檀南澤

摘 要：本文首先分析紅外感應沖水蹲便器、機械式自動沖水蹲便器及市場上傳統(tǒng)自動沖水器的不足，然后介紹了一種重力感應自動沖水裝置，主要分析了其原理和構(gòu)成，并探討其優(yōu)勢。通過研究可知，該自動沖水裝置節(jié)能環(huán)保，能有效滿足人們的使用要求。

關(guān)鍵詞：蹲便器;自動沖水裝置;重力感應

中圖分類號：TH134 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）10-0038-02

Abstract： Firstly， the shortcomings of infrared induction flushing and squatting toilet， mechanical automatic flushing and squatting toilet and traditional automatic flushing toilet in the market were analyzed. Then， a gravity induction automatic flushing device was introduced， its principle and structure were analyzed， and its advantages were discussed. Through the research， it can be seen that the automatic flushing device can save energy and protect the environment， and can effectively meet people's use requirements.

Keywords： squatting toilet;automatic flushing device;gravity induction

隨著世界人口的不斷增加和經(jīng)濟物質(zhì)迅猛發(fā)展，衛(wèi)生環(huán)境問題越來越得到人們的重視。而作為人流量超級多的公共場所，尤其是衛(wèi)生間，衛(wèi)生問題一直是廣大人民的一塊心病。因此，本文主要介紹一種針對蹲廁的自動沖水裝置，以解決生活中一系列廁所清潔問題。

1 技術(shù)背景

在日常生活中，最常見的自動沖水系統(tǒng)是手動按壓式?jīng)_水器，其原理是通過按壓止水閥的開關(guān)，打開止水閥，將水箱里的水通過水管放出來，達到一定流量后，止水閥就自動關(guān)閉，從而達到?jīng)_刷廁所的目的。這種手動按壓式?jīng)_水器原理簡單，但過程麻煩，需要人工干預。手動按壓式?jīng)_水器僅在公共廁所中得到普及。

而在高級酒店、會所以及裝飾豪華的建筑中，其自動沖水裝置采用最先進的紅外感應技術(shù)與微電腦控制技術(shù)。其原理是在原沖水器上加一個紅外感應器和控制電路，紅外感應器可以檢測現(xiàn)場，當紅外線檢測到有人的時候，紅外感應器將信號傳遞給控制電路，電路開關(guān)打開，蓄水槽開始蓄水，等到人離開后，止水閥打開，將蓄水槽里的水放出，達到?jīng)_刷廁所的目的。如果沒人進入廁所，整個控制電路將不會工作，進入休眠狀態(tài)，始終不會蓄水和放水，這樣就實現(xiàn)了“無人職守，自動管理，有人則沖，無人則停”的衛(wèi)生、智能的節(jié)水效果。但該技術(shù)也存在諸多問題，如紅外感應器造價昂貴，且紅外有時感應不準確等。

目前，我國市場上有以下兩種自動沖水蹲便器，分別為紅外感應式?jīng)_水蹲便器和機械式自動沖水蹲便器。僅有較少公廁使用了紅外感應式?jīng)_水蹲便器。這種自動沖水系統(tǒng)雖然較為先進，但也存在一些弊端，例如，制造成本高，容易被人為或者自然毀壞，維修起來比較困難，投入的人工精力較多，電力消耗較大。

因此，目前國內(nèi)有很多學者在努力研制出一款機械式的自動沖水蹲便器。這種蹲便器無需用電驅(qū)動，只需要靠人體的重力就能實現(xiàn)自動沖水。但是，機械式自動沖水蹲便器還沒有可以實際使用的產(chǎn)品。之前曾有一款機械式自動沖水蹲便器申請專利成功，但這種機械式自動沖水蹲便器結(jié)構(gòu)十分復雜、造價也十分昂貴，普遍實施難度較大，所以一直未投入大量生產(chǎn)制造中[1]。

2 原理與特性

該裝置通過在蹲廁的底部安裝重力感應裝置，當人們離開后，廁所底部的重力感應器就會開始工作，當感應器感受到異物擠壓時會自動啟動沖水裝置，打開止水閥，將水箱里的水放出，不需要人工干預，實現(xiàn)了智能沖水的目的。與此同時，蹲便池的腳踩處也裝有重力感應裝置。如果有人腳踩在兩邊，其就會受到人體重力的擠壓，當重力感應器感受到外力擠壓時，就會干預底部重力感應器工作，將底部重力感應器斷路，使其無法工作，避免了人們在上廁所的過程中就開始沖水的尷尬場面。同時，底部重力感應器也裝有計時裝置，以防止人們剛離開就開始沖刷，導致人們躲閃不及，水漬濺到身上。

該產(chǎn)品的造價不像紅外感應器那么昂貴，價格也比較親民，而且使用方法較為簡單，在家里或者是公共場合安裝起來也非常方便。此外，這款自動沖水裝置的結(jié)構(gòu)也異常簡單。在蹲廁腳踩的兩側(cè)分別安裝一個重力傳感器，重力傳感器的連接電路連接著后面的水箱，當給兩側(cè)的重力感應器施加壓力時，水箱就會開始工作，進入蓄水狀態(tài)。當水箱充滿水后，人還沒有走開，排泄物還在給予底部重力感應器壓力時，水閥依舊不會打開，當水箱里的水達到一定高度時，水箱會停止蓄水，防止水溢出，同時也節(jié)約了水資源。當人離開時，壓力撤去，止水閥打開，將水箱里的水盡數(shù)放出，從而實現(xiàn)自動沖水的目的[2]。

3 零件結(jié)構(gòu)

該設計的自動沖水裝置包括水箱、水箱蓋、三個重力感應器、水管、導線和計時器等。

其中兩個重力感應器分別裝在蹲便池的腳踩處，當感受到重力擠壓，單個感受器感受到壓力是無法形成回路的。重力感應器連接的是后方水箱的自動蓄水系統(tǒng)，當水蓄滿時，自動切斷回路。另一個重力感應器連接的是蹲便器的底部，同時連接后面的水箱。其與兩側(cè)的重力感應器是并聯(lián)的電路，即兩側(cè)重力感應器工作時，底部重力感應器是斷路的。當人們上完廁所離去時，兩側(cè)的重力感應器斷路，中間的重力感應器感受到重力擠壓時實現(xiàn)自動沖水，直至重力擠壓失去為止。

4 自動感應沖水蹲便器與其他蹲便器的比較

水資源的浪費情況在人們的生活中隨處可見。據(jù)觀察，公共場所衛(wèi)生間所安裝的蹲便器大多數(shù)是自動按壓式或者腳踏式，極少部分是感應式自動沖水蹲便器。而自動按壓式?jīng)_水器或者是腳踏式自動沖水器這兩種方法都不衛(wèi)生，且處理不干凈，人們通常都是按壓一次或者只沖刷一次就會離去，并不會回頭查看廁所是否沖刷干凈，這是一個較大的弊端。

紅外感應自動沖水蹲便器一次沖水量為3～5L，水資源浪費現(xiàn)象較為嚴重。紅外感應自動沖水蹲便器是通過紅外感應的方式感應熱源，從而發(fā)出電信號，如果紅外感應器感應錯誤，錯把別的熱源當為人體散發(fā)出的熱源，就會造成大量水資源浪費。此外，人體紅外感應器必須通電才能正常運行，其還增加了一個電費成本，且在停電等沒有電量供給的突發(fā)情況下，對整個廁所的運行狀況具有非常大的影響。

蹲便感應沖水器是利用紅外線感應原理，當人體出現(xiàn)在蹲便器的紅外線感應區(qū)域范圍內(nèi)，紅外線感應器就會接收到人體發(fā)出的感應信號，然后紅外感應器將接收到的信號傳遞給控制中心，然后通過控制中心來控制止水閥的開啟，從而實現(xiàn)沖水。但其也存在較大弊端，即當人剛蹲下方便時，紅外感應沖水系統(tǒng)就會開始工作，較多的水量和比較大的水沖力，很可能會將水濺在人的身體上，不僅不衛(wèi)生，而且水資源浪費較為嚴重。

本文設計的這款自動沖水裝置，不需要人們手動操作，全面實現(xiàn)自動化，其會在使用者離去30s后自動沖水，不僅方便了上廁所的人們，而且有利于保證公共衛(wèi)生間的環(huán)境衛(wèi)生;在人剛蹲下方便時，沖水系統(tǒng)不會立即工作，更不會將水濺到人的身體部位，其能實現(xiàn)在人們完全離去后開始自動沖水。此外，該系統(tǒng)也不會造成水資源浪費，用水量恰好能將異物沖刷干凈。

5 結(jié)語

本文設計的針對蹲廁的自動沖水裝置解決了人們使用廁所后不主動沖水或者沖刷不干凈的問題，能取代紅外線自動沖水蹲便器及機械式自動沖水蹲便器，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

參考文獻：

[1]莫盛秋.一種蹲式便池自動沖水閥的設計[J].常州信息職業(yè)技術(shù)學院學報，2012（4）：20-22.

[2]韓濱，李穎.新型腳踏式蹲便器的研制[J].機械，2006（6）：58-59.