一种智能生物降解马桶的制作方法

本实用新型涉及一种马桶，尤其涉及一种智能生物降解马桶。

背景技术：

在我国广大的农村地区，由于卫生系统的缺乏及传统旱厕的应用引发的一系列环境污染及健康安全问题日益严重，致使农村厕所改造势在必行。近几年在国家政策的引领下农村大力推行了旱改厕工程，虽然在改善人居环境方面也起到了一定的作用，但是在农村普遍存在缺乏给水、排水系统的基础条件下，水冲厕所却成为了浪费和污染水资源的一个主要根源，水电耗费严重，而且还会经常面临缺水、冻结问题，厕所环保和废物的资源化处理利用存在较大短板。

技术实现要素：

为解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种智能生物降解马桶，该马桶综合运用微生物高温消纳降解和人工智能设备控制，实现了无水冲、零排放、无污染的粪污自动化处理，改善了农村的如厕环境。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能生物降解马桶，包括上箱体、下箱体和智能控制单元，所述上箱体设置有坐便圈、扣盖和容置腔，所述坐便圈、扣盖依次转动式连接在上箱体的上端，所述容置腔与上箱体一体成型且设置于上箱体的一侧；所述下箱体包括外箱体、内箱体，所述内箱体安装于外箱体的内部，内箱体与外箱体之间形成密闭的夹层，内箱体的底部安装有加热装置，所述内箱体的内部安装有搅拌装置，搅拌装置的一端与驱动装置相连接；所述智能控制单元包括数据处理器、人体红外感应器、超声波感应器、两个温度传感探头以及排风装置，所述人体红外感应器、超声波感应器安装在容置腔的壳体上且朝向安装扣盖的一侧，人体红外感应器、超声波感应器通过导线与数据处理器电连接；所述两个温度传感探头安装在内箱体的底部且靠近加热装置，所述两个温度传感探头与数据处理器连接，所述两个温度传感探头对箱体内的温度进行实时监测并将检测到的信号及时反馈到数据处理器，所述排风装置安装在外箱体的壳体上，并且与数据处理器电连接；所述数据处理器安装在容置腔内，所述加热装置、驱动装置与数据处理器电连接。

进一步的，所述外箱体、内箱体设计为双层结构，所述外箱体采用工程塑料一次性注塑成型，中间设置有保温层；所述内箱体的外层采用q235普通碳素结构钢，内层采用304不锈钢。

进一步的，所述保温层的填充材料为岩棉。

进一步的，所述内箱体的底部设计为圆弧形结构。

进一步的，所述加热装置设置为三组，即加热装置ⅰ、加热装置ⅱ、加热装置ⅲ，该三组加热装置横向等距安装在内箱体的底部，且分别与数据处理器相连接。

进一步的，所述内箱体的右上角通过滤网隔档与外箱体连接，内箱体的右下角通过保温隔档与外箱体连接；所述滤网隔档采用多层细密滤网组合制作而成，起到净化箱体内空气的作用；所述保温隔档采用工程塑料与外箱体一次性注塑成型，中间设置有保温层，所述保温层的填充材料为岩棉。

进一步的，所述搅拌装置包括转轴和多个l型搅拌头，所述转轴通过内箱体两端设置的轴承座转动式安装在内箱体的内部，所述多个l型搅拌头均匀分布固定在转轴上，其中至少两个搅拌头的长度接近于内箱体的内径边缘。

进一步的，所述驱动装置为24v直流驱动电机、功率小于200w，所述驱动装置与数据处理器连接。

进一步的，所述智能控制单元还包括控制面板，所述控制面板与数据处理器相连，用于功能控制和反映运行数据状态；所述排风装置采用电压为24v、功率小于200w的排风机。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过采用上述技术方案，解决了农村给排水基础设施差、水冲厕所浪费大、废物得不到资源化利用的问题。本实用新型综合运用微生物高温消纳降解和人工智能设备控制技术，具有自动恒温、自动搅拌、自动排风除臭、智能防护等功能，实现了粪污自动化处理无水冲、零排放、无污染的粪污自动化处理，改善了农村的如厕环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的截面结构示意图；

图3为本实用新型的智能控制单元接线图。

图中：1-坐便圈、2-扣盖、3-容置腔、4-外箱体、5-内箱体、6-搅拌装置、7-驱动装置、8-数据处理器、9-人体红外感应器、10-超声波感应器、11-温度传感探头、12-排风装置、13-保温层、14-加热装置ⅰ、15-加热装置ⅱ、16-加热装置ⅲ、17-滤网隔档、18-保温隔档、19-转轴、20-l型搅拌头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-3，本实用新型提供的一种智能生物降解马桶，包括上箱体、下箱体和智能控制单元，所述上箱体设置有坐便圈1、扣盖2和容置腔3，所述坐便圈1、扣盖2依次转动式连接在上箱体的上端，所述容置腔3与上箱体一体成型且设置于上箱体的一侧；所述下箱体包括外箱体4、内箱体5，所述内箱体5安装于外箱体4的内部，内箱体5与外箱体4之间形成密闭的夹层，内箱体5的底部安装有加热装置，所述内箱体5的内部安装有搅拌装置6，搅拌装置6的一端与驱动装置7相连接；所述智能控制单元包括数据处理器8、人体红外感应器9、超声波感应器10、两个温度传感探头11以及排风装置12，所述人体红外感应器9、超声波感应器10安装在容置腔3的壳体上且朝向安装扣盖2的一侧，人体红外感应器9、超声波感应器10通过导线与数据处理器8电连接；所述两个温度传感探头11安装在内箱体5的底部且靠近加热装置，所述两个温度传感探头11与数据处理器8连接，所述两个温度传感探头11对箱体内的温度进行实时监测并将检测到的信号及时反馈到数据处理器8，所述排风装置12安装在外箱体4的壳体上，并且与数据处理器8电连接；所述数据处理器8安装在容置腔3内，所述加热装置、驱动装置7与数据处理器电连接。

基于上述实施例，为使马桶内部温度达到持续的恒温效果，本实用新型实施例中外箱体4、内箱体5设计为双层结构，所述外箱体采用工程塑料一次性注塑成型，中间设置有保温层13；所述内箱体5的外层采用q235普通碳素结构钢，内层采用304不锈钢。

基于上述实施例，本实用新型实施例中保温层13的填充材料为岩棉，具有良好的保温隔热和防火隔断性能。

基于上述实施例，为了防止微生物菌种、排泄物及其他可降解载体沉淀积压在内箱体11的底部，本实用新型实施例中内箱体5的底部设计为圆弧形结构。

基于上述实施例，为实现更好的加热效果，使微生物菌种始终处在最活跃的状态下，本实用新型实施例中加热装置设置为三组，即加热装置ⅰ14、加热装置ⅱ15、加热装置ⅲ16，该三组加热装置横向等距安装在内箱体的底部，且分别与据处理器8相连接。

基于上述实施例，本实用新型实施例中内箱体5的右上角通过滤网隔档17与外箱体4连接，内箱体5的右下角通过保温隔档18与外箱体连接；所述滤网隔档17采用多层细密滤网组合制作而成，起到净化箱体内空气的作用；所述保温隔档18采用工程塑料与外箱体4一次性注塑成型，中间设置有保温层，所述保温层的填充材料为岩棉。

基于上述实施例，为使马桶内的微生物菌种、排泄物及其他可降解物质能够充分均匀地混合在一起，提高生物降解效果，本实用新型实施例中搅拌装置6包括转轴19和多个l型搅拌头20，所述转轴19通过内箱体5两端设置的轴承座转动式安装在内箱体5的内部，所述多个l型搅拌头20均匀分布固定在转轴上，其中至少两个搅拌头的长度接近于内箱体5的内径边缘。

基于上述实施例，本实用新型实施例中驱动装置7为24v直流驱动电机、功率小于200w，所述驱动装置7与数据处理器8连接。

基于上述实施例，为使本实用新型实现智能自动化、人机交互控制，本实用新型实施例中智能控制单元还包括控制面板，所述控制面板与数据处理器8相连，用于功能控制和反映运行数据状态；所述排风装置12采用电压为24v、功率小于200w的排风机。

一种智能生物降解马桶的控制方法，包括以下步骤：

步骤一：智能控制单元通电后，整个系统处于待机状态；

步骤二：当有人使用马桶、掀开扣盖2时，人体红外传感器9检测到人体感应信号并将该信号传输给数据处理器8，在数据处理器8的指令下排风装置12开启，而驱动装置7和三组加热装置都关闭；

步骤三：当使用完毕、合上扣盖2并且人离开马桶时，超声波感应器10会检测到人已经离开，驱动装置7开启从而带动搅拌装置6旋转，此时加热装置ⅰ14开启，5秒后加热装置ⅱ15开启，再隔5秒后加热装置ⅲ16开启；

步骤四：加热装置ⅰ14、加热装置ⅱ15、加热装置ⅲ16根据两个温度传感探头11实时监测的温度参照数据处理器8预设温度进行控制，当两个温度传感探头11监测到温度值中的其中一个温度高于预设温度值60℃，在数据处理器8的指令下关闭加热装置ⅰ14、加热装置ⅱ15、加热装置ⅲ16，并且开始计时；当两个温度传感探头11监测到的温度都低于预设温度3℃，在数据处理器8的指令下会重新依次开启加热装置ⅰ14、加热装置ⅱ15、加热装置ⅲ16；

步骤五：当计时时间达到预设时间参数20分钟时，自动关闭驱动装置7和三组加热装置；

步骤六：驱动装置7关闭后，延迟5分钟，关闭排风装置12，系统重新进入待机；

步骤七：如果系统没有运行完整个过程，中途有人重新打开扣盖2使用，那么系统直接跳入步骤二，重新运行整个过程；

步骤八：为防止马桶内低温结冰，导致驱动装置7卡转的问题；当两个温度传感探头11监测温度低于10℃时，开启三组加热装置对发酵材料进行加热处理，同时驱动装置7同步运行，当两个温度传感探头11温度高于10℃时，关闭三组加热装置和驱动装置7。

使用时，在内箱体内填入微生物菌种、木屑或其他科降解载体，由于内箱体的底部设置有三组加热装置，便于提供温度环境，智能控制单元中装设的两个温度传感探头自动测量马桶箱体的温度，确保温度在20-60度之间，只要箱体内的温度低于或高于预先设定的温度区间，在数据处理器的指令下三组加热装置会依次自动启动或关闭，即使在极端的低温环境下也可以起到自动恒温的作用，使微生物菌种始终处在最活跃的状态，以便可以将粪便快速分解。

驱动装置在数据处理器的指令下工作，从而控制搅拌装置启动或停止，正常状态下每隔120分钟搅拌装置会自动启动，排风装置每隔30分钟会自动启动，搅拌装置会持续搅拌粪便、木屑和微生物菌种300秒，让其可以充分接触，提高分解效率。在搅拌的过程中会散发出一些异味，但是随着搅拌时间的延长粪便和微生物菌及载体充分混合，快速发酵分解成有机肥，大部分异味也已经消除，剩余少量的异味在排风装置的作用下经过滤网隔档除臭净化后将无毒无味的气体排出室外。其中，粪便就是微生物菌的养分供体，微生物菌通过粪便不断的传代繁殖，维持生态厕所的长期有效工作。同时，粪便的加入会迅速激活微生物菌发酵升温至70℃，达到百分之百杀死虫卵的目的。发酵分解的有机质附着于木屑等载体上达到去存量99％，也就是说载体重量增加，而体量不增加。

当扣盖掀开或人体靠近时，在数据处理器的指令下搅拌装置会自动停止，以防扣盖掀起状态下电机搅拌误伤人体。当检测到人体靠近马桶时，搅拌装置停止工作，在数据处理器的指令下排风装置会随之启动，便于马桶内的异味快速排出，从而防止异味吸入人体，对人体健康造成伤害。

本实用新型可广泛应用于各种场景和环境：①农村厕所改造，产生的肥料可以直接用于农作物生产，改善农村的如厕环境；②景区厕所改造，景区排水设施造价昂贵，且传统公厕容易污染环境，管理和维护开支巨大，可移动降解公厕既环保又能将费用大幅降低；③房车排污改造，可移动厕所的首选，卫生方便，安装便捷，费用低廉；④可以用于厨余垃圾降解，将家里的生活厨余垃圾倒入降解马桶后，可以用生物菌分解垃圾，健康环保，符合国家提倡的绿色生活方式。

如厕完毕，扣盖合上，超声波感应器检测到安全时，搅拌装置启动，将排泄物与微生物菌种、木屑或其他可降解物质载体充分混匀。同时，两个温度传感探头会实时监测马桶内的温度并传输信号给数据处理器。经过数据处理器的分析对比，根据预先设定的温度区间进行辨识，从而控制加热装置的启动或停止。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。