專利名稱：節(jié)水沖廁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動化沖廁裝置，尤其是智能節(jié)水沖廁裝置。

背景技術(shù)：
在一般家庭用水中，一個很不起眼的座便器卻浪費了大量的有限水源。為此，人們也為它下了不少的功夫，現(xiàn)在一般的座便器已從10升改為3/6升雙鍵座便器。然而這種馬桶需要手動操作，不具備智能化。
而現(xiàn)有智能化程度較高的座便器，可以通過感應(yīng)裝置來判斷是否有人使用，從而具備自動沖水的功能，這在一些公共場所的廁所內(nèi)的小便池被普遍使用，然而這種判斷方式也存在一定的缺陷，主要是感應(yīng)信號容易產(chǎn)生誤判現(xiàn)象，只要有人經(jīng)過就會自動沖水，從而浪費了大量的水資源。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種智能節(jié)水沖廁裝置，能夠在準(zhǔn)確的時機(jī)進(jìn)行沖水，從而避免了誤動作，能夠盡可能的節(jié)約水資源。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種智能節(jié)水沖廁裝置，包括安裝在沖水管道上的電動閥，和用于檢測是否有人使用廁具的感應(yīng)信號檢測電路，該感應(yīng)信號檢測電路與控制電路電連接，該控制電路與前述電動閥的控制端電連接以控制閥門，以及為整個裝置供電的電源電路，其特別之處在于，還包括污水信號檢測電路以檢測是否產(chǎn)生排泄物，該污水信號檢測電路與控制電路電連接，控制電路在同時檢測到產(chǎn)生排泄物和有人使用廁具時打開電動閥沖水一段時間后關(guān)閉。
其中電源電路由依次電連接的降壓變壓器、整流電路、和濾波電路組成。
其中感應(yīng)信號檢測電路包括555定時器、紅外發(fā)射二極管、紅外接收二極管、運算放大器、倍壓整流電路、和第一電壓比較器，其中紅外發(fā)射二極管和紅外接收二極管分別與555定時器的引腳電連接，當(dāng)紅外接收二極管接收到紅外光后導(dǎo)通，該信號經(jīng)運算放大器放大，然后倍壓整流，再通過第一電壓比較器與預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)電平信號至控制電路。
其中污水信號檢測電路包括兩個分別放在干凈水處和污水處的探頭，探頭是一段中間斷開的導(dǎo)線，斷開處兩端各有一金屬片，每個探頭的導(dǎo)線一端分別與同一第二電壓比較器的輸入端電連接，該第二電壓比較器的輸出端與控制電路電連接，該第二電壓比較器的輸出端還通過一與非門與控制電路電連接。
其中控制電路包括觸發(fā)器、開關(guān)三極管、和繼電器，其中觸發(fā)器在接收到產(chǎn)生排泄物并且有人使用廁具的信號后輸出相應(yīng)電平信號至開關(guān)三極管，該開關(guān)三極管導(dǎo)通，繼電器的線圈得電動作，繼電器串聯(lián)在電動閥控制端的觸頭閉合，電動閥得電動作打開閥門沖水。
進(jìn)一步的，其中觸發(fā)器的引腳還與手動開關(guān)電連接，當(dāng)開關(guān)閉合時，觸發(fā)器輸出與需要沖水時相同的電平信號。
本發(fā)明可以在原3/6升雙鍵馬桶的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，通過檢測紅外線感應(yīng)信號，以及與排泄物混合的污水和水箱內(nèi)干凈的自來水的電阻變化信號(例如人體尿液含有一定量的鹽分，因此與干凈自來水的電阻值不同)，只有當(dāng)檢測到電阻值出現(xiàn)明顯差異，并且紅外線感應(yīng)開關(guān)接通后，才會使排水閥打開進(jìn)行沖水，防止了不必要的浪費。為了應(yīng)對特殊情況，還添加了手動開關(guān)，用戶可根據(jù)情況自行控制水量，實際上也起到了很好的節(jié)水作用。如果在3/6升馬桶的基礎(chǔ)上，使用本發(fā)明，每月每戶可節(jié)省約2160升自來水，并且本發(fā)明成本低廉，也利于普及。



附圖1為本發(fā)明的電路原理圖。

具體實施例方式 下面結(jié)合附圖來對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明 如圖1所示，電路部分主要由電源電路、感應(yīng)信號檢測電路、污水信號檢測電路、和控制電路組成。
一.電源電路 220V市電依次經(jīng)變壓器降壓，整流橋整流，電容濾波后輸出12V電壓，給電路供電。
二.感應(yīng)信號檢測電路 紅外發(fā)射二極管D7和紅外接收二極管D5可以垂直安裝在座便器的水箱蓋上。感應(yīng)信號檢測電路主要由555定時器IC5，紅外發(fā)射二極管D7，紅外接收二極管D5，電容C6、C7，電阻R16、R17，和電位器RP1等組成。調(diào)節(jié)電位器RP1可調(diào)整紅外光發(fā)射的振蕩頻率，555定時器IC5由振蕩電路3腳輸出，電路正常時，只要接通220V市電，紅外發(fā)射二極管D7就不斷向外發(fā)出紅外光，若沒有用手或其它遮擋物放在水箱蓋上紅外發(fā)射二極管D7的上方，則無紅外光反射給水箱蓋上的紅外接收二極管D5，電動閥Y不工作。
當(dāng)手放在水箱蓋上方時，紅外發(fā)射二極管D7發(fā)射出的紅外光通過手反射到紅外接收二極管D5上，產(chǎn)生微弱的電信號，經(jīng)電容C3耦合送入到運算放大器IC4的2腳，運算放大器IC4(1、2、3腳組成信號放大電路)，將接收到的微弱交變信號進(jìn)行放大，放大后信號經(jīng)1腳輸出，再通過電容C2耦合，送到由二極管D3、D4組成的倍壓整流電路，進(jìn)行整流。
從而將交變電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷餍盘枺娙軨1是濾波電容，然后送到第一電壓比較器IC6(由運算放大器和分壓電阻R7、R8構(gòu)成)的5腳，其6腳經(jīng)電阻R7、R8分壓產(chǎn)生一個固定電壓與其5腳的電壓比較，由于反射紅外信號，使5腳電壓大于6腳電壓，從而使第一電壓比較器IC6的7腳輸出高電壓(如果沒有反射，7腳輸出低電壓)，該高電壓信號使發(fā)光二極管D2被點亮以作為指示信號燈，該發(fā)光二極管D2安裝在容易看到的地方即可，同時將該電壓信號送入到觸發(fā)器IC2的3腳，即CP腳。
三.污水信號檢測電路 第二電壓比較器IC1的5、6腳各接一探頭，分別為探頭L1、L2。探頭L1插入水箱中，探頭L2插入座便器中儲水處。通過預(yù)先調(diào)節(jié)電阻R1、R2和電位器RP2的值，使在座便器中無排泄物時，探頭L1、L2的阻值相同，第一電壓比較器IC1的2腳輸出低電壓。
當(dāng)座便器中有排泄物時，探頭L2的阻值變小，第一電壓比較器IC1的6腳電壓下降，這時其5腳電壓大于6腳電壓，其7腳輸出高電壓，送入觸發(fā)器IC2的5腳。
其中探頭是一段中間斷開的導(dǎo)線，斷開處兩端各有一金屬片，金屬片之間大體平行并間隔一定距離，其結(jié)構(gòu)類似平板電容器，兩個金屬片分別通過導(dǎo)線引出接入電路中。兩個金屬片之間可以用絕緣材料使二者牢固的定位以保持預(yù)設(shè)的間距，此時兩個金屬片通過二者之間的干凈水或污水導(dǎo)電，其相當(dāng)于一個電阻。
四.控制電路 觸發(fā)器IC2的5腳為輸入端，若未觸紅外接收二極管D5，則其1腳輸出低電壓，開關(guān)三極管VT1斷開，繼電器J的線圈不吸合，電動閥Y不工作。
當(dāng)紅外接收二極管D5被觸發(fā)后，觸發(fā)器IC2的3腳為低電壓，則其1腳，即輸出高電壓，此時開關(guān)三極管VT1導(dǎo)通，繼電器J的線圈吸合，觸頭J-1閉合，電動閥Y打開，開始沖水。當(dāng)座便器被沖凈后，第一電壓比較器IC1的7腳輸出低電壓，該電壓信號進(jìn)入與非門IC3變成高電壓，由其11腳輸出，再送入觸發(fā)器IC2的4腳，即觸發(fā)器IC2的復(fù)位端，觸發(fā)器IC2復(fù)位，其1腳輸出低電壓，繼電器J的線圈被釋放，觸頭J-1斷開，電動閥Y關(guān)閉，結(jié)束沖水過程。
五.手動開關(guān)部分 另外設(shè)有一手動開關(guān)K，當(dāng)按下手動開關(guān)K時，開關(guān)三極管VT1導(dǎo)通，繼電器J動作，電動閥Y打開，可用于手動控制。
如圖1所示，在本發(fā)明實施例中IC1、IC4、和IC6采用LM358(運算放大器)，IC2采用MC4013(觸發(fā)器)，IC3采用MC4011(與非門)，IC5采用NE555(時基電路)。
權(quán)利要求
1、一種智能節(jié)水沖廁裝置，包括安裝在沖水管道上的電動閥(Y)，和用于檢測是否有人使用廁具的感應(yīng)信號檢測電路，該感應(yīng)信號檢測電路與控制電路電連接，該控制電路與前述電動閥(Y)的控制端電連接以控制閥門，以及為整個裝置供電的電源電路，其特征在于還包括污水信號檢測電路以檢測是否產(chǎn)生排泄物，該污水信號檢測電路與控制電路電連接，控制電路在同時檢測到產(chǎn)生排泄物和有人使用廁具時打開電動閥(Y)沖水一段時間后關(guān)閉。
2、如權(quán)利要求1所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中電源電路由依次電連接的降壓變壓器、整流電路、和濾波電路組成。
3、如權(quán)利要求1所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中感應(yīng)信號檢測電路包括555定時器(IC5)、紅外發(fā)射二極管(D7)、紅外接收二極管(D5)、運算放大器(IC4)、倍壓整流電路、和第一電壓比較器(IC6)，其中紅外發(fā)射二極管(D7)和紅外接收二極管(D5)分別與555定時器(IC5)的引腳電連接，當(dāng)紅外接收二極管(D5)接收到紅外光后導(dǎo)通，該信號經(jīng)運算放大器(IC4)放大，然后倍壓整流，再通過第一電壓比較器(IC6)與預(yù)設(shè)電壓進(jìn)行比較，輸出相應(yīng)電平信號至控制電路。
4、如權(quán)利要求3所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中第一電壓比較器(IC6)的輸出端還連接有發(fā)光二極管(D2)從而起指示作用。
5、如權(quán)利要求1所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中污水信號檢測電路包括兩個分別放在干凈水處和污水處的探頭，探頭是一段中間斷開的導(dǎo)線，斷開處兩端各有一金屬片，每個探頭的導(dǎo)線一端分別與同一第二電壓比較器(IC1)的輸入端電連接，該第二電壓比較器(IC1)的輸出端與控制電路電連接，該第二電壓比較器(IC1)的輸出端還通過一與非門(IC3)與控制電路電連接。
6、如權(quán)利要求1所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中控制電路包括觸發(fā)器(IC2)、開關(guān)三極管(VT1)、和繼電器(J)，其中觸發(fā)器(IC2)在接收到產(chǎn)生排泄物并且有人使用廁具的信號后輸出相應(yīng)電平信號至開關(guān)三極管(VT1)，該開關(guān)三極管(VT1)導(dǎo)通，繼電器(J)的線圈得電動作，繼電器(J)串聯(lián)在電動閥(Y)控制端的觸頭(J-1)閉合，電動閥(Y)得電動作打開閥門沖水。
7、如權(quán)利要求6所述的智能節(jié)水沖廁裝置，其特征在于其中觸發(fā)器(IC2)的引腳還與手動開關(guān)(K)電連接，當(dāng)開關(guān)閉合時，觸發(fā)器(IC2)輸出與需要沖水時相同的電平信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動化沖廁裝置，尤其是智能節(jié)水沖廁裝置，包括安裝在沖水管道上的電動閥(Y)，和用于檢測是否有人使用廁具的感應(yīng)信號檢測電路，該感應(yīng)信號檢測電路與控制電路電連接，該控制電路與前述電動閥(Y)的控制端電連接以控制閥門，以及為整個裝置供電的電源電路，其特點是，還包括污水信號檢測電路以檢測是否產(chǎn)生排泄物，該污水信號檢測電路與控制電路電連接，控制電路在同時檢測到產(chǎn)生排泄物和有人使用廁具時打開電動閥(Y)沖水一段時間后關(guān)閉。本發(fā)明成本低廉，具有明顯的節(jié)水效果，不會產(chǎn)生在不必要時沖水的現(xiàn)象。
文檔編號E03D1/30GK101328719SQ20081009843
公開日2008年12月24日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月23日
發(fā)明者師一木 申請人:師一木