CN109930669B - 一种马桶 - Google Patents

Abstract

一种马桶，消除了现有马桶的四个缺陷，(1)不存贮粪便尿液，(2)不散发臭气污染环境，(3)不用大量的水进行冲洗，(4)不用水形成水封，从而形成一种不散发臭气，不用水冲洗的新型马桶。本马桶的结构主体是上下导管，利用粪便尿液的重力，让粪便尿液垂直落下，由导管引导，直接进入下水道。上导管与下导管之间，安装一个球阀或板式阀门。马桶不工作的时候，阀门关闭。当马桶工作的时候，阀门开启，将上导管与下导管连通。上下导管内壁及阀门通孔内壁是不粘的纳米材料，不让粪便尿液沾粘。上导管顶端，有一个环形的喷气管，有一圈向下的喷气孔，向导管内喷射压缩空气。本发明的新型马桶，不用水，不散发臭气。

Description

一种马桶

技术领域

本发明涉及日常用品技术领域，具体涉及一种马桶。

技术背景

现有的抽水马桶，有三个主要功能。存贮粪便尿液、冲水清洗、水封防止窜气。每一个功能都伴生了有害的作用，构成马桶的四大缺陷，也就是四个不理想状态。

存贮产生第一个缺陷：马桶的盆腔作为一个容器，存贮由人体排入的粪便、尿液和臭屁。产生的有害作用：形象不雅观。是第一个缺陷；

存贮产生第二个缺陷：存贮的粪便、尿液和臭屁，从马桶中溢出臭气，污染环境。是马桶的第二个缺陷。

冲水清洗产生第三个缺陷：用相当多的水，通过虹吸排污管道，将存贮在马桶中的粪便等污物，冲入下水道。产生的有害作用，是消耗了大量的水。是马桶的第三个缺陷。对于水资源匮乏的城市，是一个沉重的负担。

水封产生第四个缺陷。将污物冲入下水道之后，在虹吸排污管的上端，用水形成一个水封，将下水道与马桶的盆腔进行隔离、密封，防止下水道的臭气，进入马桶的盆腔，继而进入室内，污染环境。产生的有害作用，要用水作密封，也是浪费了水。水封，是第四个缺陷。

现有的抽水马桶，存在这四方面的有害作用，也就是存在四个缺陷。特别是对水资源的大量消耗，是一个严重的缺陷。应该消除这四个缺陷，不溢出臭气，不消耗水，产生新一代的新型马桶。

发明内容

本发明通过以下技术措施，消除现有抽水马桶的四个缺陷。本发明采用了新材料——纳米材料，并合理利用了系统内外的资源——重力资源和空气资源，是本发明取得成功的重要保证。

第一个措施：马桶采用导管形式，直接将粪便、尿液排入下水道。

本发明采用第一个措施，消除第一个缺陷(存贮粪便、尿液)，是将马桶做成导管的形式，依靠粪便、尿液的重力，直接将粪便、尿液通过导管导入下水道。本发明认为，现有马桶的存贮功能是多余的。不应该将粪便、尿液等存贮以后，再排入下水道，应该直接将粪便、尿液排入下水道。于是，马桶的盆腔是多余的，应该裁剪掉。马桶没有了很大的盆腔，用一个将粪便、尿液直接导入下水道的导管代替。直接将粪便、尿液排入下水道，消除粪便、尿液不必要的存贮。用导管的形式，完全改变了马桶的结构，这是对抽水马桶结构重大的突破。

这里合理利用了系统内的资源。利用了粪便、尿液自身的重力，通过导管，自行落入下水道，而不是利用额外的水资源冲洗，浪费水资源。

第二个措施：导管内壁采用纳米材料，防止粪便、尿液沾粘在导管内壁上。

为了防止落下的粪便、尿液粘贴在导管及阀门的内壁上，导管及阀门的内壁采用纳米材料。这是第二个措施，采用纳米材料，是马桶不用水的重要条件。

第三个措施：导管顶端有一个环形喷气管，有一圈向下的喷气孔，向导管内喷射压缩空气，防止臭气溢出。

为了防止落入导管中的粪便、尿液、臭屁，以及从下水道中窜上来的臭气，从导管顶端溢出，在导管顶端，有一个环形喷气管，喷气管有一圈向下的喷气孔，向导管内喷射压缩空气。这是合理利用了环境中的空气资源，解决马桶工作中溢出臭气的问题。除了防止从导管中溢出臭气外，还有另外两个作用。一是向下助力推动粪便、尿液进入下水道，二是进一步清洁导管内壁。从上向下喷气，这是采用的第三个措施，消除第二个缺陷(溢出臭气，污染环境)。

第四个措施：用机械阀门代替水封，防止在马桶不工作时，下水道的臭气窜进室内，污染空气。

抽水马桶一共有三个组成部分：水箱、盆腔、排污虹吸弯管。本发明的马桶，不存贮粪便、尿液，不用水冲洗排放污物，所以，这三部分都不用了，都被裁剪掉了。但是，虹吸排污弯管的上端，用水形成水封，是对下水道与马桶盆腔进行隔离、密封，防止下水道中的臭气向上窜进马桶盆腔，继而窜进室内，污染空气。这个隔离、密封的功能，本发明的马桶同样需要。也就是，在马桶不工作的时候，要防止下水道的臭气，通过导管，窜进室内污染环境。水封没有了，用什么封？简单可靠的方法，是用机械阀门。为此，要将导管分成上下两部分——上导管与下导管。下导管插入地面垂直管内，是与下水道连通的部分。为了防止下水道的臭气窜进上导管，上导管与下导管之间，安装机械阀门，进行隔离。当马桶不工作时，阀门关闭，上下导管隔离。当马桶工作时，阀门开启，上下导管相通。采用机械阀门，代替水封，这是第四个措施，防止下水道的臭气窜进室内。

由此可见，正是采用了四个措施，消除现有抽水马桶的四个缺陷，形成本发明的新式马桶，可称之为电动鼓风纳米导管马桶。它是一种直接将粪便、尿液，依靠重力，通过导管排入下水道的马桶；由于导管内壁及阀门通孔内壁，是不粘的纳米材料，是不用水冲洗的马桶；由于导管顶端向下端喷射压缩空气，这是不会溢出臭气的马桶。由于采用了机械阀门代替了水封，这是一种机电产品。

下面还需要结合说明书附图，对新式马桶的整体结构，进行比较详细的说明。

马桶的主体结构是导管。利用了粪便、尿液自身的重力，通过导管，粪便尿液自行落入下水道。由于要用阀门隔离下水道上来的臭气，导管分成上导管(4)和下导管(12)两部分，以便于在上下导管之间，安装阀门。上导管紧固在支承架(16)上。上导管与下导管之间，安装有一个阀门(11)，阀门可以用球阀，或用板式阀门。上导管上端面要有足够大的空间面积，接纳粪便和尿液。上导管上端，有一段的截面呈梨形，突出部分用于容纳小便尿液。上导管下端面要连接阀门，面积要比较小，所以，上导管上大下小，是一个锥形管。上下导管内壁及阀门通孔内壁是纳米材料，粪便、尿液等污物不容易粘着而垂直下落，这是无需用水冲洗的重要条件。马桶的底部有一个套管(15)，安装在支承架(16)的底板上，套在地面垂直管(14)上，给马桶定位。下导管(12)下端部分插入地面垂直管(14)之内。下导管与地面垂直管之间，有一个密封圈(13)。马桶的顶部有一个马桶盖(2)。马桶还有一个壳体(7)，它与上导管上的支承板(6)连接。支承架的底板、壳体底部与平整地面牢固连接。

下面通过介绍马桶的3个机电部分，进一步了解马桶的结构。

1.压缩空气部分。在上导管顶端，有一个环形喷气管(3)，有一圈向下的喷气孔，对着导管内喷射压缩空气。有3个作用：(1)阻止臭气溢出导管，(2)向下助力推动粪便、尿液进入下水道，(3)清洁导管内壁。由于需要应用压缩空气，马桶内部安装有鼓风机(1)，通过管道给喷气管提供低压压缩空气。

2.阀门的电机操作机构。

(1)采用球阀。球阀由电机正反转实现开关。由于球阀开关需要电机正转反转，所以，采用了直流电机。球阀的轴通过联轴节(10)与电机(8)的轴连接在一起。电机安装在电机支承板(9)上。电机轴上带有一个旋转撞块，电机通电，转过一个角度，球阀开启，撞块撞上一个行程开关，电机断电。当要关闭球阀时，给电机反向通电，电机反转，球阀关闭，撞块反向撞上另一个行程开关，电机断电。在球阀电机万一出现失效的紧急情况下，在球阀的背面，有一个备用的摇把，将摇把插入球阀的方孔中，摇过90度，球阀打开，撞块和限位开关依然发挥定位阻挡作用。便后再反摇90度，球阀关闭。

(2)采用板式阀门。板式阀门就是一块矩形板，板的一半是实心的，当这一半在上下导管之间时，将上下导管隔离，相当于阀门关闭。板的另一半是一个孔，当这一半在上下导管之间时，将上下导管连通，让粪便尿液通过，相当于阀门开启。为了实现板式阀门的关闭与开启作用，在板式阀门的侧面安装有电机齿轮齿条或螺管电磁铁直线往复运动机构，电机左右旋转，在上下导管之间的空间内，往复推拉板式阀门，实现阀门的开与关，为了消除板式阀门与上下导管之间的间隙，下导管在弹簧力的作用下，从下向上对板式阀门施加压力，消除间隙，实现密封。在电机万一出现失效的紧急情况下，在板式阀门的纵向，带有一根备用推拉杆，可在马桶的后位用手推拉板式阀门，打开或关闭阀门。

3.马桶盖自动开启自动关闭旋转机构。

马桶盖可以自动翻转，与球阀的正反转类似，马桶盖的转轴上装有电机，电机轴上安装有一个旋转撞块，电机通电转动，马桶盖掀起一定角度，撞块撞行程开关，电机断电，电机反相通电，反转，马桶盖盖上，撞块撞另一个行程开关，电机断电。

新型马桶的工作程序如下：压下开始按钮，鼓风机电机、阀门电机、马桶盖电机可以同时得电，喷气孔喷气，阀门由关闭位置到开启位置，马桶盖自动开启(为防止阀门开启之前，污物落入上导管内，在马桶不工作时，马桶盖始终盖住)。鼓风机持续工作，阀门电机失电，马桶盖电机失电。此时，人可以坐上马桶排便。排便、清理完毕，站立起来，携好裤带以后，压下结束按钮，鼓风机失电，鼓风机停止工作。同时，阀门电机反向得电，反转，阀门关闭，阀门电机失电。马桶盖电机反向得电，反转，马桶盖关闭，马桶盖电机失电。全部工作结束。三个电机的开关，由一块电路板(5)提供电源，以及全部线路的连接。

对于经常停电的地区，要附带一个备用蓄电池。

和抽水马桶一样，新型的马桶也是一种坐便器。无论男女，无论大小便，都需要坐在上面使用。也和任何的器皿、设备一样，马桶同样也需要经常性的检查、清理、维护、维修。

本发明的新型马桶不用水。但是，在同一个卫生间，其它的设备，如面盆、洗衣机、洗澡淋浴器等都是用水的。流下的水，通过管道连通，流到马桶地面垂直管道的下端，这对于进一步清理从马桶中落下的粪便等污物，是有帮助的。

说明书附图说明

说明书附图图1为马桶结构示意图。

说明书附图中编号的名称如下：

1.鼓风机，2.马桶盖，3.环形喷气管，4.上导管，5.电路板，6.壳体支承板，7.壳体，8.电机，9.电机支承板，10.联轴节，11.阀门，12.下导管13.密封圈，14.地面垂直管，15.套管，16.支承架。

具体实施方式

本发明的马桶，是一种装配式的机电产品。所有的零件，可以通过已有的生产工艺制造出来，再进行装配。

Claims (8)

1.一种马桶，由上导管、支承架、上导管支承板、下导管、套管、机械阀门、环形喷气管、鼓风机、马桶盖、外壳组成，其特征是，马桶的主体结构是导管，分为上导管和下导管，下导管伸入地面垂直管内，与下水道相通，上导管和下导管直接将依靠重力落下的粪便尿液，引导进入下水道，马桶内不存贮粪便尿液，上导管与下导管之间，安装有机械阀门，在马桶不工作时，阀门关闭，将上导管与下导管隔离，防止下水道臭气窜进上导管，污染空气，在马桶工作时，阀门开启，上下导管连通，让粪便尿液通过，落入下水道，上导管和下导管的内壁，是不粘纳米材料，防止粪便尿液沾粘，上导管顶端有一个环形喷气管，向导管内喷气，防止马桶工作期间，由导管冒出臭气；环形喷气管有一圈向下的喷气孔，向导管内喷射压缩空气，防止臭气溢出导管，污染室内空气，环形喷气管由鼓风机通过管道提供低压压缩空气；上导管与下导管之间的机械阀门采用球阀，由电机操纵球阀的开启与关闭，球阀的轴由联轴节与电机的轴相连接，电机轴上带有一个旋转撞块，电机通电，转过90度，球阀开启，撞块撞上一个行程开关，电机断电，当要关闭球阀时，电机反向通电，电机反转90度，球阀关闭，撞块反向撞上另一个行程开关，电机断电，在球阀电机万一出现失效的紧急情况下，在球阀的背面，有一个备用的摇把，将摇把推入球阀的方孔中，摇过90度，球阀打开，撞块和限位开关依然发挥定位阻挡作用，球阀的通孔内壁采用纳米材料。

2.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，上导管是一个锥形管，上导管上端面安装有一块支承板，上导管上端，有一段的截面呈梨形，突出部分用于容纳小便尿液，上导管紧固在支承架上，上导管的下端面，与机械阀门的上端面连接。

3.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，下导管上端面与机械阀门的下端面连接，下导管的下端一部分插入地面垂直管内，下导管与地面垂直管之间有密封圈密封。

4.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，上导管与下导管之间的机械阀门采用板式阀门，板式阀门就是一块矩形板，板的一半是实心的，当这一半在上下导管之间时，将上下导管隔离，相当于阀门关闭，板的另一半是一个孔，当这一半在上下导管之间时，将上下导管连通，让粪便尿液通过，相当于阀门开启，为了实现板式阀门的关闭与开启作用，在板式阀门的侧面安装有电机齿轮齿条或螺管电磁铁直线往复运动机构，在上下导管之间的空间内，左右往复推拉板式阀门，实现阀门的开与关，为了消除板式阀门与上下导管之间的间隙，下导管在弹簧力的作用下，从下向上对板式阀门施加压力，消除间隙，实现密封，在电机万一出现失效的紧急情况下，在板式阀门的纵向，带有一根备用推拉杆，在马桶的后位用手推拉板式阀门，打开或关闭阀门，板式阀门通孔的内壁采用纳米材料。

5.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，马桶盖可以自动翻转，马桶盖的转轴上装有电机，电机轴上安装有一个旋转撞块，当电机正转时，马桶盖掀起一定角度，撞块撞行程开关，电机断电，当电机反转时，马桶盖盖上，撞块撞另一个行程开关，电机断电。

6.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，有一个外壳，外壳上端与上导管上的支承板连接，外壳下端与平整地面连接。

7.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，有一个支承架，支承了马桶全部的零部件，以及人体的重量，支承架的底板与平整地面用螺栓牢固连接。

8.根据权利要求1所述的马桶，其特征是，有一块电路板，提供电源，以及全部线路连接。