一种智能一体化家用资源型厕所的制作方法

本发明属于智能马桶技术领域，具体涉及一种智能一体化家用资源型厕所。

背景技术：

目前城市居民所产生的人类排泄物经过处理后排放的只是极少部分，大部分直接排放到污水管道，进入污水处理厂或流入三级化粪池，由抽粪车清运、填埋及流入江河湖海，人类的排泄物每年的排放量高达数亿吨，需要消耗大量的水冲洗厕所，造成污水处理厂的工作量大且消耗大量水资源。

在人们生活环境中，有数以万计的微生物在生息繁殖，它们的存在对生态环境的平衡以及对有机物质的分解起到举足轻重的作用。微生物菌群在适宜繁殖生长的温度和湿度能有效地产出蛋白酶，脂肪酸，水解酶，纤维酶，将粪便中的高分子有机物分解成容易被微生物摄取的低分子有机物，低分子有机物可转化成co2、h2o形态释放。

微生物降解粪便的生化处理机采用抽粪泵将粪池中的粪便输送到生化处理机进行处理，但粪池中往往有意料不到的杂物，容易造成抽粪泵故障和管路阻塞，影响泵机和生化处理机正常运行，而且粪池中的水分过多，如直接送入生化处理机也影响生化处理机的处理效果。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的粪便处理难、效率低且资源浪费等问题，提供了一种智能一体化家用资源型厕所，确保粪尿从源头实施分离，有利于对粪尿进行分别处理和资源化利用。

根据本发明实施例的一种智能一体化家用资源型厕所，包括：便盆体和粪尿分离装置，所述便盆体内限定有便池、容粪腔和集液腔，所述便池的顶部敞开，所述容粪腔和所述集液腔均位于所述便池的下方且分别独立连通所述便池，所述粪尿分离装置设在所述便池的底部用于将粪尿分离成液状物和固状物，并引导所述液状物进入所述集液腔，引导所述固状物进入所述容粪腔。

根据本发明实施例的智能一体化家用资源型厕所，通过在便盆体内限定出便池、容粪腔和集液腔，并利用粪尿分离装置对粪尿进行分离，将液态的尿液分离出来排到集液腔内，将剩余的固状粪便排入容粪腔内，结构简单，易于操作，并从源头上实现了粪尿中尿液和粪便的分离，有利于对粪尿的分别处理和资源化利用。

根据本发明的一个实施例，所述容粪腔位于所述便池的正下方，所述便池的底部形成有连通所述便池与所述容粪腔的卸粪孔，所述粪尿分离装置包括：托板、集液槽、驱动组件和刮皮结构，所述托板设在所述卸粪孔的下方并在第一位置和第二位置之间滑动，当所述托板位于所述第一位置时封闭所述卸粪孔，当所述托板位于所述第二位置时打开所述卸粪孔，所述集液槽沿所述托板的边沿延伸，且所述集液槽的顶部敞开用于承接所述托板上流出的所述液状物，所述集液槽的底部连通所述集液腔，所述驱动组件设在所述便盆体上并与所述托板相连用于驱动所述托板在所述第一位置和所述第二位置之间滑动，所述刮皮结构设在所述托板上方且位于所述托板靠近所述驱动组件的一侧，所述刮皮结构在所述托板从所述第一位置滑动至所述第二位置时将所述托板上的所述固状物刮移至所述卸粪孔内。

根据本发明的一个实施例，所述驱动组件包括：螺纹杆、螺纹活动套管和驱动电机，所述螺纹杆沿所述第一位置到所述第二位置的方向延伸，所述螺纹活动套管与所述托板相连并套设在所述螺纹杆上，且所述螺纹活动套管与所述螺纹杆螺纹配合，所述驱动电机与所述螺纹杆相连并驱动所述螺纹杆正向或反向旋转。

根据本发明的一个实施例，所述驱动组件还包括：控制器，所述控制器设在所述便盆体上并电连接所述驱动电机，所述控制器控制所述驱动电机带动所述托板从所述第一位置移动至所述第二位置，然后再移动至所述第一位置。

根据本发明的一个实施例，所述智能一体化家用资源型厕所还包括：排气管，所述排气管的一端连接所述便盆体并连通所述容粪腔，所述排气管的另一端连通室外大气，且所述排气管内设有连通所述控制器的排气风机。

根据本发明的一个实施例，所述集液槽位于所述托板的前沿的下方，所述托板在从前往后的方向上逐渐向上倾斜。

根据本发明的一个实施例，所述便盆体包括：便盆本体和踏板，所述便池和所述容粪腔限定在所述便盆本体内，所述便盆本体的顶部形成有用于支撑用户臀部的座圈，所述座圈围绕所述便池顶部的敞开口设置，所述踏板设在所述便盆本体的前方用于支撑用户的脚部，所述集液腔限定在所述踏板内。

根据本发明的一个实施例，所述智能一体化家用资源型厕所还包括：搅拌装置，所述搅拌装置可旋转地设在所述容粪腔内，所述容粪腔内设有用于分解所述固状物的微生物。

根据本发明的一个实施例，所述搅拌装置包括：水平延伸的搅笼和搅动电机，所述搅笼可旋转地设在所述容粪腔内，所述搅笼上设有多个沿所述搅笼的径向延伸的搅动齿，多个所述搅动齿沿所述搅笼的轴向间隔开设置，所述搅动电机与所述搅笼相连并驱动所述搅笼正向或反向旋转。

附图说明

图1为根据本发明实施例的智能一体化家用资源型厕所的结构示意图；

图2为沿图1中a-a线的剖视图；

图3为根据本发明实施例的智能一体化家用资源型厕所的俯视图；

图4为沿图3中b-b线的剖视图；

图5为图4中c处放大图。

图中：

100：智能一体化家用资源型厕所；1：便盆体；2：便池；3：容粪腔；4：集液腔；5：粪尿分离装置；6：卸粪孔；7：托板；8：集液槽；9：驱动组件；10：刮皮结构；11：螺纹杆；12：螺纹活动套管；13：驱动电机；14：便盆本体；15：踏板；16：盖板；17：搅拌装置；18：搅笼；19：搅动电机；20：连接片；21：轴承座；22：前油封；23：后油封；24：搅动齿；25：控制器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图5所示，根据本发明实施例的一种智能一体化家用资源型厕所100，包括：便盆体1和粪尿分离装置5，便盆体1内限定有便池2、容粪腔3和集液腔4，便池2的顶部敞开，容粪腔3和集液腔4均位于便池2的下方且分别独立连通便池2，粪尿分离装置5设在便池2的底部用于将粪尿分离成液状物和固状物，并引导液状物进入集液腔4，引导固状物进入容粪腔3。

其中，通过在便盆体1内限定出便池2、容粪腔3和集液腔4，并利用粪尿分离装置5对粪尿进行分离，将液态的尿液分离出来排到集液腔4内，将剩余的固状粪便排入容粪腔3内。

根据本发明实施例的智能一体化家用资源型厕所100结构简单，易于操作，并从源头上实现了粪尿中尿液和粪便的分离，有利于对粪尿的分别处理和资源化利用。

例如，排至便池2内的粪便由于去除了过多的尿液，改变了粪便中水分过多的状况，在微生物作用下，粪便数小时后即开始分解，8～12小时基本分解完毕，减量率在90％以上，有效提高了粪便的生化处理放果，粪便收集装置内的残剩物定期清除，残剩物是一种优质有机肥，可改良土壤土质，用于绿化、花卉养植，达到粪便处理就地化、减量化、无害化、资源化的目的。

根据本发明的一个实施例，容粪腔3位于便池2的正下方，便池2的底部形成有连通便池2与容粪腔3的卸粪孔6，粪尿分离装置5包括：托板7、集液槽8、驱动组件9和刮皮结构10，托板7设在卸粪孔6的下方并在第一位置和第二位置之间滑动，托板7通过导轨结构滑动装配在卸粪孔6的下方，导轨结构的延伸方向平行于托板7的平移方向，导轨结构既具有支撑作用，也能起到很好的导向作用，实现了对托板7的定向平移。导轨结构包括导槽以及与导轨滑动装配的导轨，其中导槽和导轨的其中一个与托板7固定连接、另一个与便盆体1固定连接。本实施例中托板7的左右两侧均设置有导轨结构，两侧的导轨结构起到了很好的支撑导向作用。

当托板7位于第一位置时封闭卸粪孔6，当托板7位于第二位置时打开卸粪孔6，集液槽8沿托板7的边沿延伸，且集液槽8的顶部敞开用于承接托板7上流出的液状物，集液槽8的底部连通集液腔4，其中，集液槽8可以通过管道连通集液腔4，驱动组件9设在便盆体1上并与托板7相连用于驱动托板7在第一位置和第二位置之间滑动，刮皮结构10设在托板7上方且位于托板7靠近驱动组件9的一侧，刮皮结构10在托板7从第一位置滑动至第二位置时将托板7上的固状物刮移至卸粪孔6内。

用户在上厕所过程中，粪尿混合物通过便池2底部的卸粪孔6集中在托板7上，粪尿中的尿液是液状物，随着托板7的表面流动，在托板7的引导作用下汇集在集液槽8内，最后排入集液腔4内，待尿液分离后，托板7上只剩余粪尿中的固状物，驱动电机13驱动托板7从第一位置移动至第二位置并打开卸粪孔6，托板7平移的过程中，刮皮结构10会刮移托板7上的固状物，从而将固状物推移至托板7下方的容粪腔3内，由此实现粪尿中固状物和液状物的分离。

根据本发明的一个实施例，驱动组件9为螺纹杆11驱动装置，驱动组件9包括：螺纹杆11、螺纹活动套管12和驱动电机13，螺纹杆11沿第一位置到第二位置的方向延伸，螺纹活动套管12与托板7相连并套设在螺纹杆11上，且螺纹活动套管12与螺纹杆11螺纹配合，驱动电机13与螺纹杆11相连并驱动螺纹杆11正向或反向旋转。

螺纹杆11通过螺纹活动套管12与托板7螺纹装配，从而将驱动电机13的旋转运动转换成托板7的平移运动，结构简单，配合方便，并且造价低廉，经济实惠。

具体而言，如图1和图2所示，驱动组件9设在托板7的后方，驱动电机13通过电机支架固定在便盆体1上，可以是设置在便盆体1的内部，驱动电机13的输出轴与螺纹杆11相连，也可以采用丝杆电机代替驱动电机13好饿螺纹杆11，本实施例中螺纹杆11沿着前后方向延伸布置，托板7的后侧固定有连接片20，螺纹活动套管12连接在连接片20上且位于托板7的下方，防止粪尿落在驱动组件9上造成驱动组件9的损坏，螺纹活动套管12套设在螺纹杆11上，驱动电机13带动螺纹杆11旋转的过程中托板7的前后移动，从而实现托板7在第一位置和第二位置之间滑动。

根据本发明的一个实施例，驱动组件9还包括：控制器25，控制器25设在便盆体1上并电连接驱动电机13，控制器25控制驱动电机13带动托板7从第一位置移动至第二位置，然后再移动至第一位置。

根据本发明的一个实施例，智能一体化家用资源型厕所100还包括：排气管，排气管的一端连接便盆体1并连通容粪腔3，排气管的另一端连通室外大气，且排气管内设有连通控制器25的排气风机。通过设置排气管并在排气管内设置排气风机，可以将容粪腔3内的异味气体排到室外，防止污染室内空气，为用户提供一个舒适的使用环境。

利用控制器25控制驱动电机13和排气风机工作，例如用户便后电动控制器25，控制器25控制驱动电机13工作，进而完成托板7的移动工序实现粪尿分离，完成粪尿分离1.5分钟后，排气风机工作排出异味气体，简化了用户的操作过程，用户仅需电动控制器25，智能一体化家用资源型厕所100便可自行完成粪尿分离和排气等工作。

根据本发明的一个实施例，集液槽8位于托板7的前沿的下方，托板7在从前往后的方向上逐渐向上倾斜，托板7的倾斜角度可以控制在10°以内，由于液状物的流动性好于固状物的流动性，通过设置小角度倾斜的托板7，在保证固状物在托板7上不滑动的情况下促进液状物在托板7上流动，进入促进液状物和固状物的分离。

根据本发明的一个实施例，便盆体1包括：便盆本体14、踏板15和盖板16，便池2和容粪腔3限定在便盆本体14内，便盆本体14的顶部形成有用于支撑用户臀部的座圈，座圈围绕便池2顶部的敞开口设置，踏板15设在便盆本体14的前方用于支撑用户的脚部，集液腔4限定在踏板15内，盖板16可枢转地连接在便盆本体14上用于打开或关闭便池2的敞开口。

通过将便盆体1分割成便盆本体14、踏板15和盖板16，降低了便盆体1的制作工艺的难度，有利于降低便盆体1的生产成本，而且可以防止集液腔4和容粪腔3内的容纳物再次混合。

根据本发明的一个实施例，踏板15的高度低于便盆本体14高度的二分之一，踏板15的高度高于便盆本体14高度的三分之一，用户蹲坐在便盆本体14上时，双脚踩踏在上述尺寸的踏板15上，可以提升用户的舒适度，为用户上厕所提供方便。

根据本发明的一个实施例，智能一体化家用资源型厕所100还包括：搅拌装置17，搅拌装置17可旋转地设在容粪腔3内，容粪腔3内设有用于分解固状物的微生物。

根据本发明的一个实施例，搅拌装置17包括：水平延伸的搅笼18和搅动电机19，搅笼18可旋转地设在容粪腔3内，其中搅笼18可以沿前后方向延伸，搅笼18的后端均设有轴承座21，搅笼18后端可旋转地连接在轴承座21上，搅动电机19设在容便腔的前方，容粪腔3的侧壁上形成有通孔，搅笼18的前端贯穿通孔连接搅动电机19。轴承座21上套设有后油封23，防止容便腔中的粪便侵蚀轴承，通孔的内壁与搅笼18的外壁之间设有前油封22，防止容粪腔3的粪便通过通孔流出。搅笼18上设有多个沿搅笼18的径向延伸的搅动齿24，搅动齿24与搅笼18轴线之间的夹角可以是90°，也可以是90°-75°之间的其他角度。多个搅动齿24沿搅笼18的轴向间隔开设置，搅动电机19与搅笼18相连并驱动搅笼18正向或反向旋转，通过设置搅动齿24可以提升搅拌装置17的搅动效果。

其中，搅动电机19电连接控制器25，控制器25可以控制搅动电机19在完成粪尿分离与排气风机工作之前这段时间内工作，搅动电机19工作完成后再进行排气，可以提升排气效率，也可以控制搅动电机19在特定的时间段工作，或是间隔性的工作。

通过在容粪腔3内设置上述结构的搅拌装置17，可以促进容粪腔3内的粪便搅动，进而促进容粪腔3中的微生物分解固状物。

根据本发明的一个实施例，便池2的直径在从上到下的方向上逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，智能一体化家用资源型厕所100还包括：设在容粪腔3顶壁上的监测装置，监测装置能够监测容粪腔3内的固状物并在固状物量达到设定的临界值时发出警报。监测装置的设置能够对容粪腔3内的固状物进行监测，当容粪腔3内的固状物过多时，监测装置会向操作人员发出警报，从而提醒操作人员及时的清理容粪腔3，避免了容粪腔3内的固状物过多泄漏。

根据本发明的一个实施例，监测装置包括plc控制系统、蜂鸣器和测距传感器。通过测距传感器能够测出容粪腔3内固状物的上升量，并将固状物的上升量传递给plc控制系统，当固状物的上升量达到设定的临界值时，plc控制系统会控制蜂鸣器发出警报，该监测装置结构简单，造价低廉。

具体而言，本实施例中测距传感器为红外测距传感器，红外测距传感器的光线发射方向沿着上下进行设置，当容粪腔3内的固状物积聚时，容粪腔3内的固状物的表面高度会相应的上升，由于红外线是垂直打在固状物表面上的，固状物表面高度的变化会导致红外线测距传感器测量距离的缩减，测距传感器的测量距离是实时的传递至plc控制系统中的，这样只需要在plc控制系统内提前编入相应的程序并设定对应的临界值即可对测距传感器的测量距离进行监控，当固状物表面的上升量达到临界值后，plc控制系统即会向蜂鸣器发送电信号，从而蜂鸣器发出声响进行报警，当操作人员听到警报后需要清理容粪腔3。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。