CN101736794B - 一种节能马桶自冲水及除臭一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种马桶自动冲水及除臭系统，特别是节能马桶自冲水及除臭一体化系统，属于厕所卫生洁具技术领域。本系统由冲水箱、浮球阀、液体除臭箱、电磁阀、除臭剂喷雾头等组成，利用自来水液压作为液体除臭剂喷射动力，采用红外检测装置来检测人在马桶附近活动情况作为信号输入单片机控制电磁阀实现大小便后马桶自动冲水及除臭。本系统由于利用液体除臭剂除臭且用自来水液压作为除臭剂喷射动力，因而节能、方便、可靠、易实施、成本低廉，适用于各种马桶。

Description

一种节能马桶自冲水及除臭一体化系统

技术领域

本发明涉及马桶装置，特别是一种节能马桶自冲水及除臭一体化系统。 

背景技术

目前市场上的马桶自动冲水及除臭系统主要有以下特征：一是冲水系统及除臭系统分离，造成冲水后不能及时除臭和除臭麻烦；二是除臭采用在小便马桶添加除臭丸和在大便马桶里手工添加除臭剂，不但操作麻烦，而且造成除臭药品浪费；三是自动除臭装置需要大量的电能。 

发明内容

本发明的目的是提供一种节能马桶自冲水及除臭一体化系统，本系统由于利用液体除臭剂除臭且用自来水液压作为除臭剂喷射动力，因而节能、方便、可靠、易实施、成本低廉，适用于各种马桶。 

本发明的技术方案是：本装置包括自动冲水箱及液体除臭箱，其中液体除臭箱在自动冲水箱上面，二者连接成为一体。在自动冲水箱上方的冲水箱进水口处安装有浮球阀，用来控制自动冲水箱的进水量，下方有自动冲水箱出水口，自动冲水箱出水口处有电磁阀，电磁阀通过导线连接到继电器J2，通过单片机AT89S51控制大小便后电磁阀打开或关闭，以实现自动冲水功能。液体除臭箱中间由活塞分隔成除臭箱左腔体和除臭箱右腔体两部分，活塞外部套有橡胶套，橡胶套用来密封以防止除臭液和水互相渗透。存放除臭剂的活塞除臭箱右腔体内有轻型弹簧，轻型弹簧一端靠紧右腔体右壁，一端和活塞连接。在除臭箱右腔体上方有液体除臭剂添加管，管体连接到除臭剂添加口，添加口和除臭剂添加口盖之间用螺纹连接，二者之间用橡胶防水垫片和锁紧防漏垫片来密封。除臭箱右腔体下方有导管作为除臭剂出口，导管连接着除臭剂喷雾头伸到马桶适当位置用来除臭，导管中间段安装有电磁阀，电磁阀通过导线连接到继电器J1上，通过单片机AT89S51控制其打开或关闭，实现在便后自动冲水箱冲水后让喷雾头喷出雾状除臭剂来除臭的功能。除臭箱左腔体上方是进水口，用水压推动活塞挤压除臭剂作为除臭剂喷射动力；该腔体下方有出水口，出水口连接到自动冲水箱腔体内，在出水口和进水口处分别有手动阀。在液体除臭箱左腔体最左端有一防水盖，该盖通过螺纹与液体除臭 箱连接，在连接处用橡胶防水垫片和锁紧防漏垫片来密封。 

自动冲水箱出水口处电磁阀和液体除臭箱处导管连接的电磁阀采用二位一通电磁阀，一阀口作为电磁阀液体入口，另一阀口作为电磁阀液体出口，其靠近液体入口处安装有弹簧，弹簧一端连接电磁阀体，另一端连接到锥形阀芯并拉紧锥形阀芯起到关闭阀门的作用；在锥形阀芯右端电磁阀液体出口管道外腔内绕有线圈，当线圈通电时会产生磁场把锥形阀芯向右拉使阀门打开。两个电磁阀通过导线分别连接到继电器J2和继电器J1上，继电器连接到电路中与单片机AT89S51连接的驱动芯片ULN2003上，驱动芯片ULN2003通过单片机控制驱动继电器的开关来实现电磁阀门的打开或关闭。 

所述的液体除臭箱工作原理是：当箱体右腔体中充有除臭剂时，左侧腔体上方处和自来水管连接的进水口处手动阀打开，左侧腔体下方出水口处的手动阀关闭，由于自来水的压力，活塞向右挤压除臭剂使右侧装有除臭剂的除臭箱右腔体内有很大压强，当与除臭剂喷出导管连接的电磁阀打开后，活塞向右运动使除臭剂由喷雾头喷出。当液体除臭箱内除臭剂用完时，打开右腔体的除臭剂添加口，关闭左侧腔体处与自来水管连接的进水口的手动阀，再打开左侧下方出水口的手动阀使水流出，由于水流出，左腔体内压强减小，右腔体内轻型弹簧推动活塞向左运动使右侧腔体变大，之后就往除臭剂添加口添加除臭剂并封闭除臭剂添加口和关闭出水口处的手动阀，最后打开进水口处的手动阀。 

本系统电路输入为220V 50ZH交流电，通过降压整流电路变为12V和5V，分别作为两个继电器的驱动电压和电路芯片电源；在检测信号链路中采用红外光敏二极管作为探测器，红外光敏二级管在电路中反向偏置接至AD7705的管脚7和管脚8上，同时红外光敏二极管的环级接+5V电压，并接入6.5K电阻作偏置电阻，由于红外光敏二极管在感受到人体红外线时会产生一个与红外线强度正比的小电流，据有良好的线性特性和灵敏度，因而可以很好的检测信号。检测电路对马桶附近人的活动进行检测，信号通过AD7750输入单片机AT89S51控制两个继电器J1和继电器J2的开关。继电器J1和继电器J2接入12V电压，通过开关接入连两个电磁阀。 

本发明的有益效果是：采用单片机控制并用220V交流电作为输出电压，而且自动冲水和自动除臭一体化，且用自来水压作为除臭液喷射动力，因而节能、方便、可靠、易实施、成本低廉，适用于各种马桶。 

附图说明

图1为本发明的系统整体结构示意图； 

图2为本发明的系统机械部分整体结构示意图； 

图3为本发明的系统电磁阀结构示意图； 

图4为本发明的系统电路部分红外检测示意图； 

图5为本发明的系统电路部分整体原理路图。 

图1～5中各标号依次表示：除臭剂添加口盖1、锁紧防漏垫片2、橡胶防水垫片3、除臭剂添加口4、液体除臭剂添加管5、轻型弹簧6、活塞7、导管8、橡胶套9、自动冲水箱腔体10、电磁阀11、喷雾头12、自动冲水箱13、电磁阀14、自动冲水箱出水口15、浮球16、冲水箱自来水进水口17、浮球阀18、手动阀19、橡胶防水垫片20、锁紧防漏垫片21、防水盖22、手动阀23、自来水管24、自来水进水口25、除臭箱左腔体26、自来水出水口27、液体除臭箱28、除臭箱右腔体29、电磁阀体30、电磁阀液体入口31、弹簧32、锥形阀芯33、液体出口34、线圈35。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 

本装置包括自动冲水箱13及液体除臭箱28，其中液体除臭箱28在自动冲水箱13上面，二者连接成为一体。使用时在厕所适当位置安装本装置，使自来水水管24同时接入自动冲水箱13的冲水箱进水口17和液体除臭箱28的进水口25。在自动冲水箱13上方的冲水箱进水口17处安装有浮球阀18，用来控制自动冲水箱13的进水量，下方安装有自动冲水箱出水口15，自动冲水箱出水口15处有电磁阀14，电磁阀14通过导线连接到继电器J2，通过单片机AT89S51控制实现大小便后自动冲水。液体除臭箱28中间空腔通过活塞7分隔成除臭箱左腔体26和除臭箱右腔体29两部分，活塞7外部套有橡胶套9，橡胶套9用来密封以防止除臭液和自来水互相渗透。活塞7右端存放除臭剂的除臭箱右腔体29内有轻型弹簧6，轻型弹簧6一端靠紧右腔体29右壁，一端和活塞7连接。在除臭箱右腔体29上方有液体除臭剂添加管5，管体连接到除臭剂添加口4，添加口4和除臭剂添加口盖1之间用螺纹连接，二者之间用橡胶防水垫片3和锁紧防漏垫片2来密封。下方有导管8连接着除臭剂喷雾头12伸到马桶适当位置用来除臭，除臭箱右腔体29下方有导管8作为除臭剂出口，导管8中间段安装有电磁阀11，电磁阀11通过导线连接到继电器J1上，通过单片机AT89S51控制其打开或关闭，实现在便后自动冲水箱冲水后让喷雾头12喷出雾状除臭剂来除臭的功能。除臭箱左腔体26上方是进水口25，该口安装时与自来水管24连接，用自来水压推动活塞7挤压除臭剂作为除臭剂喷射动力；该腔体26下方连接有出水口27，出水口27连接到自动冲水箱腔体10内，在出水口27和进水口25处分别有手动阀19和手动阀23。在液体除臭箱28左腔体26最左端有一防水盖22，该盖通过螺纹与液体除臭箱28连接，在连接处用橡胶防水垫片20和锁紧防漏垫片21来密封。 

自动冲水箱出水口15处的电磁阀14和与导管8连接的电磁阀11采用二位一通的电磁阀，如图3所示，一阀口作为电磁阀液体入口31，另一阀口作为电磁阀液体出口34，其靠近液体入口31处安装有弹簧32，弹簧32一端连接电磁阀体30，另一端连接到锥形阀芯33并拉紧锥形阀芯33起到关闭阀门的作用；在锥形阀芯33右端电磁阀液体出口34管道外腔内绕有线圈35，当线圈35通电时会产生磁场把锥形阀芯33向右拉使阀门打开。电磁阀14和电磁阀11通过导线分别连接到继电器J2和继电器J1上，继电器连接到电路中与单片机AT89S51连接的驱动芯片ULN2003上，驱动芯片ULN2003通过单片机控制驱动继电器的开关来实现电磁阀门的打开或关闭。 

液体除臭箱28的工作原理是：当箱体右腔体29中充有除臭剂时，左侧腔体26上方处和自来水管24连接的进水口25处手动阀23打开，左侧腔体26下方出水口27处的手动阀19关闭，由于自来水的压力，活塞7向右挤压除臭剂使右侧装有除臭剂的除臭箱右腔体29内有很大压强，当与除臭剂喷出导管8连接的电磁阀11打开后，活塞7向右运动使除臭剂由喷雾头12喷出。当液体除臭箱28内除臭剂用完时，打开右腔体29的除臭剂添加口4，关闭与自来水管连接的进水口25的手动阀23，再打开左侧下方出水口27的手动阀19使水流出，由于水流出，左腔体26内压强减小，右腔体29内轻型弹簧6推动活塞7向左运动使右侧腔体29变大，之后就往除臭剂添加口4添加除臭剂并封闭除臭剂添加口4和关闭出水口27处的手动阀19，最后打开进水口25处的手动阀23。 

本系统电路输入为220V 50ZH交流电，通过降压整流电路变为12V和5V，分别作为继电器J1和继电器J2的驱动电压和电路芯片电源；在检测信号链路中采用红外光敏二极管作为探测器，红外光敏二级管在电路中反向偏置接至AD7705的管脚7和管脚8上，同时红外光敏二极管的环级接+5V电压，并接入6.5K电阻作偏置电阻，由于红外光敏二极管在感受到人体红外线时会产生一个与红外线强度正比的小电流，据有良好的线性特性和灵敏度，因而可以很好的检测信号。检测电路对马桶附近人的活动进行检测， 信号通过AD7750输入单片机AT89S51控制两个继电器J1和继电器J2的开关。继电器J1和继电器J2接入12V电压，通过开关接入连两个电磁阀。 

当有人用马桶时，红外二极管将接收到红外信号，信号输入AD7705，经过AD7705进行模数转化输入与AD7705连接的单片机AT89S51，AT89S51对信号进行分析判断。当人用完马桶后，AT89S51控制驱动芯片ULN2003驱动与自动冲水箱出水口15处电磁阀14连接的继电器J2的开关使之打开，由于电磁阀14内线圈35通电产生磁场把锥形阀芯33向电磁阀液体出口34方向吸以开打开电磁阀门实现自动冲水箱13自动冲水，之后单片机AT89S51控制驱动芯片ULN2003断开与该电磁阀14连接的继电器J2的开关，电磁阀14关闭，结束冲水。冲水完毕，AT89S51控制芯片ULN2003驱动另一继电器J1使该继电器J1开关打开让与液体除臭箱28连接的导管8处的电磁阀11打开，使除臭剂通过导管8由喷雾头12喷向马桶内部除臭，之后单片机AT89S51通过控制芯片ULN2003使该继电器J1开关关闭，电磁阀11关闭，结束除臭。 

Claims (5)

1.一种节能马桶自冲水及除臭一体化系统，其特征是：包括自动冲水箱及液体除臭箱，其中液体除臭箱在自动冲水箱上面，二者连接成为一体；在自动冲水箱上方有进水口，下方有出水口，出水口处有电磁阀，电磁阀通过导线连接到继电器J2，通过单片机AT89S51控制大小便后电磁阀打开或关闭；液体除臭箱中间由活塞分隔成除臭箱左腔体和除臭箱右腔体两部分，存放除臭剂的活塞除臭箱右腔体内有轻型弹簧，轻型弹簧一端靠紧右腔体右壁，一端和活塞连接，在除臭箱右腔体上方有液体除臭剂添加管，除臭箱右腔体下方有作为除臭剂出口的导管，导管连接着除臭剂喷雾头伸到马桶适当位置用来除臭，导管中间段安装有电磁阀，电磁阀通过导线连接到继电器J1上，通过单片机AT89S51控制其打开或关闭；除臭箱左腔体上方是进水口，该腔体下方有出水口，出水口连接到自动冲水箱腔体内，在出水口和进水口处分别有手动阀。

2.按权利要求1所述的节能马桶自冲水及除臭一体化系统，其特征是：自动冲水箱出水口处电磁阀和液体除臭箱处导管连接的电磁阀为二位一通电磁阀，一阀口作为电磁阀液体入口，另一阀口作为电磁阀液体出口，其靠近液体入口处安装有弹簧，弹簧一端连接电磁阀体，另一端连接到锥形阀芯并拉紧锥形阀芯；在锥形阀芯右端电磁阀液体出口管道外腔内绕有线圈，两个电磁阀通过导线分别连接到继电器J2和继电器J1上，继电器连接到电路中与单片机AT89S51连接的驱动芯片ULN2003上，驱动芯片ULN2003通过单片机控制驱动继电器的开关来实现电磁阀门的打开或关闭。

3.按权利要求1所述的节能马桶自冲水及除臭一体化系统，其特征是：在自动冲水箱上方的进水口处有浮球阀。

4.按权利要求1所述的节能马桶自冲水及除臭一体化系统，其特征是：在液体除臭箱左腔体最左端有一防水盖，该盖通过螺纹与液体除臭箱连接，在连接处用橡胶防水垫片和锁紧防漏垫片密封。

5.按权利要求1所述的节能马桶自冲水及除臭一体化系统，其特征是：活塞外部套有用来密封以防止除臭液和水互相渗透的橡胶套。

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