專利名稱：自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及節(jié)水衛(wèi)生廁具，特別涉及一種具有除臭消毒殺菌功能的 節(jié)水衛(wèi)生廁具。
背景技術(shù)：
我國約有300個大、中、小城市不同程度的缺水，近年來由于氣候的變 化，干旱地區(qū)擴大，黃河斷流，長江水位和北方地下水位不斷下降，人類賴 以生存的水資源，日趨減少，特別是衛(wèi)生廁具用水耗費驚人，沖洗廁具的污 水排放流入江河湖泊后，對生態(tài)環(huán)境和淡水資源造成破壞，若不用水沖洗廁 具又臭氣熏天，蚊蟲病菌肆意傳播，對人的身體健康造成威脅，因此，亟待 一種既節(jié)水除臭又對糞便的源頭消毒滅菌的廁具。實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種自動發(fā)泡除臭消毒殺菌 的節(jié)水廁具，它可以在沒有水源，沒有污水管線的情況下使用，節(jié)約水資源， 改善如廁環(huán)境。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，包括便液處理裝置、自動發(fā)泡 裝置以及大便盆、小便斗、電控器，便液處理裝置由切割器、儲糞箱、儲藥 箱組成，該切割器豎立地安裝在儲糞箱內(nèi)，所述大便盆的出口經(jīng)過排放管與 切割器的內(nèi)腔連通，大便盆的出口處裝有重垂擋板；所述儲糞箱內(nèi)設(shè)置有排 污泵，排污泵的進口與儲糞箱連通，排污泵的出口與排污管連通；所述小便 斗經(jīng)過輸尿管與儲糞箱連通；儲藥箱經(jīng)過加藥導(dǎo)管與儲糞箱連通，該加藥導(dǎo) 管的管路上跨接有加藥泵；所述自動發(fā)泡裝置由空氣壓縮機、發(fā)泡箱、泡沫 輸送管組成，空氣壓縮機經(jīng)過輸氣管與曝氣頭連接，曝氣頭設(shè)置在發(fā)泡箱內(nèi)， 發(fā)泡箱經(jīng)泡沫輸送管與大便盆連通；所述空氣壓縮機、電機、排污泵、加藥 泵都與電控器連接。
所述切割器由筒形殼體、傳動軸、動刀頭、定刀頭、電機組成，電機安 裝在殼體的頂部，露出于儲糞箱，殼體上布滿通孔，通孔使殼體的內(nèi)腔與儲 糞箱連通，傳動軸布置在切割器內(nèi)腔的中央，傳動軸的上端與電機同軸連接，所述動刀頭安裝在傳動軸上；定刀頭安裝在殼體的內(nèi)壁上，定刀頭與所述動 刀頭交錯排列。所述重垂擋板由擋板、配重塊、銷軸、支承圈組成，所述支承圈的上端 與大便盆的出口固接，支承圈的下端通過銷軸與擋板鉸接，配重塊偏心地固 接在擋板的底面上。所述儲糞箱的上部裝有液位傳感器，所述大便盆的上方裝有光電開關(guān)， 大便盆的兩側(cè)有踏板,踏板的底部裝有重力傳感器，所述各液位傳感器、光電 開關(guān)、重力傳感器都與電控器連接，所述發(fā)泡箱、儲糞箱、儲藥箱下部設(shè)置 有電熱器，該電熱器通過溫控器與電源連接。本實用新型有以下積極有益效果本產(chǎn)品可以在沒有水源，沒有污水管線的情況下使用，自動發(fā)泡裝置在 電控器控制下產(chǎn)生泡沫填充大便盆，用泡沬封閉廁具，由電控器控制完成除 臭、消毒、殺菌、糞便處理和自動排放，節(jié)約大量水資源。改善如廁環(huán)境。


圖1是本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中切割器的結(jié)構(gòu)剖視圖。圖3是圖1中重錘擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型電控器中單片機的電路原理圖。圖5是本實用新型電控器中電源電路及重力傳感器接口電路的原理圖。圖6是本實用新型電控器中執(zhí)行電路的原理圖。圖7是本實用新型電控器中傳感器靈敏度選擇電路的原理圖。圖8是本實用新型電控器中語音電路的原理圖。圖9是本實用新型電控器中溫控器的外部接線圖。圖中標(biāo)號1、重力傳感器5、反光板9、傳動軸 13、發(fā)泡箱 17、輸氣管2、小便斗 6、大便盆 10、重垂擋板 14、添加發(fā)泡液口 18、曝氣頭3、排尿管 7、泡沬11、光電開關(guān) 15、液位報警器 19、發(fā)泡液4、踏板 8、電機 12、泡沬輸送管 16、空氣壓縮機 20、液位傳感器21、排放管25、電熱器 29、除臭殺菌劑 33、加藥導(dǎo)管 37、殼體 41、配重塊具體實施方式
22、儲糞箱 26、排污泵 30、液位報警器 34、切割器38、通孔42、銷軸23、糞液27、測溫探頭 31、加藥箱 35、定刀頭 39、動刀頭 43、支承圈24、電控器 28、加藥泵 32、加藥口 36、排污管 40、擋板 44、溫控器請參照圖1，本實用新型是一種自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，包 括便液處理裝置、自動發(fā)泡裝置以及大便盆6、小便斗2、電控器24，大便 盆6的兩側(cè)有踏板4，踏板4的底部有重力傳感器1。請同時參照圖2，便液處理裝置由切割器34、儲糞箱22、儲藥箱31組 成，該切割器34豎立地安裝在儲糞箱22內(nèi)，切割器34由筒形殼體37、傳 動軸9、動刀頭39、定刀頭35、電機8組成，電機8安裝在殼體37的頂部， 露出于儲糞箱22，殼體37上布滿通孔38，通孔38使殼體37的內(nèi)腔與儲糞 箱22連通，傳動軸9布置在切割器34內(nèi)腔的中央，傳動軸9的上端與電機 8同軸連接，動刀頭39安裝在傳動軸9上；定刀頭35安裝在殼體37的內(nèi)壁 上，定刀頭35與動刀頭39交錯排列，大便盆6的出口經(jīng)過排放管21與切割 器34的內(nèi)腔連通，大便盆6的出口處裝有重垂擋板10;儲糞箱22內(nèi)設(shè)置有 排污泵26，排污泵26的進口與儲糞箱22連通，排污泵26的出口與排污管 36連通；小便斗2經(jīng)過輸尿管3與儲糞箱22連通；儲藥箱31經(jīng)過加藥導(dǎo)管 33與儲糞箱22連通，該加藥導(dǎo)管33的管路上跨接有加藥泵28;自動發(fā)泡裝 置由空氣壓縮機16、發(fā)泡箱13、泡沫輸送管12組成，空氣壓縮機16經(jīng)過輸 氣管17與曝氣頭18連接，曝氣頭18設(shè)置在發(fā)泡箱13內(nèi)，發(fā)泡箱13經(jīng)泡沫 輸送管12與大便盆6連通；空氣壓縮機16、電機8、排污泵26、加藥泵28 都與電控器24連接。請同時參照圖3，重垂擋板10由擋板40、配重塊41、銷軸42、支承圈 43組成，支承圈43的上端與大便盆6的出口固接，支承圈43的下端通過銷 軸42與擋板40鉸接，配重塊41偏心地固接在擋板40的底面上。重垂擋板 10的作用是防止泡沫快速流失。儲糞箱22的上部裝有液位傳感器20，液位傳感器20與電控器24連接， 大便盆6的上方裝有光電開關(guān)11，該光電開關(guān)11與電控器24連接，光電開 關(guān)11置于踏板4的末端上方，與反光板5配合使用，以探測泡沬7位置的高 低。光電開關(guān)11和反光板5利用已有技術(shù)的市售產(chǎn)品，如可以采用浙江洞頭
光電開關(guān)廠E18—RZNK型號的光電開光。請參照圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，本實用新型的電控器包括電源電 路、傳感器接口電路、單片機電路、驅(qū)動電路、語音電路。請參照圖5，電源電路由雙次級變壓器、橋式整流電路、78系列三端穩(wěn) 壓器、LM317調(diào)壓穩(wěn)壓器、濾波電路組成。輸入的交流220V電壓經(jīng)過電源電 路降壓、整流、穩(wěn)壓和濾波后輸出+12V、 +5V和獨立的+10V三組直流電壓， 為整個系統(tǒng)提供工作電源。請參照圖l、圖5，大便盆6的兩側(cè)有踏板4，踏板4的底部有重力傳感 器1,該重力傳感器1的接口電路由接線端子JZ4和運算放大器IC7B組成， 運算放大器IC7B的型號為LM358,重力傳感器1的電壓信號先經(jīng)運算放大器 IC7B處理，然后送入單片機IC3的I/O端口 RAO進行A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換和邏輯判 斷，從而判斷是否有人如廁。請參照圖7，為了適應(yīng)不同重量的人使用，單片機IC3還外接有由十位 撥碼開關(guān)Sl構(gòu)成的傳感器靈敏度選擇電路，使調(diào)試更方便。十位撥碼開關(guān) Sl的十個輸入端都經(jīng)過電阻R31與電源連接，十位撥碼開關(guān)Sl的輸出端分 別與單片機IC3的RBO、 RB1、 RB2、 RB3、 RB4、 RB5、 RB6、 RB7、 REO、 RE1、 RE2端口連接。請參照圖4，光電開關(guān)11的接口電路包括接線端子JZ8和光電耦合器 ICIO，光電開關(guān)11產(chǎn)生的開關(guān)信號經(jīng)過光耦隔離并轉(zhuǎn)換為電壓信號送至單片 機IC3的1/0端口 (C端口的第7 口 RC7)。光電耦合器IC10將控制電路與信號部分進行電氣隔離，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。液位傳感器20的接口電路包括接線端子JZ6和光電耦合器IC9，液位傳 感器20反饋的信號經(jīng)過光耦隔離后送至單片機IC3的I/O端口 (C端口的第 6口RC6)。液位傳感器20使用廣州銘瑞企業(yè)有限公司生產(chǎn)的MR—L4型傳感器。單片機IC3選用美國微晶(Microchip)公司PIC系列的16F74單片機， 該單片機為8位嵌入式控制器，其內(nèi)部除集成有上電復(fù)位電路、監(jiān)視定時器 WDT (看門狗)、用戶可選擇振蕩器外還內(nèi)置了 A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、電壓比較器、捕捉輸入脈寬調(diào)制輸出部件、通信部件等。單片機IC3采用+5V單電源供電，光電開關(guān)ll、重力傳感器l以及液位 傳感器20感知的開關(guān)信號和電壓信號接入單片機相應(yīng)的I/O 口，在完成A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換和邏輯判斷后，單片機通過I/O端口 C和端口 D向驅(qū)動電路和語音 電路發(fā)出控制指令。語音電路由美國ISD公司大規(guī)模語音處理芯片IC5(型號為ISD4002)及音 頻功率放大器IC6 (型號為LM386)組成。語音處理芯片IC5內(nèi)含振蕩器、防混淆濾波器、平滑濾波器、自動靜噪、 高密度閃存及微處理器串行通信接口。芯片的全部操作均為單片機通過通信 接口送入，配合控制電路的工作送出相對應(yīng)的提示音或背景音樂。音頻功率放大器IC6為1W功率放大，通過電位器PR1調(diào)節(jié)輸入的音頻
電壓，繼而調(diào)節(jié)揚聲器的輸出音量，揚聲器與接口JZ3連接。請參照圖6，本實用新型的執(zhí)行電路由驅(qū)動芯片ICll、繼電器Jl至J7 以及發(fā)光二極管LED2至LED8組成，驅(qū)動芯片IC11的型號為ULN2003，ULN2003 是一種晶體管陣列集成電路，其內(nèi)部集成了多路達林頓功率晶體管及反壓保 護二極管。驅(qū)動芯片IC11的輸入端IN1至IN7分別與單片機IC3的RD0至RD6端口 連接。單片機IC3的輸出端0UT1至0UT7分別與繼電器Jl至J7的線圈連接。 繼電器Jl的常開觸點J1A串接在空氣壓縮機16的供電回路上。 繼電器J2的常開觸點J2A串接在排污泵26的供電回路上。 繼電器J3的常開觸點J3A串接在電機8的供電回路上。 繼電器J4的常開觸點J4A串接在加藥泵28的供電回路上。 繼電器J5、 J6、 J7用于控制其它的執(zhí)行部件，如排風(fēng)扇、照明燈等。 當(dāng)單片機IC3輸出高電位時，驅(qū)動芯片IC11中與之相聯(lián)的這一路晶體管 導(dǎo)通，驅(qū)動該路繼電器的線圈吸合，從而驅(qū)動執(zhí)行部件，繼電器的驅(qū)動電壓為 DC12V，其觸點容量10A250V，可以滿足本系統(tǒng)各執(zhí)行部件的功率要求。發(fā)光 二極管LED2至LED8起到指示燈的作用，當(dāng)驅(qū)動芯片IC11的某一路晶體管工 作時，與該支路連接的發(fā)光二極管點亮起到狀態(tài)指示作用。發(fā)泡箱13中的液位報警器15采用廣州銘瑞企業(yè)有限公司生產(chǎn)的MR16160一S型液位報警器。加藥箱31中的液位報警器30采用廣州銘瑞企業(yè)有限公 司生產(chǎn)的MR—L1型液位報警器。液位報警器15、 30主要由磁簧開關(guān)和浮子 組成，浮子內(nèi)有磁性材料，浮子隨被測液位上下移動時，觸動磁簧開關(guān)而報本實用新型的工作原理是接通電源后，光電開關(guān)ll發(fā)射紅外光線經(jīng)反 光板5返回，測得大便盆6內(nèi)無泡沫7后傳輸信號經(jīng)光電耦合器IC10耦合給 單片機IC3,單片機IC3按照程序的設(shè)定，其1/0端口 RD0發(fā)出高電平信號 給驅(qū)動芯片ICll，驅(qū)動芯片IC11的輸出端0UT1輸出低電平信號，繼電器J1 的線圈得電，其常開觸點J1A閉合，接通空氣壓縮機16的電源，空氣壓縮機 16開始工作，把壓縮空氣經(jīng)輸氣管17輸送至曝氣頭18產(chǎn)生氣泡，使發(fā)泡液 19生成泡沫7，泡沫7經(jīng)泡沬輸送管12送至大便盆6中，當(dāng)泡沫7的數(shù)量高 出大便盆6時，泡沫7阻擋光電開關(guān)11發(fā)出的紅外光線，使光電開關(guān)ll無 法接收到反光板5反射回的光線，此時，光電開關(guān)11把信號反饋給單片機 IC3，單片機IC3的I/O端口RD0發(fā)出低電平信號給驅(qū)動芯片IC11，驅(qū)動芯 片IC11的輸出端0UT1輸出高電平信號，繼電器J1的線圈失電，其常開觸點 打開，切斷空氣壓縮機16的電源，使其停止工作，發(fā)泡停止；當(dāng)泡沬7消耗 降后，光電開關(guān)11發(fā)射紅外光線經(jīng)反光板5返回，又開始工作，這樣周而復(fù) 始，循環(huán)工作一直保持大便盆6內(nèi)泡沫7持平?？諝鈮嚎s機16可以采用廣東 創(chuàng)星電器有限公司生產(chǎn)的EP—9000型壓縮機。
當(dāng)發(fā)泡液19用完時，液位報警器15內(nèi)的浮子隨液位移動至下限位置時，
觸動磁簧開關(guān)，與磁簧開關(guān)相連的蜂鳴器發(fā)音報警，提示工作人員從添加發(fā)泡液口 14處加入發(fā)泡液19。
當(dāng)有人踏上踏板4如廁時，重力傳感器l探測到壓力，其輸出信號先經(jīng) 運算放大器IC7B處理，然后送入單片機IC3的I/O端口 RA0進行A/D模數(shù)轉(zhuǎn) 換和邏輯判斷，這時單片機調(diào)用延時程序，開始等待，當(dāng)人離開后，重力傳 感器1又把信號傳送到單片機IC3，單片機IC3的I/O端口 RD2發(fā)出高電平 信號給驅(qū)動芯片IC11的輸入端IN3，驅(qū)動芯片IC11的輸出端0UT3輸出低電 平信號，使繼電器J3的線圈得電，其常開觸點J3A閉合，接通電機8的電源， 電機8開始工作，把經(jīng)重垂擋板10和排放管21到達不銹鋼切割器34中的污 物切割碎，碎物經(jīng)過通孔38排到儲糞箱22中。
當(dāng)有人如廁時，單片機IC3的I/O端口 RD3發(fā)出高電平信號給驅(qū)動芯片 IC11的輸入端IN4，驅(qū)動芯片IC11的輸出端0UT4輸出低電平信號，使繼電 器J4的線圈得電，其常開觸點J4A閉合，接通加藥泵28的電源，加藥泵28 工作，把儲藥箱31中的除臭殺菌劑29通過加藥導(dǎo)管33送入儲糞箱22和糞 液23混合。當(dāng)除臭劑殺菌29用完時，液位報警器30內(nèi)的浮子隨液位移動至 下限位置時，觸動磁簧開關(guān)，與磁簧開關(guān)相連的蜂鳴器發(fā)音報警，提示工作 人員從從加藥口 32處加入除臭殺菌劑29。
當(dāng)儲糞箱22中的糞液23增多，液面上升到液位傳感器20的位置時，液 位傳感器20輸出信號經(jīng)光電耦合器IC9耦合給單片機IC3，單片機IC3按照 程序的設(shè)定，其1/0端口 RD1發(fā)出高電平信號給驅(qū)動芯片IC11，驅(qū)動芯片IC11 的輸出端0UT2輸出低電平信號，繼電器J2的線圈得電，其常開觸點J2A閉 合，接通排污泵26的電源，排污泵26工作，將儲糞箱22中的糞液23由排 污管36排走。
請參照圖l、圖9，在寒冷地區(qū)，為防止糞液、發(fā)泡液和管路的凍結(jié)，發(fā) 泡箱13、儲糞箱22、儲藥箱31下部設(shè)置有電熱器25，該電熱器25通過溫 控器44與電源連接。電熱器25由溫控器44控制，溫控器44可以采用沈陽 市鑫源電器有限公司生產(chǎn)的8808/10DW型可調(diào)節(jié)溫控器，溫控器44有六個外 部接線端子，其中接線端子N、 L通過導(dǎo)線與220伏交流電源連接，接線端子 Sl、 S2通過導(dǎo)線與測溫探頭27連接，接線端子N1、 Ll通過導(dǎo)線與電熱器25 連接。測溫探頭27設(shè)置在電熱器25上。用戶可通過溫控器44面板上的旋鈕 設(shè)定電熱器25的加熱溫度的上限值和下限值。溫控器44上有最低防凍溫為 8℃度。當(dāng)電熱器的溫度升高到上限值時，溫控器44可以自動切斷電熱器25 的電源，當(dāng)電熱器的溫度降低到下限值時，溫控器44可以自動接通電熱器 25的電源，從而實現(xiàn)加熱保溫自動控制。
權(quán)利要求1、一種自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，包括便液處理裝置、自動發(fā)泡裝置以及大便盆(6)、小便斗(2)、電控器(24)，其特征在于所述便液處理裝置由切割器(34)、儲糞箱(22)、儲藥箱(31)組成，該切割器(34)豎立地安裝在儲糞箱(22)內(nèi)，所述大便盆(6)的出口經(jīng)過排放管(21)與切割器(34)的內(nèi)腔連通，大便盆(6)的出口處裝有重垂擋板(10)；所述儲糞箱(22)內(nèi)設(shè)置有排污泵(26)，排污泵(26)的進口與儲糞箱(22)連通，排污泵(26)的出口與排污管(36)連通；所述小便斗(2)經(jīng)過輸尿管(3)與儲糞箱(22)連通；儲藥箱(31)經(jīng)過加藥導(dǎo)管(33)與儲糞箱(22)連通，該加藥導(dǎo)管(33)的管路上跨接有加藥泵(28)；所述自動發(fā)泡裝置由空氣壓縮機(16)、發(fā)泡箱(13)、泡沫輸送管(12)組成，空氣壓縮機(16)經(jīng)過輸氣管(17)與曝氣頭(18)連接，曝氣頭(18)設(shè)置在發(fā)泡箱(13)內(nèi)，發(fā)泡箱(13)經(jīng)泡沫輸送管(12)與大便盆(6)連通；所述空氣壓縮機(16)、電機(8)、排污泵(26)、加藥泵(28)都與電控器(24)連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，其特征在于 所述切割器(34)由筒形殼體(37)、傳動軸(9)、動刀頭(39)、定刀頭(35)、 電機(8)組成，電機(8)安裝在殼體(37)的頂部，露出于儲糞箱(22)， 殼體(37)上布滿通孔(38)，通孔(38)使殼體(37)的內(nèi)腔與儲糞箱(22) 連通，傳動軸(9)布置在切割器(34)內(nèi)腔的中央，傳動軸(9)的上端與 電機(8)同軸連接，所述動刀頭(39)安裝在傳動軸(9)上；定刀頭(35) 安裝在殼體(37)的內(nèi)壁上，定刀頭(35)與動刀頭(39)交錯排列。
3、 如權(quán)利要求1所述的自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，其特征在于 所述重垂擋板(10)由擋板(40)、配重塊(41)、銷軸(42)、支承圈(43) 組成，所述支承圈(43)的上端與大便盆(6)的出口固接，支承圈(43)的 下端通過銷軸(42)與擋板(40)鉸接，配重塊(41)偏心地固接在擋板(40) 的底面上。
4、 如權(quán)利要求1所述的自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，其特征在于:所述儲糞箱(22)的上部裝有液位傳感器(20)，所述大便盆(6)的上方裝 有光電開關(guān)(11)，大便盆(6)的兩側(cè)有踏板(4)，踏板(4)的底部裝有重 力傳感器(1)，所述液位傳感器(20)、光電開關(guān)(11)、重力傳感器(1) 都與電控器(24)連接，所述發(fā)泡箱(13)、儲糞箱(22)、儲藥箱(31)下 部設(shè)置有電熱器(25)，該電熱器(25)通過溫控器(44)與電源連接。
專利摘要一種自動發(fā)泡除臭消毒殺菌的節(jié)水廁具，其便液處理裝置由切割器、儲糞箱、儲藥箱組成，切割器安裝在儲糞箱內(nèi)，大便盆的出口通過經(jīng)過排放管與切割器的內(nèi)腔連通，大便盆的出口處裝有重垂擋板；儲糞箱內(nèi)設(shè)置有排污泵，排污泵與排污管連通；小便斗經(jīng)過輸尿管與儲糞箱連通；儲藥箱經(jīng)過加藥導(dǎo)管與儲糞箱連通，加藥導(dǎo)管的管路上跨接有加藥泵；自動發(fā)泡裝置由空氣壓縮機、發(fā)泡箱、泡沫輸送管組成，空氣壓縮機經(jīng)過輸氣管與曝氣頭連接，曝氣頭設(shè)置在發(fā)泡箱內(nèi)，發(fā)泡箱經(jīng)泡沫輸送管與大便盆連通；所述空氣壓縮機、電機、排污泵、加藥泵都與電控器連接。本實用新型可以在沒有水源，沒有污水管線的情況下使用，節(jié)約水資源，改善如廁環(huán)境。
文檔編號G05D23/19GK201005614SQ200720141209
公開日2008年1月16日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日
發(fā)明者蘇金貴 申請人:蘇金貴