组件式真空排水系统 本发明涉及一种按权利要求1前序部分的真空中心，涉及一种按权利要求10前序部分的真空中心的安装方法，更确切的，涉及一种按权利要求16前序部分的真空排水系统。
各种类型的排水系统被用于从污水源将污水传送到希望的收集点。例如，重力排水系统利用重力的作用来传送污水。这种系统有许多缺点，例如，布置重力排水管路的选择范围接受到限制，因为管路必须低于污水源和必须连续朝收集点倾斜。污水源经常置于混凝土基座上，故管路必须在混凝土浇灌之前布置好。另外，由于对管路布置的要求，使重力排水系统改造或增加管路装置非常困难。例如，许多建筑物的卫生间需要增设残疾人可进入的厕所间来满足美国残疾人法令(ADA)的要求。这种改造在现场进行，可能长时间停止管道的使用。另外，在改造期间常常要转移人员，造成工作时间的损失。还有，由于这种改造后的装置会成为大楼地整体设施，大楼的承租人可能不愿意对重力排水管道进行改造，因此，在租约的有效期内管路必须维持不变。
真空排水系统提供了一种传统重力排水系统的替代系统。典型的真空系统包括像抽水马桶或洗涤槽这样可与目前的供水管路相连的设备。该设备有排水管来排放污水。排水管通过真空管连接到可在真空管产生负压的真空源。有阀门安装在真空管，可以有选择性地用来将污水从排水管送到真空管，最后送到收集罐。结果是，真空管可以置于污水源的上方，因为是真空而不是重力用来传送污水，污水甚至可以垂直向上流动。真空管道布置的灵活性，简化和缩短了安装和改造管道装置所需时间。然而，当安装或改造传统真空排水系统时，大部分管道装置和管道在现场装配，因此，许多与重力排水系统相关的问题也出现在真空排水系统。例如，安装和改造传统真空排水系统仍要非常长时间地停止管道的使用和转移人员。
另外，这种传统真空排水系统很典型地被大量场所采用，如旅馆，监狱，购物中心。这种典型系统包括多个大存储罐和真空泵，需要大量的管道作业，系统主要的部件位于设备间内，除了放置真空源的构件，设备间还用来容纳真空排水系统运转时产生的噪音。采用这种真空排水系统从几个附加管路装置收集污水是不可行的，而有代表性的办公室或其它小规模改造可能会出现附加管路装置的情况。此外，对某些场所，如办公楼，用另外的设备间来放置真空排水系统的构件不具有典型可行性。
传统的真空中心被构建于敞开结构或安装在无支撑物的系统中，在这系统中没有框架，部件个别装配。敞开结构可以容易地接近内部元件，系统产生的噪音水平则不能得到减小。系统的外观一般不适于某些场合，比方办公室内。
依照本发明的某些方面，提出一种按照权利要求1用于真空排水系统的组件式真空中心。真空中心包括：一框架和固定于框架的储罐，储罐有一用于连通真空排水管路的流体输入口、一真空管口、一通气孔口和一排水出口；一固定于框架的真空发生器，有一与真空管口连通使罐内产生真空的入口以及一排气出口；和一安装于框架并可拆卸地连接到真空发生器的控制屏，控制屏有电源接头。固定到框架的外壳包围储罐和真空发生器。流体入口、通气孔口、排水口、排放出口和电源接头都位于靠近外壳表面的位置。
依照本发明的另外方面，提供了一种按照权利要求10于配置有下水管线的大楼办公室中安装真空中心的方法。这办公室有连接到污水源的真空排水管路和电源。真空中心包括：框架和固定于框架的储罐，储罐有一用于连通真空排水管路的流体输入口、一真空管口、一通气孔口和一排水出口；一固定于框架的真空发生器，其有一与真空管口连通使罐内产生真空的入口以及一排气出口；一控制屏安装于框架并可拆卸地连接到真空产生器，控制屏有电源接头。该方法包括了真空中心作为一个单元运进办公室，真空中心在办公室定位，连接真空中心的排水出口到下水管线，连接流体输入口到真空排水管路，和连接电源接头到电源的步骤。
依照本发明的其它方面，提供了一种按照权利要求16利用现有供水管路的组件式真空排水系统。组件式真空排水系统包括，由框架和固定于框架的储罐组成的真空中心，一固定于框架的真空发生器，一安装于框架并可拆卸地连接到真空发生器的控制屏，和多块连接到框架的面板，其构成了包围真空发生器和储罐的外壳。储罐有一流体输入口、一真空管口、一通气孔口和一排水出口。真空发生器有与储罐的真空管口连通使在罐内产生真空的入口和一排气出口。控制屏有电源接头。流体入口、通气孔口、排水口、排放出口和电力接头都位于靠近外壳表面的位置。还提供了一种组件式管路装置组合，其包括外罩和管路装置。管路装置包括置于外罩内适合与供水管连接的水管以及置于外罩内与储罐的流体入口连通的排水管。水管和排水管有可从外罩外部接近的入口。
该装置固有的其它特点和优点已有公开和披露，或将用实施例的方式，通过下面详细说明和所附示意图向那些本行的专业人士展现。
图1是按照本发明得到的真空中心组合的透视图；
图2是图1中所示真空中心组合的局部侧视示意图；
图3是根据本发明建造和安装于一间办公室并连接到污水源的真空中心组合的透视图；
图4是一段在管外壳内的真空管路的透视图；
图5是用标准组件组装的卫生间的透视图，其适合于采用图1所示真空中心组合；
图6是用标准组件组装的湿酒吧洗涤槽的透视图，其适合采用图1所示真空中心组合。
参考图1，按照本发明的某些方面得到的真空中心普遍用参考数字10来表示。真空中心10从如图3所示现有洗涤盆4这样的污水源收集污水。水从建筑物现有的水管6供应给洗涤盆4。水流在洗涤盆4的下水管里收集，通过真空排水管路8传输到真空中心10。真空排水管路8包含必须的控制阀和推动机构来有选择性地建立真空中心10产生的真空和真空排水管路之间的连通，输送预估流量的污水，对专业人员该流量通常是已知的。如下面更全面的介绍，真空中心的紧凑设计使其可以快速地和简便地安装和搬运。该真空中心特别适于要安装一个或多个管路装置或污水产生装置的办公室改造，如下面更详细的介绍。
真空中心10包括支撑真空中心10元器件的框架14，还有一个外壳12。按照图1中所示实施例，外壳12包括固定于框架的前面板16，后面板18，左面板20，右面板22，一顶板24和底板26，围绕真空中心10的面板确定了外壳12的周围表面。
固定于框架14，位于外壳里面的第一和第二储罐28和30，用于收集和选择性地排放污水。如图2所示，第一储罐位于第一储罐的后上方，第一储罐28有一用于连通真空排水管路8的污水入口32，一真空管口34，和一排水管口36。第二储罐30有一通过连接管连接到第一储罐28的排水管口36的流体入口38。隔离阀40位于流体入口38和排水管口36之间控制流过的水流。第二储罐30还有一真空入口42和排放口44。排放口44有一排放出口46用于引导从第二储罐30排放的流体。一排放阀48位于排放口44和排放出口46之间。隔离阀和排放阀40和48是可以拆卸进行检查的阀门。另外，排放出口46连接到通往下水管路的传统重力排放口，如下面更详细的介绍。
第一和第二真空发生器，如泵50和51，固定于框架，与第一和第二储罐28和30连接，在罐内产生真空。如图2清楚的表示，第一和第二真空泵50和51有与泵入口管54连接的入口52。泵入口管54从泵入口52延伸到第一和第二储罐28和30的真空入口34，42。在该实施例，泵入口52和第二储罐之间的连通可以有选择地控制。相应地，一个三通管连接到第二储罐30的真空入口42。第一真空阀56固定于三通阀的一支管的端部。泵入口管54固定到第一真空阀56的另一端建立了泵入口管54和真空入口42之间的连通。第二真空阀57固定在三通管的另一端，并与排气管58相连。排气管58有一个自由端形成了一排气口60提供了在大气压下空气进入的通道。
第一和第二储罐28和30能够以全收集方式或以排放方式运行，这取决于第一和第二真空阀56和57的位置。在所述的实施例，第一储罐28不间断地与泵入口52连通，因此第一储罐在正常操作期间处于连续真空状态。但第二储罐30的真空要由第一和第二真空阀56和57控制。所以处于全收集方式，第一真空阀56打开，建立第二储罐30和泵入口52之间的连通。第二真空阀57关闭断绝空气的进入。阀位于这个位置，真空在第二储罐30内产生。由于完全相同的真空度出现在储罐28和30，隔离阀允许联通，所以第一储罐的污水流入第二储罐。污水不流过排水阀48，该阀由于阀两侧的压力差而保持关闭。更明确地，空气压力在排水阀48的下游，而在阀的上游是负压。压力差用来关闭阀48，防止从第二储罐30排放污水。因此，在全收集方式，在第一储罐收集污水之前，污水将首先充满第二储罐30。
要从第二储罐排放污水，驱动第一和第二真空阀。第一真空阀56移动到封闭位置来隔离第二储罐30和泵入口52。第二真空阀57移动到开启的位置允许大气中的空气通过排气口60进入第二储罐30。结果是大气压同时出现在排放阀48的上游和下游，因此，阀48打开允许污水流出阀门。
第二储罐30中的大气压力同时使隔离阀40关闭。真空仍旧存在于第一储罐28以及隔离阀40的上游。大气压力通过第二储罐30出现在隔离阀40的下游。高于真空的大气压力推动隔离阀至关闭的位置，防止污水通过。因此，当第二储罐30排空时，第一储罐28继续搜集污水。一旦第二储罐30是空的，第一和第二真空阀56和57回复它们的原始位置，重新建立第二储罐的真空，隔离阀40重新打开，排水阀48关闭。在上述介绍中假设用单向阀来作隔离阀40和排水阀48。本发明对此没有限制，实际上其它阀也可用来执行收集和排放功能，如带有推动机构的控制阀。
第一和第二泵50和51也有连接到排放管64的出口62，用于排放被泵抽出的空气。排放管64的自由端设置了排放出口66。另外，设置了控制屏70来控制第一和第二泵50和51的运行，以维持储罐28和30处于希望的真空度。控制屏进一步控制第一和第二真空阀56和57，选择性地在全收集和排放方式之间开启和关闭。控制屏连接到框架14，有电源接头。
依照本发明某些方面，真空中心10以现成的模块形式提供，相应地，真空中心10的界面接头位于靠近外壳12表面的地方。这里使用的短句‘位于靠近表面’希望可以包括所有可以从外壳12的外部直接接近界面接头的位置(即，可以接近而无须移动任何元器件)。在所选的实施例中，流体入口32，通气孔口60，和排放出口66都伸出外壳12外，而排水口46位于外壳上的凹槽45(见图2)。可以理解，界面接头可以布置成与外壳12的表面平齐，可以位于外壳表面的凹槽内(如凹槽45)，或任何其它能提供适当的真空中心管路接头接近空间的方式。在所选的实施例，流体入口32、通气孔口60和排放出口66都位于靠近外壳的顶板24的地方，而排放口44则位于靠近底板26的地方。在图1中显示了一种不同的排放出口位置，图中排放出口46位于靠近真空中心的底部，长出并超过外壳12的前面板16。如图2清楚地显示，控制屏的电源接头72也是位于靠近外壳12表面的地方以便于与电源连接。
如图3所示，真空中心10非常适于安装在办公室80。办公室80有污水源，如洗涤槽4，连接到建筑物的供水管6。该办公室还有可连接的电源84和下水管。在所介绍的实施例中，真空中心的流体入口32、通气孔口60和排放出口66很可取地位于靠近外壳的顶面板24的位置。而排水口44位于靠近底板26的位置。结果，通过将真空中心10作为一个单位运送到办公室80，在办公室里确定位置，连接真空中心10的排放出口46到下水管线，连接流体入口32到真空排放管路8，和连接电源接头72到电源，真空中心10就可以简单地安装。
更可取地是真空中心可按一定尺寸加工而成，以适于通过办公室80的门82。所以，对于具有开口高度88和宽度90的门，外壳12要按两个尺寸分别小于高度88和宽度90来加工。例如外壳可有高度74和宽度76，小于门82的开口高度88和宽度90，所以真空中心10可以直立的方位通过门82搬入，作为替换办法，当真空中心10以水平位置搬运时，外壳12加工成宽度76和深度89可以通过门82。在最可取的实施例中，为了适应真空中心10的元器件和满足门的通过限制，外壳12的垂直高度74要比水平宽度76和深度89大得多。例如，在所说实施例，高度74至少是宽度76的两倍。
在目前所取实施例中，真空中心10适宜于减少运行中产生的噪音数量，所以，组成外壳12的面板16～26最好衬有隔音材料。另外，面板最好是防火材料以减少火灾的危险。依照本发明的另外方面，面板16～26涂以颜色和/或加以装饰使之与办公室的室内装饰协调。其结果不只是简单的得到更吸引人的真空中心，而是真空中心可以快速和简便地在办公室或其它地方安装，因为真空中心不要求有房间或其它结构物来遮挡真空中心10。
依照本发明的另外方面，真空管路8置于管路外壳92之内以简化在办公室安装真空排放系统。如图4所作的最好图示，部分真空管路8位于外壳内并穿过一部分管道外壳92。如图3所示，管道外壳92可以做成，例如，假柱子93和94或假底部95，提供了遮挡真空管道8的漂亮外观。真空管道8最好与外壳一起进行不在现场的预先制作以减少安装的时间和复杂性。另外，连接洗涤槽4到现有供水管路的水管96最好置于类似管路外壳内以简化安装。
依照本发明的其它方面，提供了组件式管路装置，与真空中心10一起使用。组件式管路装置可以有多种污水产生装置的形式，如图5所示的卫生间100或图6所示组件式湿酒吧/厨房洗涤槽120。组件式管路装置包括一个或多个不在现场进行的事先制作的分部组合，所以安装得以简化。如图5所示，卫生间100包括一房间101，房间内布置有真空抽水马桶102和洗涤槽103。可以理解卫生间100可以包括其它污水源，如淋浴器(未示出)。有入口105位于房间101外边的冷水管104连接到抽水马桶102和洗涤槽103。热水管106连接到洗涤槽103，其有入口107位于房间101外边。洗涤槽的排水管连接到真空界面阀114，其依次连接到真空管路110。抽水马桶的排水管109也连接到真空管路110。真空管路110有一入口111位于房间101的外边。总的来说，管路入口105，107，和111的布置使得从房间101外部可以接近这些入口。在所选出的实施例，管路入口105，107，和111伸出房间101的顶面以便利在某些场合进行的安装，如水管和真空管路位于假天花板之上的办公室。灯具112位于房间101内部，有电线113与电源连接。电线也最好延长到房间101的外边以便于安装。类似于真空中心10的外壳12，房间101的外部进行了装饰以与办公室的装饰相协调。
图6所示组件式湿酒吧/厨房洗涤槽120给出另外一种组件式管路装置。湿吧台包括带有台面122的橱柜121，橱柜装入洗涤盆123。洗涤盆123有连接到真空界面阀的排水口124，真空界面阀依次连接到排水管125，排水管125有一入口126用于连接真空管道(未示出)并与图3中真空中心10连通。水龙头127位于洗涤盆123上部，与热水和冷水管128和129连接。热水和冷水管128和129有入口130和131，适合与建筑物的热水和冷水管道(未示出)连接。管入口伸出橱柜121的外面，使安装时容易与真空管路8和现有水管相连。在所述实施例，管入口126，130，131超出橱柜121的后壁。
依照实施例其它另外的方面，上面介绍的组件式部件用于组件式真空排水系统98，减少了安装时间和前述排水系统出现的问题。如图3所作最佳图示，组件式真空排水系统98包括真空中心10，置于管外壳92内的真空排水管路8，和组件式管路装置，如洗涤槽4。如上面的介绍，真空中心10可以快速和简便的安装就位。洗涤槽4，最好不在现场而是预先制作，作为一个单元来安装就位。洗涤槽4和真空中心之间的管路连接使用了置于管道外壳内的真空管道8。漂亮的真空管道8的外表面遮挡了管道使安装更容易，减少了将管道布置在天花板之上和墙壁之外的必要。在最值得采用的实施例，连接污水源和供水管的水管96也位于管道外壳内。可以理解，组件式真空排水系统98可以与其他管路装置组合成一体，如卫生间100或组件式湿吧台，来代替或组合到洗涤槽4，同样属于本发明专利的范围。
考虑到上述情况，很高兴本发明给现有技术提供了组件式真空排水系统，能够减少管路停止使用时间和人员转移，可移动的真空中心容易安装于办公室内，而不需要大量的对现有建筑物管道系统进行修改。而且，真空中心的外壳减少了噪音和提供了漂亮的外观。使得其可以放置在从前不可以的场合，如办公室。提供的真空管和水管有漂亮的外观增加了管道布置的选择性和可进行快速安装。另外，组件式管路装置可以快速及便利地装配和连接到真空中心以进一步减少安装时间。结果，可以组装一套或多套管路装置，以及管路系统可以最短的装置停止运行时间来进行改造。组件式真空排水系统特别适合于小规模的应用场合，如，使装置符合美国残疾人法令的要求。