CN109853695A - 一种冲便器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冲便器系统，包括负压形成部件、冲洗部件和冲便器部件，所述冲便器部件包括冲便器本体、排污管、电磁阀、压力传感器和单向阀，所述冲洗部件与所述冲便器本体连通，所述电磁阀设于所述冲便器本体与所述排污管连接处，所述单向阀设于所述排污管内，所述压力传感器设于所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体内，所述负压形成部件与所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体连通，所述压力传感器与所述电磁阀信号连接。本发明的冲便器系统节水效果得到提升，且有电磁阀、单向阀、负压形成部件的作用，电磁阀先打开使排泄物排入管道，再进行水流冲洗，有效阻止臭味泛出。

Description

一种冲便器系统

技术领域

本发明属于生态厕所和排水系统技术领域，具体涉及一种冲便器系统。

背景技术

我国2015年颁布的新国标GBT31436-2015《节水型卫生洁具》中规定：节水型蹲便器是指，按此标准规定方法测试，平均用水量不大于6.0L的蹲便器；高效节水型蹲便器是指，按此标准规定方法测试，平均用水量不大于5.0L的蹲便器。如TOTO的蹲便器冲水量大多在6.0L/次。目前真空马桶造价较高，其瞬间产生很大的内外压差耗能较大，多用于民用飞机和高铁上。随着全球对于节水降耗和环境卫生的愈发重视，开发环保型的生态厕所势在必行。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冲便器系统，包括负压形成部件、冲洗部件和冲便器部件，所述冲便器部件包括冲便器本体、排污管、电磁阀、压力传感器和单向阀，所述冲洗部件与所述冲便器本体连通，所述电磁阀设于所述冲便器本体与所述排污管连接处，所述单向阀设于所述排污管内，所述压力传感器设于所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体内，所述负压形成部件与所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体连通，所述压力传感器与所述电磁阀信号连接。本发明的冲便器系统节水效果得到提升，且有电磁阀、单向阀、负压形成部件的作用，电磁阀先打开使排泄物排入管道，再进行水流冲洗，有效阻止臭味泛出。

一种冲便器系统包括负压形成部件、冲洗部件和冲便器部件，所述冲便器部件包括冲便器本体、排污管、电磁阀、压力传感器和单向阀，所述冲洗部件与所述冲便器本体连通，所述电磁阀设于所述冲便器本体与所述排污管连接处，所述单向阀设于所述排污管内，所述压力传感器设于所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体内，所述负压形成部件与所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体连通，所述压力传感器与所述电磁阀信号连接。

优选地，当所述压力传感器测得压力为负压时，所述电磁阀打开。

更优选地，当所述压力传感器测得压力≤设定压力P时，所述电磁阀打开，设定压力P≤0.2atm的真空度。

再更优选地，0.7atm的真空度≤设定压力P≤0.2atm的真空度。

优选地，所述负压形成部件包括两套配套的踏板装置和活塞装置，所述踏板装置包括踏板和踏杆，所述活塞装置包括活塞、用于将所述活塞回弹复位的复位件、活塞筒和支管，所述踏板通过所述踏杆与活塞的外侧连接，所述活塞筒的气室通过所述支管与所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体连通。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述复位件设于所述活塞筒内；

2)所述支管设于所述活塞筒的侧壁；

3)所述踏板上设置红外感应器，所述冲洗部件包括阀门，所述红外感应器和所述冲洗部件的阀门信号连接；

4)所述复位件为弹簧，用于使用者踩踏时被压缩，使用者离开时能够带动活塞回弹；

5)所述活塞装置还包括防堵塞单元，所述防堵塞单元设于所述支管内，用于防止排泄物被吸入所述负压形成部件；

6)利用所述活塞装置形成最大的真空度大于设定压力P的真空度。

优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述单向阀的方向为所述电磁阀和所述单向阀之间的排污管的腔体至外部；

2)所述冲便器部件还包括挡板，所述挡板设于所述冲便器本体上，用于防止排泄物排出所述冲便器本体；

3)所述冲便器本体的内腔壁上设有防粘涂层。

优选地，所述冲洗部件包括依次流通的储水箱、排水通道和冲水孔。

更优选地，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)设置储水箱的高度使得电磁阀打开的时刻早于冲洗水到达电磁阀的时刻；

2)所述冲水孔为多个；

3)所述冲水孔环绕设于冲便器本体的上边缘。

优选地，所述冲便器本体的内腔壁包括连续的前壁、第一侧壁、后壁和第二侧壁，所述后壁与所述冲便器本体的上敞开口的平面的夹角α为70～90°，所述前壁对应的上敞开口端与电磁阀的连线与上敞开口的平面的夹角β为60～90°。

如上所述，本发明具有以下有益效果中的至少一个：

1)本发明的冲便器系统节水效果得到提升，且有电磁阀、单向阀、负压形成部件的作用，电磁阀先打开使排泄物排入管道，再进行水流冲洗，有效阻止臭味泛出；

2)本发明的目的是克服现有普通节水马桶冲水量大，以及真空马桶造价昂贵、耗能大的缺点，以及偏远景区、公路或徒步旅游的休息区无外接电网和管网的条件，设计一种人力产生一定的真空度，在真空下抽吸排泄物的冲便器系统，此系统在实施的过程中适宜结合生态的方法(如人工湿地)净化利用自然降水和回收循环利用冲厕水，在微量水的情况下，达到冲洗洁净的效果；系统电磁阀、红外感应器、压力传感器所需的少量电能，可通过太阳能发电等方式获取，实现在无水无电条件下的生态卫生厕所设计；

3)本发明的冲便器系统与一般节水马桶6L的冲水量相比，节水效果得到提升，且有电磁阀门和单向阀、真空的作用，且电磁阀先打开使排泄物排入电磁阀和单向阀之间的排污管的腔体，再进行水流冲洗，可以有效阻止臭味泛出；与一般的真空马桶相比，造价低且无电耗，环境友好；且冲水量较少，无需电网接入，满足偏远景区、公路或徒步旅游的休息区的厕所需求，可与人工湿地污水净化相结合建立生态厕所。

4)本发明的冲便器系统通过使用者的重力推动踏板从活塞顶部压缩至底部，将活塞内部的空气排出；使用者如厕结束离开冲便器时，踏板在弹簧的作用下回弹，单向阀关闭，活塞和支管的空腔及与之相连的电磁阀和单向阀之间的排污管的腔体内产生一定的真空度；压力传感器指示电磁阀打开，粪尿等排泄物快速跌落到排污管，红外感应器指示阀门打开，冲洗水从冲便器的内边缘喷淋冲刷冲便器内壁，通过电磁阀进入排水管。

5)整个装置仅电磁阀和红外感应器需要少量电力，其余均为人力制动。

附图说明

图1为本发明的冲便器系统图。

图2为冲便器部件的结构示意图。

附图标记：

1 负压形成部件

11 踏板装置

111 踏板

112 踏杆

12 活塞装置

121 活塞

122 复位件

123 活塞筒

124 支管

125 防堵塞单元

2 冲洗部件

21 储水箱

22 排水通道

23 冲水孔

3 冲便器部件

31 冲便器本体

32 排污管

33 电磁阀

34 压力传感器

35 单向阀

36 挡板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1和图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种冲便器系统，如图1所示，包括负压形成部件1、冲洗部件2和冲便器部件3，所述冲便器部件3包括冲便器本体31、排污管32、电磁阀33、压力传感器34和单向阀35，所述冲洗部件2与所述冲便器本体31连通，所述电磁阀33设于所述冲便器本体31与所述排污管32连接处，所述单向阀35设于所述排污管32内，所述压力传感器34设于所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体内，所述负压形成部件1与所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体连通，所述压力传感器34与所述电磁阀33信号连接。

在一个优选的实施例中，当所述压力传感器34测得压力为负压时，所述电磁阀33打开。

在一个优选的实施例中，当所述压力传感器34测得压力≤设定压力P时，所述电磁阀33打开，设定压力P≤0.2atm的真空度，随着阀门打开，系统内真空度逐渐消失，当所述压力传感器34测得压力高于P时指示电磁阀关闭。

在一个优选的实施例中，0.7atm的真空度≤设定压力P≤0.2atm的真空度。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述负压形成部件1包括两套配套的踏板装置11和活塞装置12，所述踏板装置11包括踏板111和踏杆112，所述活塞装置12包括活塞121、用于将所述活塞回弹复位的复位件122、活塞筒123和支管124，所述踏板111通过所述踏杆112与活塞121的外侧连接，所述活塞筒123的气室通过所述支管124与所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体连通。

在一个优选的实施例中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述复位件122设于所述活塞筒123内；

2)所述支管124设于所述活塞筒123的侧壁；

3)所述踏板111上设置红外感应器，所述冲洗部件2包括阀门，所述红外感应器和所述冲洗部件的阀门信号连接，用于在人使用结束离开时感应控制冲洗部件的阀门开启；

4)所述复位件122为弹簧，用于使用者踩踏时被压缩，使用者离开时能够带动活塞回弹；

5)所述活塞装置12还包括防堵塞单元125如滤网，所述防堵塞单元125设于所述支管124内，用于防止排泄物进入负压形成部件1；

6)利用所述活塞装置12形成最大的真空度大于设定压力P的真空度。

在一个优选的实施例中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述单向阀35的方向为所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体至外部，用于物质从装置内部通向外部；

2)所述冲便器部件3还包括挡板36，所述挡板36设于所述冲便器本体31上，用于防止排泄物排出所述冲便器本体31；

3)所述冲便器本体31的内腔壁上设有防粘涂层，如特氟龙或其它材料，以达到无粘附、易冲洗的目的。

在一个优选的实施例中，所述冲洗部件2包括依次流通的储水箱21、排水通道22和冲水孔23。

在一个优选的实施例中，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)设置储水箱21的高度使得电磁阀33打开的时刻早于冲洗水到达电磁阀33的时刻；电磁阀先打开，排泄物被吸入排污管，然后再进行水流冲洗；

2)所述冲水孔23为多个；

3)所述冲水孔23环绕设于冲便器本体31的上边缘。

在一个优选的实施例中，如图2所示，所述冲便器本体31的内腔壁包括连续的前壁、第一侧壁、后壁和第二侧壁，所述后壁与所述冲便器本体31的上敞开口的平面的夹角α为70～90°，所述前壁对应的上敞开口端与电磁阀的连线与上敞开口的平面的夹角β为60～90°，可有效促进排泄物顺畅跌落至冲便器本体的底部。所述前壁优选呈椭圆弧状。

所述冲便器系统的使用方法如下：使用者踩在冲便器本体31两侧的踏板，重力做功将踏板和下部连接的活塞、弹簧一同下压一定距离，活塞下降过程中通过单向阀将密封区间的空气排出；使用者如厕结束时离开踏板，在踏板处设置的红外感应器指示打开冲洗部件2的阀门放水冲洗(每次冲洗为水量2L，冲洗时间为2～3s)，并且此时单向阀关闭，弹簧带动活塞回弹，系统内形成一定的负压；当压力传感器检测到设定的压力值时，指示电磁阀打开，大小便在重力和压差的作用下被吸入排污管，根据计算，在排泄物被吸入管道后水流抵达电磁阀进行冲洗；随着快速冲水进入后期，排放管内的压差消失，电磁阀关闭，弹簧回复至正常状态，踏板回到初始位置。与一般节水马桶6L的冲水量相比，所述蹲便器系统节水效果得到了提升。

实施例

一种冲便器系统，如图1所示，包括负压形成部件1、冲洗部件2和冲便器部件3，所述冲便器部件3包括冲便器本体31、排污管32、电磁阀33、压力传感器34和单向阀35，所述冲洗部件2与所述冲便器本体31连通，所述电磁阀33设于所述冲便器本体31与所述排污管32连接处，所述单向阀35设于所述排污管32内，所述压力传感器34设于所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体内，所述负压形成部件1与所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体连通，所述压力传感器34与所述电磁阀33信号连接。所述负压形成部件1包括两套配套的踏板装置11和活塞装置12，所述踏板装置11包括踏板111和踏杆112，所述活塞装置12包括活塞121、用于将所述活塞回弹复位的复位件122、活塞筒123和支管124，所述踏板111通过所述踏杆112与活塞121的外侧连接，所述活塞筒123的气室通过所述支管124与所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体连通，所述复位件122设于所述活塞筒123内，所述支管124设于所述活塞筒123的侧壁。所述踏板111上设置红外感应器，所述冲洗部件2包括阀门，所述红外感应器和所述冲洗部件的阀门信号连接；所述复位件122为弹簧，用于使用者踩踏时被压缩，使用者离开时能够带动活塞回弹；所述活塞装置12还包括防堵塞单元125，所述防堵塞单元125设于所述支管124内，用于防止排泄物被吸入所述负压形成部件1；所述单向阀35的方向为所述电磁阀33和所述单向阀35之间的排污管32的腔体至外部；所述冲洗部件2包括依次流通的储水箱21、排水通道22和冲水孔23；所述冲便器本体31的内腔壁包括连续的前壁、第一侧壁、后壁和第二侧壁，所述前壁呈椭圆弧状，所述前壁对应的上敞开口端与电磁阀的连线与上敞开口的平面的夹角β为60°，所述后壁与所述冲便器本体31的上敞开口的平面的夹角α为75°。

该冲便器长400mm，宽300mm，高355mm。

使用者的体重超过30kg，弹簧弹性系数为588N/m，即可排出系统内40％的空气，产生最大0.27atm的真空度，设定电磁阀在压力传感器检测到压力≤0.2atm的真空度时打开.

根据设置的储水箱高度(距离便器底部0.755m)和冲水量(2L)和冲水时间(2～3s)计算冲洗水到达电磁阀的时间为0.275s；

计算系统压力达到设定值，电磁阀打开的时间为0.067s，因此电磁阀先打开，排泄物跌落至排污管，再进行水流的冲洗。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种冲便器系统，其特征在于，包括负压形成部件(1)、冲洗部件(2)和冲便器部件(3)，所述冲便器部件(3)包括冲便器本体(31)、排污管(32)、电磁阀(33)、压力传感器(34)和单向阀(35)，所述冲洗部件(2)与所述冲便器本体(31)连通，所述电磁阀(33)设于所述冲便器本体(31)与所述排污管(32)连接处，所述单向阀(35)设于所述排污管(32)内，所述压力传感器(34)设于所述电磁阀(33)和所述单向阀(35)之间的排污管(32)的腔体内，所述负压形成部件(1)与所述电磁阀(33)和所述单向阀(35)之间的排污管(32)的腔体连通，所述压力传感器(34)与所述电磁阀(33)信号连接。

2.如权利要求1所述的冲便器系统，其特征在于，当所述压力传感器(34)测得压力为负压时，所述电磁阀(33)打开。

3.如权利要求2所述的冲便器系统，其特征在于，当所述压力传感器(34)测得压力≤设定压力P时，所述电磁阀(33)打开，设定压力P≤0.2atm的真空度。

4.如权利要求3所述的冲便器系统，其特征在于，0.7atm的真空度≤设定压力P≤0.2atm的真空度。

5.如权利要求1至4任一项所述的冲便器系统，其特征在于，所述负压形成部件(1)包括两套配套的踏板装置(11)和活塞装置(12)，所述踏板装置(11)包括踏板(111)和踏杆(112)，所述活塞装置(12)包括活塞(121)、用于将所述活塞回弹复位的复位件(122)、活塞筒(123)和支管(124)，所述踏板(111)通过所述踏杆(112)与活塞(121)的外侧连接，所述活塞筒(123)的气室通过所述支管(124)与所述电磁阀(33)和所述单向阀(35)之间的排污管(32)的腔体连通。

6.如权利要求5所述的冲便器系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述复位件(122)设于所述活塞筒(123)内；

2)所述支管(124)设于所述活塞筒(123)的侧壁；

3)所述踏板(111)上设置红外感应器，所述冲洗部件(2)包括阀门，所述红外感应器和所述冲洗部件的阀门信号连接；

4)所述复位件(122)为弹簧，用于使用者踩踏时被压缩，使用者离开时能够带动活塞回弹；

5)所述活塞装置(12)还包括防堵塞单元(125)，所述防堵塞单元(125)设于所述支管(124)内，用于防止排泄物被吸入所述负压形成部件(1)；

6)利用所述活塞装置(12)形成最大的真空度大于设定压力P的真空度。

7.如权利要求1至4任一项所述的冲便器系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)所述单向阀(35)的方向为所述电磁阀(33)和所述单向阀(35)之间的排污管(32)的腔体至外部；

2)所述冲便器部件(3)还包括挡板(36)，所述挡板(36)设于所述冲便器本体(31)上，用于防止排泄物排出所述冲便器本体(31)；

3)所述冲便器本体(31)的内腔壁上设有防粘涂层。

8.如权利要求1至4任一项所述的冲便器系统，其特征在于，所述冲洗部件(2)包括依次流通的储水箱(21)、排水通道(22)和冲水孔(23)。

9.如权利要求8所述的冲便器系统，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：

1)设置储水箱(21)的高度使得电磁阀(33)打开的时刻早于冲洗水到达电磁阀(33)的时刻；

2)所述冲水孔(23)为多个；

3)所述冲水孔(23)环绕设于冲便器本体(31)的上边缘。

10.如权利要求1至4任一项所述的冲便器系统，其特征在于，所述冲便器本体(31)的内腔壁包括连续的前壁、第一侧壁、后壁和第二侧壁，所述后壁与所述冲便器本体(31)的上敞开口的平面的夹角α为70～90°，所述前壁对应的上敞开口端与电磁阀的连线与上敞开口的平面的夹角β为60～90°。