CN110623582B - 一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采用二自由度推送方式的防沾污厕具及应用，该厕具由处理器、储固器、储液器和排风装置构成，其中处理器包括壳体、夹紧装置和烘干装置，夹紧装置包括转动机构、固定机构和推送机构，转动机构通过转动靠近固定机构，与固定机构配合实现对***物中固体的挤压，推送机构与固定机构连接，推送机构包括推送手柄、推送杆、轴杆和固定副，固定副与固定机构连接固定，轴杆一端连接推送手柄，另一端连接推送杆，轴杆通过固定副进行限位，推送杆用于将烘干和挤压后的片状物推入储固器，该厕具结构设计巧妙，尤其通过采用具有二自由度轴杆的推送机构，使推送机构的拉杆较远离厕具入口的设计成为现实，使得厕具结构更加紧凑合理，方便使用。

Description

一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具及应用

技术领域

本发明涉及一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具及应用，属于环保节能技术领域。

背景技术

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***、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”、“齿条”、“第二齿轮”、“第一齿轮”、“烘干齿轮”、“粉碎齿轮”、“排便齿轮”、“第一涡轮”、“第二涡轮”、“同步带轮”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”、“螺旋”、“污水”、“水”、“电机”、“真空”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)此实用新型只设“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，***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”、“除湿机”、“抽风机”、“大抽风机”、“小抽风机”、“加热器”、“电动刮平器”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。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具，该厕具结构设计巧妙，方便***物中的固液分离，利用气动热原理实现无异味，如厕者体验佳，通过采用具有二自由度轴杆的推送机构方便固体废物的收纳，整体结构简单，成本低，效率高，可快速实现固体废物的烘干、成型，定期产生固体和液体等有机肥料，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。

本发明的另外一个目的在于提供一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具的应用。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具，包括处理器、储液器、储固器和排风装置，其中处理器与储固器连接，处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区，所述转动区包括夹紧装置和烘干装置，人在如厕后，***物进入转动区的夹紧装置内部，其中***物中的液体经夹紧装置后进入储液器，***物中的固体在夹紧装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器，所述烘干装置产生的热气流用于对夹紧装置内部的固体进行烘干，并通过与处理器壳体连接的排风装置向外排出，所述夹紧装置用于对固体进行挤压；

所述夹紧装置包括转动机构、固定机构和推送机构，所述转动机构通过转动靠近固定机构，与固定机构配合实现对***物中固体的挤压，所述推送机构与固定机构连接，推送机构包括推送手柄、推送杆、轴杆和固定副，所述固定副与固定机构连接固定，轴杆一端连接推送手柄，另一端连接推送杆，轴杆通过固定副进行限位，推送机构用于将烘干和挤压后的片状物推入储固器。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述推送机构还包括铰链螺钉，所述轴杆与推送手柄通过铰链螺钉连接，铰链螺钉实现轴杆与推送手柄在同一个平面内转动。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述固定机构包括固定板和腔板，所述固定板与腔板连接并固定在处理器内部，固定板与腔板之间形成腔体结构；所述转动机构包括转板和转轴，转板绕转轴转动实现与固定板配合对固体物的挤压。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述固定副连接固定在固定板上，轴杆的一端穿过固定副与推送手柄连接，另一端穿过固定板、腔板，与固定板上设置的推送杆连接。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述轴杆与固定板垂直，所述推送手柄与轴杆的角度为30-60⁰。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述夹紧装置还包括盖板，所述盖板与转板连接，当转板与固定板配合对固体物进行挤压时，盖板转动至处理器的开口位置，对处理器进行封闭。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述盖板为平面结构或弧面结构，盖板内壁面与转板之间设置加强杆。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述推送杆上设有回复弹簧，推送动作完成后，推送杆在回复弹簧作用下自动恢复原位。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述夹紧装置还包括转动手柄，所述转动手柄设置在转板1的一端。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述夹紧转置在未进行固体物处理时，转板与固定板的底部接触，形成横截面为V形的结构。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述烘干装置包括送风装置和加热装置，所述加热装置设置在转板和/或固定板不进行固体物挤压的表面上，且设置在固定板表面的加热装置位于固定板与腔板形成的腔体结构内；所述腔板靠近底部位置开有第一通孔，送风装置与所述第一通孔连通，将产生的气流送入所述腔体结构内部。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述固定板靠近顶部位置开有第二通孔，腔体结构内部的气流通过所述第二通孔进入转板与固定板形成的空间内。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述转板与固定板底部均设有排液孔，用于***物中液体的排出。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述排液孔包括排液大孔与排液小孔，所述多个排液小孔顺序排列，所述排液大孔为两个，分别位于顺序排列的起始和末尾的排液小孔的两端；所述排液大孔的孔径为5-15mm，所述排液小孔的孔径为3-6mm。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述腔板通过至少一个腔板固定板与处理器的壳体连接固定。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述处理器内还设有收纳器和引液管，所述收纳器设置在夹紧装置底部的排液孔下方，用于接收***物中的液体，并通过引液管将液体转入储液器；所述引液管包括U型结构段。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述排风装置包括引风机和排风管；所述夹紧装置在使用前放入与夹紧装置内部形状匹配的厕纸，以防沾污。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述转板旋转到止点后，与固定板形成平行结构；所述转板旋转到止点后，启动烘干装置。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述处理器壳体与储固器之间通过限制挡连接；所述限制挡为长条形板材弯成与处理器壳体外壁面形状相匹配，并固定在处理器壳体外壁面并伸出处理器底部外缘。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述固液分离防沾污厕具为蹲位厕具，或者包括与处理器连接的供人如厕使用的座位器具；所述储固器与储液器均为透明腔体结构。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区和固定区，所述固定区接收液体***物，并进入储液器，所述转动区接收固体***物或固液混合***物，转动区包括夹紧装置和烘干装置，固液混合***物进入夹紧装置内部，其中液体经夹紧装置后进入储液器，固体在夹紧装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器，或者固体***物进入夹紧装置内部，直接经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述夹紧装置包括转动机构和固定机构，所述固定机构包括第三固定板和腔板，第三固定板与腔板连接并固定在处理器内部，第三固定板与腔板之间形成腔体结构；所述转动机构包括转板和转轴，转板绕转轴转动实现与第三固定板配合对固体物的挤压；所述固定区包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板底部连接，并在连接处设置排液孔。

在上述固液分离防沾污厕具中，所述固定副分别连接固定在所述第一固定板或第二固定板中任意一个和所述第三固定板上。

上述固液分离防沾污厕具在农村及边远地区厕具、太空厕具、城市厕具、公园厕具或景点厕具中的应用。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

(1)、本发明提供的固液分离防沾污厕具，由处理器、储固器、储液器和排风装置构成，该厕具结构设计巧妙，方便***物中的固液分离，利用气动热原理实现无异味，如厕者体验佳，通过采用具有二自由度轴杆的推送机构方便固体废物的收纳，整体结构简单，成本低，效率高，可快速实现固体废物的烘干、成型，定期产生固体和液体等有机肥料，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；

(2)、本发明厕具的推送装置采用二自由度轴杆设计，克服了对固体***物烘干和挤压后的片状物推送入储固器时，由于第三固定板斜面的角度设置不能采用一自由度转轴机构的不足，并使推送机构的的拉杆较远离厕具入口的设计成为现实，使得厕具结构更加紧凑合理，使用更方便；

(3)、本发明厕具的处理器中利用夹紧装置实现***物中的固液分离，并在夹紧装置内对***物中的固体进行挤压处理，利用烘干装置对固体物进行烘干，直接产生固体废料，结构新颖，设计独特，并且结构简单，成本低，便于推广应用；

(4)、本发明处理器中的夹紧装置包括转动机构和固定机构，固定机构优选设计成腔体结构，与送风装置连通，并与加热装置配合产生热气流对夹紧装置内部的固体物进行烘干，结构设计巧妙，并且夹紧装置优选设计成V型槽结构，方便固液分离和固体物的挤压，整体结构节省空间、体积小，效率高；

(5)、本发明夹紧装置采用单板或双板加热，并将固体物限制在夹层的小空间内进行加热烘干处理，加热烘干及效率很高；本发明在夹层装置底部设计尺寸不同的大小排液孔，方便人在如厕时，站立或蹲位或座位时的大量排液，固液分离效果好；

(6)、本发明在处理器壳体侧壁安装排风装置，将排风出口的风道与处理器壳体侧壁相接，几何空间更简单，占用体积更小，更紧凑；

(7)、本发明处理器、储固器和储液器之间的连接结构简单，安装方便、易于拆卸，同时储固器与储液器优选采用透明结构设计，更易于观察，方便定期产出饼状有机固体肥料和液体肥料。

(8)、本发明真正实现无水厕具，除较长时间定期进行清洗和表面净洁处理需要少量水外，厕具正常使用中不需要用水；本发明耗电量少，仅有夹紧装置和烘干装置等需要消耗少量电，节省能源，降低成本。

(9)、本发明厕具可以设计施工在地面下，也可以在地面上建筑支撑和取放空间结构，建造或改造的价格低，便于维护、推广；并且本发明厕具适用范围广，在农村及边远地区、太空、城市、公园、景区中均可应用，并且外部与蹲位器具和座位器具等均可连接使用。

附图说明

图1为本发明处理器中推送机构与固定机构连接示意图；其中图1a为主视图，图1b为侧视图，图1c为俯视图；

图2为本发明推送机构中推送手柄、轴杆与铰链螺钉连接示意图；

图3为本发明推送手柄、轴杆与铰链螺钉连接放大图；

图4为本发明处理器采用分区设计时推送机构与固定机构连接示意图；

图5为本发明固液分离防沾污厕具结构示意图；

图6为本发明固液分离防沾污厕具俯视图；

图7为本发明夹紧装置中转动机构结构示意图，其中图7a为主视图，图7b为侧视图，图7c为俯视图；

图8为本发明夹紧装置中固定机构结构示意图，其中图8a为主视图，图8b为右侧视图，图8c为俯视图；

图9为本发明夹紧装置中转板、固定板与加热装置连接示意图，其中图9a为主视图，图9b为右侧视图，图9c为左侧视图；

图10为本发明收纳器结构示意图，其中图10a为主视图，图10b为右侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图5为本发明固液分离防沾污厕具结构示意图；图6所示为本发明固液分离防沾污厕具俯视图，本发明固液分离防沾污厕具包括处理器、储液器25、储固器26和排风装置，其中处理器与储固器25连接，处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区，转动区包括夹紧装置和烘干装置，壳体包括壳体上板10和壳体侧板20。各部件可以设计在地面下，也可以设计在地面上，例如可以在地面上建筑一个支撑和取放空间结构，其中处理器与地面相对固定，储固器26和储液器25可活动，方便地收集、取出，再放入。本发明固液分离防沾污厕具为蹲位器具，还可以包括与处理器连接的供人如厕使用的座位器具。

如图5所示，本发明夹紧装置包括转动机构和固定机构，转动机构通过转动靠近固定机构，与固定机构配合实现对***物中固体的挤压。如图7所示为本发明夹紧装置中转动机构结构示意图，其中图7a为主视图，图7b为侧视图，图7c为俯视图，转动机构包括转板1、转轴5、盖板15、转动手柄11、加强杆17和筒轴手柄固定杆27，转轴5设置在转板1靠近底部位置，转板1绕转轴5转动实现与固定机构中固定板2配合对固体物的挤压。转动手柄11通过筒轴手柄固定杆27连接在转板1的一端，带动转板1的转动。盖板15与转板1连接，盖板15为平面结构或弧面结构，平面结合或弧面结构内壁面与转板1之间设置加强杆17，本发明一可选实施例中盖板15选择1/4筒壁结构(柱面结构)，当转板1与固定板2配合对固体物进行挤压时，盖板15转动至处理器的开口位置，对处理器进行封闭，防止异味向外散出。如图1所示，盖板15的外壁面还设有筒壁挡16，对打开状态的盖板15进行限位。

如图7c所示，转板1的底部均设有排液孔(半排液孔)，用于***物中液体的排出，排液孔包括排液大孔34与排液小孔33(半排液孔)，如图2所示，本发明一可选实施例中，多个排液小孔33顺序排列，排液大孔为两个，分别位于顺序排列的起始位和结束位的两个排液小孔33的两端。优选排液大孔34的孔径为5-15mm，排液小孔33的孔径为3-6mm。需要注意，本发明转板1上设置的为排液半孔，与固定板2上设置的排液半孔组合形成如图2所示的排液孔，包括排液大孔34与排液小孔33。

如图8所示为本发明夹紧装置中固定机构结构示意图，其中图8a为主视图，图8b为右侧视图，图8c为俯视图；固定机构包括固定板2和腔板3，腔板3通过两端设置的腔体封挡30与固定板2连接形成内部的腔体结构，腔体结构固定在处理器内部，如图8c所示，固定板2底部设置的与转板1配合的也为排液半孔，与转板1上设置的排液半孔组合形成如图2所示的排液孔，包括排液大孔34与排液小孔33。

如图9所示为本发明夹紧装置中转板、固定板与加热装置连接示意图，其中图9a为主视图，图9b为右侧视图，图9c为左侧视图；烘干装置包括送风装置21和加热装置4，加热装置4设置在转板1和/或固定板2的外表面，即不进行固体物挤压的表面，加热装置4可以仅在转板1或固定板2其中一个表面设置，也可以同时设置在两个表面上(优选)，加热装置4可以采用加热片或加热丝等，包括电热端头29，设置在固定板2表面的加热装置4位于固定板2与腔板3形成的腔体结构内，如图9所示，标号31表示法兰孔，夹紧转置在未进行固体物处理时，转板1与固定板2的底部接触，形成截面为V形的结构，V型槽结构的一侧转板1的转轴位置改变能够实现不同的厚度空间。

腔板3靠近底部位置开有第一通孔，送风装置21与第一通孔连通，将产生的气流送入腔体结构内部，经加热装置4加热后产生热气流，固定板2靠近顶部位置开有第二通孔28，腔体结构内部的热气流通过第二通孔28进入转板1与固定板2形成的空间内，对待挤压的固体物进行烘干，第二通孔28的形状可以任意设定，如图4所示，本发明一可选实施例中第二通孔28设计为长条形的矩形孔，方便热气流的流出。V形槽通过对固体物的挤压形成矩形空间，热气流对固体物进行烘干后，从夹紧装置底部的排液孔排出进入处理器的壳体内部，并经排风装置向外排出。

如图5所示，腔板3通过两个腔板固定板与处理器的壳体连接固定。送风装置21安装在腔板固定板19上。送风装置21的出风口与腔板3底部开设的第一通孔连通。

如图1所示为本发明处理器中推送机构与固定机构连接示意图；其中图1a为主视图，图1b为侧视图，图1c为俯视图；图2为本发明推送机构中推送手柄、轴杆与铰链螺钉连接示意图；图3为本发明推送手柄、轴杆与铰链螺钉连接放大图。

本发明夹紧装置还包括推送机构，用于将烘干和挤压后的片状物推入储固器26，推送机构与固定机构连接，由图可知，推送机构包括推送手柄60、推送杆61、轴杆62、固定副63、铰链螺钉64和轴承。固定副与固定机构连接固定，本发明一可选实施例中，固定副63连接固定在固定板2底面上，轴杆62一端穿过固定副63的板面与推送手柄60连接，另一端穿过固定板2和腔板的板面与推送杆61连接(图5所示)，固定副63用于对推送机构进行限位，轴杆62通过轴承与固定副63、固定板2、腔板3的板面连接。推送杆61用于将烘干和挤压后的片状物推入储固器。轴杆62与推送手柄60通过铰链螺钉64连接，铰链螺钉64实现轴杆62与推送手柄60在同一个平面内转动，如图3所示，杆副焊接位为标号66。

本发明一可选实施例中轴杆62与固定板2垂直，推送手柄60与轴杆62的角度为30-60⁰，优选45⁰。推送杆61上设有回复弹簧，推送动作完成后，推送杆61在回复弹簧作用下自动恢复原位。

固定副63的结构形式根据需要进行设计，本发明一可选实施例中，固定副63的形状为U型或其它折弯结构。

处理器内还设有收纳器和引液管23，收纳器设置在转板1与固定板2底部的排液孔下方，用于接收***物中的液体，并通过引液管23将液体转入储液器25。如图10所示为本发明收纳器结构示意图，其中图10a为主视图，图10b为右侧视图，本发明一可选实施例中收纳器的形状为倒R形，收纳器包括收纳槽7和引液管接口32，收纳槽7的一个侧壁设计为斜坡形，便于***物中液体的收纳，并且收纳槽7可以半含着V型槽下尖部，避开了挤压烘干后片状物的滑落空间。收纳槽7底部的引液管接口32设计为球形，便于将液体通过引液管23导入储液器25。引液管23的中间设一U型结构，起到阻止气流的作用，引液管23的端部通过软管24与储液器25连通，将液体导入储液器25。

本发明中的排风装置包括引风机13和排风管14，与处理器壳体的侧壁连通，将处理器内部的热气流向外排出。转板1旋转到止点后，与固定板2形成平行结构，且转板1旋转到止点后，启动烘干装置。本发明中处理器壳体与储固器26之间通过限制挡22连接，限制挡22为长条形板材弯成与处理器壳体外壁面形状匹配的形状，并固定在处理器壳体外壁面并伸出处理器底部外缘，例如可以采用U形设计。

本发明一可选实施例中，储固器26与储液器25优选均为透明腔体结构，易观察，并有利于控制维护时间。

本发明人在如厕时，可以每次利用一张吸水慢的V型厕纸，实现防沾污，可同时接收擦拭厕纸，二者同时被挤压和烘干，异味源受到较好控制。本发明可以在V型槽结构两侧的顶部面板，设扣合边缘，进一步防止异味散发，例如可以在盖板15一端设置扣合缘，当转动转板1与固定板2配合时，盖板15的扣合缘与固定板2的顶部相互扣合叠合。

本发明固液分离及固态污物脱水干燥防沾污旱厕，设计成“V”型槽结构，“V”型槽的底部可同时或分别接收固体***物和液体***物，接收的液体通过“V”型槽底部的大孔和小孔直接进入收纳槽，并通过引液管进入储液器，通过转动手柄至锁止点，实现转动V槽一侧转板将固体污物挤压成片状，并实现空间的半闭合，同时双面加热器、送风机、排风装置受到触发启动，片状物受到加热和烘干，脱水后推动推送手柄，将固体片状物推入储固器，回复转动手柄，完成一个周期。如图6所示，本发明中为便于如厕，夹紧装置中的转动手柄和推送机构的空间设置满足不影响如厕者的使用空间。

本发明厕具的推送装置采用二自由度轴杆设计，克服了对固体***物烘干和挤压后的片状物推送入储固器时，由于第三固定板斜面的角度设置不能采用一自由度转轴机构的不足，并使推送机构的的拉杆较远离厕具入口的设计成为现实，使得厕具结构更加紧凑合理，并且使用更方便。

本发明厕具也可以采用分区设计，即处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区和固定区，如图4所示为本发明处理器采用分区设计时推送机构与固定机构连接示意图，其中固定区接收液体***物，并进入储液器，转动区接收固体***物或固液混合***物，转动区包括夹紧装置和烘干装置，固液混合***物进入夹紧装置内部，其中液体经夹紧装置后进入储液器，固体在夹紧装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器，或者固体***物进入夹紧装置内部，直接经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器。

夹紧装置包括转动机构和固定机构，固定机构包括第三固定板和腔板，第三固定板与腔板连接并固定在处理器内部，第三固定板与腔板之间形成腔体结构，加热装置设置在腔体结构内；转动机构包括转板和转轴，转板绕转轴转动实现与第三固定板配合对固体物的挤压，加热装置设置在转板底部表面。固定区包括第一固定板和第二固定板，第一固定板和第二固定板底部连接，并在连接处设置排液孔。

固定副的结构形状可以根据需要设计，固定副的一端连接固定在第一固定板和第二固定板中任意一个上，另一端连接固定在第三固定板上，或者固定副的两端均连接固定在第三固定板上。固定副可以设计成U型或其它折弯机构。

本发明厕具采用分区设计，除上面描述外，厕具其余部分结构形式可以与不分区时相同。

本发明固液分离防沾污厕具的安装方法如下：

先根据地理环境确定是室内还是室外(如旱厕改造)、确定采用蹲位还是座位厕具；如果选蹲位方式，V字开口上部耦合脚位面即可；如果选座位厕具，上部需耦合类似于常规的座位马桶。确定是地面上部，或地面下部安装厕具，完成基础施和其他厕具位置、数量和定位设施的基础工程后，进行本发明以下的实施操作步骤。

(1)连接处理器内的夹紧装置的转动机构和固定机构各个部件，其中推送机构的连接方法如下：

(a)将固定板2与固定副63的法兰的相关位置用螺钉固定；

(b)在固定板2和固定副63的轴孔位***轴杆62；

(c)将轴杆62的一端与推送手柄60用铰链螺钉64铰接；

(d)将轴杆62的另一端与推送杆61固定连接；

(2)将储固器推入处理器下面的U形限制挡住的位置。

(3)将导液管端部的软管伸入储液器。

(4)将适当大小的V形纸放入V型槽，人在如厕后，启动转动机构和固定机构，二者复位后，完成一个周期。

(5)储固器或储液器同时或不同时储满时，可同时或单独抽换储固器、取换储液器，十分方便。

(6)定期维护时，只需用少量的水对V型槽清洁即可。

本发明的控制方式，只需要转动机构中转动手柄的关闭，即可与电的开关、“时间继电器”联动，实现接电开关延时控制，再按一次推送手柄和转动手柄的复位操作，就完成了废物的处理和收纳，十分方便。一定时间后，进入必要、而简单的维护环节。具体方法如下：

(1)无人如厕时，转板1位于起始位置，夹紧装置的V形槽打开，电器全部关闭，厕具内部角落少量异味源受到隔绝。

(2)人在如厕后，***物进入夹紧装置的底部，液体通过夹紧装置底部的排液孔进入收纳器，并通过引液管进入储液器；转动转动机构的手柄，开启烘干装置，使转动机构与固定机构配合对***物中的固体进行挤压和烘干，得到固体片状物，通过推送机构将固体片状物推入储固器，推送机构的进行推送的方法如下：

(a)采用弹簧拉住推送杆61，保持推送杆61的非推送水平状态。

(b)沿平行于“V”形槽槽底的推送杆61的直线固定槽滑道通过推送手柄60转动推送杆61，实现一次推送。

(c)松开推送杆61，在弹簧弹力的作用下，推送杆61复位至非推送水平状态。

(3)下一位如厕时，重复步骤(2)操作。

(4)一定时间后，同时或不同时清空储固器、储液器；必要时进入维护环节，分离处理器和储固器进行内部清洁处理再安装。处理器底部设置的排风装置实现更好的无异味体感。

本发明固液分离防沾污厕具可以在农村及边远地区厕具、太空厕具、城市厕具、公园厕具或景点厕具等进行应用。

以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (21)

1.一种采用二自由度推送方式的固液分离防沾污厕具，其特征在于：包括处理器、储液器、储固器和排风装置，其中处理器与储固器连接，处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区，所述转动区包括夹紧装置和烘干装置，人在如厕后，***物进入转动区的夹紧装置内部，其中***物中的液体经夹紧装置后进入储液器，***物中的固体在夹紧装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器，所述烘干装置产生的热气流用于对夹紧装置内部的固体进行烘干，并通过与处理器壳体连接的排风装置向外排出，所述夹紧装置用于对固体进行挤压；

所述夹紧装置包括转动机构、固定机构和推送机构，所述转动机构通过转动靠近固定机构，与固定机构配合实现对***物中固体的挤压，所述推送机构与固定机构连接，推送机构包括推送手柄、推送杆、轴杆和固定副，所述固定副与固定机构连接固定，轴杆一端连接推送手柄，另一端连接推送杆，轴杆通过固定副进行限位，推送机构用于将烘干和挤压后的片状物推入储固器；

所述固定机构包括固定板和腔板，所述固定板与腔板连接并固定在处理器内部，固定板与腔板之间形成腔体结构；所述转动机构包括转板和转轴，转板绕转轴转动实现与固定板配合对固体物的挤压；

所述固定副连接固定在固定板上，轴杆的一端穿过固定副与推送手柄连接，另一端穿过固定板、腔板，与固定板上设置的推送杆连接；

所述轴杆与固定板垂直，所述推送手柄与轴杆的角度为30-60⁰。

2.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述推送机构还包括铰链螺钉，所述轴杆与推送手柄通过铰链螺钉连接，铰链螺钉实现轴杆与推送手柄在同一个平面内转动。

3.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述夹紧装置还包括盖板，所述盖板与转板连接，当转板与固定板配合对固体物进行挤压时，盖板转动至处理器的开口位置，对处理器进行封闭。

4.根据权利要求3所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述盖板为平面结构或弧面结构，盖板内壁面与转板之间设置加强杆。

5.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述推送杆上设有回复弹簧，推送动作完成后，推送杆在回复弹簧作用下自动恢复原位。

6.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述夹紧装置还包括转动手柄，所述转动手柄设置在转板(1)的一端。

7.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述夹紧装置在未进行固体物处理时，转板与固定板的底部接触，形成横截面为V形的结构。

8.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述烘干装置包括送风装置和加热装置，所述加热装置设置在转板和/或固定板不进行固体物挤压的表面上，且设置在固定板表面的加热装置位于固定板与腔板形成的腔体结构内；所述腔板靠近底部位置开有第一通孔，送风装置与所述第一通孔连通，将产生的气流送入所述腔体结构内部。

9.根据权利要求6所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述固定板靠近顶部位置开有第二通孔，腔体结构内部的气流通过所述第二通孔进入转板与固定板形成的空间内。

10.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述转板与固定板底部均设有排液孔，用于***物中液体的排出。

11.根据权利要求10所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述排液孔包括排液大孔与排液小孔，多个排液小孔顺序排列，所述排液大孔为两个，分别位于顺序排列的起始和末尾的排液小孔的两端；所述排液大孔的孔径为5-15mm，所述排液小孔的孔径为3-6mm。

12.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述腔板通过至少一个腔板固定板与处理器的壳体连接固定。

13.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述处理器内还设有收纳器和引液管，所述收纳器设置在夹紧装置底部的排液孔下方，用于接收***物中的液体，并通过引液管将液体转入储液器；所述引液管包括U型结构段。

14.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述排风装置包括引风机和排风管；所述夹紧装置在使用前放入与夹紧装置内部形状匹配的厕纸，以防沾污。

15.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述转板旋转到止点后，与固定板形成平行结构；所述转板旋转到止点后，启动烘干装置。

16.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述处理器壳体与储固器之间通过限制挡连接；所述限制挡为长条形板材弯成与处理器壳体外壁面形状相匹配，并固定在处理器壳体外壁面并伸出处理器底部外缘。

17.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述固液分离防沾污厕具为蹲位厕具，或者包括与处理器连接的供人如厕使用的座位器具；所述储固器与储液器均为透明腔体结构。

18.根据权利要求1所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述处理器包括壳体和壳体内部设置的转动区和固定区，所述固定区接收液体***物，并进入储液器，所述转动区接收固体***物或固液混合***物，转动区包括夹紧装置和烘干装置，固液混合***物进入夹紧装置内部，其中液体经夹紧装置后进入储液器，固体在夹紧装置内部经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器，或者固体***物进入夹紧装置内部，直接经挤压和烘干后成为片状物，进入储固器。

19.根据权利要求18所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述夹紧装置包括转动机构和固定机构，所述固定机构包括第三固定板和腔板，第三固定板与腔板连接并固定在处理器内部，第三固定板与腔板之间形成腔体结构；所述转动机构包括转板和转轴，转板绕转轴转动实现与第三固定板配合对固体物的挤压；所述固定区包括第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和第二固定板底部连接，并在连接处设置排液孔。

20.根据权利要求19所述的固液分离防沾污厕具，其特征在于：所述固定副分别连接固定在所述第一固定板或第二固定板中任意一个和所述第三固定板上。

21.权利要求1～20之一所述的固液分离防沾污厕具在农村及边远地区厕具、太空厕具、城市厕具、公园厕具或景点厕具中的应用。

Images