专利名称：被动式无水自动排便装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种排便装置，特别适用于公用厕所。
城市公用厕所有隶属于社会集团的内设共用厕所与隶属于市政部门的公共厕所两种形制，根据所使用的排便装置与清便方法不同可分为以下几种类型；一、利用粪便自流的斜置沟道式——“早厕”。
二、完全类同于城市家用厕所设有独立便器的水冲排便三级化粪式。
三、横置沟道水冲排便三级化粪式。
四、无水、自动排便组合型公厕。
上述第一类公厕，由于无水冲便，厕所的清洁卫生管理难度大，易孽生病害等不利因素，从普遍意义上讲应属淘汰对象，我国早已把这类城市厕所列为改造对象，将其改造成为水冲三级排便式厕所，目前存量已不多。
第二、三类公厕，其清便的方法均为水冲，其缺点是明显的。
1、消耗宝贵的水资源。
2、根据耗水即耗电的原理，亦需消耗较多电能。
3、易造成环境污染。
第四类公厕，所近年涌现的一项科技新发明成果，属于无水、全自动排便装置，较前述各类排便装置有突出的的实质性进步，其原理为小量散装物料的塑料流水包装作业，系通过对所排尿、粪自动进行塑料电热封口包装，然后被码入周转箱中等待作集中清运处理来实现对所排便的清除，达到无水、自动排便的目的，然而这一方法的不足亦是明显的。
1、需使用一次性塑料便袋，对已封装的排便集中存放需占用周转箱，以及由于集中清运时有较高的运输架空系数，使运输成本不菲，因此，这类厕所的运行成本将较高。
2、由于需经常性地补充、添加一次性便袋，以及需及时更换盛便用的周转箱和在周转箱运输周转过程中对周转箱的装卸、保管、补充等工作，使这类厕所的管理成本亦不低。
3、若一次便袋由于制造质量或封口质量缺少保证，以及运输过程的意外损坏，袋中的尿、粪有可能外溢，造成环境污染。
4、由于一次性便袋使用材料为塑料，易对环境产生“白色污染”即使这种塑料使用的是可生物降解的塑料物质，但由于降解需较长时间，对被封入袋中的原、粪如需在较短时间内得到再利用，则必须有破袋程序和设备，即使是农民的直接利用，也会使劳动成本增加。
5、不方便做到尿、粪的分排、分泄，影响对尿、粪的深加工增殖利用。
故从上述分析看，该类厕所仍属于低效厕所。
本实用新型提供的被动式无水自动排便装置，其旨是要获得能广泛应用于各种场合的无水、自动排便、高效、经济型排便装置。
本实用新型的技术方案是人的排便姿式有蹲姿与坐姿两种，在蹲姿情况，排便装置的蹲位下直接设置有物料输送装置。若为坐姿，则排便装置设有排便器，在排便器的内部或下部设置有物料输送装置，排便入在无需预置隔离物情况下，将便直接排放在输送装置上，由可驱动的输送装置将便送到泄便管口，由于输送装置的不断工作，将陆续有便送到泄便管口，在泄便管口，后续排便即构成对在前排便的挤压、顶推或载荷作用，使在前排便获得除自身重力外的另一驱动力，在无水冲情况下，足以克服自身对泄便管壁的粘附作用，以被动为主的方式被强制经泄便管导引到达蓄便装置，完成无水情况下的自动排泄便过程。
上述自动排便还可以是通过输送装置将便直接送达蓄便装置而不经泄便管导引的方式。
上述输送装置，根据对物料输送方式的不同，可以是下述一、输送装置自为载体对物料实施直接装载的输送方式。
如输送带、载物容器排装于输送带上、链接载物托盘等形式。
二、输送装置以挤、压、顶推等手段实施对物料的输送方式。
如螺杆、类活塞顶推、气压等输送方式。
三、输送装置以铲、刮、钩、挂等方式实施的对物料输送方式。
如链铲输送方式。
三类物料输送形式中的任一种输送装置或它的自身及相互组合形式。
对于厕所多便管可并列设置情况，输送装置的设置可以是位于各排便器内部或下部，对于排便取蹲姿不设排便器情况，是在各蹲位排便孔下的输送装置结构与驱动源属于各便位共用的单级输送方式，也可以是位于各排便器内部或下部的输送装置有各自独立结构和独立驱动源，再与各便位共用的输送装置相结合的两级输送方式，两级输送中的前级输送装置系各排便器自有的输送装置，负责将各自排便器中的所排便送至后级输送装置，后级输送装置为各排便器共用的输送装置，负责接收各排便器送来的所排便，并将其送达泄粪管口，经泄粪管导引至蓄便装置或是直接送达蓄便装置。
排便器内部及输送装置因要与所排粪便直接接触，不可避免会受到大便的污沾，为保持排便器内部的及输送装置的经常性卫生状态，本实用新型在技术方案中考虑设置了无水自动冲洗系统。系统运用所蓄排便人的尿液代替水作工作介质，实现对排便装置的自动冲洗。
本实用新型在技术方案中，还考虑设置了自动排臭系统，系统通过在排便装置内部制造相对于邻接空间为负压的环境，使排便装置中的已排便所产臭气无法扩散至排便装置以外，使排便可以在无臭的环境中完成。
实现上述技术方案的装置结构原理排便装置的排便器为一种双室结构，前部为排尿室，后部为排粪室，在排便器内部或下部设置有物料输送装置，并且使输送装置有部分或全部从排粪室内部或下部经过，其经过的方式又没有横列与纵列两种方式，当输送装置是从排便器下部经过时，排便器的排粪室为一种直通即无底结构，也可以是不设排便器只设排便孔的蹲式排便结构。
在输送装置的一端设有电机驱动与人力驱动装置，以及驱动自动控制装置，当排便装置遇到长时间停电或其它非正常情况，需驱动输送装置又不能利用电机驱动时，可直接操作人力驱动装置实现。
输送装置经电机驱动，设有连续、自动间歇与临时三种可供选择的工作方式；电机的驱动控制设有定时可调与非定时两种控制方式；驱动控制装置的操作则设有人为主令操作，程序化全自动操作还可以是以模糊理论为基础的电脑全电动操作方式，它可根据排便装置所排便的多少情况或人们对厕所管理的需要，自主选择输送装置的工作方式、工作时间与起、停操作。
输送装置在沿其输送方向的末端设有与输送装置相衔接的泄粪管道，经泄粪管道可与蓄粪装置相通，也可在末端直接设置蓄粪装置；排便装置设置有集尿装置；集尿装置通过管道与排便器的排尿室及专门用作排尿的排尿装置相连通，集尿装置设有溢尿孔，在溢尿孔位置设有泄尿管，使集尿装置与蓄尿装置相通；另有一泵送系统是由管道把集尿装置与设在排便器排粪室内部或排便装置内部适当位置取适当角度用以自动冲洗排便器内部或输送装置必要部位的喷口相连通组成的系统。泵送系统的工作，由驱动控制装置，设有人控、全自动程序控制或由电脑全自动控制，电脑全自动控制还可以是以模糊理论为基础的模糊控制形式；由集尿装置、泵送系统，并结合排便装置中设置在需冲洗部位的喷嘴与驱动控制装置，构成以尿液为工作介质的自动冲洗系统。
排便装置还设有自动排臭系统，系统由抽气机、进、排气管与驱动控制装置构成，排气管通向室外，进气管管口设置在排便器以下的输送装置内部或直接设在排便器的集粪室内部，多便位情况，该系统可以是抽气机为单机，经进气管与多便位连系的方式，也可是各便位分设抽气机经各便位排气管与总排气管连系的方式，系统工作，将排便器内部或排便装置内部的气体抽出排粪室外，使排便装置内部和排便器内部形成相对于邻接环境的负压，使由已排便产生的臭气无法扩散到厕室中，保障了厕室的空气不被污染，获得一个无臭的排便环境。
对于被动式无水自动排便装置而言，上述自动冲洗系统与自动排臭系统不是该装置的必要装置部分，可允许有选择设置，当装置不设自动冲洗系统时，排便器还可以是单室结构，即构成尿粪合排、合泄的共室结构。
自动排泄便过程排便者于排便装置上取坐姿或蹲姿，将大便直接排放在排便装置中设置的输送装置上，排便完结，经人为指令或经程序，电脑全自动控制指令使电机驱动输送装置工作，将大便送达泄粪管口，并在后继粪便作用和自身重力作用下，以被动为主方式经泄粪管导引最终到达蓄粪装置，完成大便的无水自动排泄便过程。
而小便由于排尿时的自然前冲作用，若排便装置为设有双室结构的排便器，则会自动进入排尿室并经管道自动流入集尿装置，在需进行尿液收集时，也可直接流入蓄尿装置；集尿装置中当所集尿液超过设定量时，即可由设置于集尿装置上的溢尿孔自动溢出，再经泄尿管导引至蓄尿装置，而集尿装置中能始终保持有足够液位的尿液供自动冲洗之用。
自动排臭系统的工作，可以是由人为指令操作控制的连续工作方式，也可以是以排便的存在与否和排便过程结束与否作为控制指令，由驱动控制系统控制其工作，当有人排便时，系统自动启动工作，将排便装置中的空气排至室外，当排便过程结束，所排便已获清除情况下自动中止系统工作的短时工作方式。
以下结合实施例附图详述本实用新型。
图1一种多便位输送装置为螺旋机构的单级输送具有坐式排便、尿、粪分排、分泄的无水自动排便装置实施例。
图2一种输送装置为螺旋机构横列式具有尿、粪分排、分泄的双室结构的自动排便器实施例。
图3一种输送装置为活塞顶推与输送带组合两级输送具有尿、粪分排、分泄的坐式排便装置实施例。
图4一种输送装置为链铲式单级输送具有尿、粪合排、合泄、蹲式排便装置的实施例。
参见附图，在
图1所示的实施例技术方案中。
由隔板(13)分隔成的各独立便位中设有一排便器(12)，相邻便位中的排便器(12)有管道(14)联通，螺杆(15)置于管道(14)中，并以横列方式穿过各排便器(12)。
在管道(14)一端设有泄粪口(9)在泄粪口(9)位置连接有泄粪支管(7)，泄粪支管(7)与泄粪总管(8)连通，泄粪总管(8)有一端通向蓄粪装置。
在螺杆(15)的端部设有驱动装置(10)和驱动装置(11)，螺杆(15)在驱动装置(10)的驱动下，可以在管道(14)中作旋转运动，驱动装置(10)的驱动方式有手动与电动或单一手动方式，其中电动驱动方式受驱动控制装置(11)控制，控制方式有定时可调与非定时两种。
集尿器(18)通过管道(16)与泄尿孔(17)将入单独小便和大便时所排尿液进行汇集，集尿器(18)上设有溢尿孔(19)，在溢尿孔(19)位置上接有泄尿支管(2)。泄尿支管(2)与泄尿总管(3)相连通，泄尿总管(3)有一端通向蓄尿装置，如此，能将集尿器(18)溢出之尿及时导引至蓄尿装置，构成尿、粪分泄方式。
显然，泄尿支管(2)也可以是采取直接与泄粪支管(7)或泄粪总管(8)相连通的方式，如此，则构成尿、粪合泄方式。
由集尿器(18)、泵(21)、管道(20)、(1)、排便器(12)、驱动控制装置(11)构成自动冲洗系统，泵(21)受驱动控制装置(11)控制，当系统工作时，泵(21)经管道(20)将尿液由集尿器(18)中抽出，以较高压力经管道(1)送至排便器(12)，供排便器(12)进行内部冲洗。
由抽气机(5)、管道(4)、(6)、排便器(12)与驱动控制装置(11)构成自动排臭系统，在多便位情况，管道(4)为进气管道，要与各排便器(12)相连通，由驱动控制装置(11)控制系统工作，系统工作时，抽气机(5)经管道(4)将排便器(12)中的气体抽出，经管道(6)排至室外，使排便器(12)内部形成相对于外部的负压，排便器(12)中的所排便产臭气不致溢散出污染厕室空气。
图2所示的实施例技术方案是排便器(12)是用作坐式排便的装置，其结构由位于前部的排尿室(22)，后部的排粪室(23)，对称设置于排便器(12)两侧的孔(26)、冲洗孔(24)、排臭孔(25)组成；排尿室(22)经滤孔(27)与泄尿管(17)相通；排粪室(23)底部设置成类似蜗室结构，螺杆(15)以横列方式经孔(26)穿过排粪室(23)底部，排粪室(23)底部蜗室表面有较多部分与穿越其中的螺杆(15)大径相配合；在排粪室(23)后壁较上部位设有冲洗孔(24)与排臭孔(25)，冲洗孔(24)的朝向为倾斜指向可穿越其中的螺杆(15)上表面，并经管道(1)与自动冲洗系统相通；排臭口(25)经管道(4)与自动排臭系统相通。
在图3所示的实施例技术方案中排便器(28)设有排粪室(29)、排尿室(30)、泄尿室(32)、驱动室(34)、泄粪室(46)；排尿室(30)经小孔(31)与泄尿室(32)相通，泄尿室(32)经内置导管(33)与泄尿管(37)相通，泄尿管(37)经外续管道可与蓄尿或集尿装置相通；排粪室(29)底部设有豁口(47)与泄粪室(46)相通，有活塞(40)装置于一蜗杆(35)的一端，位于泄粪室(46)中，蜗杆(35)上套有设有外齿的蜗轮(39)，蜗轮(39)的外齿与齿轮(38)啮合，而齿轮(38)由电机(36)驱动；蜗轮(39)、齿轮(38)、电机(36)以及蜗杆(35)的部分位于驱动室(34)中；泄粪室(46)的内表面与活塞(40)的侧表面相适配，在泄粪室(46)远离驱动室(34)的一端下部设有泄粪口(45)，位于泄粪口(45)下，设有输送带(44)，输送带(44)经齿轮(43)、(42)和电机(41)的驱动，可作输送物料的回转运动，并且，输送带(44)的回转方向与活塞(40的往复运动方向相互垂直。
其无水自动排便的过程为进入排尿室(30)的尿液经小孔(31)、泄尿室(32)、内置导管(33)、泄尿管(37)以及外续管道可自动流入集尿或蓄尿装置。
所排粪便则经豁口(47)由排粪室(29)直落泄粪室(46)，排便结束后，启动电机(36)，通过齿轮(38)带动蜗轮(39)和蜗杆(35)，使活塞(40)进动，将已跌落在泄粪室(46)中的粪便，推向泄粪口(45)，并由此处跌落在输送带(44)上，此后，令电机(36)反转，通过齿轮(38)，蜗轮(39)和蜗杆(35)的驱动，使活塞(40)退回到起始位置，为下次排泄便作准备。
当输送带(44)获得电机(41)经齿轮(42)、(43)的传递的驱动力后，再将其上的粪便最终送达大便的蓄便装置，完成无水全自动的排便过程。
在图4所示实施例的技术方案中在排便用的蹲位板(48)上设有排便孔(49)，在蹲位板(48)下部装置有固定的排便槽(52)，在排便槽(52)两侧适当空间设置有一对牵引链(或索)(50)，牵引链(50)绕经设在排便槽一端的滚轮(53)，并经设在排便槽(52)另一端的驱动装置驱动，可进行循环回转运动，装置在牵引链(50)上的铲刀(51)，其边缘与排便槽横截面内缘线相配合，在牵引链(50)的牵引下，铲刀能沿排便槽(52)槽长方向作循环滑动，在多便位情况，各便位下的排便槽(52)是连贯的一个统一体，铲刀(51)允许设置多把。在排便槽(52)沿铲刀(51)滑行方向的末端设置有蓄便装置或导引所排便至蓄便装置的泄便管装置。
其无水自动排便的过程为排便人在蹲位板(48)上取蹲姿，将小便通过排便孔(49)直接排放在排便槽(52)中，当排便槽(52)上的所排便要求获得自动清除时，操作驱动装置工作，使牵引链(50)作连续自动循环或定时自动间歇循环运动，带动铲刀(51)在排便槽(52)中作铲运运动，则所排粪、尿将被自动铲送至设于排便槽(52)一端的蓄便装置或排便管口，实现无水情况下自动排泄便。
显然，已叙述在
图1实施例中的包括驱动控制装置，自动冲洗系统与自动排臭系统，同样可装置在图3、图4实施例的自动排便装置中，使这些实施例具有更完善的功能。
综上所述，本实用新型业已公开的以物料输送方法原理为基础和以所蓄人的尿液为工作介质对所排粪便实施强制清除和对排便装置内部实施自动清洗以及通过排臭系统在排便装置内部制造负压的无水、全自动排便装置，具有构思新奇、结构巧妙、形式多样、使用方便的特点，是理想高效的排便装置，可节水、节能、保护环境，有利精神文明建设和促进资源的节约与利用，有突出的社会、经济意义和广泛的应用前景。
权利要求1.被动式无水自动排便装置，包括以物料输送装置为手段的排便装置、驱动装置、驱动控制装置、无水自动冲洗系统和自动排臭系统，本实用新型的特征是在排便装置中设置有物料输送装置，用以对所排便实施强制清运，物料输送装置的驱动有手动与电动两种方式，其中电动方式受驱动控制装置控制，由集尿器、泵送系统、驱动控制装置并结合排便装置或排便器构成无水自动冲洗系统，系统以所蓄排便入的尿液为工作介质实现对排便器或排便装置内部的自动冲洗；由抽气机、进、排气管、驱动控制装置并结合排便器或排便装置构成自动排臭系统，自动排臭系统的进气口均设置于排便器或排便装置内部，系统通过将排便器或排便装置内部气体抽出排至室外，造成排便器或排便装置内部出现相对于邻近环境的负压，实现阻止排便器或排便装置内部的便产臭气不致扩散至厕室中而获得无臭环境；无水自动冲洗系统和自动排臭系统不构成被动式无水自动排便装置的必设装置。
2.根据权利要求1所述被动式无水自动排便装置，其特征是在排便装置中设置的物料输送装置有单级与两级输送两种方式，在单级输送多便位情况，各排便器中或排便器下，对于排便取蹲姿的不设排便器情况是各蹲位排便孔下，设置的物料输送装置为同一装置，有统一驱动源；在两级输送的多便位情况，各排便器中或排便器下设置的物料传送装置为各自独立结构，各有独立驱动源，构成前级输送装置，负责将各排便器中的已排便送往后级输送装置，后级输送装置为各便位共用的输送装置，负责接受各排便器送来的已排便，并将其输送至蓄便装置或送达泄便管口，由泄便管导引最终送达蓄便装置，两级输送装置中前、后级输送装置类型可以相同或不同。
3.根据权利要求1所述的被动式无水自动排便装置，其特征是输送装置为螺旋输送装置。
4.根据权利要求1所述的被动式无水自动排便装置，其特征是输送装置为链铲式输送装置。
5.根据权利要求1所述的被动式无水自动排便装置，其特征是输送装置为活塞顶推与传送带结合的两级传送装置。
专利摘要本实用新型涉及的是一种被动式无水自动排便装置,它以物料输送原理为基础,通过对所排便实施强制清除,实现无水情况下的全自动排便,且具有无水情况下对装置实施自动冲洗和自动排臭的功能,是一种方便、高效的理想自动排便装置,可节水、节能、保护环境,有利精神文明建设和促进资源节约与利用,有突出的社会、经济意义和广泛的应用前景。
文档编号A47K11/00GK2286610SQ96234988
公开日1998年7月29日 申请日期1996年6月3日 优先权日1996年6月3日
发明者曾德邻, 谢小莲 申请人:曾德邻