一种以膜隔离的免水冲便器的制作方法

本实用新型涉及卫生洁具，具体说是一种用于免水冲及粪尿资源化利用的生态卫生间中，以淀粉制作的降解膜进行粪便与便器自动隔离的免水冲便器。

背景技术：

免水冲便器不仅可以节省水资源，更可以节省化粪空间和高效利用回收粪尿有机资源，其生态效益、经济效益和社会效益非常可观，必定成为未来大众卫生洁具的发展方向。

因此，免水冲便器本身的清洁、卫生、防止异味、避免粪便污染成为便器推广实用的关键。本申请人团队已在该领域做出多次尝试和改进，现有的技术在避免粪便污染便器的隔离装置上仍有较大改进空间。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种以淀粉制作的可降解膜将粪便与便器进行隔离的免水冲便器，实现免水冲便器的自动置膜、隔离膜分断、自动切断隔离膜，达到免水冲便器的膜隔离防污染、使用方便、稳定、可靠的效果。

所述以膜隔离的免水冲便器，设有独立的大便排出口和小便排出口，以便于粪尿分别收集，在大便排出口内设有可控开启的密封托板，其特征在于：

在大便排出口上方的便器边缘或便器边缘下方、相对于使用者在大便排出口的左右两侧各前后向设置有一圈传送带，传送带的前后两端分别绕前传动轮和后传动轮回转，前传动轮和后传动轮的转轴横向设置，前传动轮设于大便排出口的前方、小便排出口的后方，后传动轮设于大便排出口的后方；

在每一个后传动轮的后方0.5～10cm距离横向同轴设置有一对卷筒转轴，卷筒转轴的中心线与后传动轮的中心轴线平行设置，用于挂设膜卷筒，膜卷筒用于提供卷绕的隔离膜；

在大便排出口后方5～10cm、后传动轮的前方横向设有切断装置，切断装置的刀片口向下面对隔离膜。

进一步地，所述隔离膜在两侧设有膜挂边，两侧的膜挂边之间的膜宽度比两侧传送带之间的间距宽5～15cm，以便使膜的中部下垂，膜挂边的宽度与传送带的宽度相当。

所述膜挂边的厚度为0.2～1.2mm，宽度为5～10mm，覆设在隔离膜的两侧，膜挂边在长度方向连续卷绕在膜卷筒外；

前传动轮或后传动轮被电机带动旋转；设有控制器，所述电机和切断装置与控制器电连接，用于在如厕前驱动电机带动隔离膜覆盖在大便排出口上方，在如厕后驱动切断装置切断隔离膜。

优选地，所述隔离膜在两侧的膜挂边之间分段设置，相邻段之间的膜分离设置，每一段隔离膜的长度比大便排出口的纵向长度长5～10cm。

优选地，所述密封托板与传送带上表面之间的距离为5～10cm，两侧的膜挂边之间的隔离膜接触到密封托板。

进一步地，在传送带的外侧表面、左右两侧的传送带上对称设有挂齿；挂齿设置方案为下述两种之一：

一种挂齿方案为：同一传送带上相邻的挂齿之间的中心距与每一段隔离膜的长度相同；所述膜挂边以对应挂齿的直径、在每一段隔离膜前端部位置设有挂齿穿孔，以便通过挂齿向前传送隔离膜；

另一种挂齿方案为：两对相邻的挂齿为一组，一组挂齿之间的距离比一对隔离膜的长度小1～3cm；所述膜挂边以对应挂齿的直径、在每一段隔离膜前端部和后端部位置设有挂齿穿孔，以便通过挂齿向前传送隔离膜。

设有使膜挂边脱离挂齿的脱齿装置，在一段隔离膜正好覆盖在大便排出口上方时、在对应此时任一挂齿位置与便器固定设有行程开关，使挂齿到达此位置时触动行程开关，行程开关通过导线连接到控制器，用于控制停止电机传动；脱齿装置的结构为：

方案一、在大便排出口的覆膜位置对应的挂齿位置正前方设有脱膜挡片，脱膜挡片的下部向后伸出，上表面倾斜使脱膜挡片的伸出部分成为锐角，脱膜挡片的伸出端位于对应挂齿位置前的上方0～3mm，且设于挂齿所在纵向线的两侧；

或方案二、在传送带内侧的挂齿位置设有推拉式电磁铁，挂齿为推拉式电磁铁的铁芯，推拉式电磁铁通过导线连接到控制器，用于在如厕人离开时将挂齿顶端收入到传送带外表面之下，以释放隔离膜。

一种切断装置的实施例，所述切断装置在两侧的传送带上方各设有一个刀片，刀片的刀口面对膜挂边且与膜挂边接触，一对刀片通过切断装置连杆固定连接。

作为切断装置的控制方式实施例，所述切断装置连杆的一端设有推拉式电磁铁，切断装置连杆作为推拉式电磁铁的铁芯，在切断装置连杆的另一端套设有支撑筒；在所述刀片下边缘的中间位置设有齿孔，用于穿过挂齿，所述推拉式电磁铁与控制器连接。

另一种切断装置的实施例为，所述切断装置为电热丝，电热丝的两端通过夹具固定，所述夹具嵌设于竖向的轨道内，可沿轨道竖向移动，所述夹具通过继电器与供电端连接，继电器的控制线包与控制器连接。

本实用新型使用以传送带的方式输送隔离膜，使得置膜的实现准确、稳定可靠和易于以小体积的简单机构实现自动置膜；隔离膜中部下垂并搁置于密封板上，使得承接过程稳妥，隔离膜受冲击小；一段隔离膜仅设置一对或两对挂齿，配合结构简单的脱膜挡片，使得隔离膜在低速传送和传送带在启动时前端仍可以可靠脱膜；隔离膜的后端仅膜挂边与后段隔离膜连接，易于在隔离膜传送到位后被切断；由于隔离膜受到密封板的承托，不会在脱膜时失去平衡，在密封板打开时可以整体平稳下落；以上结构保证了使用隔离膜而不是粪便袋同样可以起到稳定隔离的作用，并且可以保护传送带免受污染，实现了整体结构大幅简化，且自动置膜和下落稳定、可靠。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图，

图2是图1中A-A剖视图，

图3是图1实施例1的B向放大结构图，

图4是图1实施例2的B向放大结构图。

图中：1-便器边缘，2-脱膜挡片，3-前传动轮，4-挂齿，5-传送带，6-推拉式电磁铁，7-切断装置连杆，8-检修盖板，9-后传动轮，10-卷筒转轴，11-膜卷筒，12-膜挂边，13-传动轮连杆，14-切断装置，15-大便排出口，16-隔离膜，17-密封托板，18-支撑筒，19-齿孔，20-小便排出口，21-刀片，22-夹具，23-轨道，24-行程开关，25-控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：如图1、2中所示以膜隔离的免水冲便器，设有独立的大便排出口15和小便排出口20，以便于粪尿分别收集，不混合水和杂物的粪、尿更加有利于发酵有机肥或菌肥，可以实现桶装现场发酵、节省化粪池空间。

在大便排出口内设有可控开启的密封托板17，密封板起到隔离臭气和承托隔离膜及粪便的作用。

在大便排出口15上方的便器边缘1，或大便排出口15上方、便器边缘下方——如图1、2中为后者的实施例——相对于使用者在大便排出口15的左右两侧各前后向设置有一圈传送带5，环形的传送带平面与地面垂直且与便器的前后向中线平行，传送带的前后两端分别绕前传动轮3和后传动轮9回转，前传动轮3和后传动轮9的转轴横向设置，两侧的传送带对称设置。前传动轮3设于大便排出口的前方、小便排出口的后方，后传动轮9设于大便排出口的后方，前传动轮或后传动轮被电机带动旋转。

在每一个后传动轮9的后方5cm左右距离横向同轴设置有一对卷筒转轴10，一对卷筒转轴10分别固定在两侧便器的内侧壁，轴向长度各1～3cm，卷筒转轴10的中心线与后传动轮9的中心轴线平行设置，用于挂设膜卷筒11，膜卷筒用于提供卷绕的隔离膜16，隔离膜16在受到前方传送带的拉力会带动膜卷筒11转动，释放隔离膜。隔离膜为易于降解的淀粉质材料，在收集容器中，淀粉质与粪便混合更加有利于发酵。

所述隔离膜16在两侧设有膜挂边12，两侧的膜挂边12之间的膜宽度比两侧传送带之间的间距宽5～15cm，使膜的中部下垂，所述密封托板17与传送带5上表面之间的距离为5～10cm，两侧的膜挂边12之间的隔离膜接触到密封托板17。隔离膜受到密封托板17的承托，隔离膜不会受到其中重物过大的拉拽，隔离膜的隔离作用也较为稳定。

膜挂边的宽度与传送带的宽度相当，所述膜挂边12的厚度为0.2～1.2mm，覆设在隔离膜16的两侧，膜挂边在长度方向连续卷绕在膜卷筒11外。膜挂边可选择有相对较硬的纸质材料或其他材料，使得膜挂边可以不易变形地平铺在传送带上，一方面为隔离膜提供受力均匀的牵拉，同时可以保护大便排出口两侧不被污染。

为了便于隔离膜的切断，所述隔离膜16在两侧的膜挂边之间分段设置，相邻段之间的膜分离设置，仅依靠膜挂边连接，每一段隔离膜的长度比大便排出口15的纵向长度长5～10cm。

在大便排出口15后方5～10cm、后传动轮9的前方横向设有切断装置14，切断装置的切断口面对隔离膜16。切断装置用于切断两段隔离膜之间的膜挂边。

所述电机和切断装置14与控制器电连接，用于在如厕前驱动电机带动隔离膜覆盖在大便排出口上方，在如厕后驱动切断装置14切断隔离膜。

在传送带5的外侧表面、左右两侧的传送带对称设有挂齿4，挂齿用于穿过膜挂边、牵挂隔离膜。

如果一段隔离膜使用一对挂齿，则这一对挂齿穿设在隔离膜的前端。同一传送带上的挂齿等距分布，相邻的挂齿4之间的中心距与每一段隔离膜16的长度相同；所述膜挂边以对应挂齿4的直径设有穿孔。隔离膜依靠前端的挂齿和后端连接的未割断的膜挂边被牵拉平衡。膜挂边在如厕人离开时被割断。

如果一段铺展的隔离膜设置有前后两对挂齿4，则这两对挂齿分别穿设在膜挂边的前端和后端。依靠挂齿将铺展的隔离膜牵拉，膜挂边可以在隔离膜铺展到位后即割断，也可以在如厕完毕后割断。

挂齿4脱离膜挂边的方式再次举出两种实施例：

其一为，在大便排出口的覆膜位置对应的挂齿位置正前方设有脱膜挡片2，脱膜挡片的下部向后伸出，上表面倾斜使脱膜挡片的伸出部分成为锐角，脱膜挡片的伸出端位于对应挂齿位置前的上方0～3mm，且设于挂齿所在纵向线的两侧。当挂齿4运行到脱膜挡片2位置时，膜挂边12遇到脱膜挡片2即被向上推出，自动脱离挂齿，即使此时膜挂边运行速度慢，处于逐渐停止状态也不影响膜挂边的脱离挂齿。在排便完成后切断膜挂边，启动传送带，膜挂边前端脱离挂齿，打开密封托板，隔离膜连同大便落下进入大便收集管道。

其二为，在传送带内侧的挂齿位置设有推拉式电磁铁，挂齿为推拉式电磁铁的铁芯，推拉式电磁铁通过导线连接到控制器25，为了防止推拉式电磁铁控制线在传送带运行时扭绞，可以使用依靠内置弹簧活动接触的导线。在传送带运行时和如厕人未离开时，挂齿4伸出传送带表面，在如厕人离开时，推拉式电磁铁状态翻转，将作为铁芯的挂齿沿轴向移动，挂齿顶端收入到传送带外表面之下，以释放隔离膜，一段隔离膜的牵拉受力挂齿可以同时动作，是隔离膜在下落时不会翻转。这种挂齿4脱离方式下，膜挂边12可以在传送带5停止后即被切断。

在一段隔离膜正好覆盖在大便排出口上方时、在对应此时任一挂齿位置与便器固定设有行程开关24，使挂齿到达此位置时触动行程开关24，行程开关24通过导线连接到控制器25，用于控制停止电机传动，将传送带连同挂齿停止在对应位置，该位置正好覆盖在大便排出口上方。

一种切断装置的实施例如图3，所述切断装置14在两侧的传送带5上方各设有一个刀片21，刀片的刀口面对膜挂边12且与膜挂边接触，一对刀片通过切断装置连杆7固定连接。所述切断装置连杆7的一端设有推拉式电磁铁6，切断装置连杆7作为推拉式电磁铁6的铁芯，在切断装置连杆7的另一端套设有支撑筒18；在所述刀片下边缘的中间位置设有齿孔19，用于穿过挂齿，所述推拉式电磁铁6与控制器连接。当行程开关触发传送带停止时，可同步触发推拉式电磁铁6吸合后释放，带动切断装置连杆7轴向移动，锋利的刀片将与之接触的挂袋边划断。可以触发推拉式电磁铁6的控制脉冲在延迟时间内重复发出，驱动切断装置连杆7反复动作，提高切断的可靠性。由于刀片没有竖向运动，刀片并不会伤及传送带。

另一种切断装置技术方案的实施例如图4，所述切断装置14为电热丝，电热丝的两端通过夹具22固定，所述夹具22嵌设于竖向的轨道23内，可沿轨道23竖向移动，所述夹具通过继电器与供电端连接，继电器的控制线包与控制器连接。通常状态下，电热丝为抬起状态，不会阻碍挂齿的运动，当行程开关触发传送带停止时，同步触发夹具沿轨道下行，驱动可以采用推拉式电磁铁或微电机，同时继电器闭合，电热丝定时通电被加热，将传送带上的膜挂边烧断，定时时间到则夹具被带动沿轨道抬起。

如厕完毕后，系统等待如厕人离去，自动感应系统可以通过红外感应，在人离去后，打开密封托板，或者未设置自动感应装置的便器也可通过脚踏开关启动打开密封托板，被切割的隔离膜连同其所承托的大便一起落入大便收集桶。完成一个自动置膜和下落过程后，传送带在下一次感应到有人时牵拉下一段隔离膜运动到触发行程开关为止。

另外一种特定的实施例，在女厕所使用该便器时，因为女性如厕小便也采用蹲便式，所以，置膜过程可在女性如厕人确定需要大便时，用手动开关启动置膜、切断膜程序及机构工作。

这里所指的以膜隔离的免水冲便器，可适用于蹲便器、坐便器、蹲坐两用便器。