CN113100654B - 一种粪尿分离器、如厕器和粪尿分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粪尿分离器；该粪尿分离器包括可动载体和可动刮板；其中，可动载体具有用于接收粪便和尿液的承载面，可动载体带动承载面横向往复移动；可动刮板选择性的压覆在承载面上，其在承载面改变初始位置的横移过程中选择性的解除对承载面的压覆作用，在承载面复位移动过程中选择性的压覆在承载面上；粪尿分离器还包括用于安装外壳可动载体和可动刮板的外壳，所述外壳与可动刮板组合应用后形成有筒状结构，并在承载面初始位置处形成围设状。本发明可以解决现有粪尿分离器刮板在如厕坑穴的外露面因粘连粪便而易滋生蚊虫、易散发异味的问题。

Description

一种粪尿分离器、如厕器和粪尿分离方法

技术领域

本发明属于生态旱厕技术领域，具体涉及一种粪尿分离器、如厕器和粪尿分离器方法。

背景技术

在生态旱厕领域中，粪尿分离器是必不可少的设备；粪尿分离器将粪便和尿液分离后进行分别处理，其中分离后的粪便通过生物降解实现无害化处理；现有粪尿分离设备在实际使用过程中主要存在的问题是：进行粪便收集时，主要通过刮板与承载粪便的板面产生刮拨作用将粪便拨入粪便生物反应器内，而实际的拨离操作总发生在刮板外露表面上，部分粪便易粘连在刮板外露表面，易滋生蚊虫和散发异味。现有专利文献中公开了“一种滑板式粪尿分离器环保厕所以及分离方法”，该专利文献的申请号为“CN201910164342.X”，其中公开有粪尿分离器，该粪尿分离器在进行粪便拨离操作时，存在上述技术问题；现有专利文献中公开了“一种具有生物处理仓的循环水冲分离便池”，该专利文献的申请号为“CN202010012140.6”，其中公开有粪尿分离设备，在刮拨粪便时依然存在上述技术问题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种粪尿分离器，用以解决现有粪尿分离器刮板的外露面粘连粪便后易滋生蚊虫、易散发异味的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种粪尿分离器，包括：

可动载体，其具有用于接收粪便和尿液的承载面，可动载体带动承载面横向往复移动；

可动刮板，其选择性的压覆在承载面上，其在承载面改变初始位置的横移过程中选择性的解除对承载面的压覆作用，在承载面复位移动过程中选择性的压覆在承载面上。

进一步，粪尿分离器还包括用于安装外壳可动载体和可动刮板的外壳，所述外壳与可动刮板组合应用后形成有筒状结构，并在承载面初始位置处形成围设状。

进一步，所述外壳上设有与承载面相配合的排尿孔。

进一步，所述承载面在外壳内倾斜布设，所述排尿孔与承载面较低侧对应。

进一步，所述外壳外侧可动刮板对应处设有挡罩。

进一步，所述外壳外侧对应排尿孔处设有尿液导流管，所述尿液导流管延伸至挡罩侧并与挡罩连通。

进一步，所述可动载体包括板体或输送带，以及用于驱动板体或输送带动作的载体驱动机构；可动载体包括板体时，板体具有平整表面区域并形成承载面；可动载体包括输送带时，输送带的输送面形成承载面；所述载体驱动机构通过控制载体动作实现承载面横向往复移动。

进一步，所述可动载体包括板体时，在板体下侧设有隔板。

进一步，所述可动刮板包括刮板本体和刮板驱动机构；所述刮板驱动机构带动刮板本体以升降方式或旋转方式动作。

本发明的第二目的是提供一种如厕器，该如厕器包括蹲便器和座便器，该如厕器采用上述粪尿分离器，利于保持如厕器如厕区域的洁净，设备使用更卫生。

本发明的第三个目的是提供一种粪尿分离方法，用以

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

提供一载体，载体上设有用于接收粪便和尿液的承载面，承载面倾斜布设；

提供一刮板，刮板选择性的作用于承载面上用于刮拨粪便；

提供一挡板，挡板作用于承载面较低位置处，并与承载面之间形成有排尿孔；

粪便和尿液排入承载面，尿液向承载面较低侧流动并经排尿孔优先排出，粪便滞留在承载面上；控制刮板动作解除对承载面的压覆，控制载体动作使粪便由刮板一侧移动至另一侧；控制刮板再次压覆承载面；控制载体进行复位动作，复位过程中刮板使粪便在刮板另一侧剥离。

本发明的有益效果是：

该粪尿分离器，在进行粪便拨离时改变粪便分离的位置以及粪便刮拨的顺序，使粪便改变初始位置后在刮板另一侧被刮板拨离，构建生态厕所后粪便的拨离过程不发生在如厕坑穴内，可保证刮板外露板面的洁净，刮板外露板面无粘连粪便不会散发臭味，也不易滋生蚊虫。

说明书附图

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视结构示意图；

图3为图1中B-B向的剖视结构示意图；

图4为图3的立体展现结构示意图；

图5本发明实施例一中尿液导流管部分剖切后的结构示意图；

图6为本发明实施例一中另一视角剖切后的结构示意图；

图7为本发明实施例一的另一结构示意图（刮板本体升降动作）；

图8为本发明实施例四粪尿分离方法过程示意图；

图9为本发明实施例四另一粪尿分离方法过程示意图。

其中，1-外壳；2-板体；3-载体驱动机构；4-隔板；5-刮板本体；6-刮板驱动机构；7-排尿孔；8-挡罩；9-尿液导流管；10-载体；11-刮板；12-挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明优选实施例进行说明：

实施例一

如图1至7所示，一种粪尿分离器，其包括可动载体、可动刮板和用于安装可动载体和可动刮板的外壳1。

可动载体包括板体2和用于驱动板体移动的载体驱动机构3；板体2具有平整表面区域并形成承载面，承载面用于接收粪便和尿液；板体一侧边沿形成弯钩状的翻边结构并安装于外壳内，外壳1上设有适应弯钩状翻边结构的轨道，利用弯钩状翻边与轨道的配合实现板体横移的导向作用；板体2的承载面可基于整个粪尿分离器的倾斜布设而呈倾斜状，也可在外壳2内相对外壳具有倾斜布设状态，利用倾斜布设的结构特点促进尿液基于重力作用向承载面较低侧流动；板体2的倾斜角度可控制在3~18°，该角度利于抑制粪便在板体2上滑动，促进尿液下流；外壳1上板体2的下侧可设置一隔板4，当板体2改变初始位置后，隔板4对板体初始位置的上下区域实现隔离，避免上下贯通，防止粪便生物反应器或其他部件直对人体，增加使用时的安全性；隔板4具有倾斜布设状态，其较低侧对应排尿孔，如有尿液排入，可通过隔板4实现尿液排出，抑制尿液进入粪尿分离下侧；载体驱动机构3可以采用电动推杆，电动推杆的连接座安装在外壳1上，电动推杆的杆头连接端连接在板体2下侧，电动推杆的伸缩动作带动板体2进行横向往复移动；其他适合板体2进行横向往复移动的驱动机构也可进行应用，例如电机与丝杆螺母传动副的配合应用。

可动刮板包括刮板本体5和用于驱动刮板本体5的刮板驱动机构6；刮板本体5呈平板状，常态下刮板本体5下边沿压覆承载面输送末端；刮板本体5下边沿也可设置柔性刮条，柔性刮条可采用橡胶条，利用柔性刮条增加刮板本体5与承载面之间接触的密封性；刮板驱动机构6包括减速电机或伺服电机，减速电机或伺服电机安装在外壳1上，减速电机或伺服电机的输出轴连接刮板本体5偏上位置处，并控制刮板本体5实现翻转动作；刮板驱动机构6还可包括齿轮、齿条和导向轨道板；减速电机或伺服电机安装在外壳1上，减速电机或伺服电机的输出轴安装齿轮，齿条安装在刮板本体5一侧板面上，导向轨道板安装在外壳1上并与刮板本体侧向边沿配合进行导向；减速电机或伺服电机利用齿轮和齿条的配合控制刮板本体5进行升降动作；其他可实现刮板本体转动或升降的驱动机构亦可应用；刮板本体5在动作过程具有选择性，根据需要可选择性的压覆在承载面上，或选择性的解除对承载面的压覆。

外壳1整体呈筒状，外壳1与可动刮板组合应用后形成有筒状结构，并在承载面初始位置处形成围设状；该筒状结构构成粪尿分离如厕口，形成如厕坑穴，使承载面经此接收粪便和尿液；外壳1上设有与承载面相配合的排尿孔7，排尿孔呈细长形，排尿孔7设在板体2横移方向的侧面，排尿孔7对接来自板体2和隔板4流下的尿液；外壳1外侧可动刮板对应处设有挡罩8，挡罩8对载体输送末端形成包围状，挡罩8对粪便排出区域实现遮挡、隔离作用，抑制异味外散，尤其是粪便拨离过程中因粪便扰动而二次散发的异味；在外壳1外侧对应排尿孔7处设有尿液导流管9，尿液导流管9延伸至挡罩8侧并与挡罩8连通，尿液经尿液导流管9外排；尿液导流管9可外接引风机，引风机通过尿液导流管9实现挡罩8区域和如厕坑穴区域的空气抽吸，实现异味和/或潮气的抽离。

本发明的工作过程及原理是：

粪便和尿液经如厕口排入承载面上，尿液基于承载面倾斜布设的使用状态，自动下流，并经排尿孔7排入尿液导流管9，尿液导流管9将尿液排入尿液处理设备中，而粪便滞留在板体2上；如厕完成后，刮板驱动机构6控制刮板本体5动作并解除对板体2的压覆作用，载体驱动机构3控制板体动作，使承载面携带粪便横移至刮板本体5另一侧，刮板驱动机构6控制刮板本体5动作并再次压覆板体2，此时粪便被隔离在如厕坑穴外侧；载体驱动机构3控制板体2进行复位动作，板体2复位过程中刮板本体5另一侧板面拨离粪便，板体2临近脱离刮板本体5时粪便被完全拨离，粪便进入粪便生物反应器内，通过生物降解实现无害化处理。本发明在粪便的分离过程中，刮板本体5在如厕口外露的表面不参与粪便刮拨，可保持洁净，使如厕区域干净卫生，不会滋生蚊虫和散发异味；粪便拨离的过程发生在挡罩8内，且拨离粪便过程中如厕坑穴不与挡罩8连通，可降低对粪便生物反应器发酵环境的扰动。

实施例二

在实施例一的基础上，可动载体包括输送带和用于驱动输送带动作的载体驱动机构；输送带包括两个转轴和体围绕在转轴之间的带体，转轴铰接在外壳1上，载体驱动机构采用减速电机或伺服电机，减速电机或伺服电机安装在外壳1上并与一个转轴连接，载体驱动机构控制带体进行横向往复移动；刮板本体作用在输送带的输送末端。

实施例二用以提供另一种效果较佳的实施方式。

实施例三

本发明提供一种如厕器，该如厕器为座便器或蹲便器，该如厕器采用上述粪尿分离器；制成座便器时，粪尿分离器置于座便器壳体内部，如厕口对应座便器的马桶口，粪便生物反应器置于粪尿分离器下侧，粪便生物反应器进料口与挡罩8处于连通状，尿液导流管9连接座便器上的尿液处理设备；制成蹲便器时，粪尿分离器置于蹲座下侧，粪便生物反应器置于粪尿分离器下侧，粪便生物反应器进料口与挡罩8处于连通状，尿液导流管8连接蹲便器上的尿液处理设备。该粪尿分离器应用在如厕器上，可以保持如厕口内壁洁净，抑制蚊虫滋生、抑制异味扩散，使用时更卫生；刮板本体5的隔离作用以及粪便的拨离位置的改进，使如厕口与粪便生物反应器的连通时间缩短，即可抑制粪便生物反应器反出异味，也可抑制外部空气进入粪便生物反应器内而对反应环境产生过大扰动，这样可确保粪便生物反应器能够稳定的进行生物反应；粪尿分离器设置有隔板4时，板体2移动后隔板4可隔离如厕口与粪便生物反应器，避免板体移动后粪便生物反应器内部直接面对人体，使人厕界面更友好，使用时也更安全；同时隔板也可抑制后续使用人员在板体未完全复位时将尿液排入粪便生物反应器内。如厕器上可设置手动开关或感应开关，手动开关或感应开关与含有单片机的控制器连接，含有单片机的控制器同时还与刮板驱动机构和载体驱动机构连接，手动开关或感应开关向控制器发送请求指令，控制器根据请求指令控制刮板驱动机构和载体驱动机构进行相应动作。

实施例四

参考图8和9，本发明提供了一种粪尿分离方法，该方法通过如下方式实现：

提供一载体10（相当于粪尿分离器中的板体2或输送皮带），载体10设有用于接收粪便和尿液的承载面，承载面倾斜布设用于促使液体沿承载面较低侧下流，同时使粪便滞留在承载面上；载体10连接有载体驱动机构，通过控制载体使承载面携带粪便进行横向移动，载体驱动机构可采用电动推杆。

提供一刮板11（相当于粪尿分离器中的刮板本体5），刮板11呈平板状，刮板11选择性的作用于承载面上用于刮拨粪便，刮板11作用于承载面时，刮板11的下边沿压覆承载面输送末端；刮板11连接有刮板驱动机构，刮板驱动机构包括减速电机或减速电机与齿轮齿条的组合；利用减速电机与刮板11连接，控制刮板11进行翻转动作；或者利用减速电机与齿轮齿条的组合应用控制刮板11进行升降动作。

提供一挡板12（相当于粪尿分离器中的外壳1的部分内壁），挡板12作用于承载面较低位置处，并与承载面之间形成有排尿孔7；挡板同时还对可能滑落的粪便进行阻挡。

粪便和尿液排入承载面，尿液向承载面较低侧流动并经排尿孔7优先排出，粪便滞留在承载面上；刮板驱动机构控制刮板11动作解除对承载面的压覆，载体驱动机构控制载体10动作使粪便由刮板11一侧移动至另一侧；刮板驱动机构控制刮板11再次压覆承载面；载体驱动机构控制载体10进行复位动作，复位过程中刮板11使粪便在刮板11另一侧剥离。

该分离方法可以改变粪便的刮拨处理位置，使粪便在非初始区域内被处理掉，这样可抑制粪便刮拨过程中在初始位置二次散发异味，同时确保刮板在如厕坑穴内外露表面洁净，避免刮板外露面粘连粪便；尿液的分离下流方向与粪便横向输送的方向相垂直，可促进粪尿液分离更彻底。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims (9)

1.一种粪尿分离器，其特征在于，包括：

可动载体，其具有用于接收粪便和尿液的承载面，可动载体带动承载面横向往复移动；

可动刮板，其选择性的压覆在承载面上，其在承载面改变初始位置的横移过程中选择性的解除对承载面的压覆作用，在承载面复位移动过程中选择性的压覆在承载面上；

粪尿分离器还包括用于安装外壳可动载体和可动刮板的外壳，所述外壳与可动刮板组合应用后形成有筒状结构，并在承载面初始位置处形成围设状，所述筒状结构构成粪尿分离如厕口，形成如厕坑穴，使承载面经此接收粪便和尿液；

外壳外侧可动刮板对应处设有挡罩，挡罩对载体输送末端形成包围状，挡罩对粪便排出区域实现遮挡、隔离作用，抑制异味外散。

2.如权利要求1所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述外壳上设有与承载面相配合的排尿孔。

3.如权利要求2所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述承载面在外壳内倾斜布设，所述排尿孔与承载面较低侧对应。

4.如权利要求3所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述外壳外侧可动刮板对应处设有挡罩。

5.如权利要求4所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述外壳外侧对应排尿孔处设有尿液导流管，所述尿液导流管延伸至挡罩侧并与挡罩连通。

6.如权利要求1所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述可动载体包括板体或输送带，以及用于驱动板体或输送带动作的载体驱动机构；可动载体包括板体时，板体具有平整表面区域并形成承载面，在板体下侧设有隔板；可动载体包括输送带时，输送带的输送面形成承载面；所述载体驱动机构通过控制载体动作实现承载面横向往复移动。

7.如权利要求1所述的一种粪尿分离器，其特征在于，所述可动刮板包括刮板本体和刮板驱动机构；所述刮板驱动机构带动刮板本体以升降方式或旋转方式动作。

8.一种如厕器，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的粪尿分离器。

9.一种粪尿分离方法，其特征在于，通过如下方式实现：

提供一载体，载体上设有用于接收粪便和尿液的承载面，承载面倾斜布设；

提供一刮板，刮板选择性的作用于承载面上用于刮拨粪便；

提供一挡板，挡板作用于承载面较低位置处，并与承载面之间形成有排尿孔；

粪便和尿液排入承载面，尿液向承载面较低侧流动并经排尿孔优先排出，粪便滞留在承载面上；控制刮板动作解除对承载面的压覆，控制载体动作使粪便由刮板一侧移动至另一侧；控制刮板再次压覆承载面；控制载体进行复位动作，复位过程中刮板使粪便在刮板另一侧剥离。

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