного с устройством для выпуска воды для слива.

Другой задачей настоящего изобретения является создание приводимого в действие батареей сливного узла, который имеет упрощенную конструкцию, легко позволяющую замену батарей в полевых условиях и восстановление влагонепроницаемого уплотнения вокруг батарей.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного сливного узла, приспособленного для использования с запорным клапаном, расположенным между насосом и выпускным отверстием портативного туалета. Приводимый в действие батареей сливной узел, соответствующий настоящему изобретению, не требует перекрывания вручную для исключения протекания воды в унитаз туалета.

Краткое описание изобретения
С выполнением вышеуказанных и других задач настоящее изобретение обеспечивает создание портативного туалета, который включает сливной узел, приводимый в действие батареей, встроенной в туалет. Туалет, таким образом, становится действительно портативным. В целом туалет включает секцию для сиденья, установленную на резервуаре для нечистот. Секция для сиденья включает унитаз с выемкой, на дне которой образовано выпускное отверстие. Это отверстие совмещено с входным отверстием резервуара для нечистот. Сиденье также включает части, которые ограничивают камеру для содержания воды для слива, в которой содержится свежая вода для слива, используемая в туалете. Приведение в действие сливного узла вызывает подачу воды накачивающим устройством из камеры для содержания воды в выпускное отверстие, которое направляет воду для слива в унитаз. Запорный клапан расположен между накачивающим устройством и выпускным отверстием, и, таким образом, сливной узел и, в частности, накачивающее устройство, не снабжено каким бы то ни было ручным клапаном, который бы предотвращал неумышленную утечку воды для слива в унитаз туалета. Это упрощает конструкцию сливного узла и включенного в него накачивающего устройства, одновременно допуская выбор сливного узла в качестве замены ручным сливным узлом портативных туалетов.

Вместо кнопки для ладони, ранее применявшейся со сливными узлами, приводимыми в действие батареей, в настоящем изобретении применяется нажимная кнопка для замыкания выключателя электрической цепи и начала слива. Таким образом, обеспечивается управление кончиком пальца с применением минимального усилия. Нажимная кнопка расположена в выемке с водоотводом, которая предотвращает неумышленное приведение в действие сливного узла и обеспечивает отвод воды от нажимной кнопки.

Блок батарей, согласно изобретению, помещен в кожух, который легко отделяется от туалета без применения инструментов и без необходимости наклона или других манипуляций остальной частью туалета. Блок батарей впервые снабжен кольцом, обеспечивающим содержание блока батарей, выключателя батарей и других элементов в водонепроницаемом закрытом состоянии, защищенном от воды, и различных других наружных элементов.

Дополнительные выгоды и преимущества настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники, к которой относится настоящее изобретение, из нижеследующего описания предпочтительных вариантов воплощения изобретения и прилагаемой формулой изобретения, данной в сочетании с сопровождающими чертежами.

Краткое описание чертежей
Фиг. 1 изображает вид в плане с частичным вырезом, демонстрирующий портативный туалет, включающий признаки настоящего изобретения;
фиг. 2 изображает вид сечения, выполненного по линии 2-2 на фиг. 1, дополнительно демонстрирующего признаки настоящего изобретения;
фиг. 3 изображает увеличенный вид сечения сливного узла, показанного на фиг. 2, с частями привода и сливного устройства, также показанными в сечении;
фиг. 4 изображает вид сечения, сделанного по линии 4-4 на фиг. 3, привода и блока батарей, используемых в настоящем изобретении;
фиг. 5 представляет схематическое изображение электрической цепи, применяемой в настоящем изобретении; и
фиг. 6 изображает вид сечения запорного клапана, применяемого в настоящем изобретении.

Подробное описание предпочтительного варианта воплощения изобретения
Усовершенствованный портативный туалет, соответствующий принципам настоящего изобретения, в целом показан на фиг. 1 и 2 и обозначен цифрой 10. Туалет 10 включает секцию для сиденья 12, установленную с возможностью отсоединения на емкость 14 хорошо известным обычным способом. Секция 12 включает унитаз 16, лежащее на нем сиденье 18 и крышку 20. Сиденье 18 и крышка 20 крепятся при помощи шарнира к задней части секции для сиденья 12 так, что они могут перемещаться между положениями, закрывающими и открывающими унитаз 16. Емкость или камера 22 для свежей воды для слива содержится во внутреннем пространстве секции для сиденья 12. Заливное отверстие, закрытое съемной крышкой 24, применяется для обеспечения заполнения камеры 22 свежей водой для слива.

Сливное отверстие 26 расположено на дне унитаза 16 с совмещением с впускным отверстием (не показано) емкости 14 при установке этих двух секций друг на друга. Совмещение выпускного отверстия 26 с отверстием емкости 14 обеспечивает перемещение нечистот из унитаза 16 в камеру для содержания нечистот 28, ограниченную емкостью 14. Когда туалет 10 не используется, выпускное отверстие 26 закрыто диском или другим закупоривающим клапаном 30, который может приводиться в действие пользователем туалета 10 при помощи соединения (не показано) хорошо известного типа.

Приводимый в действие электрическим током или от батареи сливной узел 32 применяется для накачивания свежей воды для слива из источника воды для слива, которым является камера 22 для содержания воды для слива, в унитаз 16 для удаления нечистот из унитаза 16. Как показано, сливной узел 32 установлен в секцию для сиденья 12 в отверстие 34 в правом заднем верхнем углу 36 секции для сиденья 12. Сливной узел 32 включает по существу в качестве принципиальных компонентов привод 38, накачивающее устройство 40, подающий канал 42 и выпускную насадку 44.

Выпускная насадка 44 прикреплена к унитазу 16 и ориентирована так, что когда вода для слива выбрасывается через нее, она направляется в унитаз 16 по его периметру, смачивая всю поверхность унитаза. Для облегчения смачивания всей поверхности унитаза унитаз 16 снабжен сливным уступом 46. Этот уступ 46 расположен вокруг верхнего периметра унитаза 16 и обеспечивает стекание выбрасываемой воды вдоль периметра унитаза и постепенно внутрь, от уступа 46.

Как в целом было описано выше, существующие туалеты транспортных средств для путешествий имеют встроенные запорные клапаны, которые обычно примыкают к выпускной насадке или на одной линии с подающим каналом так, чтобы предотвращать неумышленное пропускание воды для слива через канал. Эти запорные клапаны обычно имеют одну нажимную пружину, которая подпружинивает диск клапана, прижимая его к седлу клапана, когда в туалете не сливается вода. Очевидно, что с применением нажимной пружины, когда диск клапана отжат от седла клапана, давление, необходимое для отклонения диска клапана от седла клапана, увеличивается в результате увеличивающегося сжатия пружины. Туалеты, содержащие запорные клапаны этого типа, требуют, чтобы накачиваемая вода для слива имела достаточную силу для отклонения запорного клапана и удержания его в открытом положении.

Поскольку имеющие физические недостатки, престарелые, страдающие артритом или малолетние лица могут столкнуться с трудностью при управлении накачивающим устройством, которое будет вырабатывать необходимую силу для достижения надлежащего слива, электрические сливные узлы становятся все популярнее. Когда электрическое накачивающее устройство работает независимо от батареи, необходимо ограничить давление слива, которое может быть генерировано накачивающим устройством. Это сделано, чтобы попытаться обеспечить максимальную продолжительность действия батареи. Для достижения такого уменьшенного давления применяется запорный клапан 48, который требует меньшего усилия для первоначального открывания и поддержания открытого состояния.

В целом запорный клапан 48 включает магнит 49, удерживающий диск клапана 51 в уплотнительном взаимодействии с седлом клапана 53 благодаря притяжению между магнитом 49 и металлическим штырем 55. Когда магнитное притяжение между магнитом 49 и штырем 55 прерывается и запорный клапан 48 открылся, давление в линии, нужное для поддержания запорного клапана 48 в открытом положении, уменьшается в соответствии с сокращением магнитного притяжения между магнитом 49 на диске клапана 51 и штырем 55 на седле клапана 53. Клапан 48 снабжен слабой спиральной пружиной 57, подпружинивающий диск клапана 51 в обратном направлении к седлу клапана 53 так, что магнитное притяжение между магнитом 49 и штырем 55 будет восстановлено, вызывая восстановление уплотнения между диском клапана 51 и седлом клапана 53. Спиральная пружина 57 достаточно слаба, в результате чего, когда запорный клапан 48 открыт, лишь незначительное давление в линии необходимо для удержания его в открытом положении. Слабая спиральная пружина 49, таким образом, применяется только для притягивания запорного клапана 48 после завершения слива. Хотя здесь описан только один конкретный вариант выполнения запорного клапана 48, должно быть понятно, что настоящее изобретение может быть воплощено с любым запорным клапаном 48, который требует минимального усилия для поддержания открытого положения при сливе.

Как видно на фиг. 2, запорный клапан 48 формируется как единое целое с выпускной насадкой 44. Очевидно, что запорный клапан 48 может выполняться отдельно от выпускной насадки 44 и располагаться полностью или частично внутри подающего канала 42, без отклонения от сущности этого изобретения.

Подающий канал 42 проходит от запорного клапана 48 и выпускной насадки 44 к накачивающему устройству 40, где он крепится к выпускному патрубку 50 хомутом 52 или другим средством или способом крепления. Накачивающим устройством 40 является электрический насос, целиком помещенный внутри камеры 22 для содержания воды для слива секции для сиденья 12. Накачивающее устройство 40 расположено внутри камеры 22 для содержания воды для слива так, что его входное отверстие для воды 54 расположено в самой нижней точке участок 56 накопления воды для слива в камере 22. Вокруг нижнего конца накачивающего устройства 40 по кругу разнесены ребра 58. Ребра 58 способствуют ограничению движения нижнего конца накачивающего устройства 40, окружая кожух насоса 60 и контактируя с ним. Верхний конец кожуха насоса 60 крепится у отверстия 62 при помощи крепежной части 63 нижней части кожуха батарей 64. Крепеж осуществляется при помощи захвата выступа 66 в пазе 68, выполненном в упруго отклоняющемся лепестке 70 крепежной части. Вокруг верхней части кожуха насоса 60 образован фланец 72 для приема кольца 74. Когда кожух 60 должным образом скреплен с нижней частью кожуха батарей 64, кольцо 74 оказывается сжатым между фланцем 72 и выступом 76, образованным вокруг отверстия 62 в нижней части кожуха батарей 64, создавая влагонепроницаемое уплотнение между ними.

Накачивающее устройство 40 включает электрический двигатель 78 (показан прерывистой линией), который вращает вал 80, имеющий крыльчатку 82, закрепленную на его конце. Крыльчатка 82 обеспечивает втягивание воды во входное отверстие 54 из камеры 22 и выпуск воды для слива через выпускной патрубок 50 и выпускную насадку 44. Для обеспечения работы двигателя 78 и слива в туалете 10 двигатель 78 соединен питающим проводом 84 и клеммами 86 с приводящим устройством 38.

Питание электрического двигателя 78 накачивающего устройства 40 осуществляется блоком батарей 88, содержащимся внутри приводящего устройства 38, как будет описано ниже. Приводящее устройство 38 также включает нижнюю часть кожуха батарей 64 и верхнюю часть кожуха батарей 90. Нижняя часть кожуха батарей 64 установлена на секции для сиденья 12 у отверстия 34 так, что она входит в камеру 22 для содержания воды для слива, где она поддерживает кожух насоса 60. Верхняя часть кожуха батарей 90 установлена так, что она расположена на поверхности секции для сиденья 12 сразу над нижней частью кожуха батарей 64.

Опорный фланец 92 нижней части кожуха батарей 64 выступает вокруг периметра отверстия 34 и контактирует с наружной поверхностью секции для сиденья 12. Цилиндрическая часть 94 отступает вниз от опорного фланца 92 через отверстие 34 и кончается крепежной частью 63. Для крепления нижней части кожуха батарей 64 к секции для сиденья 12 на наружной поверхности цилиндрической части 94 сформирована пара удерживающих ребер 96 и 98. Эти ребра отстоят друг от друга и ограничивают канавку 100, в которую входит часть секции для сиденья 12, окружающая отверстие 34. Отверстие 62, через которое проходит питающий провод 84 к двигателю 78, образовано в донной части 102 нижней части кожуха батарей 64, от которой отходит крепежная часть 63 для кожуха насоса 60.

Как лучше видно на фиг. 4, донная часть 102 и цилиндрическая часть 94 вместе образуют выемку, частично расположенную внутри камеры 22. Контактная пластина 104 закреплена в выемке на одном или более упоров 106. Контактная пластина 104, в свою очередь, служит основанием для нескольких клемм 108 для пружин, поддерживающих блок батарей 88, которые крепятся к контактной пластине 104 при помощи заклепок или других крепежных средств. Для наглядности на фиг. 3 и 4 и схематически - на фиг. 5 показано только показательное количество клемм 108 для пружин и питающих проводов 110 и 84. Как легко будет понятно специалисту в данной области техники, могут изготовляться альтернативные устройства электрической части, отличающиеся от показанных в зависимости от особенностей блока батарей 88 и других факторов. Для обеспечения легкого размещения проводов контактная пластина 104 и донная часть 102 снабжены зажимами 112 для крепления проводов.

Верхняя часть кожуха батарей 90 выполнена как единое целое и включает наружную юбку 114 и внутренний канал 116. Канал 116 ограничен верхней частью 118 и нижней частью 120. Дном канала является основа 122, взаимодействующая с крепежными упорами и разъемами, находящимися на контактной пластине 104 нижней части кожуха батарей 64 для закрепления на месте верхней части кожуха батарей 90. Как видно на фиг. 4, юбка 114 отступает от верхней части 118 канала 116 наружу и вниз, где она кончается в точке ее контакта с периметром опорного фланца 92 снаружи от восходящей стенки 126. Стенка 126 выполняет роль дополнительного барьера, предотвращающего случайное попадание воды снаружи туалета 10 в приводящий узел 38.

Канал 116 имеет различные очертания в его верхней части 118 и нижней части 120. На нижней части в целом прямоугольной в горизонтальном сечении можно разместить два ряда батарей 128. Конкретный тип и необходимое фактическое количество батарей 128 здесь не оговаривается, поскольку, как будет понятно специалистам в данной области техники, может применяться множество различных конфигураций без отклонения от сущности настоящего изобретения. На фиг. 5 схематически показаны шесть батарей 128. В частности, их количество будет рассматриваться в зависимости от размера двигателя 78, применяемого в накачивающем устройстве 40.

Верхняя часть 118 имеет круглое горизонтальное сечение. Как будет понятно из нижеследующего описания, это позволяет упростить конструкцию и обеспечивает лучшее уплотнение блока батарей 88 для защиты от случайного попадания воды, других элементов и грязи.

Блок батарей 88 устроен так, что он может легко отсоединяться от остальной части приводящего устройства 38 туалета 10, что обеспечивает легкую и быструю замену батарей 128. Блок батарей 88 включает гнездо 130 кнопки с выемкой в центральном участке, в которую помещается прогибающаяся кнопка 132 из резины или другого упругого материала. Выемка имеет глубину, которая затрудняет неумышленное приведение в действие кнопки 132. Кнопка 132 может быть нажата и может двигаться между нерабочим положением (показано прерывистой линией) и приводящим в действие положением, показанным на фиг. 4. Обычные способы применяются для удержания кнопки 132 в центральной выемке гнезда 130. Как показано, кнопка 132 снабжена кольцевой, отступающей вниз стенкой 134, часть которой кончается отклоняемым пальцем 136, который входит в сцепление с вырезом 138 в гнезде 130.

Выемка гнезда кнопки 130 также снабжена частями, образующими водоотвод 139. Изображенный водоотвод 139 является открытым участком с одной стороны гнезда 130, который обеспечивает отвод случайно попавшей в гнездо воды от выемки и от кнопки 132. Очевидно, что выемка может снабжаться другими типами и модификациями пассивных водоотводов, включая (но не ограничиваясь ими) проходы или другие отверстия в гнезде кнопки 130.

В нижнюю сторону кнопки 132 вставлено и удерживается в ней удлинение или штырь 140, находящийся в удерживающем выступе 142. Штырь 140 проходит через выемку гнезда 130 и входит в зацепление с одним разъемом 144 выключателя 146. Когда кнопка 132 и, таким образом, штырь 140 нажаты, разъем 144, захваченный штырем 140, перемещается до электрического контакта с другим разъемом 148 выключателя 146, замыкая электрическую цепь между батареями 128 и двигателем 78. В результате вода для слива выпускается через выпускную насадку 44 туалета 10. Сам выключатель 146 здесь не описывается более подробно, поскольку многие альтернативные и хорошо известные конструкции могут быть легко включены в качестве выключателя 146 в настоящее изобретение. По меньшей мере один из разъемов выключателя 144 или 146 имеет электрическое соединение с контактом 150, соединенным с серией батарей 128.

Удерживающая пластина 154 установлена в гнездо кнопки 130 и выполняет роль монтажной поверхности для выключателя 146 и держателя батарей 152. Держатель батарей 152 отступает от удерживающей пластины 154 вниз, в нижнюю часть 120 канала 116 и снабжен клеммами 156 на его нижнем конце, которые соединяют батареи 128 с пружинными клеммами 108 нижней части кожуха батарей 64. Для обеспечения легкого извлечения разряженных батарей 128 из блока батарей 88 и их замены новыми батареями 128 держатель батарей 152 имеет упругие зажимы 158, которые захватывают стороны батарей 128, удерживая их в контакте с различными клеммами 150 и 156 на держателе 152. На фиг. 4 показана только одна батарея 128, находящаяся в контакте с клеммой 156 держателя батарей 152, и только одна батарея 128, удерживаемая зажимом 158.

Поскольку батареи могут потребовать замены "в полевых условиях", блок батарей может легко отделяться от остальной части туалета. Для обеспечения отделения гнездо кнопки 130 включает упругую защелку, выполненную как единое целое с ней. Защелка 160 имеет захват или выступ 162, образованный на отклоняемом конце так, что он будет входить в зацепление с выступом 164, образованном на верхней части кожуха батарей 90, когда они надлежащим образом совмещены, и блок батарей 88 полностью помещен в канал 116. Таким образом, для отсоединения блока батарей 88 и замены батарей 128 приводящего устройства 38 необходимо нажать на защелку 160, разъединяя таким образом захват 162 и выступ 164, и вытянуть вверх кожух батарей 130, извлекая при этом вместе с ним держатель батарей 152 и батарей 128 из нижней части 120 верхней части кожуха батарей 90. Разряженные батареи 128 после этого могут легко отделяться от держателя 152 и заменяться свежими батареями 128, и блок батарей 88 вновь помещается в верхнюю часть кожуха батарей 90. Нет необходимости в применении инструментов или в переворачивании туалета 10 для замены батарей 128.

После того как блок батарей 88 вновь установлен, вода, грязь и другие посторонние предметы не допускаются в канал 116 благодаря уплотненному соединению между гнездом кнопки 130 и верхней частью кожуха батарей 190. Это достигается благодаря снабжению гнезда кнопки 130 кольцевой стенкой 166, на которой сформирована по меньшей мере одна канавка 168. Канавка 168 имеет размеры, соответствующие кольцевой верхней части 118 канала 116 так, чтобы имеющее надлежащие размеры кольцо 170 могло вставляться в нее и удерживаться в ней. Кольцо 170 образует уплотнение между кожухом батарей 90 и гнездом кнопки 130. При формировании верхней части 118 в кольцевой или круглой конфигурации, как описано выше, возможность применения кольца 170 для образования уплотнения остается, даже если остальная часть блока батарей 188 не имеет такой кольцевой конфигурации. В качестве дополнительного уплотняющего признака гнездо кнопки 130 включает фланец 172 на его периметре, который формирует "крышу" над отверстием, ограниченным верхней частью 112 канала 116, защищающую какое бы то ни было отверстие между ними.

Хотя вышеприведенное описание составляет предпочтительные варианты воплощения настоящего изобретения, должно быть понятно, что изобретение не ограничивается именно такими конструкцией и способом, которые показаны и описаны выше, и что различные модификации и изменения могут быть сделаны без отклонения от сущности и объема изобретения, которые определены нижеследующей формулой изобретения.

Реферат

Изобретение относится к портативным туалетам, содержащим собственный источник энергии для приведения в действие слива воды. Приводимый в действие батареей сливной узел для портативного туалета включает насос и двигатель, установленные на секции сиденья туалета. Блок батарей съемным способом установлен на секции для сиденья и включает клеммы, которые в результате монтажа соединяются с двигателем. Блок батарей подает электроэнергию к двигателю и включает приводящее средство, защищенное от неумышленного приведения в действие внутри выемки, для замыкания электрической цепи и приведения в действие насоса для выпуска воды для слива и удерживается в открытом положении с минимальным давлением в линии, увеличивая срок службы блока батарей. Данное изобретение имеет упрощенную конструкцию, легко позволяющую замену батарей в полевых условиях, а также не требует открывания вручную перекрытия, соединенного с устройством для выпуска воды для слива. 4 з.п.ф-лы, 6 ил.

Формула