JP5582486B2 - 車両用貯水型汚物タンクの水封装置 - Google Patents

Description

この発明は、汚物処理装置、詳細には、電車、バス、特に新幹線車両や長距離用の電車、列車に設置され、便所等の汚水を洗浄処理する車両用汚物処理装置の貯水型汚物タンクに付設し、タンクへの外圧の流入を防止する水封装置に関する。

新幹線車両、長距離用電車、列車、またバスに設置される便所、手洗い装置の汚水は、給水タンクから給水管を通り送水された洗浄水とともに、汚水管を経由して、車内あるいは、床下に取り付いている汚物タンクに貯留される。

洗浄水で洗浄する汚物処理システムの汚物タンクにおいては、排気用の配管を通じて汚物タンク外から、汚物タンク内へ高速走行時に生じる外部からの圧力が流入しないように防止する装置を設ける必要がある。

図３に示すように従来技術の汚物タンクの水封装置では、汚物タンク１００にＵ字管の原理を用いた水封装置が知られており、汚物タンク１００にＵ字管を逆に立てて設け、その逆Ｕ字管１０１と連結するＵ字管１０２を連結して、Ｕ字管１０２の下部分に常に水１０３を貯めておいて外部の圧力が直接汚物タンク１００内へ入らないようにしていた。

しかし、汚物タンク１００へ便器からの汚物流入時、あるいは車両の動揺等により、汚物タンク１００内の圧力が上昇したときは、逆Ｕ字管１０１を通って、貯まっている水１０３とともに汚物タンク１００外へ排出される。同様に汚物タンク６が満水になった非常時にも汚水は、逆Ｕ字管１０１を通って、貯まっている水１０３とともに汚物タンク１００外へ排出される。そのため、Ｕ字管１０２に貯まっている水１０３も一緒に押出されてしまい、その都度Ｕ字管１０２に水を補給する必要があった。

また、車体外部（汚物タンク１００の外）の圧力が、車内（汚物タンク１００内）の圧力より上昇した場合は、Ｕ字管１０２の管内に貯まっている水１０３によって外部の圧力は遮断されており汚物タンク１００内に流入することはない。

上述のように従来の清水式汚物処理装置の汚物タンク１００のＵ字管１０２には、失われる水を補給するため車内の手洗い装置１０４に連通する構造を有しており、車内の手洗い装置１０４と汚物タンク１００及びＵ字管１０２、逆Ｕ字管１０１が連通管１０５によって連通していた。そのため、汚物タンク１００の臭気が、この連通管１０５から手洗い装置１０４を通じて車内に逆流する不具合があった。

また、新幹線車両等の高速で走行する車両においては、汚物タンク１００は、タンク外から受ける圧力が大きくなり、立設される逆Ｕ字管１０１の寸法を大きくとる必要があった。例えば３００Ｋｍ／ｈにおける耐圧性能を保持するためには、逆Ｕ字管１０１の高さを１０００ｍｍ以上にする必要があった。

そして速度が向上するにつれて、耐圧値が高くなり、逆Ｕ字管１０１、Ｕ字管１０２からなる水封装置は、逆Ｕ字管１０１の高さを高くして大型化せざるを得ず、床下のスペースには配置出来ない場合が生じてきた。

更に、Ｕ字管１０１の下部の保水量が少ない場合などは、Ｕ字管１０１の管内を密閉できず汚物タンクと車外が連通してしまい車外の圧力が汚物タンク内へ流入するという不具合が生じることがあった。

更に又水封装置には、常に水が溜まっているため、寒冷地においてはその水の凍結防止のため、ヒーター等の凍結対策を行なう必要があった。

上記課題を解決するために、車両用貯水型汚物タンクの水封装置であり、
気体で満たされた中空な箱体と、箱体へ汚物タンクより汚物タンク内の気体とオーバーフロー排出水を流入可能な汚物タンクの上部に取り付けられた逆Ｕ字管からなる流入管と、タンク内の気体とオーバーフロー排出水を、汚物タンクより箱体を経由して、流出可能な流出管を有し、
流入管の下流端を箱体内へ位置させるとともに、流入管の下流端開口部には開口部を開閉可能な蓋体を周囲に空間を有した中に設け、
汚物タンク外部の圧力が汚物タンク内部の圧力より高い状態では、その圧力により蓋体が流入管の下流端開口部を密閉し、汚物タンク内部へ汚物タンク外部の空気を流入させず、
汚物タンク内部の圧力が汚物タンク外部の圧力より高い状態では、その圧力により蓋体が流入管の下流端開口部を開放し、汚物タンク外部へタンク内の気体とオーバーフロー排出水を流出可能であり、オーバーフローの終了後は蓋体は、自重によって流入管の下端開口部を閉鎖することを特徴とする車両用貯水型汚物タンクの水封装置を提案する。

また、開閉可能な蓋体が、気密性を有する弾性体を付した板状体と、板状体を流入管の下流端の開口部にヒンジによって開閉可能に設けられた００１２欄に記載の車両用貯水型汚物タンクの水封装置を提案する。

この発明によれば、従来の水によって外圧を封じた車両用貯水型汚物タンクの水封装置と相違して、外部圧力の流入防止のために水を使わないため水を常に補う必要がなく、補水のための給水管等の設置の必要がなくなった。

そのため、Ｕ字管への水の給水のため車体内へ連通する給水管を通じて汚物タンクの臭気が車内へ流入することがなくなった。

また、新幹線等の高速電車のように高速のため汚物タンク外の圧力が高圧となるような場合であっても高さの高い逆Ｕ字管、Ｕ字管を付設する必要がなく、高速化においても、非常に省スペース化が出来る効果がある。

更に、この発明は水封装置に水を使わないため、寒冷地等における水の凍結凍結防止機能を有する装置を付設する必要がなくなる効果がある。

この発明の実施形態について、車両用貯水型汚物タンクの関連装置の説明図である図１、図１の水封装置の拡大説明図である図２に基づいて説明する。

汚物タンク２は、この実施形態では新幹線等の車両１の床下に設置され、逆Ｕ字管からなる流入管１１を介して水封装置１を外に付設している。汚物タンク２は、車両内に設置される場合もあり、この発明の水封装置１は、汚物タンク２が車内設置の場合も適用される。

汚物タンク２には、車体３内に設置された排水設備である大便器４及び小便器５からは大便汚水管６及び小便汚水管７を通じて連通している。排水設備としては、大便器４及び小便器５以外の他の実施形態では、手洗装置、オストメイト装置などがある。大便器４及び小便器５は、水揚装置８から給水管９を通って給水洗浄される。

水封装置１は、気体で満たされた中空な箱体１０と、箱体１０へ汚物タンク２より汚物タンク２内の気体とオーバーフロー排出水を流入可能な流入管１１と、箱体１０から汚物タンク２より汚物タンク２内の気体とオーバーフロー排出水を流出可能な流出管１２とを有するとともに、流入管１１の下流端開口部１１ａを箱体１０内へ位置させるとともに、流入管１１の下流端開口部１１ａには開閉可能な蓋体１３を設けている。流入管１１の下流端開口部１１ａの開口面の角度は、垂直より斜め上方を向いた角度で開口している。

開閉可能な蓋体１３は、気密性を有するゴム等の弾性体１３ａと、弾性体１３ａを付した板状体（フラッパー）１３ｂと、板状体１３ｂを流入管１１の下流端の開口部１１ａに開閉自在に設けるヒンジ１３ｃとからなる。蓋体１３は、流入管１１の下流端開口部１１ａの開口面が垂直より斜め上方を向いた角度で開口しており、ヒンジ１３ｃは開口部１１ａの上側に取付けられている。

箱体１０は、底面を漏斗状、角錐状にして最下部に開口部を設け流出管１２を接続している。

次に、この発明の実施形態の車両用貯水型汚物タンクの水封装置の作用について説明する。

新幹線などが高速走行でトンネル内に入ったときのような汚物タンク２の外部の圧力が、汚物タンク２の内部圧力より高い状態になると、水封装置１は、流出管１２等から箱体１０内に圧力が高まり、その圧力により蓋体１３が流入管１１の下流端開口部１１ａを押圧することによって密閉する。したがって汚物タンク２の外部の圧力が、汚物タンク２の内部圧力より高い状態になった場合でも、汚物タンク２の内部圧力が上がることはない。

また、逆に、大便器４や小便器５から汚物タンク２への汚物流入時、あるいは車両３の動揺等により汚物タンク２の内部圧力が上昇したときは、その圧力によって汚水や臭気体がオーバーフローして流入管１１を通り、流入管１１の下端開口部１１ａをその高まった内部圧力で蓋体１３を開放して、箱体１０内へ自動流入する。このとき蓋体１３は、オーバーフロー汚水や臭気体などによって押上げられ、ヒンジ１３ｃを回動中心に回動させる。オーバーフローの終了後は蓋体１３は、自重によって流入管１１の下端開口部１１ａを閉鎖する。

この発明は、電車、列車、バス、特に新幹線車両や長距離用の電車、列車に設置され利用される可能性が高い。

この発明の実態形態を示す車両用貯水型汚物タンクの関連装置の説明図 図１の水封装置の拡大説明図 従来技術の車両用貯水型汚物タンクの水封装置の説明図

符号の説明

１ 水封装置
１０ 箱体
１１ 流入管
１１ａ 流入管の下流側開口部
１２ 流出管
１３ 蓋体
１３ａ 弾性体
１３ｂ 板状体
１３ｃ ヒンジ
２ 汚物タンク
３ 車体
４ 大便器
５ 小便器
６ 大便器汚水管
７ 小便器汚水管
８ 水揚装置
９ 給水管

Claims (2)

1. 車両用貯水型汚物タンクの水封装置であり、
   気体で満たされた中空な箱体と、箱体へ汚物タンクより汚物タンク内の気体とオーバーフロー排出水を流入可能な汚物タンクの上部に取り付けられた逆Ｕ字管からなる流入管と、タンク内の気体とオーバーフロー排出水を、汚物タンクより箱体を経由して、流出可能な流出管を有し、
   流入管の下流端を箱体内へ位置させるとともに、流入管の下流端開口部には開口部を開閉可能な蓋体を周囲に空間を有した中に設け、
   汚物タンク外部の圧力が汚物タンク内部の圧力より高い状態では、その圧力により蓋体が流入管の下流端開口部を密閉し、汚物タンク内部へ汚物タンク外部の空気を流入させず、
   汚物タンク内部の圧力が汚物タンク外部の圧力より高い状態では、その圧力により蓋体が流入管の下流端開口部を開放し、汚物タンク外部へタンク内の気体とオーバーフロー排出水を流出可能であり、オーバーフローの終了後は蓋体は、自重によって流入管の下端開口部を閉鎖することを特徴とする車両用貯水型汚物タンクの水封装置。
2. 開閉可能な蓋体が、気密性を有する弾性体を付した板状体と、板状体を流入管の下流端の開口部にヒンジによって開閉可能に設けられた請求項１に記載の車両用貯水型汚物タンクの水封装置。

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