厕所非水冲洗装置 【技术领域】
本发明一般地涉及厕所冲洗装置，具体地说，本发明涉及一种具有特殊构造的厕所冲洗装置，该装置具有冲洗泵，但不用水作冲洗液。
背景技术
由本申请的申请人申请的公开号为WO02/68764的PCT国际申请公开一种冲洗厕具。该厕具包括一人体探测装置、一电路控制装置、一大便器、一粉碎和离心装置、一上层冲洗液冲洗泵、一集冲洗液箱、一集粪箱、一除臭药液自动添加装置和多个管路装置。粉碎和离心装置由安装在同一转轴上的一粉碎刀盘和一离心叶轮及一用于驱动转轴的电动机构成，安装在大便器的用于集聚大便的凹部。上层冲洗液冲洗泵安装在集冲洗箱中内或外，易于泵出上层冲洗液，上层冲洗液冲洗泵的出口通过一管路与大便器的前部相连通。多个管路装置包括一碎粪管及一安装在其上的电磁阀、一集粪管及一安装在其上的电磁阀和一集尿管及一安装在其上的电磁阀。碎粪管、集粪管和集尿管的入口通过一四通接头与大便器的用于集聚大便的后凹部的侧壁出口连通，出口分别与大便器的中部、集粪箱和集冲洗淮箱连通。该厕具可以使大便时排出的有限的尿液经消毒、除臭后，变成充足的冲洗液对大便器进行冲洗，可以使大便器的冲洗完全摆脱对水源的依赖，可以使厕所的正常运转实现自动化，无需使用者干预。这种无水源冲洗装置为人类提供了一种清洁、卫生、预防交叉感染疾病的厕所。但是，经过一段时间使用后发现，该厕具仍有不理想的地方，碎粪管、集粪管和集尿管以及分别安装在其上的碎粪管电磁阀、集粪管电磁阀和集尿管电磁阀和四通接头等占用空间较大，安装繁琐，维修不方便，尤其是四通接头内容易留存液体，使得不同的电磁阀开启导致不同管路相连通时，会造成留存液体流到不该流的地方。如：粪浆流入集冲洗液箱，或有限的干净尿液沿集粪管排掉等。
【发明内容】
本发明要解决现有的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具的多个管路装置占用空间较大，安装繁琐，维修不方便，四通接头内容易留存液体，使得不同的电磁阀开启导致不同管路相连通时，会造成留存液体错向流动的技术问题，提供一种改进的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置。
本发明的厕所非水冲洗装置，包括一人体探测装置、一电路控制装置、一大便器、一粉碎和离心装置、一上层冲洗液冲洗泵、一集冲洗液箱、一集粪箱、一除臭药液自动添加装置；粉碎和离心装置由安装在同一转轴上的一粉碎刀盘和一离心叶轮及一用于驱动转轴的电动机构成，安装在大便器的用于集聚大便的凹部；上层冲洗液冲洗泵安装在集冲洗液箱内或外，易于泵出上层冲洗液，上层冲洗液冲洗泵的出口通过一管路与大便器的前部相连通；其特征在于，还包括一电控四通阀，电控四通阀的一入口与大便器的用于集聚大便的后凹部的侧壁出口连通，三个出口分别通过一碎粪管、一集粪管和一集尿管与大便器的中部、集粪箱和集冲洗液箱连通。
本发明的厕所非水冲洗装置，用一个四通阀取代现有技术的碎粪管电磁阀、集粪管电磁阀和集尿管电磁阀，分别碎粪管、集粪管和集尿管中的碎粪液和尿液进行控制，简化了结构，节省了成本。此外，由于取消了四通接头，彻底解决了留存液体流向错误的问题，从而，避免粪浆流入集冲洗液箱，或有限的干净尿液沿集粪管排掉等，有利于提高冲洗效果。
【附图说明】
图1是本发明厕所非水冲洗装置的第一个实施例的纵剖示意图；
图2是本发明厕所非水冲洗装置的第二个实施例的纵剖示意图；
图3是本发明厕所非水冲洗装置的第三个实施例的纵剖示意图；
图4是本发明厕所非水冲洗装置的第四个实施例的纵剖示意图；
图5是本发明厕所非水冲洗装置的第五个实施例的纵剖示意图；
图6是现有技术厕所非水冲洗厕具的纵剖示意图；
图7是现有技术厕所非水冲洗厕具的电路控制装置中大小便自动识别方法所依据的大小便时间统计图；
图8是现有技术厕所非水冲洗厕具的大小便自动识别逻辑图。
【具体实施方式】
下面参照附图对本发明的实施例进行描述，本发明的特征和优点会变得更加明显。
为了更好地理解本发明，在此引用由本申请的申请人申请的公开号为WO02/68764的PCT国际申请作为参考。
WO02/68764公开一种冲洗厕具，如图6所示，该厕具包括一人体探测装置2、一电路控制装置1、一大便器3、一粉碎和离心装置5、一上层冲洗液冲洗泵28、一集冲洗液箱26、一集粪箱25、一除臭药液自动添加装置50和多个管路装置。粉碎和离心装置5由安装在同一转轴上的一粉碎刀盘4和一离心叶轮6及一用于驱动转轴的电动机7构成，安装在大便器的用于集聚大便的凹部31。上层冲洗液冲洗泵28安装在集冲洗淮箱26内或外，易于泵出上层冲洗液，它的出口通过一管路20与大便器3的前部32的开口16相连通。多个管路装置包括一碎粪管8及一安装在其上的碎粪管电磁阀12、一集粪管22及一安装在其上的集粪管电磁阀9和一集尿管10及一安装在其上的集尿管电磁阀11。碎粪管8、集粪管22和集尿管10的入口通过一四通接头40与大便器的用于集聚大便的后凹部31的侧壁出口33连通，出口分别与大便器的中部34的开口13、集粪箱25和集冲洗液箱26连通。除臭药液自动添加装置50由药罐17、一端与药罐17底部连通另一端与集尿管10连通的导药管19和安装在导药管19上的加药电磁阀15构成。一排粪泵24，其进口设置于集粪箱25箱体的底部，其出口连接一排粪管23，排粪管23向上延伸出集粪箱25，它的出口与一储运容器相连。电路控制装置1与电动机7、上层冲洗液冲洗泵28和排粪泵24的电动机、碎粪管电磁阀12、集粪管电磁阀9、集尿管电磁阀11、加药电磁阀15和人体探测装置2电控相联。电路控制装置1是一个普通的单片机。人体探测装置2设置于厕所内部的适当位置，用于将其所探测到的厕所内是否有人的信号转变为电信号后传送给电路控制装置1。探测装置2可以是安装在厕所内的光电探测装置，或是被动式人体红外控测器，亦可以是安装在厕所地板下的压力传感器，还可以是安装在厕所门锁或门插销上的行程开关等多种探测装置，只要该探测装置的状态能够说明厕所里是否有人即可。例如：厕具使用者进入厕所后，人体会遮挡或反射光电探测装置所发出的光线，从而能够造成光电探测装置状态的改变，人体发出的红外线会引起被动式人体红外探测器状态的改变，人踩在厕所地板上时会引起地板下压力传感器状态的改变，人将门插上或锁上时造成行程开关开闭状态的改变，以上探测装置的工作状态都能够说明厕所里是否有人正在使用厕所非水冲洗厕具。
参见图7所示的厕所非水冲洗厕具的大小便自动识别装置及其识别方法所依据的大小便时间统计图，该图采用平面直角坐标来反映出一个普通厕所用厕人群大小便所耗时间的规律，该图是根据一个实际厕所的连续数百人次的大小便时间的采样情况绘出的统计图，能够实际反映出普通厕所的使用规律。该图的纵坐标是用厕人次和用厕时间的微分，用百分比表示，横坐标是用厕所的时间。图中有两条曲线，实线反映了用厕所的时间和对应人次的规律，虚线反映了在某一时间前用完厕所的人次数量占总统计人次数量的比例。
由图7可以看出，实线的三个峰值分别是男小便、女小便和大便的高峰时间，虚线显示大约90％的用厕人次发生在时间0～t0以内，在这一时间内几乎都是小便。
经实际测试，受试者无法用少于t0的时间完成大便过程，也就是说可以得出以下的结论：存在这样一个时间t0，在这一时间内任何人都不可能完成大便。根据实际的测试，t0的值大约在1分钟至1.5分钟之间。
上述结论为利用上厕所时间来识别大小便找到一种自动识别大小便的方法，依据上述识别方法可设置一自动识别大小便的大小便识别程序。该大小便识别程序被内置于电路控制装置1中，并与探测装置2相关联。
参见图8所示厕所非水冲洗厕具的大小便自动识别逻辑图。其中内置有大小便识别程序的电路控制装置1不仅可根据探测装置2提供的用厕者离去的信号启动开始冲洗大便器3过程，还可利用探测装置2提供的用厕者进入厕所的信号开始计时，该计时过程直到探测装置2提供用厕者离去的信号为止。电路控制装置1根据计时装置计时的长短来进行大小便识别，即厕所使用时间短于某一特征值t0时厕所使用者进行的肯定不是大便。鉴于个别用厕者小便时间极长，这一识别方法可能不能将所有的大小便区分开来，但是能将肯定不是大便的人次识别出来。之所以不将该方法称作“小便自动识别方法”，是因为在特征值t0以内离开厕所的使用者不仅可能是小便，也有可能是没有解便。
参见图6，该厕所非水冲洗厕具工作时，在大小便开始时，电路控制装置1根据探测装置2送来的大小便开始的信号开始计时。在大小便进行的过程中电路控制装置1令集尿电磁阀11打开，尿液会沿着粉碎和离心装置5、集尿管10流入集冲洗液箱26，实现尿液与大便的分离。在集尿过程中电路控制装置1令加药电磁阀15开启，使环保药液18从药罐17经药液导管19流入集尿管10与被收集的尿液相混合，并一起流入集冲洗液箱26，实现药液到冲洗液的转变。在用厕者离开厕所时，电路控制装置1根据探测装置2送来的大小便已结束的信号，通过大小便识别程序判断，如果是小便，电路控制装置1启动上层冲洗液冲洗泵28的电动机及粉碎和离心装置5的电动机7，集冲洗液箱26中的上层冲洗液被上层冲洗液冲洗泵28泵出沿冲洗液管路20流入大便器3的前部32的开口16，对大便器3进行冲洗，然后连同尿液一起被粉碎和离心装置5的离心叶轮6吸入大便器的用于集聚大便的后凹部31，并经后凹部31的侧壁出口33泵出到集尿管10，流回到集冲洗液箱26中；如果是大便，电路控制装置1关闭集尿电磁阀11，启动上层冲洗液冲洗泵28并延时一定时间，集冲洗液箱26中的冲洗液被上层冲洗液冲洗泵28泵出沿冲洗液管路20流入大便器3的前部32的开口16，进入大便器3内，然后，电路控制装置1启动粉碎和离心装置5的电动机7，同时令碎粪管电磁阀12开启，大便被粉碎和离心装置5的粉碎刀盘4粉碎，与冲洗液混合在一起形成粥状液体，在粉碎和离心装置5的离心叶轮6的作用下，在大便器3、安装有粉碎和离心装置5的用于集聚大便的大便器的后凹部31和碎粪管道8所构成的环形路径上形成一个强制循环。然后电路控制装置1将碎粪管电磁阀12关闭，令集粪管电磁阀9开启，使得粥状粪液沿着集粪管22流入集粪箱25内。这样在大便器3的底部会残存有一些粥状粪泥，此时只要再启动上层冲洗液冲洗泵28，冲洗液在上层冲洗液冲洗泵28的作用下快速流入大便器3，大便器会很容易被冲洗干净。采用这种厕所非水冲洗厕具，可将每次冲洗大便使用的冲洗液量由原来的6～12升减至0.5升左右，且最终具有很好的冲洗效果。
从以上描述可知，现有技术的厕所非水冲洗厕具工作时，其集尿管电磁阍11、碎粪管电磁阍12和集粪管电磁阀9具有一个共同的入口即大便器的用于集聚大便的后凹部31的侧壁出口33和不同的出口，并且它们打开和关闭的时间不同。
下面对本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置进行描述。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第一个实施例如图1所示，图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图6所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具相比，最重要的区别在于，图1所示的具有上层冲洗液冲洗泵28的厕所非水冲洗装置具有一电控四通阀80，它取代了图6所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具中的集尿管电磁阀11、碎粪管电磁阀12和集粪管电磁阍9，并取消了图6所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具中的四通接头40。除此之外，图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图6所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具基本相同，不再描述。
电腔四通阀80的阀壳体的横向具有一流体入口，纵向具有三个流体出口。流体入口与大便器3的用于集聚大便的后凹部31的侧壁出口33连通，三个流体出口分别通过一碎粪管8、一集粪管22和一集尿管10与大便器的中部34的开口13、一集粪箱25和一集冲洗液箱26连通。电控四通阀80的阀芯内部具有一L形流体通道，L形流体通道的横向流体通道总是与电控四通阀80的阀壳体的横向流体入口相通。电控四通阀80可以是电动四通球阀，可以是电动四通锥阀，它们均属于现有技术。
图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置工作时，电路控制装置1可使电控四通阀80在不同时间分别使大便器3的用于集聚大便的后凹部31的侧壁出口33与集尿管10、碎粪管8和集粪管22连通，从而保证图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置正常工作。参见上面对图6所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗厕具工作过程的描述，本领域的普通技术人员很容易明了图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置是如何工作的，不再进行描述。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第二个实施例如图2所示，图2所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图1所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置相比，除增加一下层冲洗液冲洗泵27和与下层冲洗液冲洗泵27的出口相连通的下层冲洗液管路21外，其它构造完全相同。下层冲洗液冲洗泵27安装在集冲洗液箱26中，位于下层冲洗液内。管路21的出口与位于大便器的中部34的下层冲洗液冲洗口35连通。下层冲洗液冲洗泵27的电动机与电路控制装置1电控相联。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第二个实施例工作时，在电路控制装置1的控制下，下层冲洗液冲洗泵27抽取集冲洗箱26下层冲洗液中的沉淀物，通过下层冲洗液管路21向上到达下层冲洗液冲洗口35向大便器3后部的积存尿粪部喷出，冲洗大便器3，再由上层冲洗液冲洗泵28从集冲洗液箱26抽取上层冲洗液，向上经上层冲洗液管路20到达大便器3的前部32的开口16，进入大便器3内，亦向大便器3后部的积存尿共部喷出，再次冲洗大便器3。这样，借助下层冲洗液冲洗泵27及上层冲洗液冲洗泵28，可使大便器3最终能够被冲洗干净，不留存尿液沉淀物，而集冲洗液箱26中的下层冲洗液中的沉淀物在工作中得到消耗，不会越积累越多。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第三个实施例如图3所示，图3所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图2所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置相比，其区别是：增加一单向阀14，一下层冲洗液管路21将下层冲洗液冲洗泵27的出口与单向阀14的入口相连通，单向阀14的出口与大便器的中部34的开口13和碎粪管道8相连通；增加一集粪箱液位传感器29和一集冲洗液箱液位传感器30；集粪箱液位传感器29和集冲洗液箱液位传感器30与电路控制装置1电控相联。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第三个实施例工作过程与本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第二个实施例工作过程基本相同，不再描述。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第四个实施例如图4所示，图4所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图3所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置相比，其区别是：在集冲洗液箱26内安装一溢流隔板36，下层冲洗液冲洗泵27和上层冲洗液冲洗泵28在集冲洗液箱26内分别装在溢流隔板36的左、右两侧，邻近集冲洗液箱26底部，集尿管10与集冲洗液箱26的溢流隔板36的左侧连通。在集冲洗液箱26内设置溢流隔板36，可使集冲洗液箱26内溢流隔板36左侧的经过沉淀的上层冲洗液越过隔板36溢流进入隔板36右侧，这部分经过沉淀的上层冲洗液在本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置每次工作时作为最终的冲洗液显然是最合适的。此外，由于隔板36右侧的这部分经过沉淀的上层冲洗液基本上不会再产生沉淀，不需要将上层冲洗液冲洗泵28安装在冲洗液的上层内，这样可避免这部分经过沉淀的上层冲洗液的液位降低时，上层冲洗液冲洗泵28泵不出冲洗液。
本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的第五个实施例如图5所示，图5所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置与图3所示的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置相比，其区别是：将集冲洗液箱26分为左、右两个集冲洗液箱，左、右两个集冲洗液箱通过位于其中上部的一中间管38相互连通，利用中间管38所形成的通道可以在其中设一尿液处理装置39，以便对尿液进行过滤、脱色、净化、消毒、排垢等处理，下层冲洗液冲洗泵27和上层冲洗液冲洗泵28分别装在左、右两个集冲洗液箱内或外，邻近集冲洗液箱26的底部，集尿管10与左集冲洗液箱连通，集冲洗液箱液位传感器30安装在右集冲洗液箱内。这样，可使左集冲洗液箱内的经过沉淀的上层冲洗液经中间管38进入右集冲洗液箱内，这部分经过沉淀的上层冲洗液在本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置每次工作时作为最终的冲洗液显然是最合适的。此外，由于进入右集冲洗液箱内的这部分经过沉淀的上层基本上不会再产沉淀，不需要将上层冲洗液冲洗泵28安装在冲洗液的上层，这样可避免这部分经过沉淀的上层冲洗液的液位降低时，上层冲洗液冲洗泵28泵不出冲洗液。此外，对图4所示的第四个实施例而言，集冲洗液箱26内溢流隔板36左侧的经过沉淀的上层冲洗液越过隔板36溢流进入隔板36右侧时，有大量冲洗液泡沫一同溢流进入隔板36右侧，造成集冲洗液箱液位传感器30所传感的冲洗液液位不准确，而对图5所示的第五个实施例而言，出现这种弊病的可能性要少得多。而且，可在中间管38上安装尿液处理装置39，对尿液进行过滤、脱色、净化、消毒、排垢等处理，这样，本发明的具有冲洗泵的厕所非水冲洗装置的冲洗效果就能够接近水冲厕所的冲洗效果。
如图1至图6所示，排粪泵24、下层冲洗液冲洗泵27和上层冲洗液冲洗泵28分别装在集粪箱25和集冲洗箱26内。对本发明而言，也可将排粪泵24、下层冲洗液冲洗泵27和上层冲洗液冲洗泵28分别装在集粪箱25和集冲洗液箱26外，这时，只要将排粪泵24、下层冲洗液冲洗泵27和上层冲洗液冲洗泵28各泵的入口与集粪箱25和集冲洗液箱26上的相应出口管道相连即可。