一种坐便器及其安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及坐便器的技术领域，更具体的说涉及一种具有自动冲洗功能的按压式坐便器及其安装方法。
【背景技术】
[0002]坐便器，俗称马桶，属于建筑给排水材料领域的一种卫生器具。在手动操作的坐便器中，缺少用水量的调节装置，在大解或者小解时，不能有效选用合适的用水量，存在浪费水资源以及操作不方便的问题。在自动冲洗的坐便器中，解决了浪费水资源以及操作不方便的问题，但是需要装配一套相应的电路部分，存在成本高的问题，同时电路部分又有安全隐患的问题。而在市场上的坐便器结构中，不能将原来的老式坐便器进行有效的改装，需要将整套坐便器更换，也存在成本高的问题。然而现有技术中的一般坐便器结构没有有效解决上述的问题。例如中国专利申请公布号CN 102877524 A，申请公布日2013年01月16日，发明创造的名称为一种触摸式马桶冲水控制装置，该专利案公开了一种触摸式马桶的冲水控制结构，通过调节模块、触摸芯片、单片机、电控阀和驱动电路等的结合创新，实现了对每次冲水量的调节，具有节约用水的特点，但是该专利案在每次冲洗时，需要靠手指触摸才能实现，从而存在操作麻烦的问题。又如中国专利授权公告号CN 203222873 U，授权公告日2013年10月02日，发明创造的名称为一种智能化节水坐便器，该专利案公开了一种用于坐便器上的智能化节水装置，通过坐便器主体、冲水系统、水位感应装置和控制芯片等结构的结合创新，实现了该坐便器具有分布合理和减少水资源消耗的特点，但是该专利案的冲水圈、喷水射嘴以及定位孔等结构难以在原有的坐便器上进行改装，用户需要全套购买该坐便器，存在设备成本高的问题。又如中国专利申请公布号CN 103352503 A，申请公布日2013年10月16日，发明创造的名称为马桶清洁剂可调控制装置，该专利案公开了一种马桶清洁剂的调控装置，通过洁剂箱、加注口、开关、出剂口、阀片、蓄水箱、步进电机和控制装置等的结合创新，实现了该马桶具有使清洁剂和冲洗水独立分开，并能够同步实现的特点，但是该专利案的电源采用带插头的电源线，在安装该马桶时需要配备合理的电路布线，增加了马桶的安装成本，同时在沐浴前后容易发生触电或者漏电等事故，存在安全隐患的问题。再如中国专利申请公布号CN 103767617 A，申请公布日2014年05月07日，发明创造的名称为一种马桶，该专利案公开了一种健康卫生的马桶，通过坐便器、水箱总成、红外感应器、微控制器、驱动机构、紫外线灭菌装置和除臭装置等结构的结合创新，实现了该马桶具有健康卫生、除去异味、灭菌和操作简单的特点，但是该专利案在通过冲水管进行冲洗排泄物时，需要人工手动操作，存在操作不方便的问题。本发明通过安装箱、驱动机构、电池和控制芯片的结构及其安装方法的结合创新，提供一种成本低，安装、操作和改装方便，节约水资源，电压低，安全可靠，清洁卫生和适用范围广的坐便器及其安装方法。
【发明内容】
[0003]本发明解决现有技术中一般坐便器没有有效解决操作不方便、改装或设备成本高和电路安全性能低的问题，提供一种坐便器及其安装方法，通过安装箱、驱动机构、电池和控制芯片的结构和使用方法的结合创新，实现该坐便器及其安装方法具有成本低，安装、操作和改装方便，节约水资源，电压低，安全可靠，清洁卫生和适用范围广的特点。
[0004]为了解决上述存在的技术问题，本发明采取下述技术方案:一种坐便器，包括坐便器主体、水箱、安装箱和驱动机构，其特征在于，所述水箱设有进水口和与坐便器主体相连的出水管，所述出水管设有阀片和阀杆，阀杆设有复位弹簧，所述安装箱与水箱相连，安装箱设有直流电源、控制芯片、冲洗按钮、调节模块和红外探头，所述冲洗按钮与阀杆通过驱动机构相连，驱动机构由控制芯片控制，所述控制芯片与直流电源相连，与调节模块相适配，所述红外探头与控制芯片相连。
[0005]在使用时，当人体接近时，红外探头发出感应信号，控制芯片开始计时工作，在人体离开后，红外探头停止工作，控制芯片计算人体在坐便器周围滞留的时间，并将滞留的时间信号作为依据，判断人体是进行小解还是大解，滞留时间的临界值在15-180秒之间，一般设定100秒以内为小解，超过100秒为大解，然后控制芯片通过计算和分析，使驱动机构进行与小解或者大解相对等的动作，带动阀杆向下伸出，使阀片打开，水箱内的生活用水从出水管流入坐便器主体，冲走排泄物。而在直流电源没电时，通过按压冲洗按钮，带动驱动机构和阀杆一起运动，从而达到冲走排泄物的目的。
[0006]坐便器主体和水箱，为该坐便器的主要组成部分，在改装时，可以保留原来的坐便器主体和水箱，降低设备成本，同时本发明的坐便器是对具有伸缩阀杆结构的坐便器的技术创新，也就是说本发明的坐便器是对按压式结构的坐便器的改装；安装箱，用于安装冲洗按钮、驱动机构、直流电源和控制芯片等部件，有效防止水雾或者水汽进入驱动机构和控制芯片等部件；驱动机构和冲洗按钮，配合复位弹簧，均用于阀杆、阀片以及出水管组成的冲洗机构的开启和关闭，驱动机构和复位弹簧实现自动冲洗，冲洗按钮和复位弹簧实现手动冲洗；控制芯片，配合调节模块，用于控制驱动机构和红外探头等电气部件；红外探头，用于计算人体在坐便器周围滞留的时间；直流电源，为控制芯片提供电源，与一般的供电装置相比，减少外部电路的布线和安装，具有电压低，安装方便和安全性好的特点；调节模块，一方面，用于设定小解和大解所需时间的临界值，另一方面，用于设定和调节驱动机构相对于临界值的两个工作时间长度，而且还可以用于设定和调节驱动机构带动阀杆向下伸出的长度，以保证该坐便器既能有效冲洗排泄物，又不浪费水资源，既设定和调节操作方便，形象直观。
[0007]作为优选，所述驱动机构由固定座、步进电机、减速箱、蜗轮和蜗杆组成，所述固定座的下部与步进电机相连，上部与冲洗按钮相连，所述蜗轮和步进电机的主轴分别与减速箱相连，所述蜗杆与蜗轮相适配，蜗杆的下端与阀杆相连，所述步进电机由控制芯片控制，由调节模块设定。调节模块，用于设定小解和大解所需时间的临界值；通过控制芯片和红外探头计算的时间数值与临界值对比，控制芯片对步进电机分别发出两种不同的信号，以冲洗人体的小解或者大解时的排泄物。在工作时，步进电机转动，经减速箱后蜗轮转动，带动蜗杆向下运动，阀杆向下伸出，阀片打开，生活用水从出水管进入坐便器主体，从而冲走排泄物。在冲洗坐便器时，无需人工操作，通过驱动机构进行自动冲洗，具有操作简单的特点。
[0008]作为优选，所述的坐便器还包括固定套和连接套，所述阀杆的上端穿过水箱，与固定套相连，所述复位弹簧的下端与水箱紧密接触，上端与固定套相连，所述连接套与固定套螺纹连接，连接套的上端与固定座紧密接触。在对坐便器进行改装时，不同的坐便器，其内部阀杆的长度不尽相同，通过拧紧或者松开固定套和连接套的螺纹部分，达到调节阀杆长度的目的，方便本发明的坐便器能够适用于不同种类的按压式坐便器的改装。
[0009]作为优选，所述的坐便器还包括推杆，所述安装箱内设有保护盒，所述驱动机构均安装在保护盒内，所述固定座的上端与推杆螺纹连接，所述推杆穿过保护盒，与冲洗按钮螺纹连接。保护盒，主要用于保护步进电机，在湿度大时，有效防止水汽进入电机内部，延长电机的使用寿命；推杆，用于连接冲洗按钮和固定座。
[0010]作为优选，所述的坐便器还包括限位板和限位套，所述推杆的头部设有与限位套相适配的限位头，限位头与固定座螺纹连接，所述限位头和限位套通过限位套相连，所述限位板和限位套与保护盒滑动连接。限位板、限位套和限位头，有效防止冲洗按钮旋转，从而保证蜗轮蜗杆结构连接的稳定性。
[0011]作为优选，所述的坐便器还包括设置在水箱内的清洁剂专用盒，所述清洁剂专用盒设有与水箱相连通的接管，接管上设有与控制芯片相连的流量计，所述进水口上设有与控制芯片相连的流量阀。清洁剂专用盒、流量计和流量阀，在冲洗时，实现清洁剂按一定比例自动流入到水箱中，保证坐便器的每一次冲洗都能使坐便器自动清洁，消除异味，保持卫生。
[0012]作为优选，所述直流电源设有总开关。在人们高温且湿度大时，例如沐浴等情况下，总开关切断电路，有效防止生活用水和清洁剂的浪费，降低成本。
[0013]作为优选，所述直流电源为干电池、移动电源或者充电电池中的一种。用干电池作为电源，具有成本低的特点；移动电源和充电电池，可充电次数多，安全环保。
[0014]作为优选，所述安装箱内设有与控制芯片相连的臭氧发生器。臭氧发生器，用于杀菌和清除坐便器周围的异味。
[0015]应用上述坐便器结构的一种坐便器的安装方法，其特征在于，所述的安装方法为:第一步，通过出水管将水箱与坐便器主体相连，并在出水管上设置阀片和阀杆；第二步，将安装箱装在水箱上，并在安装箱的对应位置上装好驱动机构、直流电源、控制芯片、冲洗按钮、调节模块和红外探头；第三步，将阀杆和驱动机构通过复位弹簧相连；而在调试时，先通过安装箱上的调节模块设置区分大小解的临界时间值，再通过调节模块分别设置大小解时的驱动机构的工作时间，最后通过调节模块设置驱动机构带动阀杆向下伸出的长度。
[0016]在使用时，先通过所述的控制芯片和红外探头计算人体在坐便器周围滞留的时间，并以滞留的时间信号作为依据，判断人体是进行小解还是大解；再控制芯片通过计算和分析后，驱使驱动机构进行与小解或者大解相对等的动作，带动阀杆向下伸出，阀片打开，水箱内的生活用水从出水管流入坐便器主体，冲走排泄物，之后驱动机构和阀杆通过复位弹簧复位；第三步，在直流电源没电时，通过按压冲洗按钮，带动驱动机构和阀杆一起向下伸出，冲走排泄物，之后驱动机构和阀杆通过复位弹簧复位。临界时间值，控制芯片默认人体在坐便器周围的滞留时间小于临界时间值时为小解，当滞留时间不小于临界时间值时为大解；驱动机构的工作时间，对等于阀杆向下伸出的时间，再结合阀杆向下伸出的长度，就可以达到最佳节水的状态，而且阀杆向下伸出的时间和长度均可以调节，以满足不同坐便器的需求。
[0017]由于采取上述的技术方案，本发明提供的一种坐便器及其安装方法具有这样的有益效果:
1.通过安装箱、驱动机构、直流电源和控制芯片及其连接结构的结合创新，实现了对按压式结构的坐便器的改装，保留了原来的坐便器主体和水箱部分，具有改装方便和设备成本低的特点；
2.通过红外探头、控制芯片和步进电机等的结合创新，实现了按压式坐便器的自动冲洗排泄物，无需人工冲洗，操作方便；
3.通过调节模块、控制