一种饱和潜水船的污水收集装置及其收集方法

摘要

本发明涉及潜水设备技术领域，公开了一种饱和潜水船的污水收集装置，设有第一传感器和马桶的高压舱，马桶的排污管上设有第一阀门和第一常闭式复位阀，排污管与设有第二传感器的污水罐之间设有第二阀门和第三阀门，真空泵与污水罐连接，污水罐通过第二连接管与污水收集箱连接，同时还公开了一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，主控器根据高压舱内的气压与污水罐内的气压的情况来控制真空泵的启停，采用本发明能使高压舱处于低压状态下，仍能够将污水高效排放至舱外，安全性高，且不破坏高压舱的密闭性。

权利要求

1.一种饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，包括主控器、高压舱、污水罐、真空泵和污水收集箱，所述高压舱设有马桶，所述马桶包括马桶座、马桶盖、排污管和传动机构，所述排污管上沿污水排放方向依次设有第一阀门和第一常闭式复位阀，所述第一阀门通过所述传动机构与所述马桶盖联动，所述马桶盖打开时所述第一阀门关闭，所述马桶盖盖合在所述马桶座上时所述第一阀门开启，

所述排污管通过第一连接管与所述污水罐连接，所述第一连接管连接在所述污水罐的顶部，所述第一连接管上沿污水排放方向依次设有第二阀门和第三阀门，所述第二阀门和第三阀门均为常开状态，所述污水罐通过第二连接管与所述污水收集箱连接，所述第二连接管上沿污水排放方向依次设有第二常闭式复位阀和第四阀门，所述第四阀门为常开状态，所述污水收集箱有与大气连通的通气管，所述真空泵的进气端与所述第一连接管连接，所述真空泵的出气端与外界连接，

所述高压舱设有用于检测其气压的第一传感器，所述第一传感器、第二传感器和真空泵分别与所述主控器电连接，所述主控器根据所述第一传感器的反馈信号来控制所述真空泵的启动，所述污水罐内设有用于检测其气压的第二传感器，所述主控器根据第二传感器的反馈信号来控制所述真空泵的停止。

2.如权利要求1所述的饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，所述高压舱和污水罐设有多个且数目相同，每一所述高压舱与一所述污水罐通过一条所述第一连接管连接，所述真空泵设有一个，所述真空泵的进气端设有多个进气口，每一所述进气口与每一所述第一连接管对应连接，所述进气口上设有第五阀门。

3.如权利要求1所述的饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，所述第一阀门包括阀盘和设置在所述阀盘上的转轴，所述阀盘通过所述转轴与所述排污管转动连接，所述传动机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述马桶盖铰接，其另一端与所述第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述转轴固定连接。

4.如权利要求1所述的饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，还设有排液泵，所述排液泵的进液端与所述污水收集箱连接，所述排液泵的排液端与外部设备连接。

5.如权利要求1所述的饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，所述第二阀门设置在所述高压舱的舱壁上，所述第三阀门设置在所述污水罐上；所述污水罐的底部与所述第二连接管的一端连接，所述污水收集箱的顶部与所述第二连接管的另一端连接，所述第四阀门设置在所述污水收集箱上。

6.如权利要求1所述的饱和潜水船的污水收集装置，其特征在于，所述高压舱为过渡舱或加减压舱。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，高压舱通过第一传感器检测其内部气压，当检测到高压舱的气压小于1.5bar～2.5bar时，真空泵启动，真空泵将与该高压舱连接的污水罐内的气体抽出使污水罐的气压降低，污水罐通过第二传感器检测其内部气压，且当检测到污水罐的气压小于‑1bar～‑

0.5bar时，真空泵停止；

步骤二，用户需要排出污水时，用户将马桶的马桶盖盖合时，通过传动机构带动第一阀门开启，并且用户开启第一常闭式复位阀，此时，马桶座的内腔、排污管、第一连接管和污水罐全部连通，马桶座与排污管内的污水由于压差通过第一连接管排至污水罐内，污水排出后排污管上的第一常闭式复位阀复位关闭；

步骤三，主控器将第一传感器检测到高压舱内的气压与第二传感器检测与该高压舱连接的污水罐内的气压进行比较判断，当污水罐内的气压值等于或大于高压舱的气压值的

70％～90％时，主控器发出提醒，使用户开启第二常闭式复位阀，使污水罐与污水收集箱连通，污水罐内的污水排放至污水收集箱，污水排出后第二连接管上的第二常闭式复位阀复位关闭；

步骤四，重复步骤一至步骤三，直至用户减压完成并出舱；

步骤五，将污水罐内的污水排空；通过排液泵将污水收集箱内的污水排空。

8.如权利要求7所述的饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，其特征在于，步骤一中，当高压舱内的气压小于1.5bar时，真空泵启动。

9.如权利要求7所述的饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，其特征在于，步骤一中，真空泵启动后，真空泵在污水罐内的气压小于‑1bar时停止。

10.如权利要求7所述的饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，其特征在于，在步骤三中，当污水罐内的气压值等于或大于高压舱的气压值的80％时，主控器发出提醒用户开启第二常闭式复位阀。

说明书

一种饱和潜水船的污水收集装置及其收集方法

技术领域

[0001] 本发明涉及潜水设备技术领域，特别是涉及一种饱和潜水船的污水收集装置及其收集方法。

背景技术

[0002] 饱和潜水船中的高压舱(加减压舱(DDC)、过渡舱(TUP))是一个理论上潜水员可以长期在内部生活的高压舱室，同时是潜水员在进入潜水钟作业之前进行加压等待以及完成
潜水作业之后进行减压等待期间的休息处所，且由于潜水作业的特殊性加减压费用比较昂
贵，所以有时即便潜水员完成潜水作业后也不会马上减压出舱而是在高压舱继续等待，且
高压舱属于高压密闭的有限空间，无法设置生活污水的收集装置，需将生活用水排出到舱
外的常压环境中收集，高压舱生活污水的排放大多利用高压舱高压及舱外常压所产生的压
差将生活污水排出到舱外，但是在高压舱处于低压时(如高压舱加压初期、高压舱减压末
期)，高压舱生活污水难以排放至舱外。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种饱和潜水船的污水收集装置及其排放方法，高压舱处于低压状态下，仍能够将污水高效排放至舱外，使用安全性高，且不破坏高压舱的密闭性。

[0004] 为了实现上述目的，本发明的一个方面提供了一种饱和潜水船的污水收集装置，其包括主控器、高压舱、污水罐、真空泵和污水收集箱，所述高压舱设有马桶，所述马桶包括
马桶座、马桶盖、排污管和传动机构，所述排污管上沿污水排放方向依次设有第一阀门和第
一常闭式复位阀，所述第一阀门通过所述传动机构与所述马桶盖联动，所述马桶盖打开时
所述第一阀门关闭，所述马桶盖盖合在所述马桶座上时所述第一阀门开启，

[0005] 所述排污管通过第一连接管与所述污水罐连接，所述第一连接管连接在所述污水罐的顶部，所述第一连接管上沿污水排放方向依次设有第二阀门和第三阀门，所述第二阀
门和第三阀门均为常开状态，所述污水罐通过第二连接管与所述污水收集箱连接，所述第
二连接管上沿污水排放方向依次设有第二常闭式复位阀和第四阀门，所述第四阀门为常开
状态，所述污水收集箱有与大气连通的通气管，所述真空泵的进气端与所述第一连接管连
接，所述真空泵的出气端与外界连接，

[0006] 所述高压舱设有用于检测其气压的第一传感器，所述第一传感器、第二传感器和真空泵分别与所述主控器电连接，所述主控器根据所述第一传感器的反馈信号来控制所述
真空泵的启动，所述污水罐内设有用于检测其气压的第二传感器，所述主控器根据第二传
感器的反馈信号来控制所述真空泵的停止。

[0007] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置优选的方案，所述高压舱和污水罐设有多个且数目相同，每一所述高压舱与一所述污水罐通过一条所述第一连接管连接，所
述真空泵设有一个，所述真空泵的进气端设有多个进气口，每一所述进气口与每一所述第
一连接管对应连接，所述进气口上设有第五阀门。

[0008] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置优选的方案，所述第一阀门包括阀盘和设置在所述阀盘上的转轴，所述阀盘通过所述转轴与所述排污管转动连接，所述传动
机构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的一端与所述马桶盖铰接，其另一端与所述
第二连杆的一端铰接，所述第二连杆的另一端与所述转轴固定连接。

[0009] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置优选的方案，还设有排液泵，所述排液泵的进液端与所述污水收集箱连接，所述排液泵的排液端与外部设备连接。

[0010] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置优选的方案，所述第二阀门设置在所述高压舱的舱壁上，所述第三阀门设置在所述污水罐上；所述污水罐的底部与所述第二
连接管的一端连接，所述污水收集箱的顶部与所述第二连接管的另一端连接，所述第四阀
门设置在所述污水收集箱上。

[0011] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置优选的方案，所述高压舱为过渡舱或加减压舱。

[0012] 此外，本发明的另一方面还提供了一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，包括如下步骤：

[0013] 步骤一，高压舱通过第一传感器检测其内部气压，当检测到高压舱的气压小于1.5bar～2.5bar时，真空泵启动，真空泵将与该高压舱连接的污水罐内的气体抽出使污水
罐的气压降低，污水罐通过第二传感器检测其内部气压，且当检测到污水罐的气压小于‑
1bar～‑0.5bar时，真空泵停止；

[0014] 步骤二，用户需要排出污水时，用户将马桶的马桶盖盖合时，通过传动机构带动第一阀门开启，并且用户开启第一常闭式复位阀，此时，马桶座的内腔、排污管、第一连接管和
污水罐全部连通，马桶座与排污管内的污水由于压差通过第一连接管排至污水罐内，污水
排出后排污管上的第一常闭式复位阀复位关闭；

[0015] 步骤三，主控器将第一传感器检测到高压舱内的气压与第二传感器检测与该高压舱连接的污水罐内的气压进行比较判断，当污水罐内的气压值等于或大于高压舱的气压值
的70％～90％时，主控器发出提醒，使用户开启第二常闭式复位阀，使污水罐与污水收集箱
连通，污水罐内的污水排放至污水收集箱，污水排出后第二连接管上的第二常闭式复位阀
复位关闭；

[0016] 步骤四，重复步骤一至步骤三，直至用户减压完成并出舱；

[0017] 步骤五，将污水罐内的污水排空；通过排液泵将污水收集箱内的污水排空。

[0018] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法优选的方案，步骤一中，当高压舱内的气压小于1.5bar时，真空泵启动。

[0019] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法优选的方案，步骤一中，真空泵启动后，真空泵在污水罐内的气压小于‑1bar时停止。

[0020] 作为本发明的一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法优选的方案，在步骤三中，当污水罐内的气压值等于或大于高压舱的气压值的80％时，主控器发出提醒用户开启
第二常闭式复位阀。

[0021] 本发明实施例一种饱和潜水船的污水收集装置及其收集方法与现有技术相比，其有益效果在于：

[0022] 本发明能够在高压舱处于低压(高压舱加压初期与高压舱减压末期)时，通过真空泵调整污水罐内的气压，高压舱产生的污水能够始终高效地排放到位于舱外的污水收集箱
内；当马桶盖盖合时第一阀门开启，保证马桶座的内腔与排污管内污水能够通过第一连接
管排至污水罐内，由于马桶盖盖合在马桶座，避免由于压差人被吸入马桶的马桶座内造成
意外，提高安全性，而且第一常闭式复位阀开启后会自动复位，保证提高安全性，并且不破
坏高压舱的密闭性，而且当马桶盖打开时误启第一常闭式复位阀，由于此时第一阀门为关
闭状态，也不会造成意外；同时避免了潜水员产生的生活污水未经处理直接排放至海水中
所造成的环境污染。

附图说明

[0023] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

[0024] 图1是本发明提供的一种饱和潜水船的污水收集装置的结构示意图；

[0025] 图2是饱和潜水船的污水收集装置的连接结构图；

[0026] 图3是马桶盖盖合在马桶座时的连接结构图；

[0027] 图4是马桶盖打开时的连接结构图；

[0028] 图中，1为高压舱；11为马桶座；12为马桶盖；13为排污管；14为第一阀门；15为第一常闭式复位阀；141为阀盘；142为转轴；16为第一连杆；17为第二连杆；2为第一连接管；21为
第二阀门；22为第三阀门；3为污水罐；4为真空泵；41为第五阀门；5为第二连接管；51为第二
常闭式复位阀；52为第四阀门；6为污水收集箱；7为外部设备。

具体实施方式

[0029] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描
述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分
开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，
“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

[0031] 如图1至图4所示，本发明提供的一种饱和潜水船的污水收集装置的优选实施例，其包括主控器、高压舱1、污水罐3、真空泵4和污水收集箱6，所述高压舱1设有马桶，所述马
桶包括马桶座11、马桶盖12、排污管13和传动机构，所述排污管13上沿污水排放方向依次设
有第一阀门14和第一常闭式复位阀15，优选的第一常闭式复位阀15位于排污管13的末端，
所述第一阀门14通过所述传动机构与所述马桶盖12联动，所述马桶盖12打开时所述第一阀
门14关闭，所述马桶盖12盖合在所述马桶座11上时所述第一阀门14开启；其中，所述第一阀
门14包括阀盘141和设置在所述阀盘141上的转轴142，所述阀盘141通过所述转轴142与所
述排污管13转动连接，所述传动机构包括第一连杆16和第二连杆17，所述第一连杆16的一
端与所述马桶盖12铰接，其另一端与所述第二连杆17的一端铰接，所述第二连杆17的另一
端与所述转轴142固定连接。

[0032] 所述排污管13通过第一连接管2与所述污水罐3连接，所述第一连接管2连接在所述污水罐3的顶部，所述第一连接管2上沿污水排放方向依次设有第二阀门21和第三阀门
22，所述第二阀门21和第三阀门22均为常开状态，而且所述第二阀门21设置在所述高压舱1
的舱壁外，所述第三阀门22设置在所述污水罐3上；当对第一连接管2进行检修时，将所述第
二阀门21和第三阀门22关闭，进而能够分别检修第一常闭式复位阀15与第二阀门21之间的
管道，以及，第二阀门21与第三阀门22之间的管道；所述污水罐3通过第二连接管5与所述污
水收集箱6连接，其中，所述污水罐3的底部与所述第二连接管5的一端连接，所述污水收集
箱6的顶部与所述第二连接管5的另一端连接，所述第二连接管5上沿污水排放方向依次设
有第二常闭式复位阀51和第四阀门52，所述第四阀门52为常开状态，所述第四阀门52优选
的设置在所述污水收集箱6上，所述污水收集箱6有与大气连通的通气管，所述真空泵4的进
气端与所述第一连接管2连接，所述真空泵4的出气端与外界连接，由于第一连接管2与污水
罐3连通，这样真空泵4能够同时将第一连接管2与污水罐3抽真空。

[0033] 所述高压舱1设有用于检测其气压的第一传感器，所述第一传感器、第二传感器和真空泵4分别与所述主控器电连接，所述主控器根据所述第一传感器的反馈信号来控制所
述真空泵4的启动，所述污水罐3内设有用于检测其气压的第二传感器，所述主控器根据第
二传感器的反馈信号来控制所述真空泵4的停止。优选的，在马桶座11上设有用于检测马桶
盖12开合状态的传感器，且在排污管13上设有第六阀门(图中未显示)，且第六阀门位于第
一常闭式复位阀15的前方，第六阀门与主控器电连接，当马桶盖12打开时，第六阀门关闭，
当马桶盖12盖合在马桶座11时，第六阀门开启；即使第一阀门14失效(第一阀门14无法关
闭)时，第六阀门仍能封闭马桶座11上的排污管13，进一步提高安全性。

[0034] 示例性的，所述高压舱1和污水罐3设有多个且数目相同，每一所述高压舱1与一所述污水罐3通过一条所述第一连接管2连接，所述真空泵4设有一个，所述真空泵4的进气端
设有多个进气口，每一所述进气口与每一所述第一连接管2对应连接，所述进气口上设有第
五阀门41，第五阀门41为电磁阀，主控器通过每个所述第二传感器的反馈信号控制对应第
五阀门41的开关。通过单个真空泵4能够分别调整每个污水罐3内的气压，保证资源高效利
用。其中，所述高压舱1为过渡舱或加减压舱，其中，过渡舱设有两个，加减压舱设有四个，能
够保证根据每一高压舱1的实际情况，启动装置，能够节约能源，且能够高效地将每一高压
舱11的污水排出至对应的污水罐3。

[0035] 示例性的，饱和潜水船的污水收集装置还设有排液泵，所述排液泵的进液端与所述污水收集箱6连接，所述排液泵的排液端与外部设备7连接，能够将污水收集箱6统一排出
进行处理，避免污水污染环境，优选的外部设备7为生活污水处理装置，对污水进行处理。

[0036] 如图1所示，本发明基于上述饱和潜水船的污水收集装置还提供了一种饱和潜水船的污水收集装置的收集方法，包括如下步骤：

[0037] 步骤一，高压舱1通过第一传感器检测其内部气压，当检测到高压舱1的气压小于1.5bar～2.5bar时，真空泵4启动，真空泵4将与该高压舱1连接的污水罐3内的气体抽出使
污水罐3的气压降低，污水罐3通过第二传感器检测其内部气压，且当检测到该污水罐3的气
压小于‑1bar～‑0.5bar时，真空泵4停止；优选的，当高压舱1内的气压小于1.5bar时，真空
泵4启动，真空泵4启动后，真空泵4在污水罐3内的气压小于‑1bar时停止；

[0038] 步骤二，用户需要排出污水时，用户将马桶的马桶盖12盖合时，通过传动机构带动第一阀门14开启，并且用户开启第一常闭式复位阀15，此时，马桶座11的内腔、排污管13、第
一连接管2和污水罐3全部连通，马桶座11与排污管13内的污水由于压差通过第一连接管2
排至污水罐3内，污水排出后排污管13上的第一常闭式复位阀15复位关闭；

[0039] 步骤三，主控器将第一传感器检测到高压舱1内的气压与第二传感器检测与该高压舱1连接的污水罐3内的气压进行比较判断，当污水罐3内的气压值等于或大于高压舱1的
气压值的70％～90％时，主控器发出提醒，使用户开启第二常闭式复位阀51，使污水罐3与
污水收集箱6连通，污水罐3内的污水排放至污水收集箱6，污水罐3内的污水排放后其内部
气压为1bar(即为常压)，污水排出后第二连接管5上的第二常闭式复位阀51复位关闭；优选
的，当污水罐3内的气压值等于或大于高压舱1的气压值的80％时，主控器发出提醒用户开
启第二常闭式复位阀51；

[0040] 步骤四，重复步骤一至步骤三，直至用户减压完成并出舱；

[0041] 步骤五，将污水罐3内的污水排空；通过排液泵将污水收集箱6内的污水排空。

[0042] 综上，本发明实施例提供一种饱和潜水船的污水收集装置及其收集方法，能够在高压舱1处于低压(高压舱1加压初期与高压舱1减压末期)时，通过真空泵4调整污水罐3内
的气压，高压舱1产生的污水能够始终高效地排放到位于舱外的污水收集箱6内；当马桶盖
12盖合时第一阀门14开启，保证马桶座11的内腔与排污管13内污水能够通过第一连接管2
排至污水罐3内，由于马桶盖12盖合在马桶座11，避免由于压差人被吸入马桶的马桶座11内
造成意外，提高安全性，而且第一常闭式复位阀15开启后会自动复位，保证提高安全性，并
且不破坏高压舱1的密闭性，而且当马桶盖12打开时误启第一常闭式复位阀15，由于此时第
一阀门14为关闭状态，也不会造成意外。而且高压舱1处于高压时，真空泵4无需启动，保证
高压舱1内的污水全程能够顺畅高效排出。

[0043] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机
械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元
件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中
的具体含义。

[0044] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换
也应视为本发明的保护范围。