专利名称：自动发泡粉碎处理的节水厕具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及节水卫生厕具，特别涉及一种具有除臭消毒杀菌功能 的节水卫生厕具。
技术背景我国约有300个大、中、小城市不同程度的缺水，近年来由于气候的 变化，干旱地区扩大，黄河断流，长江水位和北方地下水位不断下降，人 类赖以生存的水资源，日趋减少，特别是卫生厕具用水耗费惊人，冲洗厕 具的污水排放流入江河湖泊后，对生态环境和淡水资源造成破坏，若不用 水冲洗厕具又臭气熏天，蚊虫病菌肆意传播，对人的身体健康造成威胁， 因此，亟待一种既节水除臭又对粪便的源头消毒灭菌的厕具
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种自动发泡粉碎处理的 节水厕具，它可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，节约水资源， 改善如厕环境。
本实用新型的目的是这样实现的一种自动发泡粉碎处理的节水厕具，包括便液处理装置、自动发泡装 置以及大便盆、小便斗、电控器，所述便液处理装置由垃圾处理器、储粪 箱、储药箱组成，该垃圾处理器装在大便盆的下方，垃圾处理器的入口与 大便盆的排放口连通，垃圾处理器的出口经过排放管与储粪箱连通，所述 储粪箱内设置有第一排污泵，第一排污泵的进口与储粪箱连通，第一排污 泵的出口与排污管连通；所述小便斗经过输尿管与储粪箱连通；储药箱经 过加药导管与储粪箱连通，该加药导管的管路上跨接有加药泵；所述自动 发泡装置由空气压縮机、发泡箱、泡沫输送管组成，空气压縮机经过输气 管与曝气头连接，曝气头设置在发泡箱内，发泡箱经泡沫输送管与大便盆 连通；所述空气压縮机、垃圾处理器、第一排污泵、加药泵都与电控器连 接。
所述排污管经过三通与反冲洗管以及第一泄放管连通，反冲洗管的管 口伸入到大便盆内，反冲洗管的管路上串接有常开电动阀门，第一泄放管 的管路上串接有常闭电动阀门。
所述排污管与反冲洗管连通，反冲洗管的管口伸入到大便盆内，所述 储粪箱内设置有第二排污泵，第二排污泵的进口与储粪箱连通，第二排污 泵的出口与第二泄放管连通。
所述储粪箱的上部装有液位传感器，所述大便盆的上方装有光电开关， 大便盆的两侧有踏板，踏板的底部装有重力传感器，所述液位传感器、光电 开关、重力传感器都与电控器连接，所述发泡箱、储粪箱、储药箱下部设 置有电热器，该电热器通过温控器与电源连接。本实用新型有以下积极有益效果
本产品可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，自动发泡装置 在电控器控制下产生泡沫填充大便盆，用泡沫封闭厕具，由电控器控制完 成除臭、消毒、杀菌、粪便处理、循环冲洗和自动排放，节约大量水资源。 改善如厕环境。
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
图3是图1中垃圾处理器的结构示意图。
图4是本实用新型电控器中单片机的电路原理图。
图5是本实用新型电控器中电源电路及重力传感器接口电路的原理图。
图6是本实用新型电控器中执行电路的原理图。
图7是本实用新型电控器中传感器灵敏度选择电路的原理图。
图8是本实用新型电控器中语音电路的原理图。
图9是本实用新型电控器中温控器的外部接线图。
图中标号l.传感器2.小便斗3.排尿管4.踏板5.反光板6.大便盆7.泡沫8.Z形管9.管口10.垃圾处理器ll.光电开关12.泡沫导管13.发泡箱14.添加发泡液口15.液位报警器16.空气压縮机17.输气管18.曝气头19.发泡液20.液位传感器21.排放管22.储粪箱23.粪液24.电控器 25.电热器26.第一排污泵27.测温探头29.除臭杀菌药剂 32.加药口 35.第一泄放管 38.反冲洗管 41.电机 45.排放口30.液位报警器 33.加药导管 36.第二排污泵39.常开电动阀门42.刀头46.出口43.主轴 47.壳体28.加药泵 31.储药箱 34.排污管 37第二泄放管 40.常闭电动阀门 44.温控器具体实施方式
实施例一，请参照图1,本实用新型是一种自动发泡粉碎处理的节水 厕具，包括便液处理装置、自动发泡装置以及大便盆6、小便斗2、电控器 24，便液处理装置由垃圾处理器IO、储粪箱22、储药箱31组成，该垃圾 处理器10装在大便盆6的下方，垃圾处理器10的入口与大便盆6的排放 口连通，垃圾处理器10的出口经过排放管21与储粪箱22连通，储粪箱 22内设置有第一排污泵26，第一排污泵26的进口与储粪箱22连通，第一 排污泵26的出口与排污管34连通；小便斗2经过输尿管3与储粪箱22 连通；储药箱31经过加药导管33与储粪箱22连通，该加药导管33的管 路上跨接有加药泵28;自动发泡装置由空气压縮机16、发泡箱13、泡沬 输送管12组成，空气压縮机16经过输气管17与曝气头18连接，曝气头 18设置在发泡箱13内，发泡箱13经泡沫输送管12与大便盆6连通；空 气压縮机16、垃圾处理器10、第一排污泵26、加药泵28都与电控器24 连接。排污管34经过三通与反冲洗管38以及第一泄放管35连通，反冲洗管 38的管口 9伸入到大便盆6内，反冲洗管38的管路上串接有常开电动阀 门39，第一泄放管35的管路上串接有常闭电动阀门40。请参照图1、图3，垃圾处理器10由筒形壳体47、电机41、刀头42 组成，电机41安装在壳体47的底部中央，刀头42安装在电机41的主轴 43上。垃圾处理器10的入口与大便盆6的排放口 45连接，垃圾处理器10 的出口 46经过Z形管8与排放管21连通。垃圾处理器10也可以采用市售标准产器，如美国"格莱达"电器生产 的A320型垃圾处理器。储粪箱22的上部装有液位传感器20，液位传感器与电控器24连接， 大便盆6的上方装有光电开关11,该光电开关11与电控器24连接，光电 开关11置于踏板4的末端上方，与反光板5配合使用，以探测泡沫7位置
的高低。光电开关11和反光板5利用现有市售产品，如可以采用浙江洞头 光电开关厂E18—RZNK型号的光电开光。请参照图4、图5、图6、图7、图8，本实用新型的电控器包括电源 电路、传感器接口电路、单片机电路、驱动电路、语音电路。请参照图5，电源电路由双次级变压器、桥式整流电路、78系列三端 稳压器、LM317调压稳压器、滤波电路组成。输入的交流220V电压经过电 源电路降压、整流、稳压和滤波后输出+12V、 +5￥和独立的+1(^三组直流 电压，为整个系统提供工作电源。请参照图1、图9，液位传感器20、光电开关ll、重力传感器l都与电 控器24连接，发泡箱13、储粪箱22、储药箱31下部设置有电热器25， 该电热器25通过温控器44与电源连接。请参照图1、图5，大便盆6的两侧有踏板4，踏板4的底部有重力传 感器1，该重力传感器1的接口电路由接线端子JZ4和运算放大器IC7B组 成，运算放大器IC7B的型号为LM358，重力传感器1的电压信号先经运算 放大器IC7B处理，然后送入单片机IC3的I/O端口 RAO进行A/D模数转换 和逻辑判断，从而判断是否有人如厕。请参照图7,为了适应不同重量的人使用，单片机IC3还外接有由十 位拨码开关S1构成的传感器灵敏度选择电路，使调试更方便。十位拨码 开关Sl的十个输入端都经过电阻R31与电源连接，十位拨码开关Sl的输 出端分别与单片机IC3的RBO、 RB1、 RB2、 RB3、 RB4、 RB5、 RB6、 RB7、 REO、 RE1、 RE2端口连接。请参照图4，光电开关ll的接口电路包括接线端子JZ8和光电耦合器 IC10，光电开关11产生的开关信号经过光耦隔离并转换为电压信号送至单 片机IC3的1/0端口 (C端口的第7 口 RC7)。光电耦合器IC10将控制电路 与信号部分进行电气隔离，提高了系统的抗干扰能力。液位传感器20的接口电路包括接线端子JZ6和光电耦合器IC9，液位 传感器20反馈的信号经过光耦隔离后送至单片机IC3的I/O端口 (C端口 的第6 口 RC6)。液位传感器20使用广州铭瑞企业有限公司生产的MR—L4 型传感器。单片机IC3选用美国微晶(Microchip)公司PIC系列的16F74单片机， 该单片机为8位嵌入式控制器，其内部除集成有上电复位电路、监视定时 器WDT(看门狗)、用户可选择振荡器外还内置了 A/D模数转换、电压比较 器、捕捉输入脉宽调制输出部件、通信部件等。单片机IC3采用+5V单电源供电，光电开关ll、重力传感器l以及液 位传感器20感知的开关信号和电压信号接入单片机IC3相应的I/O 口，在 完成A/D模数转换和逻辑判断后，单片机IC3通过I/0端口 C和端口 D向 驱动电路和语音电路发出控制指令。语音电路由美国ISD公司大规模语音处理芯片IC5(型号为ISD4002)
及音频功率放大器IC6 (型号为LM386)组成。语音处理芯片IC5内含振荡器、防混淆滤波器、平滑滤波器、自动静 噪、高密度闪存及微处理器串行通信接口。芯片的全部操作均为单片机通 过通信接口送入，配合控制电路的工作送出相对应的提示音或背景音乐。音频功率放大器IC6为1W功率放大，通过电位器PR1调节输入的音 频电压，继而调节扬声器的输出音量，扬声器与接口JZ3连接。请参照图6，本实用新型的执行电路由驱动芯片ICll、继电器Jl至 J7以及发光二极管LED2至LED8组成，驱动芯片IC11的型号为ULN2003， ULN2003是一种晶体管阵列集成电路，其内部集成了多路达林顿功率晶体 管及反压保护二极管。驱动芯片IC11的输入端IN1至IN7分别与单片机IC3的RD0至RD6 端口连接。单片机IC3的输出端0UT1至0UT7分别与继电器Jl至J7的线 圈连接。继电器Jl的常开触点J1A串接在空气压縮机16的供电回路上。 继电器J2的常开触点J2A串接在第一排污泵26的供电回路上。 继电器J3的常开触点J3A串接在电机41的供电回路上。 继电器J4的常开触点J4A串接在加药泵28的供电回路上。 继电器J5的常开触点J5A串接在常开电动阀门39的供电回路上。 继电器J6的常开触点J6A串接在常闭电动阀门40的供电回路上。 继电器J7的常开触点J7A串接在第二排污泵36的供电回路上。 当单片机IC3输出高电位时，驱动芯片IC11中与之相联的这一路晶体 管导通，驱动该路继电器的线圈吸合，从而驱动执行部件，继电器的驱动电 压为DC12V，其触点容量10A250V，可以满足本系统各执行部件的功率要求。 发光二极管LED2至LED8起到指示灯的作用，当驱动芯片IC11的某一路晶 体管工作时，与该支路连接的发光二极管点亮，起到状态指示作用。发泡箱13中的液位报警器15采用广州铭瑞企业有限公司生产的 MR16160—S型液位报警器。加药箱31中的液位报警器30采用广州铭瑞企 业有限公司生产的MR—L1型液位报警器。液位报警器15、 30主要由磁簧 开关和浮子组成，浮子内有磁性材料，浮子随被测液位上下移动时，触动 磁簧开关而报警。本实用新型的工作原理是接通电源后，光电开关11发射红外光线经 反光板5返回，测得大便盆6内无泡沬7后传输信号经光电耦合器IC10 耦合给单片机IC3，单片机IC3按照程序的设定，其I/0端口RDO发出高 电平信号给驱动芯片IC11，驱动芯片IC11的输出端0UT1输出低电平信号， 继电器Jl的线圈得电，其常开触点J1A闭合，接通空气压縮机16的电源， 空气压縮机16开始工作，把压縮空气经输气管17输送至曝气头18产生气 泡，使发泡液19生成泡沫7，泡沫7经泡沫输送管12送至大便盆6中， 当泡沬7的数量高出大便盆6时，泡沬7阻挡光电开关11发出的红外光线，使光电开关11无法接收到反光板5反射回的光线，此时，光电开关ll把 信号反馈给单片机IC3,单片机IC3的I/O端口 RD0发出低电平信号给驱 动芯片ICll，驱动芯片IC11的输出端0UT1输出高电平信号，继电器J1 的线圈失电，其常开触点打开，切断空气压縮机16的电源，使其停止工作， 发泡停止；当泡沫7消耗降后，光电开关11发射红外光线经反光板5返回， 又开始工作，这样周而复始，循环工作一直保持大便盆6内泡沫7持平。 空气压縮机16可以采用广东创星电器有限公司生产的EP — 9000型压縮机。当发泡液19用完时，液位报警器15内的浮子随液位移动至下限位置 时，触动磁簧开关，与磁簧开关相连的蜂鸣器发音报警，提示工作人员从 添加发泡液口 14处加入发泡液19。当有人踏上踏板4如厕时，重力传感器1探测到压力，其输出信号先经 运算放大器IC7B处理,然后送入单片机IC3的I/O端口 RAO进行A/D模数 转换和逻辑判断，这时单片机调用延时程序，开始等待，当人离开后，重 力传感器1又把信号传送到单片机IC3。单片机IC3的I/O端口 RD1、 RD2发出高电平信号给驱动芯片IC11的 输入端IN2、 IN3，驱动芯片IC11的输出端0UT2、 0UT3输出低电平信号， 使继电器J2、 J3的线圈得电，其常开触点J2A、 J3A闭合，接通第一排污 泵26和垃圾处理器的电机41的电源，第一排污泵26开始工作，此时常闭 电动阀门40是关闭的，常开电动阀门39是打开的，第一排污泵26把储粪 箱22中的已添加了除臭杀菌剂29的粪液23抽出，经过排污管34、反冲 洗管38送到大便盆6内冲洗厕盆，同时，垃圾处理器10也开始工作，把 大便盆6排放口 45排出的污物切割碎，碎物由垃圾处理器10的出口 46 排出，经Z形管8和排污管21进入储粪箱22中。当有人如厕时，单片机IC3的I/O端口 RD3发出高电平信号给驱动芯 片IC11的输入端IN4,驱动芯片IC11的输出端0UT4输出低电平信号，使 继电器J4的线圈得电，其常开触点J4A闭合，接通加药泵28的电源，加 药泵28工作，把储药箱31中的除臭杀菌剂29通过加药导管33送入储粪 箱22和粪液23混合。当除臭剂杀菌29用完时，液位报警器30内的浮子随液位移动至下限 位置时，触动磁簧开关，与磁簧开关相连的蜂鸣器发音报警，提示工作人 员从加药口 32处加入除臭杀菌剂29。当储粪箱22中的粪液23增多，液面上升到液位传感器20的位置时， 液位传感器20输出信号经光电耦合器IC9耦合给单片机IC3，单片机IC3 按照程序的设定，其I/0端口RD1、 RD4、 RD5发出高电平信号给驱动芯片 ICll，驱动芯片IC11的输出端0UT2、 0UT5、 0UT6输出低电平信号，继电 器J2、 J5、 J6的线圈得电，其常开触点J2A、 J5A、 J6A闭合，接通第一排
污泵26的电源，启动常开电动阀门39关闭、常闭电动阀门40打开，第一 排污泵26开始工作，将储粪箱22中的粪液23通过第一泄放管35排走， 当设定的时间到达后，单片机IC3的端口RD1、 RD4、 RD5发出低电平信号 给驱动芯片ICll，切断第一排污泵26的电源，使常开电动阀门39、常闭 电动阀门40复位，这样就完成了一个排污周期。请参照图l、图9，在寒冷地区，为防止粪液、发泡液和管路的冻结， 发泡箱13、储粪箱22、储药箱31下部设置有电热器25，该电热器25通 过温控器44与电源连接。电热器25由温控器44控制，温控器44可以采 用沈阳市鑫源电器有限公司生产的8808/10DW型可调节温控器，温控器44 有六个外部接线端子，其中接线端子N、L通过导线与220伏交流电源连接， 接线端子Sl、 S2通过导线与测温探头27连接，接线端子Nl、 Ll通过导线 与电热器25连接。测温探头27设置在电热器25上。用户可通过温控器 44面板上旋钮设定电热器25的加热温度上限值和下限值。温控器44上有 最低防冻温为8。C度。当电热器的温度升高到上限值时，温控器44可以自 动切断电热器25的电源，当电热器的温度降低到下限值时，温控器44可 以自动接通电热器25的电源，从而实现加热保温自动控制。实施例二，本实施例中，排污管34与反冲洗管38连通，反冲洗管38 的管口 9伸入到大便盆6内，储粪箱22内设置有第二排污泵36，第二排 污泵36的进口与储粪箱22连通，第二排污泵36的出口与第二泄放管37 连通。本实施例的工作原理与实施例一基本相同，由于增设了第二排污泵 36，所以，不需要使用常开电动阀门39、常闭电动阀门40。单片机IC3 根据液位传感器20反馈的信号控制第二排污泵36工作。当储粪箱22中的粪液23增多，液面上升到液位传感器20的位置时， 液位传感器20输出信号经光电耦合器IC9耦合给单片机IC3，单片机IC3 按照程序的设定，其I/0端口 RD6发出高电平信号给驱动芯片ICll，驱动 芯片IC11的输出端0UT7输出低电平信号，继电器J7的线圈得电，其常开 触点J7A闭合，接通第二排污泵36的电源，第二排污泵36开始工作，将 储粪箱22中的粪液23通过第二泄放管37排走，当设定的时间到达后，单 片机IC3的端口 RD6发出低电平信号给驱动芯片IC11，切断第二排污泵36 的电源，这样就完成了一个排污周期。
权利要求1、一种自动发泡粉碎处理的节水厕具，包括便液处理装置、自动发泡装置以及大便盆(6)、小便斗(2)、电控器(24)，其特征在于所述便液处理装置由垃圾处理器(10)、储粪箱(22)、储药箱(31)组成，该垃圾处理器(10)装在大便盆(6)的下方，垃圾处理器(10)的入口与大便盆(6)的排放口连通，垃圾处理器(10)的出口经过排放管(21)与储粪箱(22)连通，所述储粪箱(22)内设置有第一排污泵(26)，第一排污泵(26)的进口与储粪箱(22)连通，第一排污泵(26)的出口与排污管(34)连通；所述小便斗(2)经过输尿管(3)与储粪箱(22)连通；储药箱(31)经过加药导管(33)与储粪箱(22)连通，该加药导管(33)的管路上跨接有加药泵(28)；所述自动发泡装置由空气压缩机(16)、发泡箱(13)、泡沫输送管(12)组成，空气压缩机(16)经过输气管(17)与曝气头(18)连接，曝气头(18)设置在发泡箱(13)内，发泡箱(13)经泡沫输送管(12)与大便盆(6)连通；所述空气压缩机(16)、垃圾处理器(10)、第一排污泵(26)、加药泵(28)都与电控器(24)连接。
2、 如权利要求l所述的自动发泡粉碎处理的节水厕具，其特征在于 所述排污管(34)经过三通与反冲洗管(38)以及第一泄放管(35)连通， 反冲洗管(38)的管口 (9)伸入到大便盆(6)内，反冲洗管(38)的管 路上串接有常开电动阀门(39)，第一泄放管(35)的管路上串接有常闭电 动阀门(40)。
3、 如权利要求l所述的自动发泡粉碎处理的节水厕具，其特征在于 所述排污管(34)与反冲洗管(38)连通，反冲洗管(38)的管口 (9)伸 入到大便盆(6)内，所述储粪箱(22)内设置有第二排污泵(36)，第二 排污泵(36)的进口与储粪箱(22)连通，第二排污泵(36)的出口与第 二泄放管(37)连通。
4、 如权利要求l所述的自动发泡粉碎处理的节水厕具，其特征在于 所述储粪箱(22)的上部装有液位传感器(20),所述大便盆(6)的上方 装有光电开关(11)，大便盆(6)的两侧有踏板(4)，踏板(4)的底部装 有重力传感器(1)，所述液位传感器(20)、光电开关(11)、重力传感器(1)都与电控器(24)连接，所述发泡箱(13)、储粪箱(22)、储药箱(31) 下部设置有电热器(25)，该电热器(25)通过温控器(44)与电源连接。
专利摘要一种自动发泡粉碎处理的节水厕具，其便液处理装置由垃圾处理器、储粪箱、储药箱组成，垃圾处理器装在大便盆的下方，垃圾处理器的入口与大便盆的排放口连通，垃圾处理器的出口经过排放管与储粪箱连通，储粪箱内设置有第一排污泵，第一排污泵与排污管连通；小便斗经过输尿管与储粪箱连通；储药箱经过加药导管与储粪箱连通，加药导管的管路上跨接有加药泵；自动发泡装置由空气压缩机、发泡箱、泡沫输送管组成，空气压缩机经过输气管与发泡箱内的曝气头连接，发泡箱经泡沫输送管与大便盆连通；空气压缩机、垃圾处理器、第一排污泵、加药泵都与电控器连接。本产品可以在没有水源，没有污水管线的情况下使用，节约水资源，改善如厕环境。
文档编号G05D23/19GK201005613SQ20072014115
公开日2008年1月16日 申请日期2007年3月28日 优先权日2007年3月28日
发明者苏金贵 申请人:苏金贵