專利名稱：智能節(jié)水沖廁裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型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：
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，主要是感應信號容易產 生誤判現(xiàn)象，只要有人經過就會自動沖水，從而浪費了大量的水資源。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種智能節(jié)水沖廁裝置，能夠在準確的時機 進行沖水，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，本實用新型采用的技術方案是-
一種智能節(jié)水沖廁裝置，包括安裝在沖水管道上的電動陶，和用于檢 測是否有人使用廁具的感應信號檢測電路，該感應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，當紅外接收二 極管接收到紅外光后導通，該信號經運算放大器放大，然后倍壓整流，再 通過第一電壓比較器與預設電壓進行比較，輸出相應電平信號至控制電 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線，斷開處兩端各有一金屬片，每個探頭的導線 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、開關三極管、和繼電器，其中觸發(fā)器在接 收到產生排泄物并且有人使用廁具的信號后輸出相應電平信號至開關三 極管，該開關三極管導通，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。
進一步的，其中觸發(fā)器的引腳還與手動開關電連接，當開關閉合時， 觸發(fā)器輸出與需要沖水時相同的電平信號。
本實用新型可以在原3/6升雙鍵馬桶的基礎上進行改進，通過檢測 紅外線感應信號，以及與排泄物混合的污水和水箱內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)，只有當檢測到電阻值出現(xiàn)明顯差異，并且紅外線感應開關接通后，
才會使排水閥打開進行沖水，防止了不必要的浪費。為了應對特殊情況， 還添加了手動開關，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升馬桶的基礎上，使用本實用新型，每月每戶 可節(jié)省約2160升自來水，并且本實用新型成本低廉，也利于普及。
附圖1為本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖來對本實用新型作進一步詳細的說明
如圖1所示，電路部分主要由電源電路、感應信號檢測電路、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。調節(jié)電位器RP1可調整紅外光發(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，產生微弱的電信號，經電容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行放大，放大后信號經l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，進行整流。
從而將交變電流信號轉變?yōu)橹绷餍盘?，電容Cl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構成)的5腳， 其6腳經電阻R7、 R8分壓產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。通過預先調節(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，其結構類似平板電容器，兩個金屬片分別 通過導線引出接入電路中。兩個金屬片之間可以用絕緣材料使二者牢固的 定位以保持預設的間距，此時兩個金屬片通過二者之間的干凈水或污水導 電，其相當于一個電阻。 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，開關三極管VT1斷開，繼電器J的線圈不吸合，電動閥Y不工作。
當紅外接收二極管D5被觸發(fā)后，觸發(fā)器IC2的3腳為低電壓，則其 l腳，即輸出高電壓，此時開關三極管VT1導通，繼電器J的線圈吸合， 觸頭J-1閉合，電動闊Y打開，開始沖水。當座便器被沖凈后，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的復位端，觸發(fā) 器IC2復位，其l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關閉，結束沖水過程。
五.手動開關部分
另外設有一手動開關K，當按下手動開關K時，開關三極管VT1導 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，在本實用新型實施例中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信號檢測電路，該感應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)沖水一段時間后關閉。
2、 如權利要求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，當紅外接收二極管(D5)接收到紅外光后導通，該信號經 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) 與預設電壓進行比較，輸出相應電平信號至控制電路。
4、 如權利要求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 間斷開的導線，斷開處兩端各有一金屬片，每個探頭的導線一端分別與同 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)、開關三極管(VT1)、和繼電器(J)，其中觸發(fā)器 (IC2)在接收到產生排泄物并且有人使用廁具的信號后輸出相應電平信 號至開關三極管(VT1)，該開關三極管(VT1)導通，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-l)閉合， 電動閥(Y)得電動作打開閥門沖水。
7、 如權利要求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(K)電連接，當開關閉合時，觸發(fā)器(IC2) 輸出與需要沖水時相同的電平信號。
專利摘要本實用新型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信號檢測電路，該感應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)沖水一段時間后關閉。本實用新型成本低廉，具有明顯的節(jié)水效果，不會產生在不必要時沖水的現(xiàn)象。
文檔編號E03D1/30GK201198600SQ20082011581
公開日2009年2月25日 申請日期2008年5月23日 優(yōu)先權日2008年5月23日
發(fā)明者師一木 申請人:師一木