一种固液分离一体化厕具、安装方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种固液分离一体化厕具、安装方法及其应用，该厕具由收纳处理器、储液器和储固器组成，该厕具结构设计巧妙，收纳处理器与储固器连接，收纳处理器包括壳体和壳体内部设置的收纳挤压装置、烘烤处理设备，烘烤处理设备包括烘烤装置和处理装置，该厕具方便排泄物中的固液分离，定期产出灰状有机固体肥料，体积减小一个量级，实现厕具功能的一体化设计，同时利用气动热原理实现无异味，如厕者体验佳，并且结构简单，成本低，效率高，厕具的建造或改造的价格低，便于清洁和维护，耗电量很少，除定期打扫卫生需必要少量的水外，可实现绝对的无水厕具。

A solid-liquid separation integrated toilet, installation method and Application

【技术实现步骤摘要】
一种固液分离一体化厕具、安装方法及其应用
本专利技术涉及一种固液分离一体化厕具、安装方法及其应用，属于环保节能

技术介绍
市场上，现有的“无水马桶”一般指无水箱的马桶。这种无水马桶的工作原理是，充分利用城市自来水水压并应用流体力学原理，智能地可以辨别厕坑便量多少，再合理地利用相应的水量冲洗，使冲洗的水量和冲洗的动能巧妙匹配，节水效果可达50％以上，因此并不是真的无水。这种“无水马桶”应该称之为“节水马桶”在一些农村和边远地区，露天厕所还大量存在，即所谓的“茅坑”，或“旱厕”。这些露天厕所除了搭建简单方便外，没有任何可取之处：污染土壤、污染地下水、废物处理难、如厕感受极差……。如果对这些厕所进行升级，基础设施不一定具备。建正常的水厕，需要水管路和下水管路的配套铺设，所需要的资金较多。另外，在偏远地区，缺水地区现实同样存在，“节水马桶”厕具仍难推广。早期的太空飞行时间较短，航天员要带够足够数量的一次性粪便收集袋。在天上用收集袋采用“袋包的方法”来处理粪便。收集袋袋口有弹性松紧带，使用时张开松紧口使之固定于便器的开口端。便器衬筒的内壁的筒底开有一系列小孔，使用时通过与外筒相连的抽气管路抽气，形成一定的负压，使用完毕撤出收集袋时，袋孔自动收紧。将盛有废物的收集袋置于外包装袋后投入特定的废物箱。《载人航天器技术》(戚发轫，国防工业出版社，1999)中，P134的图5-15为“航天飞机组合式便器内部结构示意图”，采用了接收器两路结构。一路是空气、尿和冲洗水；另一路是空气流和固体废物。后者的很多方面专门为空间微重力设计，采用的结构极其复杂，不适用于地面，举例如下：(a)固态接收器采用“椭球形状”结构，制造加工复杂、成本超高。(b)中心下部采用“电机驱动抛掷器”机构，抛掷器上采用“铰接”的一系列刀片向外展开，切碎固态废物，并使之沉积到便器的内壁的“夹层”之中，“夹层”的结构复杂；抛掷器上采用“铰接方法”使转盘与刀片相接，制造复杂；图中铰接的刀片，采用近“平行四边形”、铰接的针刀，采用“端部带钩”，不利于在较低的电机地面转速下，对具有一定粘性的固体废物的切割和排离；转盘边缘平直，如果转盘不转，并有液体废物到边缘时，液体废物会向内流向电机轴。“环保无水马桶”(CN107802200A)中，采用“液体缓冲槽”和“固体处理筒”接收器结构，内设电机旋转切割粉碎装置。该结构除异味装置缺失，专利中阐述“通过单向活门或单向阀门可以有效防止下反味现象的发生”，这只能防止“反异味”而不能实现“无异味”。(b)腔体结构形状偏复杂、同一横截面的内外套偏多、腔体数量偏多(如3、4、13、14、15、16等等)，腔体壁面有柱形、锥形、非规则曲面形。(c)固体处理筒采用外侧面缠电热丝烘干加热方式，热惯性大，筒壁热容需先吸收大量的热，对固体废物只是通过导热加热，与筒内壁面相接触的固体废物毕竟占极少的面积比例，对固体废物的加热烘干效率低。(d)外分离筒、内分离盘之间设有“竖向连接板”，结构复杂，焊接难度大，成本高。(e)不但设电机切割装置，而且设有“固体排出泵”，“固体排出泵”成本占比较大，而且其进出接口需要一定空间和接口设计，进一步增加了复杂程度和成本。(f)采用温度传感器、湿度传感器，通过测量得到的温度、湿度值和相应“预设阈值”来控制“加热装置”和“粉碎电机”的启动和停止，控制复杂、可靠性差，环境温度改变时需要再次“预设阈值”，方便性差。(g)只适合于座位厕具，不适于蹲位。(h)马桶只能干燥和处理废物，外部需要再设“固体废物和液体废物的存储器”。(i)拆装难度大，维护成本高。“无水马桶”(CN104127151B)，采用尿液处理系统、粪便粉碎部和干燥部，该无水马桶的缺陷如下：(a)通过“高温将尿液和粪便中的液体蒸发”，因为尿液中水分占大部分，这种方式将耗费大量的热量和电力。(b)粉碎和输送装置过于复杂，制造难度大，成本高，例如，“粉碎室”包括“粉碎腔体、轮轴、电机”；“输送装置”包括“输送腔体、第一涡轮、第二涡轮、第二传动轴、第三传动轴和传送电机”。(c)采用“红外感应器和数据处理器”来感应人体和马桶的距离，只适用于高档座位马桶，成本高。(d)采用“负离子次氯酸钠发生器”进行处菌，需定期添加药液，一方面产生的废料具有了化学添加的结果；另一方面，维护步骤多，维护成本高。(e)驱动方面，采用“驱动电机”和“烘干电机”，因电机成本占制造成本相当的比例，增加一个电机，成本增加。(f)“齿轮、涡轮”的用量过多，由于它们的加工复杂，精度要求高，难度大，再加上数量多，成本增加幅度巨大，例如有，“驱动齿轮15”、“齿条17”、“第二齿轮28”、“第一齿轮29”、“烘干齿轮27”、“粉碎齿轮38”、“排便齿轮40”、“第一涡轮18”、“第二涡轮19”、“同步带轮22”，等等，还必须有相应的轴和配套连接。“固体污物快速分解处理装置”(CN1974967A)，利用“真空、微波”干燥处理的办法，将固体废物处理成无菌无异味的“干片”，分析如下。(a)“真空”方法，需要额外真空设备，投入大；需要额外的抽气形成真空室的处理时间，处理时间滞后多。(b)微波磁控管和处理腔室过多，例如，至少三个室内都有多组磁控管和灯。(c)泵和电机数量也偏多，例如“固液分离2”、“螺旋7”、“污水8”、“水12”、“电机36”、“真空22”等等，成本高。(d)结构复杂，拆装不方便，清洁维护成本高。“无水厕所”(CN201414748Y)中，采用“热风机、除湿机和同步加热器”拟实现“纯粹固体废物的处理”，分析如下。(a)此技术只设“粪盆”，没有设“液体废物的出口和存储器”，因此要求如厕者只能进行“大解”，而不能“小解”，不现实，因为尿液进入“粪盆”后，系统无法干燥。(b)对于使用“粪盆”中使“突出”的固体废物，采用水平移动的“垂直片状刮平器”来“刮平”，需额外电机驱动，结构复杂，成本高。(c)电器数量也偏多，例如“热风机8”、“除湿机11”、“抽风机15”、“大抽风机18”、“小抽风机19”、“加热器12”、“电动刮平器20”等等，部件多必然导致成本高。(d)电驱动风道与外界接口多，有2-3个。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种固液分离一体化厕具，该厕具结构设计巧妙，方便排泄物中的固液分离，定期产出灰状有机固体肥料，体积减小一个量级，实现厕具功能的一体化设计，同时利用气动热原理实现无异味，如厕者体验佳，并且结构简单，成本低，效率高，厕具的建造或改造的价格低，便于清洁和维护，耗电量很少，除定期打扫卫生需必要少量的水外，可实现绝对的无水厕具。本专利技术的另外一个目的在于提供一种固液分离一体化厕具的安装方法。本专利技术的再一个目的在于提供一种固液分离一体化厕具的应用。本专利技术的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：一种固液分离一体化厕具，包括收纳处理器、储液器和储固器，其中收纳处理器与储固器连接，收纳处理器包括壳体和壳体内部设置的收纳挤压装置、烘烤处理设备，烘烤处理设备包括烘烤装置和处理装置，人在如厕后，排泄物进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固液分离一体化厕具，其特征在于：包括收纳处理器、储液器和储固器，其中收纳处理器与储固器连接，收纳处理器包括壳体和壳体内部设置的收纳挤压装置、烘烤处理设备，烘烤处理设备包括烘烤装置和处理装置，人在如厕后，排泄物进入收纳处理器的收纳挤压装置内部，其中排泄物中的液体经收纳挤压装置后进入储液器，排泄物中的固体在收纳挤压装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入处理装置，烘烤装置产生高温热气流对处理装置内部的片状物进行烘烤，片状物燃烧成灰后进入储固器，所述烘烤装置还用于产生热气流对收纳挤压装置内部的固体排泄物进行烘干。/n

【技术特征摘要】
1.一种固液分离一体化厕具，其特征在于：包括收纳处理器、储液器和储固器，其中收纳处理器与储固器连接，收纳处理器包括壳体和壳体内部设置的收纳挤压装置、烘烤处理设备，烘烤处理设备包括烘烤装置和处理装置，人在如厕后，排泄物进入收纳处理器的收纳挤压装置内部，其中排泄物中的液体经收纳挤压装置后进入储液器，排泄物中的固体在收纳挤压装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入处理装置，烘烤装置产生高温热气流对处理装置内部的片状物进行烘烤，片状物燃烧成灰后进入储固器，所述烘烤装置还用于产生热气流对收纳挤压装置内部的固体排泄物进行烘干。


2.根据权利要求1所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述烘烤装置对处理装置内部的片状物进行烘烤的高温热气流温度为550-650℃；所述烘烤装置对收纳挤压装置内部的固体排泄物进行烘干的热气流温度为150-350℃。


3.根据权利要求1所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述收纳挤压装置包括第一转板、第二转板和封盖，所述第二转板的宽度大于第一转板的宽度，第一转板的底部与第二转板的侧壁接触形成向上敞开结构，用于接收排泄物，所述第二转板的底部连接封盖，所述收纳处理器对排泄物中的固体进行挤压之前，封盖位于处理装置上部，对处理装置进行封堵，挤压之后，所述封盖随第二转板移开处理装置上部，挤压烘干后的片状物进入处理装置。


4.根据权利要求3所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述第一转板与第二转板的接触部位形成缝隙，使得排泄物中的液体通过缝隙进入储液器。


5.根据权利要求3所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述封盖为曲面结构，与处理装置上端面的形状相匹配；所述封盖的另一侧端面通过至少一个封盖支撑与第二转板连接。


6.根据权利要求1所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述处理装置包括烘烤栅篦腔、烘烤腔与灰门，所述烘烤栅篦腔与灰门设置在烘烤腔内部，灰门设置在烘烤栅篦腔下方，用于控制烘烤处理装置内部的灰进入储固器，烘烤腔固定在壳体内部。


7.根据权利要求6所述的固液分离一体化厕具，其特征在于：所述烘烤栅篦腔包括吊杆组件、第一耳梁和第二耳梁，所述吊杆组件由若干吊杆组成，每个吊杆均为折弯结构，每个吊杆的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲伟，谢铭慧，陈思员，艾邦成，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11