CN211862645U - 一种太阳能光热生态环保厕所 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于厕所领域，具体涉及一种太阳能光热生态环保厕所。所述环保厕所包括厕所外壳、太阳能加热蹲便器、太阳能集热器、热量交换装置、供暖终端设备、用于储存太阳能热量和调节液位的蓄水罐、洗手池和对厕所内的相关参数进行监测并控制的智能控制系统；所述太阳能集热器和蓄水罐设置在所述厕所外壳上方并相互连通；所述太阳能加热蹲便器、热量交换装置、供暖终端设备、洗手池和智能控制系统设置在所述厕所外壳内部。所述环保厕所利用太阳光资源和微生物菌落实现粪便和尿液的生物降解，防止异味外泄，提供自助服务的全生态环保厕所，实现节约、环保、简单的目的。
Description
技术领域
本实用新型属于厕所领域，具体涉及一种太阳能光热生态环保厕所。
背景技术
随着社会的发展，技术的进步，很多城市、旅游景点、农村开始在室外建设公共卫生间供人们使用，尤其在旅游景区，游客多，客流量大，而且参观时间长，因此公共卫生间的建设非常重要和必要。传统的公共卫生间采用水冲的方式进行清理，虽然给群众带来了一定的便利性，但是水冲式厕所也存在很大的弊端，例如，使用水量大，容易产生异味，化粪池要定期进行清理和清运，粪便污水二次倒运，运送费用高，易造成异地二次污染，引发传染病，费时费力。而且，传统的厕所一般是机械控制，容易出现机械故障，需要有专人维护。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型的太阳能光热生态环保厕所，利用太阳光资源和微生物菌落实现粪便和尿液的生物降解，防止异味外泄，提供自助服务的全生态环保厕所，实现节约、环保、简单的目的。
为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术解决方案：
一种太阳能光热生态环保厕所，所述环保厕所包括厕所外壳、太阳能加热蹲便器、太阳能集热器、热量交换装置、供暖终端设备、用于储存太阳能热量和调节液位的蓄水罐、洗手池和对厕所内的相关参数进行监测并控制的智能控制系统；
所述太阳能集热器和蓄水罐设置在所述厕所外壳上方并相互连通；
所述太阳能加热蹲便器、热量交换装置、供暖终端设备、洗手池和智能控制系统设置在所述厕所外壳内部；
所述蓄水罐一端分别与所述供暖终端设备和热量交换装置连通，另一端与所述太阳能集热器连通；
所述太阳能加热蹲便器与所述热量交换装置连接。
进一步地，所述相关参数包括空气质量、光照度和厕位状态。
进一步地，所述太阳能加热蹲便器设置于所述厕所外壳内部，包括相互连通的蹲便器本体和粪便分解箱；所述太阳能加热蹲便器包括相互连通的蹲便器本体和粪便分解箱，所述粪便分解箱与所述热量交换装置连接。
进一步地，所述粪便分解箱内壁的壁面设置含有用于对粪便进行降解的微生物降解菌种的微生物降解菌种吸附结构，所述微生物降解菌种吸附结构经特殊炭化处理，有较高的孔隙率，耐腐蚀性、耐磨性和吸附性；吸附在所述微生物降解菌种吸附结构上的微生物降解菌种在所述粪便分解箱内壁的壁面上进行降解工作。
进一步地，所述粪便分解箱的底部设置供降解以后的粪便排出的粪便排泄口。
进一步地，所述环保厕所还包括快速传热装置；所述快速传热装置一端与所述粪便分解箱连接，另一端与所述热量交换装置连接；
所述粪便分解箱和快速传热装置之间、所述热量交换装置和快速传热装置之间均为可拆卸连接；在使用过程中可随时对他们进行拆装、清理和维修。
进一步地，所述粪便分解箱和快速传热装置之间、所述热量交换装置和快速传热装置之间均通过螺钉、卡扣或通孔插入等多种形式的连接，便于
进一步地，所述快速传热装置为热管或者流体管道。
进一步地，所述热量交换装置包括热交换容器和盘管结构；
所述盘管结构设置在所述热交换容器底部；
所述盘管结构通过管道与太阳能集热器连接，进行太阳能的热量交换和储存。
进一步地，所述快速传热装置一端通过通孔设置在所述粪便分解箱内，另一端通过通孔设置在所述热量交换装置的热交换容器中(通孔处密封)。
进一步地，所述热交换容器为空腔结构，空腔结构内设置用于热量交换的液态金属；所述液态金属在常温下呈现液态，用于实现热交换容器和盘管结构之间的热量的快速传递；同时，当所述快速传热装置一端通过通孔设置在所述粪便分解箱内，另一端通过通孔设置在所述热量交换装置的热交换容器中时，方便所述热量交换装置和所述粪便分解箱的拆装、清理和维修(快速传热装置两端可直接从所述热量交换装置和所述粪便分解箱中取出)；
所述热交换容器器壁设置夹层结构，夹层内设置用于热量储存的液态金属相变储能材料。
进一步地，所述液态金属为熔点不高于25℃的镓基合金。
进一步地，所述液态金属相变储能材料为熔点高于25℃的镓基合金。
进一步地，所述盘管结构中，盘管内设置流动水或防冻液。
进一步地，所述太阳能集热器为全玻璃真空管太阳能集热器、平板太阳能集热器或轻型多曲面反光集热器。
进一步地，所述轻型多曲面反光板集热器包括：用于反射太阳光的多曲面反光板和用于吸收太阳光的真空集热器；
所述真空集热器设置在所述多曲面反光板中部。
进一步地，所述多曲面反光板包括：
用于反射太阳光的低熔点金属反射层；
用于保护所述低熔点金属反射层以防止其氧化的PET透明保护层；
用于作为反光板的支撑结构的CPC型塑料抛物面板；
所述CPC型塑料抛物面板、低熔点金属反射层和PET透明保护层依次设置。
进一步地，所述CPC型塑料抛物面板的材料为PC塑料或ABS塑料。
进一步地，所述CPC型塑料抛物面板的厚度为5～10mm。
进一步地，所述低熔点金属反射层的厚度为0.5mm～1mm。
进一步地，所述低熔点金属反射层的材料为镓基合金，熔点不低于10℃。
进一步地，所述PET透明保护层的厚度为1～2mm。
进一步地，所述PET透明保护层为PET高透光膜。
进一步地，所述供暖终端设备为暖气片、风机盘管或毛细管换热器；
所述供暖终端设备通过管道和太阳能集热器连接，进行热量交换。
进一步地，所述蓄水罐包括金属空腔罐体和保温材料；所述保温材料设置在所述金属空腔罐体外壁。
进一步地，所述金属空腔罐体内灌有水或防冻液。
进一步地，所述环保厕所还包括：用于感知如厕者的活动并发出语音提示的语音提示装置和用于控制厕所内照明灯开关通断的光电传感器；
所述光电传感器和语音提示装置设置在所述厕所外壳内部。
进一步地，所述洗手池上安装有红外感应开关。
进一步地，所述智能控制系统包括甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器、温湿度传感器、光敏传感器、红外传感器、运算放大器、CPU处理器和数据分析控制平台；
所述甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC(室内有机气态物质)传感器、温湿度传感器、光敏传感器和红外传感器分别与所述运算放大器连接；所述运算放大器与所述CPU处理器连接，所述CPU处理器与数据分析控制平台通信连接；
所述甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC(室内有机气态物质)传感器、温湿度传感器、光敏传感器、红外传感器将采集的数据信号传输至所述运算放大器，通过运算放大器将各传感器的微弱信号放大，并通过滤波电路去除噪声干扰，然后通过AD采集过滤后的信号，并采用高精度CPU处理计算，然后转化为各个监测参数值，并利用有线或无线网络传输模块上传至数据分析控制平台；所述数据分析控制平台根据监测参数值调节或反映所述厕所外壳内的甲醛、PM2.5、TVOC、温湿度、光照及热量等。
进一步地，所述环保厕所还包括移动滚轮；所述移动滚轮设置在所述厕所外壳底部，使所述环保厕所能够自由移动。
进一步地，所述太阳能加热蹲便器个数为至少为1个；优选1-6个。
本实用新型的有益效果是：1、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所日常运行无需用水冲排，节能环保；2、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所通过微生物菌种将粪便进行分解，可以及时处理粪便，无需人工进行管理，省时省力；3、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所采用太阳能集热器进行加热，在寒冷季节，可以提供微生物菌落需要的环境温度，同时还可以为厕所供暖，不需要花费电力产热，节能效果好；4、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所进过微生物降解过的粪便，可以直接作为生物有机肥料使用，产生良好的经济价值；5、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所通过智能控制系统对多种厕所参数进行监测，协助提高厕所运营和管理水平；6、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所设置滚轮，使厕所可移动，可灵活布置，简单方便；7、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所中，所述粪便分解箱和快速传热装置之间、所述热量交换装置和快速传热装置之间均为可拆卸连接；在使用过程中可随时对他们进行拆装、清理和维修；8、本实用新型的太阳能光热生态环保厕所中，设置热交换容器为空腔结构，空腔结构内设置在常温下呈现液态并用于热量交换的液态金属；实现热交换容器和盘管结构之间的热量的快速传递；同时，当所述快速传热装置一端通过通孔设置在所述粪便分解箱内，另一端通过通孔设置在所述热量交换装置的热交换容器中时，方便所述热量交换装置和所述粪便分解箱的拆装、清理和维修(快速传热装置两端可直接从所述热量交换装置和所述粪便分解箱中取出)。
附图说明
图1为本实用新型实施例中太阳能光热生态环保厕所的结构示意图。
图2为本实用新型实施例中轻型多曲面反光板集热器的结构示意图。
图3为本实用新型实施例中多曲面反光板的结构示意图。
附图标记说明：1为厕所外壳；2为太阳能集热器；3为蓄水罐；4为供暖终端设备；5为太阳能加热蹲便器；51为蹲便器本体；52为粪便分解箱；6为快速传热装置；7为热量交换装置；71为液态金属；72为液态金属相变储能材料；73为盘管结构；8为洗手池；
9为多曲面反光板，91为CPC型塑料抛物面板，92为低熔点金属反射层，93为PET透明保护层；10为真空集热器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参考图1，本实施例提出一种太阳能光热生态环保厕所，所述环保厕所包括厕所外壳1、太阳能加热蹲便器5、太阳能集热器2、热量交换装置7、供暖终端设备4、用于储存太阳能热量和调节液位的蓄水罐3、洗手池8和对厕所内的相关参数进行监测并控制的智能控制系统；
所述太阳能集热器2和蓄水罐3设置在所述厕所外壳1上方并相互连通；
所述太阳能加热蹲便器5、热量交换装置7、供暖终端设备4、洗手池8和智能控制系统设置在所述厕所外壳1内部；
所述蓄水罐3一端分别与所述供暖终端设备4和热量交换装置7连通，另一端与所述太阳能集热器2连通；
所述太阳能加热蹲便器5与所述热量交换装置7连接。
在本实施例中，所述相关参数包括空气质量、光照度和厕位状态。
在本实施例中，所述太阳能加热蹲便器5设置于所述厕所外壳内部，包括相互连通的蹲便器本体51和粪便分解箱51。
在本实施例中，所述粪便分解箱51内壁的壁面设置含有用于对粪便进行降解的微生物降解菌种的微生物降解菌种吸附结构，所述微生物降解菌种吸附结构经特殊炭化处理，有较高的孔隙率，耐腐蚀性、耐磨性和吸附性；吸附在所述微生物降解菌种吸附结构上的微生物降解菌种在所述粪便分解箱51内壁的壁面上进行降解工作。
在本实施例中，所述粪便分解箱51的底部设置供降解以后的粪便排出的粪便排泄口。
在其他实施例中，所述环保厕所还包括快速传热装置6；所述快速传热装置6一端与所述粪便分解箱51连接，另一端与所述热量交换装置7连接。
在其他实施例中，所述快速传热装置6为热管或者流体管道；
在本实施例中，所述热量交换装置7包括热交换容器和盘管结构73；
所述盘管结构73设置在所述热交换容器底部；
所述盘管结构73通过管道与太阳能集热器2连接，进行太阳能的热量交换和储存。
在本实施例中，所述热交换容器为空腔结构，空腔结构内设置用于热量交换的液态金属71；
所述热交换容器器壁设置夹层结构，夹层内设置用于热量储存的液态金属相变储能材料72。
在本实施例中，所述盘管结构73中，盘管内设置流动水或防冻液。
在本实施例中，所述太阳能集热器2为全玻璃真空管太阳能集热器、平板太阳能集热器或轻型多曲面反光集热器。
参考图2，在本实施例或其他实施例中，所述轻型多曲面反光板集热器包括：用于反射太阳光的多曲面反光板9和用于吸收太阳光的真空集热器10；
所述真空集热器10设置在所述多曲面反光板9中部。
参考图3，在本实施例或其他实施例中，所述多曲面反光板9包括：
用于反射太阳光的低熔点金属反射层92；
用于保护所述低熔点金属反射层92以防止其氧化的PET透明保护层93；
用于作为反光板的支撑结构的CPC型塑料抛物面板91；
所述CPC型塑料抛物面板91、低熔点金属反射层92和PET透明保护层93依次设置。
在本实施例或其他实施例中，所述CPC型塑料抛物面板91的材料为PC塑料或ABS塑料。
在本实施例或其他实施例中，所述CPC型塑料抛物面板91的厚度为5～10mm。
在本实施例或其他实施例中，所述低熔点金属反射层92的厚度为0.5mm～1mm。
在本实施例或其他实施例中，所述低熔点金属反射层92的材料为镓基合金。
在本实施例或其他实施例中，所述PET透明保护层93的厚度为1～2mm。
在本实施例或其他实施例中，所述PET透明保护层93为PET高透光膜。
在本实施例或其他实施例中，所述供暖终端设备4为暖气片、风机盘管或毛细管换热器；
所述供暖终端设备4通过管道和太阳能集热器2连接，进行热量交换。
在本实施例中，所述蓄水罐3包括金属空腔罐体和保温材料；所述保温材料设置在所述金属空腔罐体外壁。
在本实施例中，所述金属空腔罐体内灌有水或防冻液。
在其他实施例中，所述环保厕所还包括：用于感知如厕者的活动并发出语音提示的语音提示装置和用于控制厕所内照明灯开关通断的光电传感器；
所述光电传感器和语音提示装置设置在所述厕所外壳1内部。
在其他实施例中，所述洗手池8上安装有红外感应开关。
在本实施例中，所述智能控制系统包括甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器、温湿度传感器、光敏传感器、红外传感器、运算放大器、CPU处理器和数据分析控制平台；
所述甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC(室内有机气态物质)传感器、温湿度传感器、光敏传感器和红外传感器分别与所述运算放大器连接；所述运算放大器与所述CPU处理器连接，所述CPU处理器与数据分析控制平台通信连接；
所述甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC(室内有机气态物质)传感器、温湿度传感器、光敏传感器、红外传感器将采集的数据信号传输至所述运算放大器，通过运算放大器将各传感器的微弱信号放大，并通过滤波电路去除噪声干扰，然后通过AD采集过滤后的信号，并采用高精度CPU处理计算，然后转化为各个监测参数值，并利用有线或无线网络传输模块上传至数据分析控制平台；所述数据分析控制平台根据监测参数值调节或反映所述厕所外壳1内的甲醛、PM2.5、TVOC、温湿度、光照及热量等。
在其他实施例中，所述环保厕所还包括移动滚轮；所述移动滚轮设置在所述厕所外壳1底部，使所述环保厕所能够自由移动。
在本实施例中，所述太阳能加热蹲便器5个数为为1个。
在其他实施例中，所述太阳能加热蹲便器5个数为2个以上。
本实用新型的工作原理是：通过厕所顶部的太阳能集热器2的聚光吸热作用，利用蓄水罐3储存太阳能热量，为厕所的供暖和微生物菌群的保温提供绿色能源。太阳能的热量可以为微生物菌群提供25-55℃的适宜温度，可以保证微生物菌群的充分活性，使得微生物菌群能及时快速地降解粪便，消除厕所异味。当如厕者打开厕所门进入厕所内时，厕所门上的传感器会得到感应，以此判断调节厕所内灯光亮度，同时语音感应提示装置会发出语音提示如厕者有关厕所的相关事宜。如厕者在使用厕所的过程中，智能控制系统会对每个厕位进行空气质量、光照度、厕位状态等参数进行监测，控制通风装置启闭，维持厕位内舒适环境；对整个公厕的如厕人数、耗热量、耗电量等进行监测，利用无线传输模块将监测数据上传至数据分析平台，完成客流、能耗分析，监测公厕运行状态，协助提高城市公厕运营、管理水平。本实用新型中，太阳能集热器2收集的热量一部分通过热量交换装置7供给粪便分解箱52，为微生物菌群提供适宜的环境温度，通过粪便分解箱52夹层内的液态金属相变储能材料72也吸收一部分热量储存以来，供粪便分解箱在晚上或者阴雨天气使用；另一部分热量供给供暖终端设备4，为厕所提供适宜的如厕环境温度。本实用新型中通过微生物菌群对粪便进行降解，经降解以后的粪便可作为生物有机肥料使用，带来经济价值。本实用新型中如厕者在洗手池8洗手时，红外传感开关控制放水，洗完手以后自动关闭。本实用新型人性化结构设计，节能环保，绿色生态，安全方便，干净卫生无异味，为使用者提供一个冬暖夏凉，清洁卫生的如厕环境。
以上所述实例，只是本实用新型的一个典型应用实例而已，并非限制本实用新型的实施范围，因此凡依据本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包含于本实用新型申请专利范围之内。
Claims (10)
1.一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述环保厕所包括厕所外壳、太阳能加热蹲便器、太阳能集热器、热量交换装置、供暖终端设备、用于储存太阳能热量和调节液位的蓄水罐、洗手池和对厕所内的相关参数进行监测并控制的智能控制系统；
所述太阳能集热器和蓄水罐设置在所述厕所外壳上方并相互连通；
所述太阳能加热蹲便器、热量交换装置、供暖终端设备、洗手池和智能控制系统设置在所述厕所外壳内部；
所述蓄水罐一端分别与所述供暖终端设备和热量交换装置连通，另一端与所述太阳能集热器连通；
所述太阳能加热蹲便器与所述热量交换装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述太阳能加热蹲便器包括相互连通的蹲便器本体和粪便分解箱，所述粪便分解箱与所述热量交换装置连接。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述粪便分解箱内壁的壁面设置含有用于对粪便进行降解的微生物降解菌种的微生物降解菌种吸附结构。
4.根据权利要求2所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述环保厕所还包括快速传热装置；所述快速传热装置一端与所述粪便分解箱连接，另一端与所述热量交换装置连接。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述热量交换装置包括热交换容器和盘管结构；
所述盘管结构设置在所述热交换容器底部；
所述盘管结构通过管道与太阳能集热器连接，进行太阳能的热量交换和储存。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述热交换容器为空腔结构，空腔结构内设置用于热量交换的液态金属；
所述热交换容器器壁设置夹层结构，夹层内设置用于热量储存的液态金属相变储能材料。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述太阳能集热器为全玻璃真空管太阳能集热器、平板太阳能集热器或轻型多曲面反光集热器。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述智能控制系统包括甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器、温湿度传感器、光敏传感器、红外传感器、运算放大器、CPU处理器和数据分析控制平台；
所述甲醛传感器、PM2.5传感器、TVOC传感器、温湿度传感器、光敏传感器和红外传感器分别与所述运算放大器连接；所述运算放大器与所述CPU处理器连接，所述CPU处理器与数据分析控制平台通信连接。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述环保厕所还包括移动滚轮；所述移动滚轮设置在所述厕所外壳底部，使所述环保厕所能够自由移动。
10.根据权利要求1所述的一种太阳能光热生态环保厕所，其特征在于，所述太阳能加热蹲便器个数为至少为1个。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921759758.8U CN211862645U (zh) | 2019-10-19 | 2019-10-19 | 一种太阳能光热生态环保厕所 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921759758.8U CN211862645U (zh) | 2019-10-19 | 2019-10-19 | 一种太阳能光热生态环保厕所 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN211862645U true CN211862645U (zh) | 2020-11-06 |
Family
ID=73240446
Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211862645U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114587173A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-07 | 天津大学 | 一种相变太阳能被动式通风旱厕 |
-
2019
- 2019-10-19 CN CN201921759758.8U patent/CN211862645U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
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| CN114587173A (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-07 | 天津大学 | 一种相变太阳能被动式通风旱厕 |
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