CN101194074A - 自动消毒装置 - Google Patents

Abstract

一种用于消毒下水管道的自动消毒装置，该装置包括自动控制器。消毒剂供给装置与该自动控制器相连，并响应该控制器而供给消毒液。当下水管道中有水流流过时，控制器闭合，使供给装置向下水道供给消毒液，反之控制器断开。该装置可以用于对医院和家庭排放的废水进行消毒。

Description

自动消毒装置 技术领域

本发明涉及一种自动消毒装置， 更具体地， 涉及检测洗手盆 或坐便器下水管道系统中的水流流动、 并在水流流动时自动向其 加入消毒剂从而对其进行消毒的装置。 背景技术

在现有的冼手盆或坐便器下水管道系统中，通常废水未经任 何处理就经所述管道系统直接排放到公共排污管道中。 但是， 这 种传统的废水排放方式可能对公共卫生安全造成威胁。 例如， 已 经发现非典型性肺炎（即 SARS ) 病毒可能由于经由下水管道系 统的泄漏而造成病毒的扩散，从而大范围地危害人们的生命安全。

已经提出了各种在冼手盆或坐便器上安装消毒装置进行消 毒的装置。例如， 中国实用新型专利 ZL200420020940.9公开了一 种包括臭氧发生器的坐便器， 当需要消毒时， 启动臭氧发生器的 电源， 经由安装在坐便器盖板上的臭氧管出口向坐便器内的空间 供给臭氧， 从而对坐便器中的空气和部件的暴露表面进行消毒。

曰本专利 JP1029531 公开了一种包括臭氧消毒装置的坐便 器， 在消毒过程中， 臭氧气体从该消毒装置的出口处流入到坐便 器的内部空间， 然后经由消毒装置的入口返回， 从而实现对空气 和部件的暴露表面进行消毒的效果。

尽管在上述现有技术的坐便器中包括了臭氧供给装置，但其 中的臭氧都只是供给到坐便器内部的空气和其部件的暴露表面， 而没有向排放的废水中供给臭氧气体以对其消毒， 从而不能解决 排放的废水可能危害公共安全的前述问题。

中国实用新型专利 ZL02271551.7公开了一种臭氧洗手盆， 其中在使用该洗手盆时，向盆内的水中加入臭氧气体代替清洗液， 从而达到对手进行清洁的效果。 在该现有技术中， 由于向水中供 给了臭氧气体， 因此实际上也起到了对排放的废水进行消毒的效 果。

然而，在该现有技术中主要是采用水中溶解的臭氧气体代替 清洗液， 而不是为了对废水进行消毒， 从而限制了其应用范围。 例如， 通常在坐便器中不需要使用清洗液， 因此也就不需要采用 该现有技术。

并且，在上述各种现有技术中都采用手动方式启动臭氧发生 装置， 存在着操作不便的问题。 发明内容

为了解决上述问题， 本发明提供一种自动消毒装置， 该消毒 装置在下水管道中有水流流动时自动向排放的废水中加入消毒 剂。

本发明提供一种自动消毒装置，用于对下水管道消毒，包括: 自动开关， 该自动开关在没有水流流过下水管道时断开， 并在有 水流流过下水管道时闭合； 消毒剂供给装置， 该消毒剂供给装置 被连接到自动开关， 并响应自动开关的闭合而向下水管道中供给 消毒剂。 所述自动开关是水流感应开关、 声控开关、 轻触开关和 人体感应开关中的任一种。

根据本发明， 当水流流动时消毒装置自动工作， 当水流停止 时消毒装置自动停止工作， 操作便利。 通过在废水进入公共污水 管道系统之前对废水进行消毒， 可以有效隔绝病毒或有害细菌经 由下水管道的传播， 从而维护了公共卫生安全。 附图说明 图 1 是表示可用于本发明的一种自动消毒装置的示意性框 图。

图 2表示在图 1中使用的处理电路的示意性框图。

图 3和 4分别表示水流传感器的安装位置和消毒剂注入位 置。

图 5是表示单端子水流传感器的结构示意图。

图 6是表示双端子水流传感器的结构示意图。

图 7是表示用于电阻式传感器的处理电路的电路图。 具体实施方式

在下文中将描述本发明的实施方式。

图 1表示可用于本发明的一种自动消毒装置的示意性框图。 正如本领域的技术人员可以理解的那样， 下水管道 1连接到图 1 中未示出的冼手盆或坐便器。 传感器 2安装在下水管道 1上， 检 测水流的流动并输出检测信号。 处理电路 3接收来自传感器 2的 检测信号， 在对其进行处理之后， 根据下水管道 1的水流状态判 定是否向开关装置 4输出信号， 从而控制消毒剂供给装置 5的启 动和停止。 例如， 当水流在下水管道 1中流动时， 处理电路 3输 出高电平的驱动信号， 使开关装置 4闭合， 从而由消毒剂供给装 置 5向下水管道 1中提供消毒剂。 当水流停止流动时， 处理电路 3输出低电平的驱动信号， 使开关装置 4断开， 从而停止提供消 毒剂。

消毒剂供给装置 5可以是臭氧发生器。 当水流在下水管道 1 中流动时， 启动臭氧发生器， 向排放的废水中添加消毒剂， 从而 实现对其消毒的效果。 更一般地， 消毒剂供给装置 5也可以是供 给其它气态、 液态或固体粉末状消毒剂的各种类型的装置。 可以 按照希望杀灭病毒和细菌的类型选择消毒剂以及相应的消毒剂供 给装置。 例如， 消毒剂供给装置 5可以是使用泵向下水管道 1中 注入稀释的二氧化氯消毒液的装置。

图 2表示在图 1中使用的处理电路 3的示意性框图。 在图 2 中， 上迷传感器 2表示成可变电容器。 处理电路 3 由振荡器 30 和滤波器 31组成， 该可变电容器形成振荡器 30的振荡电容， 振 荡器 30的振荡频率取决于电容器的电容值。当传感器 2处没有水 流流过时，振荡器 30具有第一振荡频率。 当传感器 2处有水流流 过时， 电容器的电容值发生变化，从而导致振荡器 30的振荡频率 发生变化而具有笫二振荡频率。滤波器 31只允许笫一和第二振荡 频率之一的信号通过。 该信号作为处理电路 3的输出的信号而驱 动开关装置 4闭合。

图 3和 4分别表示水流传感器 2的安装位置和消毒剂注入位 置的不同实施方式， 其中表示了冼脸盆 6与下水管道 1的连接。 优选地， 消毒剂注入口设置在下水管道 1的存水弯底端， 因为在 该处最容易积聚污物和滋生细菌。 可选地， 消毒剂注入口可设置 在下水管道 1的任意位置。 此外， 优选地， 在图 3中， 传感器 2 安装在存水弯下游的弯管顶端， 在图 4中， 传感器 2安装在存水 弯下游的水平直管处。 如果没有水流流动， 在图 3和图 4中传感 器 2的上述位置处通常没有水存在。 可选地， 传感器 2可以安装 在下水管道 1中除存水弯外的任意位置处。 只要在没有水流流动 时该位置不存水、 而在水流流动时水流经过该位置即可。 在这样 的位置处， 本发明的水流传感器 2能够检测到水流流动的信号。

图 5是表示单端子水流传感器 2的结构示意图，该单端子水 流传感器 2安装在导电的金属管道 1上。在金属管道 1壁上开孔， 将绝缘支架 201的凸台部分设置在该开孔中。 作为探头的检测电 极 200在凸台中间穿过绝缘支架 201， 从而一端位于管道 1 内， 另一端延伸到管道 1外部而作为引线端子， 检测电极 200与金属 管道 1通过所述绝缘支架 201来隔离。

绝缘支架 201还包括在管道 1 另一侧的包括螺孔的锁紧部 分， 锁紧螺钉 202经由该螺孔接触管壁， 通过调节锁紧螺钉 202 的旋入程度而固定绝缘支架 201。 可以在绝缘支架 201和管道 1 壁之间采用密封垫以防止水的泄漏。 可选地， 可以采用任何其它 类型的固定装置， 正如本领域的技术人员可以理解的那样。 该传 感器 2只包括一个引线端子作为可变电容器的一个电极 200， 可 变电容器的另一个电极 203由金属管道壁形成。 在使用时， 从传 感器 2和金属管壁各引出一根引线， 所述引线连接到处理电路 3。 当没有水流流过时， 两个电极 200、 203之间的介质主要是空气， 而当水流流过时， 两个电极 200、 203之间的介质变为主要由水组 成。 由于电极 200、 203之间介质的变化， 因此传感器 2的电容值 发生变化。

图 6是表示双端子水流传感器 2的结构示意图，该双端子水 流传感器 2典型地安装在非金属管道 1上。 在安装该双端子水流 传感器 2的位置处断开下水管道 1, 并在形成的下水管道 1两端 部形成外螺紋。 双端子水流传感器 2包括管状的绝缘外壳 212， 在两端形成内螺纹， 从而分别与上述下水管道 1的两端部形成螺 紋连接。 沿水流流动的方向隔开一定距离， 在绝缘外壳 212内嵌 入两个平行设置的金属环状极板 213、 214作为探头， 两个环状极 板 213、 214 的相对位置固定不变。 设置两个穿过绝缘外壳 212 的电极 210、 211， 其一端分别接触所述环状极板 213、 214, 另一 端延伸到管道 1外部形成引线端子。 该双端子水流传感器 2的两 个引线端子各自经由一根引线连接到处理电路 3， 形成可变电容 器的两个电极。 与上述单端子水流传感器类似， 在没有水流流过 时和在水流流过时该实施方式中的水流传感器的两个极板 213、 214 之间的介质分别主要由空气和主要由水組成， 从而电容值不 同。

另一方面， 如果在极板 213、 214和管道 1之间设置绝缘隔 离物， 则图 6所示的传感器 2也可以用于金属管道 1。

在本发明的自动消毒装置中， 除了上述电容式传感器之外， 也可以采用其它类型的传感器和相应的处理电路。

例如， 可以采用一种电阻式传感器， 其结构与图 5所示的电 容式传感器相似， 包括延伸进入管道内部的电极。 电阻式传感器 不同于上述电容式传感器之处在于检测电极和金属管壁之间的电 阻值， 在没有水流时， 该电阻值大约为几百千欧姆， 而在水流流 过时， 电阻值变为大约 500欧姆。 在水流过管道之后， 管壁上残 留的水膜可能使检测电极和管壁之间仍处于在水流过管道时的低 电阻状态。 为了避免这种不利的情形， 优选地将电阻式传感器安 装在存水弯下游的弯管顶端， 并且检测电极在管道内露出的部分 长度大约为 3mm。

图 7表示用于该电阻式传感器的处理电路的电路图。传感器 2与电阻 R1 串联连接在电源和地之间， 构成 NPN型晶体管 Q1 的偏置电路， 继电器 J1连接在电源和晶体管 Q1的集电极之间作 为控制消毒剂供给装置启动和停止的开关装置。 在晶体管 Q1 的 基极端和传感器 2与电阻 R1之间的节点之间、 以及在晶体管 Q1 的集电极和继电器 J1之间还包括限流电阻 R2和 R3。 当没有水 流流过时， 传感器处于高阻状态， 晶体管 Q1截止， 从而将继电 器保持在断开状态。 而当水流流过时， 传感器变为低阻状态， 晶 体管 Q1导通以使继电器闭合， 从而消毒剂供给装置开始提供消 毒剂。

此外， 也可以采用市售的感应式开关， 例如温州市龙湾沙城 奇尔电器厂生产的声控延时开关 （型号为 FY-LSK ) ， 宁波市鄞 州下应欣达电子仪表厂生产的人体感应开关 （型号为 SD86L ) , 这类开关中的传感器结构及相关的信号处理电路是本领域的技术 人员公知的。 所述声控开关可以安装在下水管道附近， 用于检测 水流声， 人体感应开关则可以安装在洗手盆附近的墙壁上， 用于 检测人体产生的红外信号， 并在检测到水流时或在检测到有人在 使用洗手盆时启动消毒剂供给装置。 还可以直接使用安装在管道 壁上的轻触开关， 利用水流流过时的压力使轻触开关闭合， 并在 水流流过之后， 由于没有压力而使轻触开关断开。 例如， 可以采 用用于工控机的密封型轻触薄膜按键作为用于本发明的轻触开 关。 可以将轻触开关连接到晶体管的偏置电路上， 控制晶体管的 导通或截止， 并类似于图 7所示的电路， 由晶体管控制继电器的 动作， 从而达到控制消毒剂供给装置的目的。

尽管参照附图， 釆用上述实施例可以说明本发明， 但是应当 理解各种变化和修改对于本领域技术人员是明显的。 因此， 除非 这种变化和修改背离了本发明权利要求的范围， 它们也应当被包 括在本发明内。

Claims (16)

1. 1. 一种自动消毒装置， 用于对下水管道（1) 消毒， 包括： 自动开关， 该自动开关在没有水流流过下水管道时断开， 并 在有水流流过下水管道时闭合；

   消毒剂供给装置 （5) ， 该消毒剂供给装置被连接到自动开 关， 并响应自动开关的闭合而向下水管道中供给消毒剂。
2. 2. 根据权利要求 1的自动消毒装置， 其中

   所述自动开关是水流感应开关、 声控开关、 轻触开关和人体 感应开关中的任一种。
3. 3. 根据权利要求 2 的自动消毒装置， 其中所述水流感应开 关包括：

   安装在下水管道（1)上的水流传感器（2) ；

   接收传感器信号、 并在水流流过下水管道（1) 时输出信号 的处理电路（3) ； 以及

   响应处理电路（3)输出的信号的开关装置 （4) 。
4. 4. 根据权利要求 3的自动消毒装置， 其中

   所述下水管道（1) 由金属材料组成， 所述水流传感器 （2) 包括一个检测电极（200) , 检测电极（200)的一端位于管道内， 另一端延伸到管道外形成引线端子， 检测电极（200)和管道壁电 隔离并分别被连接到处理电路（3) ， 在水流流过下水管道（1) 时， 所述传感器与管道壁之间的电容值发生变化。
5. 5. 根据权利要求 4的自动消毒装置， 其中

   所述水流传感器（2)还包括绝缘支架（201) ， 水流传感器 ( 2 )借助于绝缘支架（ 201 )安装在所述下水管道（ 1 )上的开口 内， 所述检测电极 (200)借助于绝缘支架 （201) 与管道壁电隔 离。 .
6. 6. 根据权利要求 5的自动消毒装置， 其中

   所述绝缘支架 （201)还包括位于管道另一侧的锁紧部分， 所述锁紧部分包括螺孔， 锁紧螺钉（202)经由该螺孔旋入并与管 道壁接触， 从而将所述水流传感器（2) 固定在下水管道（1)上。
7. 7. 根据权利要求 3的自动消毒装置， 其中

   所述水流传感器（2) 包括两个环状极板（213、 214) , 所 述两个环状极板（213、 214) 沿水流流动的方向隔开一定距离平 行设置并且彼此电隔离， 水流经过环状极板（213、 214) , 所述 传感器 （2)还包括一端分别连接到两个环状极板（213、 214) 、 另一端延伸到管道外形成引线端子的两个电极（210、 211) ， 所 述两个电极（210、 211)的引线端子分别被连接到处理电路（3)， 在水流流过下水管道（1) 时， 所述传感器的电容值发生变化。
8. 8. 根据权利要求 7的自动消毒装置， 其中

   所述水流传感器（2)还包括管状的绝缘外壳（212) ， 绝缘 外壳（ 212 )的两端分别与下水管道（ 1 )连接，环状极板 ( 213,214 ) 设置在绝缘外壳（212)内， 电极（210、 211)穿过绝缘外壳（212) 与环状极板 ( 213,214 )接触。
9. 9. 根据权利要求 8的自动消毒装置， 其中

   所述绝缘外壳（ 212 )与下水管道（ 1 )之间的连接是螺纹连 接。
10. 10. 根据权利要求 4或 7的自动消毒装置， 其中

    所述处理电路（3) 包括振荡器 （30) 和滤波器 （31) ， 所 述水流传感器（2)作为振荡器（30)的振荡电容， 在没有水流流 过时振荡器（30)具有第一振荡频率，在有水流流过时振荡器（30) 具有笫二振荡频率， 滤波器（31) 只允许笫一和笫二振荡频率之 一的信号通过， 从而作为处理电路的输出信号而输出。
11. 11. 根据权利要求 3所述的自动消毒装置， 其中 所述下水管道（1) 由金属材料組成， 所述水流传感器（2) 包括一个检测电极（200) , 检测电极（200)的一端位于管道内， 另一端延伸到管道外形成引线端子， 检测电极（ 200 )和管道壁电 隔离并分别被连接到处理电路（3) ， 在水流流过下水管道（1) 时， 所述传感器与管道壁之间的电阻值发生变化。
12. 12. 根据权利要求 11的自动消毒装置， 其中

    所述处理电路（3) 包括晶体管 （Q1) , 所述传感器作为该 晶体管的偏置电路的一部分， 在没有水流过下水管道时使晶体管 截止， 并在有水流流过下水管道时使晶体管导通。
13. 13. 根据权利要求 3所述的自动消毒装置， 其中

    所述水流传感器（ 2 )位于下水管道（ 1 )中当没有水流流动 时不存水的位置处。
14. 14. 根据权利要求 13所述的自动消毒装置， 其中

    所述下水管道（1) 包括存水弯， 所述水流传感器（2)位于 存水弯下游的弯管顶端。
15. 15. 根据权利要求 1所述的自动消毒装置， 其中

    所述消毒剂是臭氧气体， 所述消毒剂供给装置 （5)是臭氧 发生器。
16. 16. 根据权利要求 1所述的自动消毒装置， 其中

    所述消毒剂是稀释的二氧化氯消毒液，所述消毒剂供给装置 (5) 包括用于向下水管道（1) 中注入该消毒液的泵。