低耗水或不耗水的厕所便器、厕所便器组件、厕所以及相关方法与流程

据报道，全世界约25亿人没使用任何类型的改良的卫生设施。这些人和他们周围的人群遭受显著不利的健康影响包括死亡，作为缺乏改良的卫生设备(包括厕所设施)的直接结果。由缺乏卫生设备引起的腹泻病是全球儿童死亡的第二大原因，声称每年超过700,000生命。最受影响的是居住在发展中国家，经常居住在市中心以外恶劣条件下的人。这些人无法定期且容易使用到流动的淡水供给以及使用人类排泄物的卫生清理设施。

由于贫乏的卫生设备所造成非常现实的危险，联合国将使用改良的卫生设施列入千年发展目标(MDGs)的一部分，该目标制定于2000年千年峰会上。具体地，MDGs的目标7之子目标7c，志在到2015年使不能持续使用基本卫生设施的人口数量减半。“基本卫生设施”要求使用能够卫生地将人类排泄物与人类接触分开的设施，例如具有下水道连接和化粪(septic)系统连接的厕所(如果可行的话)，或者在更偏远地区的灌冲以及覆盖厚板的厕所。

干式露天坑厕、桶厕以及挂式厕所不符合改良的卫生设施的标准，部分原因是不能保证将实际排泄物与人类接触卫生地分开，也因为这些类型的厕所中多种污水导致无管制和不受控制的气体释放。不卫生的开放式的厕所，会至少造成嗅觉上的挑战，因为它们的气味难闻。尽管这可能似乎是纯粹的审美问题，但它会导致公共卫生后果。从开放式厕所发出的气味可以是如此令人讨厌，以至于有意愿的使用者实际上宁愿在户外排便，从而将其社区置于更大的感染上述疾病的危险中。另外，至关重要的是，飞虫可能会自由出入露天坑，从而使得它们会携带原本应收集于厕所的有害病原体。

在许多地区，例如非洲地区，那里水甚至污水和灰水供应稀缺，一般建造干式用坑厕，以便在某种程度上改善环境卫生。然而，这些厕所通常不建造专门的部分，和地上的洞差不多。例如形成于污垢或泥浆内的直径约3到6英尺，深4到10英尺的坑。坑的顶部由原木或其他木片横跨，除了中间部分，设置一个直径大约6到12英寸的洞，废物可以通过这个洞落下。原木可覆盖有一层泥，以制造厕所的泥表面地板。因为该洞仅仅是泥和木头构架，它的形状太不规则和太多变，以致于不能制造可靠的、广泛适用的坑盖。当提供一个相配的手动盖时，几乎不可能确保一直恰当使用它。因此，该洞一天中的至少一部分时间几乎总是未盖状态，这给飞虫留出一条传播病原体到坑外并进入人群居住空间的通路。这样的厕所被世界卫生组织标准认为是不健康不卫生的。

传统的灌冲厕所可以装配有水封或“存水池(traps)”，以有效地使废物与人类接触隔离开，但是这些通常在水资源缺乏的地区是不实用的。例如，在撒哈拉以南非洲，冲洗和/或清洁传统厕所所需的水量是主要关心的事。在这些地区可用于人类消耗的水是非常缺乏的，并且水源通常位于距厕所有一段距离的地方。甚至每个厕所使用1公升水可能给家庭造成严峻的资源重负。因此，上述开放坑式重力厕所是常用的。尽管干式用坑式厕所优于根本不用厕所，但是它们难以消除卫生相关疾病的根源--产生自人类排泄物的分解气体以及传播病原体的昆虫，这些昆虫与排泄物接触，随后在住处或人群中传播病原。

因此，所属领域仍然需要这样的厕所及厕所便器：可以低成本生产和分配，降低通过飞虫传播病原的可能性，减少臭味以及提供更舒适的用户体验，并且日常使用和维护需要少量的水或不用水。

技术实现要素：

本发明提供了一种厕所便器和厕所组件，它们可以用少量水或不用“冲洗水”，还可持续地和卫生地将排泄物与人类接触分开。这样的发明在偏远的、水资源缺乏不太富裕的地区特别适合及实用。

该厕所便器包括收集盆和挡板。收集盆具有上部碗状部分(bowl)从具有外表面的上边缘渐缩到出口，所述出口在收集盆的下部贯穿收集盆的壁。所述挡板包括安装在枢轴相对两侧的平衡装置(counterblance device)和盖板，并且平衡装置具有数个配重臂(counterweight arms)。所述盖板具有上表面，当上表面与收集盆下部互相贴合(engaged)时，所述上表面盖住所述收集盆的出口。所述挡板被枢轴安装于所述收集盆，使得当由平衡装置引起的枢转力基本上等于或略微大于由盖板引起的枢转力时，所述盖板与收集盆的下部互相贴合。在某些实施方式中，所述配重臂相对于收集盆进行安装，使得所述挡板可以绕枢轴向下旋转大约70到约95度(大约90度是优选的)而不与收集盆接触，从而将位于盖板上表面的任何人类排泄物释放入坑厕或其他厕所管道。

本发明还包括厕所便器组件，所述厕所便器组件包括安装在厕所框架上的本发明的厕所便器，从而使得所述厕所便器的上表面距地板或地面保持一个距离。

进一步提供的是减少坑厕每次用水量的方法，该方法包括：在厕坑上安装本发明的厕所便器或厕所便器组件，其中每次使用需要冲洗厕所便器的平均水量是约0ml到约150ml。

本发明还描述了：使用本发明的厕所便器和组件进行安装的方法，包括本发明的厕所便器和组件的厕所，以及在不用水或少用水情况下可持续地并卫生地将人类排泄物与人类接触分开的方法。

进一步提供的是用于便携环境的排泄物处理系统，该系统包括一排泄物处理管道，所述管道与本发明的厕所便器或厕所便器组件是流体流通的。

附图说明

结合附图阅读，可更好地理解前面的概述和以下详述的本发明实施例。为了说明本发明，示出优选的附图实施方式。然而，本发明不局限于图示的精确的安装和装置。附图中：

图A是撒哈拉以南非洲正在使用的真实的坑厕照片；

图1是本发明的厕所便器组件的实施方式的透视图；

图2是图1所示实施方式的侧视图；

图3是图1所示实施方式的剖面侧视图，其中该厕所便器在关闭位置；

图4是图1所示实施方式的剖面侧视图，其中该厕所便器在打开位置；

图5是本发明的厕所便器的实施方式的平面示意图；

图6，包括图6A和图6B，是挡板实施方式的两个示意图，包括包含两个配重臂的平衡装置；

图7、图8和图9示出使用中的本发明厕所便器的实施方式：

(i)图7是在任一排泄物沉积在盖板上形成之前，厕所便器处于关闭位置的后视图；

(ii)图8是排泄物刚落在盖板上沉积后，厕所便器的横截面侧视图，其中挡板大约在关闭和全开之间的中间位置；

(iii)图9是排泄物刚从盖板上释放后，厕所便器的横截面侧视图，其中挡板旋转至大约其全开位置；

图10示出优选的水分配装置，该装置是由日常丢弃的PET瓶制造的喷射瓶；

图11A是本发明的厕所组件的实施方式的侧视图，示出具有不连续侧壁的厕所框架，并且包括拉绳和把手；

图11B是本发明的厕所组件的实施方式的侧视图，示出厕所框架，其中一拉绳穿过一导管供用户使用，其中所述导管贯穿厕所框架；

图12到图19示出图1所示的实施方式的其他视图：

(i)图12是本发明的厕所便器组件的实施方式的透视图；

(ii)图13是图12所示的厕所便器组件的侧视图；

(iii)图14是图12所示的厕所便器组件的俯视平面图；

(iv)图15是图12所示的厕所便器组件的主视图；

(v)图16是图12所示的厕所便器组件的仰视图；

(vi)图17是图12所示的厕所便器组件的侧向透视图，其中沿DR-DR切掉一部分；

(vii)图18是图12所示的厕所便器组件在关闭位置沿DR-DR截面的右视图；以及

(viii)图19是图12所示的厕所便器组件在打开位置沿DR-DR截面的右视图。

图20到图25示出本发明的厕所便器组件的另一实施方式，其对在水泥板或土方工程平台上安装是有用的：

图20是厕所便器组件的另一实施方式的俯视透视图；

图21是图20所示实施方式的俯视平面图；

图22是图20所示实施方式的后视图；

图23是图20所示实施方式的仰视平面图；

图24A是图20所示实施方式的侧视图；

图24B是图20所示实施方式的侧视图，其中该实施方式包括拉绳，并且拉绳包含在贯穿平台的导管内；以及

图25是图20所示实施方式的仰视透视图。

具体实施方式

在此描述的本发明包括可以以相对低的成本大量生产和运输到偏远地区的低用水量或不用水的厕所便器。若使用恰当，本发明的厕所便器可防止飞虫出入厕坑，防止或减少臭味和沼气倒流。最为明显的是，本发明在水资源缺乏和珍贵的偏远地区是合适且实用的。

在日常使用中，凭借平衡装置的布置和结构和/或拉绳元件(下面进一步讨论)的使用，本发明的厕所便器及相关厕所便器组件只需要微量(少量)或不用水冲洗。

还落于本发明的范围内的，是包含厕所便器和/或厕所便器组件的厕所、厕所便器的安装方法，以及不用水或少用水可持续地且卫生地将从人类接触中除去人类排泄物的方法。该厕所便器和/或组件也可用于无厕所废物处理应用中，例如用于在如船、汽车、休闲车、野营车、飞机等内设立的移动或便携的排泄物处理系统。

下面详细介绍本发明的每个方面。

本发明的某些实施方式将参照此处提供的附图进行说明。当参考附图时，说明书中诸如“内部”和“外部”、“上部”和“下部”、“优等的”和“差的”、“远侧的”和“邻近的”、“向内”和“向外”，以及“最上面的”和“最下面的”此类的词，以及相似意思的词用来帮助理解本发明，缺少明确定义或意思，不然这样的术语由说明书给出，不应视为限制本发明的范围。

本发明包括厕所便器，该厕所便器包括收集盆和挡板。该收集盆可以是本领域已知的或待开发的任何尺寸、设计或形状。例如，若看平面图，收集盆设计可以是圆形的、椭圆的、正方形的、肾形的或者三角形的。如本领域中所理解的那样，根据文化和习惯偏好已经开发许多厕所便器设计，这些中的任何一个都可在本发明中使用。不管具体形状，优选收集盆设计/形状为：适合减少尿液飞溅，用最小的水流促进排泄物和卫生产品在坑内定向流动，允许成年人舒适的排便位置的设定，和/或儿童可以安全使用的规模。因为在某些实施方式内，本发明的厕所便器被设计成与厕所框架一同使用，从而形成西式便器，因此厕所便器的尺寸和形状也会根据其预期的最终用途是单独使用或者与厕所框架结合使用而改变。例如厕所便器收集盆的上边缘或厕所框架的上边缘可能包括凸缘，该凸缘横向延伸并可充当马桶座以支撑某一个体的后部，其中该个体使用配有厕所框架的厕所便器。下面更详细地讨论本发明的这个方面。

在一实施方式中，便器的收集盆包括碗状部分，该碗状部分具有沿径向延伸的伸长部分，从而使得该收集盆的俯视图类似风格化的鸡蛋或卵圆形(参见，例如图1)。在一实施方式中，伸长部分仅从碗状部分的上部延伸是优选的，使得收集盆具有非均一的深度，出口通过其延伸的收集盆的碗状部分变得更深。

优选地，如果使用，则收集盆具有大约3到约15公升的容积，以确保接收人类排泄物和冲洗或清洁水时是安全的并不发生飞溅。在一实施方式中，收集盆长度大约9英寸(23厘米)到约22英寸(56厘米)，独立地，宽度大约6英寸(15厘米)到约16英寸(41厘米)是优选的。这个范围内的更小尺寸满足应用需要，可预见的主要应用是儿童，例如在学校。

收集盆可能以整体件的形式制造，或者以部件(相同材料或不同的材料)的形式制造，随后组装起来。取决于选择的材料，收集盆可能是浇铸、模塑、热成形、冲压、雕刻或其他成形工艺。可使用本领域任何已知或待开发的材料，例如但不限于：聚合物、塑料、复合材料、金属、混凝土、水泥、天然或人造石、合成物、木材、玻璃纤维、大理石、瓷、陶瓷、碎石以及黏土。优选地，所选的材料是耐用、抗龟裂以及表面光滑。

收集盆可以以第一材料成形，然后用一种或多种第二材料涂覆以实现所需的表面特性。例如，收集盆可由玻璃纤维材料制成，采用降低粘附性的材料(例如，聚四氟乙烯涂覆以提高能力来维持清洁、无排泄物的表面，或者涂上抗菌涂料，例如银、铜、金、镓、和/或二氧化钛的纳米颗粒。

在一些实施方式中，收集盆的材料是热塑性或热固性聚合物或共聚物，因为这样的材料耐用、相对便宜且容易制造和清洁。合适的塑料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、高密度聚乙烯、聚氯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、高抗冲聚苯乙烯、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚氨酯、三聚氰胺甲醛、酚醛塑料、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和/或脲醛。

不管形状或尺寸选择，收集盆包括碗状部分，碗状部分的上部具有向下渐缩到出口的壁。该出口贯穿收集盆的壁，优选地，收集盆下部的壁。根据收集盆整体设计和形状，锥形斜面可能是陡峭或渐变的。优选地，如上所述，调整斜面以使从侧壁的飞溅最小化，并且加快排泄物和其他废物通过出口排出。

例如，出口可以是由盆最下面的侧壁限定的简单的洞或者由盆下部的盆侧壁变窄限定的管道。在一些实施方式中，出口由适合安装在管道或导管上的结构限定，使得厕所便器和滤坑分开设置但保持流体连通。在一实施方式中，出口直径约为2英寸到约5英寸，尽管任意尺寸的出口都可以使用。最合适的尺寸可以是足够大以允许待安装厕所的地区使用的非标准厕纸替代品出去，但不会太大而对小孩构成危险。

本发明的厕所便器还包括挡板。挡板本身包括平衡装置和盖板，它们被配置在枢轴的互相相对的两侧。如前所述收集盆，挡板可被制造成一块或数块，随后装配在一起。挡板或它的组件可以由上述适用于收集盆的任何材料制成，包括涂层和附加的表面处理。

因为设计本发明的厕所便器旨在允许少用水或不用水处理进入厕坑的排泄物，因此特别令人满意的是，至少盖板的上表面是由降低粘附性的材料组成或用降低粘附性的材料涂覆，也就是降低排泄物对盖板上表面的粘附使之光滑，允许以最小施力释放的材料。降低粘附性的材料包括上面列出的与收集盆相关的，或者较少永久替代物，例如定期用于盖板上表面或每次都用的油或凝胶。

盖板可能是盘状或板状，或者它可能是用于完全覆盖由收集盆下部的开口或出口限定的废物孔并构成机械密封的任何其他几何结构。在一实施方式中，盖板可能是杯形并且当盖板对着(贴合于)收集盆的下部使用时覆盖收集盆的出口。例如，盖板可能是底部封闭的空心圆柱体形式，当它对着出口或收集盆的下部使用时，使出口或收集盆的下部成为杯状而构成机械密封。底部封闭的圆柱或杯状物的侧壁向上延伸捕获盖板上表面少量的水并且当挡板在关闭位置时构成密闭的水封。

在一些实施方式中，这些侧壁可能从封闭的底部延伸大约0.5英寸，约1英寸，约1.5英寸，约2英寸，约2.5英寸。独立地，由于它们向上延伸，杯状物的侧壁可能向外扩展，也就是说，杯状物底部的横截面直径小于杯状物上部横截面直径。

在各种不同的实施方式中，当看平面时，盖板可以是有序的几何图形或任意形状。例如，当看平面时，盖板可以是正方形、长方形、三角形等形状。

如上所述，日常使用下的厕所便器，冲洗或清洁后可能有几毫升的液体存留在盖板处，在盖板表面和收集盆下部之间形成液封。该密封连同机械密封有助于预防、减少和/或减轻气体从滤坑回到居住环境或厕所。相比无盖渗坑或排泄物处理坑，这样的减少可能会达到至少50％、80％或90％或更多。有利地，该密封也能够防止大部分种类的昆虫进入生活环境或渗坑，阻断疾病的主要传播途径。此外，平衡物设计确保坑入口自动密封，不需要用户干预。

当使用厕所便器时，挡板枢转地与收集盆相对安装。盖板和平衡装置配置在枢轴相对两侧。在一实施方式中，枢轴实质上与盖板和平衡装置每个配重臂最末端距离相等；如果需要，它可沿挡板被放置在其他位置。

盖板的位置使它盖住出口，如上所述，处于枢轴另一边的是平衡装置。挡板“跷跷板”式处于关闭状态(盖板与收集盆的下部相对)和打开状态(盖板和下部脱离并间隔一定距离，允许排泄物和其他废物排出而进入渗坑)之间。挡板无论在“打开”或“关闭”状态取决于挡板哪一端承受更大的枢转力。

在全开位置时，挡板绕枢轴相对于挡板在关闭位置的初始位置旋转约80度、约90度、和约95度是可满足需求的。旋转到这些范围的能力便于不用水或少用水而使排泄物从盖板上表面释放。

因此，平衡装置的结构适于允许挡板这种大的旋转，且避免旋转时与收集盆接触和/或被其阻碍。在本发明的实践中，通过施加枢转力平衡装置足以维持挡板的关闭状态，从而保持挡板的关闭位置，该枢转力略微大于或基本上等于当盖板空置时施加在盖板上的任何反向枢转力。相反，平衡装置应避免施加这样一个枢转力：该枢轴转大于沉积在盖板上的平均排泄物量施加的力。配重臂的受重和定位，使得需要在关闭位置重新加到挡板上的枢转力随挡板旋转和盖板打开而减小(即，重心随伸外板的脱离而移动靠近枢轴)。如所属领域所能意识到的，平衡装置整体和/或配重臂的最佳重量/质量将根据厕所便器和挡板的规模，以及相对于平衡装置配重臂的布置枢轴的定位而变化。在所属领域普通技术人员范围和/或常识内任何这样的调节是好的。

在一实施方式中，平衡装置包含至少2对，至少3对，至少4对，至少5对以及至少6对配重臂。配重臂可能从挡板上的任何一点延伸，但更优选的是在枢轴的无盖板侧。不管数量，配重臂成型和/或配置在挡板上与收集盆相关，使得甚至当挡板从它的初始位置旋转大约80度，约90度或者约95度时，配重臂将不与收集盆接触或受其阻碍。

配重臂可以是任何形状或尺寸。在一实施方式中，配重臂是圆盘形并且安装在依次连接到挡板的启动扩展元件上(如图6所示)。在另一实施方式中，配重臂是启动形式或鳍状，反方向模仿收集盆的外轮廓，并且可以安装在挡板上允许挡板80度或更大旋转而不碰到收集盆侧壁。或者，当从平面形式看，配重臂可能一起形成叉骨形(参见，如图3和4)。

配重臂可能是加工的固体(加重的)，它们可能是中空容器的形式，在厕所建设位置填充加重材料，或者它们可能是发现于或带到厕所建设位置的加重材料并且现场固定。例如，配重臂可能包括固定到挡板的厕所建造现场发现的大小或者质量合适的块体、岩石、或砖。平衡容器也可以加工成形为接纳盖子或封盖，在这种情况下，沙子、水或其他类似的材料可以使用。

如上所述，单个配重臂的具体质量将逐个根据平衡装置必须施加的枢转力的量改变，其依次是各种变量的函数,例如厕所便器和挡板组合的规模以及配重臂的数量和相对位置。

在一实施方式中，配重臂的重量和位置使得配重臂施加一的枢转力小于由盖板和沉积在盖板上平均排泄物量组合所施加的枢转力。在一些实施方式中，当平均排泄物量沉积时,挡板可以立即开始旋转到全开位置允许排泄物落入厕所坑。“平均排泄物量”它的意思是无显著肠道或泌尿系统疾病相当健康的个体一次平均排便或在一次排尿中生成的尿量。如果，由于某种原因,由盖板上沉积排泄物引起的枢转力不足以促使挡板全开,应用的枢转力可能随个人用户用于盖板的微不足道的水量而增大。在一实施方式中，应用的水量大约是约80毫升、约100毫升、约150毫升。

或者，旋转可能通过拉绳的使用完成，下面讨论。

不管平衡装置的选择或设计，配重臂的重心定位高于挡板的枢轴是优选的。这样做确保当挡板打开时关闭力减小，而不是增大。反过来，这确保了每当超过最初的闭合力时，挡板将摆至其全开位置，从而允许排泄物更容易地滑落出挡板盖板的上表面进入坑里。

在一些实施方式中，优选利用“喷射瓶”或在较高压力(高于简单浇注产生的压力)下分配水的其他类似的手动水分配容器使用水。“喷射瓶”意在指一种瓶子，具有柔性侧壁和直径D₁的颈孔，这样的颈孔被包含直径为D₂的喷射孔的帽封闭，并且D₁>D₂。D₁比D₂大30-350％是优选的。瓶子的柔性侧壁在手动施力下，水首先被推动通过颈孔，然后通过喷射孔。从喷射孔出来的水在比如果只是简单地倒在盖板上产生的压力更高的压力(因此产生更大的枢转力)下传递。

促进出口的打开和关闭的挡板与收集盆枢转地相对安装，使得盖板与收集盆的下部相对。挡板可以直接枢转地安装到收集盆(例如，到其外部)，或者它可能安装在附近的结构上(如墙或柱)。枢轴可能采用本领域任何已知的或者待开发的形式。例如，不局限于，枢轴可能是挡板和收集盆以及销上对齐孔的布置；挡板可能包括插入棒的环，允许枢轴旋转；枢轴可能是在挡板通过的收集盆底部的灵活支架，通过枢轴的挡板处有螺纹，或者枢轴可能是嵌在挡板下方的支点。

在一个实施方式中，厕所便器包括一个“拉绳”或多个拉绳，该拉绳连着挡板并从挡板延伸，优选在枢轴的配重侧。当用户对拉绳施力时，挡板绕枢轴旋转使盖板从关闭位置移位。在一些实施方式中，拉绳贯穿孔，该孔贯穿厕所框架侧壁或厕所便器组件平台区域。

拉绳可能会连接把手，把手的大小或形状使它无法穿回孔并落入坑内。另外或或者，拉绳或拉绳把手可能会连接到厕所便器组件或邻近结构。

拉绳本身可能由任何材料形成，刚性的或柔性的；材料例如线、金属线、缆绳或绳索、编织物、单股或多股丝可能是优选的。在一实施方式中，拉绳可能是测重100磅的钓鱼线。拉绳也可以为刚性杆的形式，例如，由塑料、木材、金属或其他材料制成。虽然为简单起见直线方向的拉绳可能是优选的，还可以结合滑轮，杠杆，或其他熟知的机构给拉绳重新安置到用户界面，调整所需开启力，或者提高连接可靠性。

在一些实施方式中，厕所便器组件可能包括导管，拉绳贯穿该导管避免磨损和/或弄脏拉绳。导管采取拉长的空心结构形式，例如有足够体积的内部中空的圆柱，拉绳可以自由退出，以及缩回导管。导管可能实质上在拉绳的整个长度扩展也可能只沿部分拉绳扩展。导管可能由刚性或柔性材料制成。导管可能与厕所便器组件(或者厕所便器组件的组件)整体成形或单独成形。

在一实施方式中，厕所便器连接到厕所框架(或与其成整体)从而形成厕所便器组件。框架可以采取任何形式，只要它是维持厕所便器相对于地板或地面在高架状态的结构。在一实施方式中优选的是，厕所框架提升了厕所便器，使得平均身高的人可以相对舒适坐或部分蹲在上面。

例如，优选的是厕所框架将厕所便器上表面提升到地板或地面平面(本文，后面，统称“固定表面”)上大约5英寸到约20英寸或约8英寸到约25英寸。理想情况下，厕所框架为厕所便器和安装表面之间提供普遍连续的屏障，使得该系统可以在坑的开口上形成本质上的空气密封。优选的是厕所框架包括向外扩展的底部凸缘，帮助把便器固定在厕所地板上。地板材料(泥、混凝土、石膏、或类似的)可能建立在底部凸缘上提供所述密封和固定。

在一实施方式中，厕所便器和厕所框架单独制造，然后组装，例如，通过在收集盆的上边缘将厕所便器固定于到厕所框架上。或者，厕所便器或厕所便器的部分可能与厕所框架或厕所框架的部分整体成型。

在一实施例中，厕所便器收集盆的上边缘可能包括横向延伸且连接到厕所框架的凸缘，要么在凸缘的最末端边缘要么在凸缘上的某些中间位置。在这样的实施方式中，凸缘可以作为马桶座支撑使用连同厕所框架的厕所便器的人的后部，使得舒适感增加。这样的结构也使厕所便器能够安装到地板内，能适应蹲姿时的使用。

厕所框架可能是，例如，开放式柱形物，在其上部安装厕所便器，包括或不包括凸缘。该柱形物可能具有连续或不连续的侧壁。在紧急情况下，该开放式柱形物可能是由五加仑塑胶桶做成，如常用于食品储存、油漆、化学品等的那些，这在偏远地区是可以利用的。将桶倒置，并在桶封闭的底部开一个足以适合本发明的厕所便器的洞。桶壁形成厕所框架的侧壁。

其它形式的厕所框架被使用，例如，厕所便器可能被加上或由三个或三个以上的腿支撑；厕所便器可能被纳入传统家具类型的凳子(也就是，酒吧凳子或搁脚凳(ottoman type tool))；厕所便器可能被纳入长凳结构。该厕所框架可能由本领域已知或待开发的任何材料制成。合适的材料包括上面列出的那些适用于厕所便器的材料。

这个实施方式(像所有其他在此公开的)也可能包括如上所述的导管和/或一个或多个拉绳，以手动打开经配重的门。拉绳可以位于后侧位置或者可以放在前面，连同使用附加的导管或导管口引导向上拉力作用在平衡件上。

在一可选的实施方式中，厕所便器连接到平台上(或与之整体安装)。如果某人希望在水泥板内或之上或在土方工程平台中或之上安装厕所便器，这种组件可以特别有用。平台连接在或是横向扩展的凸缘的扩展，其从厕所便器的上边缘扩展。当着眼于平面图时，平台可能采取任何形状或配置——矩形、圆形、椭圆形、卵形、梯形、梨形、六边形、正方形等等。在一些实施方式中，当着眼于平面图时，平台具有不规则的多边形形状或不规则的圆形或椭圆形。

平台(和相连的厕所便器)可以安装在渗坑开口周围任何表面上，例如，由木头、复合材料或类似物、水泥或沥青板、夯土等制成的装饰表面。在一些实施方式中，平台包括允许平台固定到表面的装置，例如洞、钩子、结、铰链、拉环(tab)等等。

平台具有上表面和下表面，以及可能具有任何表面积。平台的厚度(即，从上表面到下表面的垂直距离)可能是变化的，其依赖于该组件的最终用途。在一些实施方式中，厚度大约1英寸到约10英寸，大约3英寸到约7英寸，或者大约5英寸可能是优选的。

在一个实施方式中，上表面实质上是平面。在一些实施方式中它是光滑的；或者，上表面可能包括不光滑形貌以防止使用厕所便器的人滑移。例如，至少部分平台上表面可能包括粗糙区域(增加摩擦)、防滑块、皱褶、压痕、突起等等以减少用户在平台上滑动的可能性，即便该平台是湿的。

在一实施方式中，底面覆盖有网格或格架。安装时，该网格或格架可能作为结构加固，和/或可能促进组装连接至或连接入水泥或地内。该网格/格架可能与平台一体成型，或者它可能单独应用。或者，突起、延伸、销、鳍片、挡板等结构可能从底面延伸，以允许组装连接到/进入水泥或地表。

平台也可以配备个手动打开其通道的拉绳。导管可以用来消除在不同和不受控制的安装条件下的干扰以及过度摩擦导致的拉绳磨损。在这个实施方式中，导管优选可能是由柔性材料制造，并贯穿凸缘或平台。导管(本实施方式或任何实施方式中)可能在其一个或多个末端扩展，例如，在外端从而将它保持在所需位置，避免其滑到凸缘或平台的平面以下。

本发明的厕所便器、本发明的厕所便器组件和其实施方法的非限制实施方式示于图1-19。

参照这些图，提供包括厕所便器102和厕所框架104的厕所便器组件100。在这个实施方式中，这些图中所示的厕所便器和厕所框架是被整体加工成形的，也就是说，它们模制为单件。

厕所便器102包括收集盆106和挡板108。收集盆106包括从上边缘112渐缩的上部碗状部分110。在这个说明性例子中，上边缘112包括横向扩展的凸缘114，它环绕上边缘112的周界。凸缘114扩展至厕所框架104的上边缘116，为厕所组装用户提供了类马桶座圈。凸缘可能包括孔口168，拉绳或导管和拉绳贯穿其中。收集盆106包括下部118。出口122贯穿收集盆106的下部118的壁120。

厕所便器102进一步包括挡板108，依次包括盖板124和平衡装置126，各布置在枢轴128的相反两侧。如图所示的实施方式中，挡板108枢转地安装至收集盆106的外部130。枢轴128是销孔对齐的结构；第一套孔132,132’(不可见)贯穿挡板108的扩展体136(不可见)，第二套孔134,134’(只有一个可见)存在于收集盆106外部130上隔开的支架138,138’(只有一个可见)内。

挡板108的平衡装置126包括安装在挡板108上的两个配重臂(139,139’)。在所示实施方式之一中(例如图1-4)，配重臂一起构成了叉骨形平衡装置296。在所示的第二个实施方式中(如图6)，配重臂以加重盘142,142’的形式安装在弓形扩展件144,144’上，而弓形扩展件144,144’又连接于挡板108。

在所示实施方式之一中(例如图1-4)，挡板108的盖板124采取浅杯的形式(即，具有短侧壁的杯子)。盖板124的侧壁140允许形成液封防备昆虫和沼气，甚至当盖板124存在少量水(50ml或更少)时。

在关闭状态，挡板108使盖板124与收集盆106的出口122相对，覆盖出口122并在部件的接触面形成简单的机械密封。本实施方式所示的出口122具有实质上圆形横截面；因此，杯形盖板106的底部146实质上是覆盖出口122的盘形。

如上所述，厕所框架104的上边缘116与凸缘114的最末端相连。厕所框架104的侧壁148从上边缘116向下朝固定表面(不可见；表面，泥土或室内地板，厕所框架将被放置其上)延伸。在所示的实施方式中，侧壁148随其向下而向外锥化以提高厕所框架104的稳定性。侧壁148终止于底部边缘150，围绕其边界延伸出一底座凸缘152，如果埋在周围的泥/土里，提高稳定性并有助于在坑之上固定厕所组件。

图11A示出厕所框架104可供替代的选择，其中侧壁148是不连续的，挡板108能够通过拉绳160旋转，拉绳160贯穿厕所框架104的侧壁148内的孔(不可见)。拉绳160贯穿孔并连接到把手178以能够“冲洗”。在一实施方式中，拉绳160可能从挡板108通过位于上边缘116或凸缘114，或侧壁148的上部162上的孔延伸，如所示。当不使用的时候，如图所示，拉绳160的终端161是闲置的，或者它可能被固定到组装或邻近结构。

图5到图9提供使用中的厕所便器组件的具体实施方式的典型例子。图5是厕所便器组件100的俯视示意图，显示厕所便器102，收集盆106，它的上边缘112，扩展凸缘114以及由出口122的壁限定的废物孔154。图6显示了从厕所便器分离的挡板106，包括盖板124，挡板扩展体136，弓形扩展件144,144’形式的配重臂和加重盘142,142’以及放置在位于扩展体136内的孔(不可见)里的枢轴销156。

图7显示了当挡板108在关闭位置时本发明的厕所便器组件的后视剖视图，显示了配重臂239,239’和收集盆106的壁120的相对位置。在图7(和图8)中，可以看到厕所便器102安装在厕所框架104上，其将厕所便器102的上表面180提高至地面或地板水平面之上。

图8显示了平均排泄物量158刚沉积后厕所组件100的横截面侧视图，其中排泄物沉积施加的枢转力大于平衡装置126所施加的力，并启动挡板108从关闭位置到打开位置旋转。

图9显示了厕所便器组件100在实质上全开位置的横截面侧视图。可以看出，挡板108绕枢轴128旋转大约75-85度(角A＝大约75-85度)，促进平均排泄物量158从盖板124的上表面162释放从而通过由厕所框架104限定的洞164降落进厕坑(不可见)中。如果挡板108不能旋转足够的量使平均排泄物量158释放，可能通过分配容器，例如喷射瓶投入的水流施加额外的枢转力。

图10显示了合适的“喷射瓶”水分配容器，由丢弃的具有柔性侧壁168的PET水瓶166制成。瓶子166具有直径为D₁的颈孔170。瓶子166里充满了水177并盖以具有用于分水的喷射孔179的盖子178。喷射孔的直径(D₂)明显小于D1。喷射瓶可能与本文所述的任何厕所便器/厕所便器组件一起使用。

图20到25显示了另一实施方式，其中厕所便器连接到平台，从而形成厕所便器组件200。参照这些图，其中所示的厕所便器202包括收集盆206和挡板208。收集盆206包括从上部边缘212渐缩的上部碗状部分210。在这个示例中，上部边缘212包括横向延伸的凸缘214，其环绕上部边缘212的边界。凸缘214延伸至平台280，可以用来确保厕所便器202在水泥板或土方平台上，当组件在使用时可以站/蹲于其上。收集盆206包括下部218。出口222贯穿收集盆206下部218的壁220。

组件200的厕所便器202还包括挡板208，依次包括盖板224和平衡装置226，每个安装在枢轴228相对两侧。在图示的实施方式中，挡板208枢转地安装到收集盆206的外部230。枢轴228是销孔对齐的结构；第一套孔(不可见)贯穿挡板208的扩展体236，第二套孔存在于收集盆206外部230上隔开的支架238,238’(仅一个可见)上。

挡板208的平衡装置226包括安装在挡板208上的两个配重臂(239,239’)。在本实施方式中配重臂一起形成叉骨形平衡装置296。叉骨形平衡装置296的底面281覆有格架283，有助于增加材料以及提供平衡的质量。平衡挡板装置在安装时用于底面281。在这个实施方式中，格架283与叉骨形平衡装置238整体成形；然而，在其他实施方式中，格架可能会单独成形。在可供选择的实施方式中，其他材料，例如水泥、钢铁组件等等，可以被插入从而为平衡装置提供最佳的质量。

在本实施方式中，如本文描述的其他实施方式，挡板208的盖板224呈浅杯形(即，具有短侧壁的杯子)。盖板224的侧壁240允许液封形成以防备昆虫、沼气和令人不愉快的气味，即使当少量水(50ml或更少)存于盖板224。

在关闭状态，挡板208使盖板224与收集盆206的出口222相对，覆盖出口222并在部件的接触面形成简单的机械密封。本实施方式中示出的出口222具有实质上圆形横截面；因此，杯形盖板206的底部246实质上是盘形以覆盖出口222。

在图20-25所示的实施方式中，横向扩展凸缘214与平台280成整体，其具有顶面282和底面284。平台280从横向扩展凸缘214延伸至外边缘286。在本实施方式中，侧壁288实质上向下延伸并在侧壁底部边缘290处终止。在本实施方式中，凸缘边缘292从侧壁底部边缘290实质上横向延伸，以提高平台280的稳定性并提供安装到木、泥、混凝土或其他地板或结构的表面。

部分顶面282近似地相当于这样的区域：当使用包括防滑装置294(基本上均匀地布置在厕所便器202两侧)的厕所便器组件200时，用户可以放置他或她的脚。对于本实施方式，每个防滑装置294是抬高延伸的肾形装置。然而，任何防滑装置都可以使用。

平台280的底面284覆有格架298延伸至外部边缘300，基本上相当于平台280的外部边缘286。在本实施方式中，格架298与平台280整体成形；然而，在其他实施方式中，格架可能单独成形。

具体参照图11B，在本实施方式中，组件包括拉绳160，拉绳160从挡板208通过平台280的顶部表面282延伸。拉绳160被封闭在导管172内。导管172的底部176在平台280下面延伸，上部174在平台280的上表面282以上延伸，穿过孔口(不可见)。

可能提供给厕所建筑者或家庭的厕所组件包括具有框架的本文所述厕所便器,以及水分配容器,和其他可选的物品,包括沟通或书面材料。

使用本文所述的厕所便器或厕所便器组件的本发明的厕所，可以设置于公共建筑物中，这样的市场公共设施,家庭住宅或可能坐落在家庭住宅外面单独的地上建筑(所谓的“外屋”)。空间或结构优选的尺寸大约是800mm×1000mm或更大。可通过将厕所便器或厕所组件直接定位在渗坑上，从而安置厕所。渗坑的结构和设计在所属领域已公知，并将依赖地形,文化和环境条件变化。这样的调整是在所属领域普通技术人员的技能范畴以内，此处将不再重复。

在一实施方式中，本发明的厕所便器嵌入平板底座中，使得，例如，厕所便器的上部边缘实质上与平板底座的上平表面齐平。底座优选地具有非吸收性和容易清洗的光滑表面。制作底座的材料可以包括塑料、金属、涂层金属、玻璃纤维、石头、水泥、抛光水泥等。在一些实施方式中，底座可能具有足够的强度,它可以简单安装在坑上使用而不需要底层地板。在任何厕所结构中，当不使用时，可提供任选的厕所便器盖子以覆盖厕所便器，虽然本发明中，与功能相比盖子的好处是更美观，因为平衡挡板确保卫生关闭坑。

一旦安装,所述厕所很容易操作和维护。使用厕所，用户蹲在厕所便器的收集盆上或坐在厕所组件上,首先除去厕所便器盖子，如果盖子存在。由于厕所便器最初是空的，除了少量的水形成水封，厕所便器在关闭位置。用户沉积排泄物，排泄物在重力作用下输送至盖板的上表面。理想情况下，当排泄物接触盖板时，挡板将立即开始绕轴枢转约70到90度，这样排泄物将从盖板释放并落入坑内而不使用水。如果需要，通过使用上述容器，用户可以使用少量的水流(80-150ml)于盖板上，以促进挡板绕轴枢转和除去任何粘附的排泄物。水可以是非饮用水，如未净化的河水、污水或灰水。在一实施方式中，用户可以通过拉拽拉绳而促进挡板绕轴旋转，该拉绳连接到挡板，亦如上所述。在优选的实施方式中，拉绳机构与直径约为100-300mm通常较大的挡板盖板一起被用于厕所便器。在这样的系统中，用户可以使用拉绳机构在沉积排泄物之前打开挡板，防止排泄物接触盖板的上表面和允许绝对最小的用水量。

一旦排泄物从盖板释放，挡板回到关闭位置。在大多数情况下，如果使用水，足够的液体残留应该保持在便器内以形成液封。在不用水的情况下，可以使用少量水(80-150ml)冲洗便器并形成新的液封。如果液体形成的密封在炎热的天气条件下蒸发，额外的小份液体可用于恢复它。

用于使用冲洗厕所便器的水流的水分配容器，可以是本领域任何已知或待开发的。可能包括水桶、勺、长柄杓、提桶、喷水容器(spout-bearing vessel)、软管、和可膨胀的水袋。在一些实施方式中，优选地，水分配容器的大小被设置成只提供一预定量的水，以节约用水并避免渗坑溢流。例如，水分配容器可能从具有选自下组液体体积容量的那些容器中选择：大约25ml、约50ml、约100ml和约150ml。如上所述，然而，优选的水分配容器是喷射瓶。

在实践中，本文所述厕所便器可能与水分配容器，以及任选的书面或电子材料装在一起，作为用于安装于厕所的厕所便器组件。书面或电子材料可能包括通信设备，该通信设备提供(a)厕所便器组件说明、(b)厕所便器安装说明、(c)厕所便器组件使用说明和(d)厕所便器组件维护说明中的至少一个。这些信息可能以适用于组装待被分配地区的语言和文化风格呈现。

本文描述的所有厕所便器和厕所便器组件可以用于其他没有厕所的应用中,例如在便携的、可移动的或非永久性排泄物处理系统或环境中。例如，本文所述厕所便器和厕所便器组件可用于废物处理系统，包括与上述厕所便器或厕所便器组件流体流通的废物处理管道。这些便携式环境包括汽车、休闲车(“房车(RV)”),小船、轮船、露营车、公共汽车、飞机和可移动的马桶厕所(即，“移动厕所”(Port-A-John)或“便携式马桶”(Johnny On The Spot))。

本领域技术人员应该理解，可以在不脱离本发明主旨的情况下对上面所描述的实施方式作出改变。因此，应当理解本发明不局限于给出的具体实施方式，但旨在覆盖所附权利要求限定的本发明的精神和范围之内的修改。