一种防冻冲水公共厕所的制作方法

本发明涉及公共厕所技术领域，具体涉及一种防冻冲水公共厕所，适合于寒冷的北方地区农村或户外使用。

背景技术：

北方或者冬季最低气温低于零摄氏度的农村及边远地区，现有公共厕所不能冲水，导致厕所脏乱差的问题，现在国家投入大量物力财力进行公厕改造，但是由于北方天气原因，冬季不能采用冲水坐便器，即使安装蹲便器也不能冲水，如果疏于清理维护，卫生和环境会更差，还不如使用普通的旱厕，即使在不冲水的情况下还是可以使用的，如果采用蹲便器且不冲水，后果将不堪设想。

为了解决上述问题，现有的公厕需要安装防冻冲水装置，同时避免冬季结冰，保证北方地区冲水公厕推广。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决在寒冷的冬季，由于公共厕所出现不能冲水所造成的厕所脏乱差的问题，影响着人们的生活，为此，本发明提供一种防冻冲水公共厕所。

本发明采用如下技术方案：

一种防冻冲水公共厕所，包括给水系统、化粪池、厕便器和供电电源，所述化粪池与厕便器通过管道连通，所述厕便器上设有控制开关，所述给水系统和控制开关分别与所述供电电源电性连接，所述化粪池和给水系统设置于地下防冻土层中；所述给水系统包括水井、出水管路和抽提泵，所述抽提泵的出水口通过所述出水管路与所述厕便器的冲水管道连接，所述抽提泵与所述控制开关形成联动控制；

通过控制开关启动所述抽提泵运行，将所述水井中的位于防冻土层中的水通过所述出水管路抽提至厕便器中进行冲水；完成冲水后，所述抽提泵停止，所述出水管路中的存留水回流至所述给水系统中。

进一步地，位于冻土层中的所述出水管路的外壁上还设有用于给所述出水管路外壁加热的加热装置，所述加热装置与所述供电电源电性连接。

优选地，所述厕所中设有多个所述厕便器，所述给水系统中设有与所述厕便器一一对应连接的多个所述出水管路，每个所述出水管路的进水口与设置在所述抽提泵抽提管路上的多个出水口对应连接，且在每个所述出水管路的下部设置一控制阀门，与所述出水管路相对应的所述厕便器上的控制开关分别与所述的控制阀门和抽提泵形成联动控制。

进一步优选地，所述厕所中还设有与所述控制开关、控制阀门和抽提泵电性连接的主控单元，所述控制开关通过所述主控单元与所述的抽提泵及与其对应的所述控制阀门和形成联动控制。

或进一步地，所述给水系统中还包括位于防冻土层中的蓄水水箱和回流型排水泵，所述蓄水水箱与所述抽提泵的出水口连接，所述排水泵的进水口与所述蓄水水箱连接，所述排水泵的出水口与所述出水管路连接，所述排水泵与所述供电电源电性连接，所述控制开关与所述排水泵联动控制。

优选地，所述厕所中设有多个厕便器及与多个所述厕便器一一对应设置的多个所述控制开关，每个所述厕便器的冲水管道连接一所述出水管路，所述蓄水水箱与一排水管连接，多个所述出水管路的进水口与设置在所述排水管上的多个出水口对应连接，每一所述出水管路上分别设置一所述排水泵，所述控制开关与其对应的所述排水泵形成联动控制。

进一步优选地，所述厕所中还设有与所述控制开关、排水泵和抽提泵电性连接的主控单元，所述控制开关通过所述主控单元与所述的排水泵形成联动控制。

或进一步地，所述厕所中设有多个厕便器及与多个所述厕便器一一对应设置的多个所述控制开关，每个所述厕便器的冲水管道上分别连接一所述出水管路，所述排水泵的出水口与一排水管连接，多个所述出水管路的进水口与设置在所述排水管上的多个出水口对应连接，每个所述出水管路上设有控制阀门，所述控制开关与其对应的所述控制阀门和所述排水泵形成联动控制。

所述厕所中还设有与所述控制开关、控制阀门、排水泵和抽提泵电性连接的主控单元，所述控制开关通过所述主控单元与所述的排水泵、与所述控制开关相对应的所述控制阀门形成联动控制。

更优选地，所述蓄水水箱中还设有液位传感器，其与所述主控单元电性连接，通过对所述蓄水水箱中的液面进行检测，自动控制所述抽提泵从所述水井中抽水。

所述蓄水水箱上还连接一雨水收集管道，所述雨水收集管道的地面进水口处还设有一过滤装置。

所述控制开关为触控开关、感应开关和延时开关中的一种。

所述供电电源为储能蓄电池、市政电网、风电电源、太阳能电源中的一种，或者任意几种互补组合。

所述厕便器包括男性厕所中的蹲便器和小便池、女性厕所中的蹲便器及洗手间中的洗手盆，所述化粪池通过抽粪管道与地面相连通。

本发明技术方案具有如下优点：

a.本发明在公共厕所中的厕便器上设置控制开关，公共厕所的化粪池和给水系统由于设置于地下防冻土层中，化粪池和用于给厕便器供水的给水系统即使在寒冷的冬季也不会上冻，使用时只需打开控制开关，使排水装置及时供给厕便器所需冲水，即可迅速将粪便冲到化粪池中，出水管路中的存留水及时返回至防冻土层以下区域，避免出水管路因结冰而影响厕便器的冲水，从而使公共厕所内的环境更加干净，且只有在启动排水装置工作时才需要耗电，非常节能。

b.本发明为了更好地应付极寒天气，在公共厕所的出水管路的冻土层部分设置了环绕出水管路外壁的加热装置，在非加热状态下，处于回流状态的存留水会在出水管路的冻土层区域产生逐渐结冰问题，长期使用后会影响厕便器冲水，通过冻土层的出水管路增加加热装置，在冲水时开启加热装置的方式，使出水管路的冰迅速融化，不影响冲水效果。

c.本发明中由于采用在每个厕便器上配置一个排水泵和一个控制开关，采用主控单元集中进行控制，可以完成对公共厕所中蹲便器、小便池和洗手盆等各个地方的供水，蓄水水箱自动实现蓄水功能，非常便捷，安装成本和使用成本低，可以广泛应用于寒冷的户外、农村及我国北方地区适。

d.本发明在每个出水管路上设置用于供水的回流型排水泵，每一个回流型排水泵分别与排水管连接，仅通过单独控制某一厕便器的冲水即可，完成冲厕后存留在出水管路中的水通过回流型排水泵回流到蓄水水箱中，结构简单，控制方便。

e.本发明可以根据公共厕所的建立位置选择供电电源，充分利用自然界能量，可以采用储能蓄电池、市政电网、风电电源、太阳能电源中的一种，或者任意几种互补组合，使公共厕所更加环保节能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的第一种防冻冲水公共厕所结构示意图；

图2为本发明所提供的第二种防冻冲水公共厕所结构示意图；

图3为本发明所提供的第三种防冻冲水公共厕所结构示意图；

图4为本发明所提供的第四种防冻冲水公共厕所结构示意图；

图5为本发明所提供的第五种防冻冲水公共厕所结构示意图。

附图标记说明：

1-给水系统

11-水井，12-出水管路，13-抽提泵，131-抽提管路，14-蓄水水箱

15-排水泵，16-排水管

2-化粪池；3-厕便器；4-供电电源；5-控制开关；6-防冻土层

7-控制阀门；8-主控单元；9-液位传感器；10-雨水收集管道；20-抽粪

管道；30-洗手盆；40-男性厕所；50-洗手间；60-女性厕所；70-冻土层；

80-回路管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明提供了一种防冻冲水公共厕所包括给水系统1、化粪池2、厕便器3和供电电源4，化粪池2与厕便器3通过管道连通，厕便器3上设有控制开关5，给水系统1和控制开关5分别与供电电源4电性连接，化粪池2和给水系统1设置于地下防冻土层6中；给水系统1包括水井11、出水管路12和抽提泵13，抽提泵13的出水口通过出水管路12与厕便器3的冲水管道连接，抽提泵13与控制开关5形成联动控制；通过控制开关5启动抽提泵13运行，将水井11中的位于防冻土层6中的水通过出水管路12抽提至厕便器3中进行冲水；完成冲水后，抽提泵13停止，出水管路12中的存留水回流至给水系统1。当然对于日常北方用户家用厕所，则可以仅设置一个厕便器，比如蹲便器，按动控制开关，将会通过电力直接驱动位于防冻土层中的抽提泵，抽提泵将水井中的水直接打入厕便器的冲水管道中进行冲水。这里的控制开关可以为启停控制开关，冲水后可以通过再按动一下控制开关即可将抽提泵停止运转，完成一个冲水过程；当然这里的控制开关还可以为延时控制开关，自动使抽提泵运行一定时间再将抽提泵断电停止运转，还可以为触控或感应开关等方式，这里就不再赘述。

通过将化粪池和给水系统设置在地下防冻土层中，使用时，抽提泵可以通过抽提管路迅速实现供水，停止使用时，管路中的存留水的迅速回流到防冻土层中的给水系统中，避免了存留水的在管路中结冰的问题，在零度以下的地区可以得到很好的推广应用，是公共厕所环境更加卫生。

实施例2

如图1所示，在厕所中设有多个厕便器3，在给水系统1中设有与厕便器3一一对应连接的多个出水管路12，每个出水管路12的进水口与设置在抽提泵13抽提管路131上的多个出水口对应连接，且在每个出水管路12的下部设置一控制阀门7，与出水管路12相对应的厕便器3上的控制开关5分别与控制阀门7和抽提泵13形成联动控制。这里的厕便器3包括男性厕所40中的蹲便器3和小便池、女性厕所60中的蹲便器3及洗手间50中的洗手盆30，化粪池2通过抽粪管道20与地面相连通

这里的供电电源4为储能蓄电池、市政电网、风电电源、太阳能电源中的一种，或者任意几种互补组合。可以根据具体的使用环境进行选取或组合。

使用公共厕所时，只需启动与所使用厕便器3相对应的控制开关5，使控制阀门5和抽提泵13同时开启，其它厕便器3上所对应的控制阀门7则处于关闭状态，抽提泵13将水井11中的水打入抽提管路131，然后再通过出水管路12打入对应的蹲便器中完成冲水，完成冲水后，再通过控制开关5将抽提泵13和控制阀门7先后关闭，完成了整个抽水和供水过程。

为了更好地协调控制各个厕便器3和抽提泵13工作，当几个厕便器3先后或同时使用时，本发明中还设置了与控制开关5、控制阀门7和抽提泵13电性连接的主控单元8，控制开关5通过主控单元8与抽提泵13及与其对应的控制阀门7和形成联动控制。通过主控单元8中的控制程序对各个控制阀门7和抽提泵13进行协调控制，有助于提高抽提泵13的抽水效率。

实施例3

与实施例1和实施例2不同的是，如图2所示，在实施例3中还设置了蓄水水箱14和回流型排水泵15，蓄水水箱14和回流型排水泵15设置在防冻土层6中，蓄水水箱14与抽提泵13的出水口连接，排水泵15的进水口与蓄水水箱14连接，排水泵15的出水口通过排水管16与出水管路12连接，排水泵15与供电电源4电性连接，控制开关5与排水泵15联动控制。这里的蓄水水箱14起到缓冲罐作用，提前通过启动抽提泵将水井中的水抽提到蓄水水箱14中，然后再通过排水泵15将蓄水水箱14中的水打入需要的厕便器3中；当停止排水泵15供水时，出水管路12中的水回流至防冻土层6以下，并回流至蓄水水箱14中保存。

实施例4

如图3所示，在厕所中设有多个厕便器3及与多个厕便器3一一对应设置的多个控制开关5，每个厕便器3的冲水管道连接一出水管路12，蓄水水箱14与一排水管16连接，多个出水管路12的进水口与设置在排水管16上的多个出水口对应连接，每一出水管路12上分别设置一排水泵15，控制开关5与其对应的排水泵15形成联动控制。这里采用一个控制开关5对应控制一台排水泵15，使用时直接通过启动控制开关5，使对应的排水泵15启动上水功能，完成对厕便器3的快速冲水，快速及时，效率高。

实施例5

如图4所示，与实施例4不同的是，实施例5在厕所中还设有与控制开关5、排水泵15和抽提泵13电性连接的主控单元8，控制开关5通过主控单元8与排水泵15形成联动控制。通过主控单元8程序控制各个排水泵15的启闭动作。

实施例6

如图2所示，在厕所中设有多个厕便器3及与多个厕便器3一一对应设置的多个控制开关5，每个厕便器3的冲水管道上分别连接一出水管路12，排水泵15的出水口与一排水管16连接，排水泵15的进水口与蓄水水箱14连接，多个出水管路12的进水口与设置在排水管16上的多个出水口对应连接，每个出水管路12上设有控制阀门7，控制开关5与其对应的控制阀门7和排水泵15形成联动控制。

通过按动控制开关或通过感应控制开关等方式，使控制阀门7开启，排水泵15工作，向出水管路12中注水，实现厕便器3快速冲水，然后再停止排水泵15工作，待出水管路12中的存留水回流至防冻土层以下时即可将控制阀门7关闭，完成一个冲水动作。

本发明中还可以优选地设有与控制开关5、控制阀门7、排水泵15和抽提泵13电性连接的主控单元8，控制开关5通过主控单元8与排水泵15、与控制开关5相对应的控制阀门7形成联动控制，协调各个控制阀门7与排水泵15之间的启闭动作。

实施例7

为了实现对蓄水水箱14的自动蓄水功能，本发明还在蓄水水箱14中设有液位传感器9，其与主控单元8电性连接，通过对蓄水水箱14中的液面进行检测，当蓄水水箱14中的液面低于设定的阈值时，主控单元8将会自动控制抽提泵13从水井11中抽水至蓄水水箱14中，这里及上述各实施例中的抽提泵14优选为置于水井底部的潜水泵。

实施例8

为了节约地下水源，降低能耗，如图5所示，本发明还在蓄水水箱14上连接一雨水收集管道10，雨水收集管道10的地面进水口处还设有一过滤装置。通过过滤装置将雨水进行过滤收集与回收，使其用作冲厕用水。同时还在蓄水水箱14中设置回流管80，蓄水水箱14中过多的水直接通过回流罐80回流至水井11中，大大节约了水资源。

实施例9

本发明还在位于冻土层70中的出水管路12的外壁和冲水管路的外壁上设有用于给出水管路12外壁加热的加热装置，加热装置与供电电源4电性连接。

其目的是为了更好地应付极寒天气，在公共厕所的出水管路和冲水管路的冻土层部分设置了环绕管路外壁的加热装置，在非加热状态下，处于回流状态的存留水会在管路的冻土层区域产生逐渐结冰问题，长期使用后会影响厕便器冲水，通过在冻土层的出水管路增加加热装置，在冲水时开启加热装置的方式，使出水管路的冰迅速融化，不影响冲水效果。

本发明不采用任何的加热方式，可以使用于边疆或落后欠发达且寒冷地区的公共厕所中，对于室外或偏远地区没有市政电网地区，也可以通过自动发电与储能方式相结合给控制阀门供电，因地制宜采用水力发电、风力发电、太阳能发电等方式，将电能存储到储能蓄电池中为电动阀门和水泵提供电源，本发明选择方式灵活，应用场合广泛。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。