CN2576822Y - 能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器 - Google Patents

Abstract

能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，属于采用红外感应和微电子技术的用水控制装置，适于对卫生间水电用量的自动控制。主要特征是在坐便器水箱进、出水口分别安装受控于电子控制盒的上水、冲水电磁阀，水箱内装有水位测试开关，电子控制盒电路由可感应人体信号的信号接收与放大电路、单片机主控电路、开关执行电路逐级连接构成。本实用新型可实现按大小便按需要区别供水，以及便后自动冲洗，无须人工干预，解决了传统坐便器浪费水资源和不能保证便后即冲的问题，其智能化程度高，节水效果显著，也有利保持卫生。

Description

能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器

技术领域

本实用新型属于采用红外热释电感应、红外接收发射以及微电子技术的用水控制装置，适于对水电用量的自动控制，尤其适于对卫生间坐便器用水及通风器、照明灯通电的自动控制。

背景技术

传统的坐便器平时是满箱上水，其储水量一般为9-13升，而且大多是不分大小便冲水，造成水资源的浪费，再则便后需按键冲洗，带来操作上的不便，特别是宾馆、公厕等公共场所，难以做到便后必冲，卫生状况存在隐患。本申请人在专利号分别为“ZL00246223.0、ZL01278600.4”，名称分别为“能区分大小便供水的节水型坐便器控制装置”、“新型能区分大小便供水的节水型坐便器水箱控制装置”的专利中，公开了一种通过热释电红外传感或红外发射、接收方式感应人体信号送至单片机主控电路，再控制接在自来水出水管与坐便器水箱入口之间的电磁阀或脉冲水阀动作，实现按大小便需要给水箱上水的技术。上述技术还未能解决便器自动冲水的问题。

发明内容

本实用新型就是要解决上述已有技术存在的问题，提供一种能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，该坐便器即能自动区分大小便供水，又能实现便后自动冲洗，节水卫生。

本实用新型的技术方案如下：

保留原坐便器、水箱等的基本结构，并保持ZL01278600.4的专利技术中，电子控制盒内的电路构成：设置可感受人体信号的信号接收与放大电路、单片机主控电路、开关执行电路逐级连接，还设有电源电路，开关执行电路分别接上水控制阀、通风器、照明灯等的基本构成，本实用新型的结构特征在于：上水控制阀2装在水箱进水口，水箱出水口处与坐便器之间装有冲水控制阀4，在水箱内装有水位测试开关3，冲水控制阀、水位测试开关分别接电子控制盒中的开关执行电路V、单片机主控电路1V。

所述可感受人体信号的信号接收与放大电路可以是红外热释电动态感应电路I，也可以是红外发射与接收静态感应电路II，还可以是上述二种方式的结合；所述供电电源可以是直流，也可以是交流再经整流。所述上水控制阀、冲水控制阀可以是脉冲电磁阀或洗衣机电磁阀，也可以是非脉冲直通或弯通电磁阀。所述开关执行电路的构成与所驱动的控制阀类型相适应，即由正负脉冲输出电路构成的开关执行电路驱动脉冲电磁阀，驱动非脉冲电磁阀的电路是串接开关管的继电器电路或可控硅控制电路。所述的单片机主控电路中还接有可调节供水时间和点击供水的轻触开关(QK1、QK2)；所述照明灯为自控夜间照明灯。所述水位测试开关至少有2-3个金属检测点，即至少包括可检测6升水位档、3升水位档水位高度以及公共端的3个检测导体，或者仅包括可检测3升档水位高度与公共端的2个检测导体。

本实用新型的主要优点是：(1)保持了能区分大小便自动上水的优点，节水效果明显，可节水1/2-2/3；(2)在水箱进出口装控制阀，并受控于单片机，实现便后自动冲水，又加装水位测试开关，使得上水、冲水达到无人干预，有利保持卫生；(3)可自动控制换气扇与晚间照明的开闭。总之该装置智能化程度高，有利于节水和环保。

附图说明

图1是本实用新型总体构成示意图

图2是电子控制盒的电路结构框图

图3-1是红外热释电动态感应电路I、红外发射与接收静态感应电路II、电源电路VI的电路原理图

图3-2是单片机主控电路IV、由正负脉冲输出电路构成的开关执行电路V、轻触开关III(QK1、QK2)、水位测试开关3(3K1、3K2、3G)以及晚间照明灯自控的电路原理图

图4是由串接开关管的继电器电路构成的开关执行电路原理图

图5是仅有红外热释电动态感应电路构成信号接收与放大电路的原理图，图中虚线所框部分为换气扇控制电路

图6是仅有红外发射与接收静态感应电路构成信号接收与放大电路的原理图

图中：1-水箱，2-进水电磁阀，3-水位测试开关，3K1、3K2、3G-金属导体，4-冲水电磁阀，5-电子控制盒，6-换气扇，7-照明灯，8-照明灯，9-自来水管，I、II-信号接收与放大电路，III-轻触开关，IV-单片机主控电路，V-开关执行电路，VI-电源电路

具体实施方式

实施例1

参见图1，所述水位测试开关其结构是：垂直方向置于水箱内的绝缘棒***，依不同上水量在水箱内的各水位高度上绕有金属导体3K1、3K2、3G，金属导体分别用导线接入单片机IC1的I/O端口；水位测试开关的结构还可是仅有分别用导线接入单片机IC1的I/O端口的固定在水箱内不同水位高度上的金属导体。

本实施例中，金属导体采用金属圈或金属片。

参见图3-2，所述晚间照明灯控制电路的构成是：设有光敏管LED-2、串接三极管T7的光敏控制电路，光敏管LED-2白天呈高电阻，三极管T7截止，而晚间光敏管呈低电阻，三极管T7开通，上述可判断白天、夜间的光敏电阻信号输入单片机IC1，还设有受控于开关管T8的由可控硅SCR串接照明灯LAMP构成的点灯电路，开关管T8的基极接单片机IC1的一个I/O输出端口。光敏控制电路将白天低电平、晚间电平变化的信号输入单片机IC1，供其判断，控制点灯电路的开关管在夜间导通使照明灯LAMP工作。

参见图3-2，所述正负脉冲输出电路的结构是：设有一对PNP型三极管T1、T2及二对NPN型三极管T3、T4、T5、T6，各三极管的基极分别接单片机IC1相应的I/O输出端，三极管T1、T3、T5的集电极相接，三极管T2、T4、T6的集电极相接，上水电磁阀的线圈L1跨接在三极管T1和T3、T2和T4的集电极之间，冲水电磁阀线圈L2跨接在三极管T1和T5、T2和T6的集电极之间，三极管T1、T2的发射极接电源正极，三极管T3、T4、T5、T6的发射极接电源负极。脉冲电磁阀L1、L2最初处于关闭状态，接收正向脉冲时自动打开，接收反向脉冲时自动关闭，正、反向脉冲信号由单片机I/O端输出，当开关管T1、T4导通时，进水电磁阀L1得到正向脉冲打开，则水箱上水，当水位达到水位测试开关的3K2(3升)或3K1(6升)位置时，3K2接通或3K1、3K2都接通，此信息送入单片机IC1，单片机发出控制信息，开关管T2、T3导通，进水电磁阀L1得到反向脉冲，则关闭；同理，当用厕完毕，单片机发出控制信息，开关管T1、T6导通，冲水电磁阀L2得到正向脉冲自动打开，冲水完毕时，水位测试开关将信息输入单片机，则开关管T2、T5导通，冲水电磁阀L2得到反向脉冲则关闭。

参见图3-1，在红外热释电动态感应电路I中，人体红外感应信号通过探头BH的S端输出，经菲涅耳透镜，及三极管VT1、运算放大器IC2二级放大、滤波后，送电压比较器IC3输入端3，与输入2端的基准电压比较，若有人体感应时，2端电压小于3端电压，比较器IC3的输出端6输出高电平，则开关管VT2导通并向单片机输出有效信号；无人体感时端6输出低电平，开关管VT2截止。在红外发射与接收静态感应电路II中，锁相环IC4调制产生的频率fo＝1/1.1RC经六反相器中D4、D5、D6及红外发光管VD1、三极管T1、电阻R*电路辐射红外光脉冲。人体感应反射信号经红外光敏管VD2接收，使红外光脉冲转变为红外电脉冲，再经六反相器中D1、D2、D3三级放大，如果该信号频率与锁相环固有频率fo相同，则锁相环IC4的8端向单片机IC1输出低电平有效信号。

实施例2

参见图5，其信号接收与放大电路仅采用红外热释电动态感应电路，其余结构与实施例1相同，感应范围为8-10m。

实施例3

参见图6，信号接收与放大电路仅采用红外发射与接收静态感应电路，其余结构与实施例1相同，感应范围为0.5-1m。

实施例4

参见图4，开关执行电路由三条开关管串接继电器的支路构成，各开关管T13、T14、T15的基极分别经电阻R3、R2、R1接单片机IC1的I/O输出端口，RB3、RB2、RB1，各开关管的集电极分别接继电器J3、J4、J5的线圈，各继电器的接点J3.1、J4.1、J5.1分别串接上水电磁阀LA、冲水电磁阀LR以及换气扇L。其余结构与实施例1相同。

单片机IC1可采用任何型号的八位单片机，本实施例采用PIC16C54(CF745)芯片，运算放大器IC2型号为CA3140，电压比较器IC3采用CA3140型，六反相器D1-D6选用74HC04(CD4069)型，锁相环IC4为LM567型。

Claims (8)

1、一种能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，包括坐便器及其水箱，电子控制盒，水箱自动上水的控制阀，电子控制盒内的电路构成是：设置可感受人体信号的信号接收与放大电路、单片机主控电路、开关执行电路逐级连接，还设有电源电路，开关执行电路分别接上水控制阀、通风器、照明灯，其特征在于：上水控制阀(2)装在水箱进水口，水箱出水口处与坐便器之间装有冲水控制阀(4)，在水箱内装有水位测试开关(3)，冲水控制阀、水位测试开关分别接电子控制盒中的开关执行电路、单片机主控电路。

2、根据权利要求1所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述可感受人体信号的信号接收与放大电路可以是红外热释电动态感应电路，也可以是红外发射与接收静态感应电路，还可以是上述二种方式的结合；所述供电电源可以是直流，也可以是交流再经整流。

3、根据权利要求1所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述上水控制阀、冲水控制阀可以是脉冲电磁阀或洗衣机电磁阀，也可以是非脉冲直通或弯通电磁阀。

4、根据权利要求1所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述开关执行电路的构成与所驱动的控制阀类型相适应，即由正负脉冲输出电路构成的开关执行电路驱动脉冲电磁阀，驱动非脉冲电磁阀的电路是串接开关管的继电器电路或可控硅控制电路。

5、根据权利要求1或4所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述正负脉冲输出电路的结构是：设有一对PNP型三极管(T1、T2)及二对NPN型三极管(T3、T4、T5、T6)，各三极管的基极分别接单片机(IC1)相应的I/O输出端，三极管(T1、T3、T5)的集电极相接，三极管(T2、T4、T6)的集电极相接，上水电磁阀的线圈(L1)跨接在三极管(T1和T3、T2和T4)的集电极之间，冲水电磁阀线圈(L2)跨接在三极管(T1和T5、T2和T6)的集电极之间，三极管(T1、T2)的发射极接电源正极，三极管(T3、T4、T5、T6)的发射极接电源负极，电磁阀接收正向脉冲时开启，接收反向脉冲时关闭。

6、根据权利要求1所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述水位测试开关其结构是：垂直方向置于水箱内的绝缘棒***，依不同上水量在水箱内的各水位高度上绕有金属导体(3K1、3K2、3G)，金属导体分别用导线接入单片机(IC1)的I/O端口；水位测试开关的结构还可是仅有分别用导线接入单片机(IC1)I/O端口的固定在水箱内不同水位高度上的金属导体。

7、根据权利要求1或6所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述水位测试开关至少有2-3个金属检测点，即至少包括可检测6升水位档、3升水位档水位高度以及公共端的3个检测导体，或者仅包括可检测3升档水位高度与公共端的2个检测导体。

8、根据权利要求1所述的能区分大小便自动冲洗的节水型坐便器，其特征在于：所述的单片机主控电路中还接有可调节供水时间和点击供水的轻触开关(QK1、QK2)；所述照明灯为自控夜间照明灯，其控制电路的构成是：设有光敏管(LED-2)、串接三极管(T7)的光敏控制电路，光敏管(LED-2)白天呈高电阻，三极管(T7)截止，而晚间光敏管呈低电阻，三极管(T7)开通，上述可判断白天、夜间的光敏电阻信号输入单片机(IC1)，还设有受控于开关管(T8)的由可控硅(SCR)串接照明灯(LAMP)构成的点灯电路，开关管(T8)的基极接单片机(IC1)的一个I/O输出端口。

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