CN201005614Y - 自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具 - Google Patents

Abstract

一种自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，其便液处理装置由切割器、储粪箱、储药箱组成，切割器安装在储粪箱内，大便盆的出口通过经过排放管与切割器的内腔连通，大便盆的出口处装有重垂挡板；储粪箱内设置有排污泵，排污泵与排污管连通；小便斗经过输尿管与储粪箱连通；储药箱经过加药导管与储粪箱连通，加药导管的管路上跨接有加药泵；自动发泡装置由空气压缩机、发泡箱、泡沫输送管组成，空气压缩机经过输气管与曝气头连接，曝气头设置在发泡箱内，发泡箱经泡沫输送管与大便盆连通；所述空气压缩机、电机、排污泵、加药泵都与电控器连接。本实用新型可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，节约水资源，改善如厕环境。

Description

自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具

技术领域

本实用新型涉及节水卫生厕具，特别涉及一种具有除臭消毒杀菌功能的节水卫生厕具。

背景技术

我国约有300个大、中、小城市不同程度的缺水，近年来由于气候的变化，干旱地区扩大，黄河断流，长江水位和北方地下水位不断下降，人类赖以生存的水资源，日趋减少，特别是卫生厕具用水耗费惊人，冲洗厕具的污水排放流入江河湖泊后，对生态环境和淡水资源造成破坏，若不用水冲洗厕具又臭气熏天，蚊虫病菌肆意传播，对人的身体健康造成威胁，因此，亟待一种既节水除臭又对粪便的源头消毒灭菌的厕具。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，它可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，节约水资源，改善如厕环境。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，包括便液处理装置、自动发泡装置以及大便盆、小便斗、电控器，便液处理装置由切割器、储粪箱、储药箱组成，该切割器竖立地安装在储粪箱内，所述大便盆的出口经过排放管与切割器的内腔连通，大便盆的出口处装有重垂挡板；所述储粪箱内设置有排污泵，排污泵的进口与储粪箱连通，排污泵的出口与排污管连通；所述小便斗经过输尿管与储粪箱连通；储药箱经过加药导管与储粪箱连通，该加药导管的管路上跨接有加药泵；所述自动发泡装置由空气压缩机、发泡箱、泡沫输送管组成，空气压缩机经过输气管与曝气头连接，曝气头设置在发泡箱内，发泡箱经泡沫输送管与大便盆连通；所述空气压缩机、电机、排污泵、加药泵都与电控器连接。

所述切割器由筒形壳体、传动轴、动刀头、定刀头、电机组成，电机安装在壳体的顶部，露出于储粪箱，壳体上布满通孔，通孔使壳体的内腔与储粪箱连通，传动轴布置在切割器内腔的中央，传动轴的上端与电机同轴连接，所述动刀头安装在传动轴上；定刀头安装在壳体的内壁上，定刀头与所述动刀头交错排列。

所述重垂挡板由挡板、配重块、销轴、支承圈组成，所述支承圈的上端与大便盆的出口固接，支承圈的下端通过销轴与挡板铰接，配重块偏心地固接在挡板的底面上。

所述储粪箱的上部装有液位传感器，所述大便盆的上方装有光电开关，大便盆的两侧有踏板，踏板的底部装有重力传感器，所述各液位传感器、光电开关、重力传感器都与电控器连接，所述发泡箱、储粪箱、储药箱下部设置有电热器，该电热器通过温控器与电源连接。

本实用新型有以下积极有益效果：

本产品可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，自动发泡装置在电控器控制下产生泡沫填充大便盆，用泡沫封闭厕具，由电控器控制完成除臭、消毒、杀菌、粪便处理和自动排放，节约大量水资源。改善如厕环境。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是图1中切割器的结构剖视图。

图3是图1中重锤挡板的结构示意图。

图4是本实用新型电控器中单片机的电路原理图。

图5是本实用新型电控器中电源电路及重力传感器接口电路的原理图。

图6是本实用新型电控器中执行电路的原理图。

图7是本实用新型电控器中传感器灵敏度选择电路的原理图。

图8是本实用新型电控器中语音电路的原理图。

图9是本实用新型电控器中温控器的外部接线图。

图中标号：

1、重力传感器   2、小便斗         3、排尿管       4、踏板

5、反光板       6、大便盆         7、泡沫         8、电机

9、传动轴       10、重垂挡板      11、光电开关    12、泡沫输送管

13、发泡箱      14、添加发泡液口  15、液位报警器  16、空气压缩机

17、输气管      18、曝气头        19、发泡液      20、液位传感器

21、排放管        22、储粪箱        23、粪液        24、电控器

25、电热器        26、排污泵        27、测温探头    28、加药泵

29、除臭杀菌剂    30、液位报警器    31、加药箱      32、加药口

33、加药导管      34、切割器        35、定刀头      36、排污管

37、壳体          38、通孔          39、动刀头      40、挡板

41、配重块        42、销轴          43、支承圈      44、温控器

具体实施方式

请参照图1，本实用新型是一种自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，包括便液处理装置、自动发泡装置以及大便盆6、小便斗2、电控器24，大便盆6的两侧有踏板4，踏板4的底部有重力传感器1。

请同时参照图2，便液处理装置由切割器34、储粪箱22、储药箱31组成，该切割器34竖立地安装在储粪箱22内，切割器34由筒形壳体37、传动轴9、动刀头39、定刀头35、电机8组成，电机8安装在壳体37的顶部，露出于储粪箱22，壳体37上布满通孔38，通孔38使壳体37的内腔与储粪箱22连通，传动轴9布置在切割器34内腔的中央，传动轴9的上端与电机8同轴连接，动刀头39安装在传动轴9上；定刀头35安装在壳体37的内壁上，定刀头35与动刀头39交错排列，大便盆6的出口经过排放管21与切割器34的内腔连通，大便盆6的出口处装有重垂挡板10；储粪箱22内设置有排污泵26，排污泵26的进口与储粪箱22连通，排污泵26的出口与排污管36连通；小便斗2经过输尿管3与储粪箱22连通；储药箱31经过加药导管33与储粪箱22连通，该加药导管33的管路上跨接有加药泵28；自动发泡装置由空气压缩机16、发泡箱13、泡沫输送管12组成，空气压缩机16经过输气管17与曝气头18连接，曝气头18设置在发泡箱13内，发泡箱13经泡沫输送管12与大便盆6连通；空气压缩机16、电机8、排污泵26、加药泵28都与电控器24连接。

请同时参照图3，重垂挡板10由挡板40、配重块41、销轴42、支承圈43组成，支承圈43的上端与大便盆6的出口固接，支承圈43的下端通过销轴42与挡板40铰接，配重块41偏心地固接在挡板40的底面上。重垂挡板10的作用是防止泡沫快速流失。

储粪箱22的上部装有液位传感器20，液位传感器20与电控器24连接，大便盆6的上方装有光电开关11，该光电开关11与电控器24连接，光电开关11置于踏板4的末端上方，与反光板5配合使用，以探测泡沫7位置的高低。光电开关11和反光板5利用已有技术的市售产品，如可以采用浙江洞头光电开关厂E18-RZNK型号的光电开光。

请参照图4、图5、图6、图7、图8，本实用新型的电控器包括电源电路、传感器接口电路、单片机电路、驱动电路、语音电路。

请参照图5，电源电路由双次级变压器、桥式整流电路、78系列三端稳压器、LM317调压稳压器、滤波电路组成。输入的交流220V电压经过电源电路降压、整流、稳压和滤波后输出+12V、+5V和独立的+10V三组直流电压，为整个系统提供工作电源。

请参照图1、图5，大便盆6的两侧有踏板4，踏板4的底部有重力传感器1，该重力传感器1的接口电路由接线端子JZ4和运算放大器IC7B组成，运算放大器IC7B的型号为LM358，重力传感器1的电压信号先经运算放大器IC7B处理，然后送入单片机IC3的I/O端口RA0进行A/D模数转换和逻辑判断，从而判断是否有人如厕。

请参照图7，为了适应不同重量的人使用，单片机IC3还外接有由十位拨码开关S1构成的传感器灵敏度选择电路，使调试更方便。十位拨码开关S1的十个输入端都经过电阻R31与电源连接，十位拨码开关S1的输出端分别与单片机IC3的RB0、RB1、RB2、RB3、RB4、RB5、RB6、RB7、RE0、RE1、RE2端口连接。

请参照图4，光电开关11的接口电路包括接线端子JZ8和光电耦合器IC10，光电开关11产生的开关信号经过光耦隔离并转换为电压信号送至单片机IC3的I/O端口(C端口的第7口RC7)。光电耦合器IC10将控制电路与信号部分进行电气隔离，提高了系统的抗干扰能力。

液位传感器20的接口电路包括接线端子JZ6和光电耦合器IC9，液位传感器20反馈的信号经过光耦隔离后送至单片机IC3的I/O端口(C端口的第6口RC6)。液位传感器20使用广州铭瑞企业有限公司生产的MR-L4型传感器。

单片机IC3选用美国微晶(Microchip)公司PIC系列的16F74单片机，该单片机为8位嵌入式控制器，其内部除集成有上电复位电路、监视定时器WDT(看门狗)、用户可选择振荡器外还内置了A/D模数转换、电压比较器、捕捉输入脉宽调制输出部件、通信部件等。

单片机IC3采用+5V单电源供电，光电开关11、重力传感器1以及液位传感器20感知的开关信号和电压信号接入单片机相应的I/O口，在完成A/D模数转换和逻辑判断后，单片机通过I/O端口C和端口D向驱动电路和语音电路发出控制指令。

语音电路由美国ISD公司大规模语音处理芯片IC5(型号为ISD4002)及音频功率放大器IC6(型号为LM386)组成。

语音处理芯片IC5内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、自动静噪、高密度闪存及微处理器串行通信接口。芯片的全部操作均为单片机通过通信接口送入，配合控制电路的工作送出相对应的提示音或背景音乐。

音频功率放大器IC6为1W功率放大，通过电位器PR1调节输入的音频电压，继而调节扬声器的输出音量，扬声器与接口JZ3连接。

请参照图6，本实用新型的执行电路由驱动芯片IC11、继电器J1至J7以及发光二极管LED2至LED8组成，驱动芯片IC11的型号为ULN2003，ULN2003是一种晶体管阵列集成电路，其内部集成了多路达林顿功率晶体管及反压保护二极管。

驱动芯片IC11的输入端IN1至IN7分别与单片机IC3的RD0至RD6端口连接。单片机IC3的输出端OUT1至OUT7分别与继电器J1至J7的线圈连接。

继电器J1的常开触点J1A串接在空气压缩机16的供电回路上。

继电器J2的常开触点J2A串接在排污泵26的供电回路上。

继电器J3的常开触点J3A串接在电机8的供电回路上。

继电器J4的常开触点J4A串接在加药泵28的供电回路上。

继电器J5、J6、J7用于控制其它的执行部件，如排风扇、照明灯等。

当单片机IC3输出高电位时，驱动芯片IC11中与之相联的这一路晶体管导通，驱动该路继电器的线圈吸合，从而驱动执行部件，继电器的驱动电压为DC12V，其触点容量10A250V，可以满足本系统各执行部件的功率要求。发光二极管LED2至LED8起到指示灯的作用，当驱动芯片IC11的某一路晶体管工作时，与该支路连接的发光二极管点亮起到状态指示作用。

发泡箱13中的液位报警器15采用广州铭瑞企业有限公司生产的MR16160-S型液位报警器。加药箱31中的液位报警器30采用广州铭瑞企业有限公司生产的MR-L1型液位报警器。液位报警器15、30主要由磁簧开关和浮子组成，浮子内有磁性材料，浮子随被测液位上下移动时，触动磁簧开关而报警。

本实用新型的工作原理是：接通电源后，光电开关11发射红外光线经反光板5返回，测得大便盆6内无泡沫7后传输信号经光电耦合器IC10耦合给单片机IC3，单片机IC3按照程序的设定，其I/O端口RDO发出高电平信号给驱动芯片IC11，驱动芯片IC11的输出端OUT1输出低电平信号，继电器J1的线圈得电，其常开触点J1A闭合，接通空气压缩机16的电源，空气压缩机16开始工作，把压缩空气经输气管17输送至曝气头18产生气泡，使发泡液19生成泡沫7，泡沫7经泡沫输送管12送至大便盆6中，当泡沫7的数量高出大便盆6时，泡沫7阻挡光电开关11发出的红外光线，使光电开关11无法接收到反光板5反射回的光线，此时，光电开关11把信号反馈给单片机IC3，单片机IC3的I/O端口RDO发出低电平信号给驱动芯片IC11，驱动芯片IC11的输出端OUT1输出高电平信号，继电器J1的线圈失电，其常开触点打开，切断空气压缩机16的电源，使其停止工作，发泡停止；当泡沫7消耗降后，光电开关11发射红外光线经反光板5返回，又开始工作，这样周而复始，循环工作一直保持大便盆6内泡沫7持平。空气压缩机16可以采用广东创星电器有限公司生产的EP-9000型压缩机。

当发泡液19用完时，液位报警器15内的浮子随液位移动至下限位置时，触动磁簧开关，与磁簧开关相连的蜂鸣器发音报警，提示工作人员从添加发泡液口14处加入发泡液19。

当有人踏上踏板4如厕时，重力传感器1探测到压力，其输出信号先经运算放大器IC7B处理，然后送入单片机IC3的I/O端口RA0进行A/D模数转换和逻辑判断，这时单片机调用延时程序，开始等待，当人离开后，重力传感器1又把信号传送到单片机IC3，单片机IC3的I/O端口RD2发出高电平信号给驱动芯片IC11的输入端IN3，驱动芯片IC11的输出端OUT3输出低电平信号，使继电器J3的线圈得电，其常开触点J3A闭合，接通电机8的电源，电机8开始工作，把经重垂挡板10和排放管21到达不锈钢切割器34中的污物切割碎，碎物经过通孔38排到储粪箱22中。

当有人如厕时，单片机IC3的I/O端口RD3发出高电平信号给驱动芯片IC11的输入端IN4，驱动芯片IC11的输出端OUT4输出低电平信号，使继电器J4的线圈得电，其常开触点J4A闭合，接通加药泵28的电源，加药泵28工作，把储药箱31中的除臭杀菌剂29通过加药导管33送入储粪箱22和粪液23混合。当除臭剂杀菌29用完时，液位报警器30内的浮子随液位移动至下限位置时，触动磁簧开关，与磁簧开关相连的蜂鸣器发音报警，提示工作人员从从加药口32处加入除臭杀菌剂29。

当储粪箱22中的粪液23增多，液面上升到液位传感器20的位置时，液位传感器20输出信号经光电耦合器IC9耦合给单片机IC3，单片机IC3按照程序的设定，其I/O端口RD1发出高电平信号给驱动芯片IC11，驱动芯片IC11的输出端OUT2输出低电平信号，继电器J2的线圈得电，其常开触点J2A闭合，接通排污泵26的电源，排污泵26工作，将储粪箱22中的粪液23由排污管36排走。

请参照图1、图9，在寒冷地区，为防止粪液、发泡液和管路的冻结，发泡箱13、储粪箱22、储药箱31下部设置有电热器25，该电热器25通过温控器44与电源连接。电热器25由温控器44控制，温控器44可以采用沈阳市鑫源电器有限公司生产的8808/10DW型可调节温控器，温控器44有六个外部接线端子，其中接线端子N、L通过导线与220伏交流电源连接，接线端子S1、S2通过导线与测温探头27连接，接线端子N1、L1通过导线与电热器25连接。测温探头27设置在电热器25上。用户可通过温控器44面板上的旋钮设定电热器25的加热温度的上限值和下限值。温控器44上有最低防冻温为8℃度。当电热器的温度升高到上限值时，温控器44可以自动切断电热器25的电源，当电热器的温度降低到下限值时，温控器44可以自动接通电热器25的电源，从而实现加热保温自动控制。

Claims (4)

1.一种自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，包括便液处理装置、自动发泡装置以及大便盆(6)、小便斗(2)、电控器(24)，其特征在于：所述便液处理装置由切割器(34)、储粪箱(22)、储药箱(31)组成，该切割器(34)竖立地安装在储粪箱(22)内，所述大便盆(6)的出口经过排放管(21)与切割器(34)的内腔连通，大便盆(6)的出口处装有重垂挡板(10)；所述储粪箱(22)内设置有排污泵(26)，排污泵(26)的进口与储粪箱(22)连通，排污泵(26)的出口与排污管(36)连通；所述小便斗(2)经过输尿管(3)与储粪箱(22)连通；储药箱(31)经过加药导管(33)与储粪箱(22)连通，该加药导管(33)的管路上跨接有加药泵(28)；所述自动发泡装置由空气压缩机(16)、发泡箱(13)、泡沫输送管(12)组成，空气压缩机(16)经过输气管(17)与曝气头(18)连接，曝气头(18)设置在发泡箱(13)内，发泡箱(13)经泡沫输送管(12)与大便盆(6)连通；所述空气压缩机(16)、电机(8)、排污泵(26)、加药泵(28)都与电控器(24)连接。

2.如权利要求1所述的自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，其特征在于：所述切割器(34)由筒形壳体(37)、传动轴(9)、动刀头(39)、定刀头(35)、电机(8)组成，电机(8)安装在壳体(37)的顶部，露出于储粪箱(22)，壳体(37)上布满通孔(38)，通孔(38)使壳体(37)的内腔与储粪箱(22)连通，传动轴(9)布置在切割器(34)内腔的中央，传动轴(9)的上端与电机(8)同轴连接，所述动刀头(39)安装在传动轴(9)上；定刀头(35)安装在壳体(37)的内壁上，定刀头(35)与动刀头(39)交错排列。

3.如权利要求1所述的自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，其特征在于：所述重垂挡板(10)由挡板(40)、配重块(41)、销轴(42)、支承圈(43)组成，所述支承圈(43)的上端与大便盆(6)的出口固接，支承圈(43)的下端通过销轴(42)与挡板(40)铰接，配重块(41)偏心地固接在挡板(40)的底面上。

4.如权利要求1所述的自动发泡除臭消毒杀菌的节水厕具，其特征在于：所述储粪箱(22)的上部装有液位传感器(20)，所述大便盆(6)的上方装有光电开关(11)，大便盆(6)的两侧有踏板(4)，踏板(4)的底部装有重力传感器(1)，所述液位传感器(20)、光电开关(11)、重力传感器(1)都与电控器(24)连接，所述发泡箱(13)、储粪箱(22)、储药箱(31)下部设置有电热器(25)，该电热器(25)通过温控器(44)与电源连接。

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