CN110685336A - 气压式坐便器及粪便回收 - Google Patents

Abstract

本发明气压式坐便器及粪便回收属于环境保护、节能减排、以及食品安全等多个相关领域；发明内容包括气压式坐便器和粪便回收方法，其特征是：1气压式坐便器。1.1高压水刷每次保洁水耗250毫升，即可保证坐便器的洁净，与现行的冲水马桶每次水耗6‑8升比较，节水96％；1.2坐便圈的恒温和冲洗器对人体相关部位的冲洗，有益于使用人舒适和健康；1.3、结构搭配紧凑，外观简捷适用；1.4、排便压力高，益于粪便回收。2粪便回收方法。其特征是：2.1可做到人粪便和剩饭剩菜100％自动化回收，使其变废为宝；2.2平房厕所、楼房厕所和移动厕所的粪便回收方法，不但简捷方便，而且投资较小，益于已有设置的改造和新建筑的应用。

Description

气压式坐便器及粪便回收

技术领域：本发明气压式坐便器及粪便回收属于环境保护、循环经济、节能减排、生态平衡以及食品安全等多个相关领域。

技术背景：目前，全世界普遍应用的冲水马桶都是利用水的冲力，将粪便排入江河、胡泊或海洋之中，不但消耗了大量民生水源，而且造成严重的环境污染，同时也损失掉了宝贵的有机肥资源。本发明是针对201510125303.0发明专利申请技术方案存在的较多不足之处，而进一步创新的技术方案，使其更具人性化和可行性。

发明目的：本发明向人们提供了一种气压式坐便器及粪便回收的技术方案，其目的是在节省冲便用水的同时，将人粪尿连同厨房垃圾回收后制造成有机肥，从而摆脱目前化肥主导农业的尴尬局面，满足人们对绿色有机食品的需求，提高人们的健康水平，造福于全人类。

发明内容：本发明是由气压式坐便器和人粪便回收方法，两项相互结合的技术方案构成。

1、气压式坐便器，该坐便器是由气压推便装置、气压排便装置、保洁装置、坐便盖和水电气供给方式构成。

1.1气压推便装置：该装置的主要功能是接纳粪便，并将粪便推入下一程序，其主体是一个水平设置，上口敞开，断面为U形的槽型缸筒(以下简称A 筒)；在A筒上口两侧的外部，都镶嵌一根与其平行的外挡板，内侧设置与外挡板平行，与坐便圈结合的内挡板，内外挡板之间留有一定间隙，该间隙被内外挡板相互遮挡，构成两条具备防水外溅功能的缝隙通道；在A筒底部中心位置，设置一个与其平行的强磁无杆气缸；强磁无杆气缸的驱动器上端，与一个近似 U形的驱动臂连接，驱动臂通过缝隙通道，与A筒内部设置的推便活塞(以下称A塞)连为一个整体，实现强磁无杆气缸驱动器的直线运动，驱动A塞沿着 A筒内壁做相同的直线运动，将落入A筒内的粪便推入与其连接的排便装置。

1.2气压排便装置：该装置的主要功能是将输入体内的粪便排出，其主体是一个立姿设置，断面如同两个U形口对口组合的缸筒(以下简称B筒)；B筒的底部为半圆形，上端设可拆卸的缸盖；B筒的正面与A筒连接，连接处设有与 A塞形状吻合的通孔，该通孔是A塞将粪便推入B筒的入口，当A塞将粪便推入B筒时，通孔被封闭，使其恢复为一个完整的缸筒；在B筒缸盖上部两侧，设置两个有杆气缸，有杆气缸的伸缩杆与B筒匹配的排便活塞(以下简称B塞) 连接，实现两个有杆气缸驱动B塞做上下直线运动，将A塞推入的粪便排出；在B筒底部侧面设有排便口，在排便口外部设气动排出阀，气动排出阀连接输出管道；在排便口上端设有一组锐角破碎器，其作用是利用B塞的压力，将处于B塞与锐角破碎器之间的硬块粪便压碎；在B筒外部中下位置设有气动进气阀，该进气阀和排出阀的进排气管，都与有杆气缸的进排气管分别联通，实现B 塞上行时排出阀关闭进气阀打开，吸入空气；下压时进气阀关闭排出阀打开，排出粪便的连动效果。

1.3保洁装置：该装置包括冲洗装置、高压水刷和排味装置。1.3.1冲洗装置：与人体接触的坐便圈是一个空心水容器，其两侧底部设有电热管，电热管在温控模块的控制下实现坐便圈水温恒定；在坐圈后部的中间部位，设有喷射角度和喷水形状均可调节的冲洗管，冲洗管由坐圈提供温水，由电磁阀控制，构成冲洗装置。1.3.2高压水刷：在A筒右侧上部设有高压水刷，该水刷是由微型高压泵供水、由微型减速电机和曲轴连杆提供动力，驱动一组由扇形喷嘴组成的高压水刷，高压水刷启动时作90°旋转，同时向A筒内壁及A塞端面喷射扇形高压水幕，以保证粪便接触部位的洁净。1.3.3排味装置：在B筒外部中上位置(与通孔相对处)，设有一个侧面为三角形的箱体，该箱体与B筒连接处，设有由直径5毫米左右小孔组成的筛状孔，该筛状孔即三角形箱体与B筒的气流通道；在三角形箱体顶部设有一个筒状小型抽气扇，该抽气扇与三角形箱体组合，构成坐便器排味装置。

1.4坐便盖：在坐便圈上端设有坐便盖，该坐便盖内侧设有保温层，其作用是对坐便口实施保温；当坐便盖开启时，即触碰设置在有杆气缸顶端的总电源开关，使坐便器进入工作状态，当坐便盖闭合时，坐便器即停止供电，从而实现保温节能之目的。

1.5水电气供给方式。1.4.1水：该坐便器的坐便圈属于低压水容器，接通自来水即可；高压水刷需0.4-0.8兆帕的高压水，需配备一个具有压力自控功能的微型高压泵供水；1.4.2电：该坐便器的电控元件均采用12-24v电压，并实施模块化程序控制；1.4.3气：该坐便器的两个有杆气缸和一个无杆气缸均需0.4 -0.8兆帕的压缩空气为动力，如用于群居场所，可采取集中供气的方式，即一台空压机为一片用户供气；如用于分散或移动场所，如有适合气源，接通即可，如无气源，需配备适当小型气泵。

2.粪便回收方法，该方法包括平房厕所、移动厕所和群居式楼房厕所。

2.1平房厕所：由于该坐便器的排便压力较高，应用于平房厕所时，只需在适当位置零米以下，设置一个具有排气、搅拌和储量报警功能的储便罐(北方需保温)，储便罐的入口用塑料管与坐便器的排便口连接，即可储存一定数量的粪便；储便罐与吸粪车结合，实施集中回收。

2.2移动厕所：该气压式坐便器适用于陆海空运输器的厕所，其储便罐可设置在厕所附近的任意位置；该储便罐顶端设置有阀门控制的压缩空气输入管和有阀门控制的排气管，底部设置有阀门控制的粪便排出管；粪便清除作业时，首先关闭排气管，再将粪便排出管与回收车接通，然后向储便罐输入压缩空气，即可清除罐内粪便，实现洁净回收。

2.3群居式楼房厕所：按着楼房设计格局，在每个单元底楼外部就近处零米以下，设置一个井式机房，该机房内安装供本单元应用的储便分罐和气泵；上下楼层相同位置安装的气压式坐便器，都与一根垂直排便管并联，垂直排便管的顶端封闭，底端设逆止阀并与储便分罐连通；储便分罐的上端设有自动排气阀，底部设有自控排出阀，在适当部位设有搅拌装置和自控装置；当储便分罐储存的粪便达到一定容量时，自控装置启动，将分罐中的粪便向区域内大型储便总罐集中；储便总罐储存的粪便，利用吸粪车运至沼气厂，生产出可燃气体和有机肥。上述储便分罐向储便总罐的粪便输送，可选择AB两种方法之一：A 压缩空气输送法：当储便分罐中的粪便达到上限时，自控程序启动，储便分罐的排气阀和粪便排出阀关闭搅拌装置启动，气泵开始向罐内供气，当压力上升到规定值后，粪便排出阀开启，储便分罐内的粪便即可输送至储便总罐；B渣浆泵输送法：在储便分罐粪便排出阀的外端安装一台匹配的渣浆泵，当储便分罐中的粪便达到上限时，自控程序启动，排出阀、进气阀、搅拌装置和渣浆泵启动，储便分罐内的粪便即可输送至储便总罐。

本发明具有如下优点：1、该坐便器的两只有杆气缸与B筒B塞相结合的排便模式，使粪便输送能力增强，可满足不同厕所的要求；2、通过坐便器A筒与强磁无杆气缸相结合推便模式，不但缩短了坐便器的长度而且美化了外观；3. 坐便圈与冲洗器相结合模式，为使用者提供了舒适和洁净，有益于身体健康； 4.90°旋转高压水刷每次水耗250毫升即可保洁，与现行的冲水马桶每次水耗 6-8升比较，节水96％；5.本发明的粪便回收方法，使本发明的实施更加简单； 6、本发明的气压式坐便器，可接纳经过破碎处理的剩饭剩菜和厨房垃圾，使其变废为宝。

附图说明：附图1是本发明气压式坐便器的纵向剖视图；附图2是本发明气压式坐便器的A-A剖视图。

附图序号名称：1A筒、2外挡板、3内挡板、4无杆气缸、5传力臂、6A 塞、7B筒、8B塞、9有杆气缸、10排便口、11破碎器、12气动进气阀、13坐便圈、14电热管、15进水口、16两用管、17电磁阀、18冲洗管、19三角形箱体、20排气扇、21高压水刷、22坐便盖、23总电源开关、24电控室。

参见附图1、2。A筒1水平设置，其U形口外端两侧，纵向镶嵌外挡板2，内端两侧设置与外挡板平行的内挡板3，内外挡板相互遮挡，形成两条具有防水外溅功能的缝隙通道；在A筒底部中心位置，设有与其平行的强磁无杆气缸4；传力臂5通过缝隙通道，将A塞6与强磁无杆气缸的驱动器连为一体，构成A 塞的直线推便装置；B筒7与A筒连通，其内部配备B塞8，B塞与上端设置的两个有杆气缸9的伸缩杆连接，构成B塞直线运动装置；在B筒侧面底部设排便口10，在排便口上端设有硬块破碎器11，该破碎器是一个上端为锐角的网格体，其作用是利用B塞的压力，破碎B塞与网格体之间的硬块粪便；在粪便出口的外端设有气动粪便排出阀，该排出阀和气动进气阀12的进排气管，分别与有杆气缸的进排气管并联，实现B塞上行时排出阀关闭进气阀打开，吸入空气；下压时进气阀关闭排出阀打开，粪便排出的联动效果。与人体接触的坐便圈13位于A筒上端，坐便圈两侧下端的内部均装有电热管14，外部设进水口 15，两侧进水口用软管连通，并连通自来水管；位于坐便圈后部上端中心位置设有排气出水两用管16，其顶端设排气阀，后端设出水口，出水口与电磁阀17 连通，电磁阀出口与冲洗管18的进水口连通，从而构成由坐便圈提供温水、电磁阀控制、冲洗管喷水的冲洗装置；在B筒中上段外侧，设有侧面为三角形的箱体19，该箱体与B筒之间设有筛状通气孔，箱体上端装有微型排气扇20，构成气味排除装置；在A筒右侧上端设有高压水刷21，该高压水刷是由微型高压泵供水、由微型减速电机和曲轴连杆提供动力、驱动一组扇形喷嘴实施90°旋转，并喷射高压水幕；坐便盖22的起落，对设置于有杆气缸上端的总电源开关 23实施控制；坐便器的电控元件，都设置在封闭的电控室24之内。

气压式坐便器的使用与运作程序：该坐便器既可以采取接触式按钮控制，也可以采取遥控式控制，其程序是：当使用人掀起坐便盖22时，触动总电源开关23，程序启动，B塞8上升至上端点，排气扇20启动；便后，按冲洗按钮，电磁阀17打开，冲洗管18喷射温水实施冲洗，冲洗完毕，按程序按钮，即可按着程序完成如下动作：1、A塞6将粪便推入B筒7；2、B塞8下压至破碎器 11上端，将粪便排入管道；3、A塞6返回原点；4、高压水喷刷21向A筒内壁和A塞端面喷射高压水幕；最后，手动落下坐便盖22，总电源开关23断开。

Claims (2)

1.一种气压式坐便器，包括气压推便装置、气压排便装置、保洁装置、坐便圈和坐便盖，其特征在于：气压推便装置的A筒(1)，是一个水平设置，上口敞开，断面为U形的槽型缸筒，在U形口的两侧外端，纵向镶嵌外挡板(2)，内端两侧设置与外挡板平行的内挡板(3)，内外挡板相互遮挡，形成两条具备防水外溅功能的缝隙通道；在A筒底部中心位置，设有与其平行的强磁无杆气缸(4)；传力臂(5)通过缝隙通道，将A塞(6)与强磁无杆气缸的驱动器连为一体，构成直线推便装置；气压排便装置的B筒(7)是一个立姿设置，断面如同两个U形口对口组合的缸筒，其底部为半圆形，上端设可拆卸的缸盖；B筒(7)与A筒连通，其内部装配B塞(8)，B塞与其上端设置的两个有杆气缸(9)的伸缩杆连接，构成B塞直线运动装置；在B筒侧面底部设排便口(10)；在排便口上端设置破碎器(11)，破碎器是一个上端为锐角的网格体；在粪便出口的外端设有气动排出阀，该气动排出阀与气动进气阀(12)的进排气管，分别与有杆气缸的进排气管并联；与人体接触的坐便圈(13)位于A筒上端，坐便圈两侧下端的内部均装有电热管(14)，外部设进水口(15)，两侧进水口用软管连通，并与自来水管接通；位于坐便圈后部上端中心位置设有排气出水两用管(16)，两用管顶端设排气阀，后端设出水口并与电磁阀(17)接通，电磁阀出口与冲洗管(18)的进水口接通，从而构成由坐便圈提供温水、电磁阀控制、冲洗管喷水的冲洗装置；在B筒中上段外部，设有侧面为三角形的箱体(19)，该箱体与B筒之间设有筛状通气孔，箱体上端装有微型排气扇(20)，构成气味排除装置；在A筒右侧上端设有高压水刷(21)，该高压水刷是由微型高压泵供水、由微型减速电机和曲轴连杆提供动力、驱动一组扇形喷嘴实施90°旋转，并喷射高压水幕实施保洁；坐便盖(22)的起落，对设置于有杆气缸上端的总电源开关(23)实施控制；坐便器的电控元件，都设置在封闭的电控室(24)之内。

2.一种利用权利要求1所述气压式坐便器实施粪便回收的方法，包括平房厕所粪便回收、移动厕所粪便回收和楼房厕所粪便回收，其特征在于：平房厕所粪便回收是利用该坐便器的排便压力，在适当位置零米以下，设置一个储便罐并用塑料管与坐便器的排便口连接；储便罐设有排气阀、储便上线报警装置和搅拌装置；储便罐所储粪便，是利用吸粪车集中回收；移动厕所粪便回收包括陆海空运输器的厕所，其储便罐可设置在厕所附近的任意位置，该储便罐顶端设置有阀门控制的压缩空气输入管和有阀门控制的排气管，底部设置有阀门控制的粪便排出管；粪便清除作业时，首先关闭排气管，再将粪便排出管与回收车接通，然后向储便罐输入压缩空气，即可清除罐内粪便；楼房厕所的粪便回收是按着楼房设计格局，在每个单元底楼外部就近处零米以下，设置一个井式机房，该机房内安装供本单元应用的储便分罐和气泵；上下楼层相同位置安装的气压式坐便器，都与一根垂直排便管并联，垂直排便管的顶端封闭，底端设逆止阀并与储便分罐连通；储便分罐的上端设有自动排气阀，底部设有气动排出阀，在适当部位设搅拌装置和自控装置；当储便分罐达到一定容量时，自控装置启动，将储便分罐中的粪便向区域内大型储便总罐集中；储便总罐储存的粪便，利用吸粪车运至沼气厂；上述储便分罐向储便总罐的粪便输送，可选择AB两种方法之一，A压缩空气输送法：当储便分罐中的粪便达到上限时，输送程序启动，储便分罐的排气阀和粪便排出阀关闭，气泵开始向罐内供气，当压力上升到规定值后，粪便排出阀开启，储便分罐内的粪便即可输送至储便总罐；B渣浆泵输送法：是在储便分罐粪便排出阀的外端安装一台匹配的渣浆泵，当储便分罐中的粪便达到上限时，输送程序启动，排出阀和进气阀开启，渣浆泵启动，储便分罐内的粪便即可输送至储便总罐。

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