Компостирующий автоматизированный биотуалет

 

Изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию, в частности к уборным с приспособлениями для засыпки порошкообразными биоперерабатывающими веществами, например торфом. Устройство содержит корпус, крышку, воронку, связанную с камерой биоразложения, выполненной в виде усеченного конуса, электронагревательные элементы, расположенные в нижней части камеры биоразложения между двойными стенками, электропривод, связанный с валом узла выгрузки, расположенным на оси усеченного конуса, выходное отверстие камеры биоразложения со стороны малого основания конуса связано с емкостью для сбора компоста, узел выгрузки, состоящий из вала и насаженных на него лопастей, выполненных в виде дисков, внешняя кромка которых выполнена по траектории витка спирали. В каждом диске выполнен неполный разрез по линии, соединяющей начало и конец спирали с центром диска, края диска возле разреза разведены на угол α =3-30^o. Каждый последующий диск, закрепленный на валу, повернут по отношению к предыдущему диску относительно линий разреза на угол β =60-90^o. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к санитарно-гигиеническому оборудованию, в частности к уборным с приспособлениями для засыпки порошкообразными биоперерабатывающими веществами, например торфом.

Известен биотуалет [1], содержащий основной блок с резервуаром, снабженным стопорным кольцом для селективной фиксации в этом резервуаре мешкообразного элемента для приема мочи и фекалий. Под основным блоком расположено приспособление для измельчения фекалий, снабженное секцией для отделения фекалий от жидкости и электроприводом. Основной блок и приспособление находятся внутри корпуса, выполненного с отделением для измельчения фекалий и с секцией для усушки фекалий.

Недостатком такого биотуалета является конструктивная сложность.

Известен также компостирующий автоматизированный биотуалет [2], содержащий корпус, воронку, крышку, камеру биоразложения с входным отверстием и ворошителем и электронагревательные элементы.

Недостатком известного устройства является нерациональное размещение электронагревательных элементов, что снижает эффективность процесса биоразложения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является компостирующий автоматизированный биотуалет [3], содержащий корпус, воронку, крышку, камеру биоразложения с входным отверстием и ворошителем, электронагревательные элементы, при этом камера биоразложения выполнена по форме усеченного конуса, установленного наклонно своей продольной осью в сторону большего основания, и снабжена узлом выгрузки, несущим функцию ворошителя, при этом электронагревательные элементы сгруппированы по зонам различного подогрева, последовательно расположенным в камере биоразложения от большего основания усеченного конуса по признаку соответствующей мощности.

В камере биоразложения имеются зоны испарения, биообработки и стерилизации.

В известном устройстве узел выгрузки выполнен в виде шнека, размещенного на продольной оси камеры биоразложения с приводом, выходного отверстия в указанной камере и емкости для сбора компоста, укрепленной своей горловиной на внешней поверхности камеры биоразложения.

Шнек выполнен коническим с уменьшающимся шагом рабочей лопасти к меньшему основанию камеры биоразложения, а его продольная ось наклонена под углом 5-15^o к горизонтали, а привод шнека выполнен в виде электродвигателя с редуктором.

Известное устройство обладает недостатком, заключающимся в том, что конструкция шнека является сложной в конструктивном отношении и вместе с тем не обеспечивает эффективного перемешивания твердых фракций с биоперерабатывающими веществами и надежной выгрузки получаемой смеси в емкость для сбора компоста.

Технический результат изобретения, заключающийся в устранении отмеченных недостатков, достигается в предлагаемом компостирующем автоматизированном биотуалете, содержащем корпус, крышку, воронку, связанную с камерой биоразложения, выполненной в виде усеченного конуса и снабженной узлом выгрузки, выполненным в виде вала с насаженными на него лопастями, электронагревательные элементы, расположенные в нижней части камеры биоразложения между двойными стенками, электропривод, связанный с валом узла выгрузки, расположенным по оси усеченного конуса, выходное отверстие камеры биоразложения со стороны малого основания конуса связано с емкостью для сбора компоста, тем, что рабочие лопасти узла выгрузки выполнены в виде дисков, внешняя кромка которых выполнена по траектории витка спирали, в каждом диске выполнен неполный разрез по линии, соединяющей начало и конец спирали с центром диска, края диска возле разреза разведены на угол α = 3-30^o, закрепленные на валу узла выгрузки каждый последующий диск повернут по отношению к предыдущему диску относительно линий разреза на угол β = 60-90^o.

Кроме того, технический результат достигается тем, что вал узла выгрузки связан с электроприводом через соединительную муфту, свободно насаженную с одной стороны на вал электропривода и закрепленную на нем первым фиксирующим штифтом, а с другой стороны указанная муфта соединена с валом узла выгрузки посредством второго фиксирующего штифта, расположенного под углом 90^o по отношению к первому фиксирующему штифту.

Для улучшения работы узла выгрузки его вал выполнен гибким, а на его конце закреплен вилкообразный ворошитель.

Для лучшей очистки узла выгрузки электропривод выполнен реверсивным.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид биотуалета; на фиг.2 а) и 2 б) показаны конструкция соединительного узла и конструкция рабочей лопасти - диска; на фиг.3 показана конструкция узла выгрузки.

Предлагаемое устройство (фиг.1) содержит корпус 1, крышку 2, выполненные из металла или пластмассы, воронку 3, выполненную из керамики или нержавеющего металла и связанную с камерой биоразложения 4, выполненной в виде усеченного конуса.

Камера биоразложения 4 снабжена узлом выгрузки (фиг.2 и фиг.3), выполненным в виде вала 5 с насаженными на него лопастями 6.

В устройстве имеются также электронагревательные элементы (не показаны), расположенные в нижней части камеры биоразложения 4 между двойными стенками, электропривод, связанный с валом 5 узла выгрузки, расположенным по оси усеченного конуса.

Выходное отверстие камеры биоразложения 4 со стороны малого основания конуса связано с емкостью 8 для сбора компоста.

Устройство установлено на основании 9, а камера биоразложения 4 закреплена на опорных элементах 10.

Рабочие лопасти 6 узла выгрузки выполнены в виде дисков, закрепленных на валу 5 узла выгрузки. Внешняя кромка дисков 6 выполнена по траектории витка спирали. В каждом диске 6 выполнен неполный разрез по линии, соединяющей начало и конец спирали с центром диска (см. фиг.2).

Края дисков 6 возле разреза разведены на угол α = 3-30^o, каждый последующий диск повернут по отношению к предыдущему диску относительно линий разреза на угол β = 60-90^o.

Вал 5 узла выгрузки связан с электроприводом 7 через соединительную муфту 11, свободно насаженную с одной стороны на вал электропривода 12 и закрепленную на нем первым фиксирующим штифтом 13. С другой стороны муфта 11 соединена с валом 5 посредством второго фиксирующего штифта 14, расположенного под углом 90^o по отношению к первому фиксирующему штифту 13.

Вал 5 узла выгрузки может быть выполнен жестким или гибким (второй вариант выполнения является предпочтительным).

На конце вала 5, обращенного в сторону емкости 8, закреплен вилкообразный ворошитель 15.

Электропривод 7 выполнен реверсивным, что улучшает условия эксплуатации.

На фиг. 1 показано также вытяжное колено 16, связанное с системой вентиляции 17.

Устройство работает следующим образом.

Отходы жизнедеятельности человека попадают вместе с водой или обеззараживающей жидкостью по воронке 3 через входное отверстие (не показано) в камеру биоразложения 4. Жидкая фаза отходов перетекает в наиболее низко расположенную зону, где с помощью нагревателей (не показаны) происходит наиболее интенсивное испарение и удаление паров через систему вентиляции 17. При этом отходы пересыпаются торфом в необходимом количестве.

Затем включается электропривод 7 и вал 5 приводится во вращение.

С помощью дисков б осуществляется перемешивание отходов и торфа, их измельчение и перемещение в направлении емкости 8 для сбора компоста. По мере продвижения смеси она дополнительно нагревается и стерилизуется.

Вилкообразный ворошитель 15 способствует лучшему размельчению полученной смеси. По завершении процесса приготовления компоста он выгружается в емкость 8.

Конструкция узла выгрузки и конфигурация дисков 6 является оптимальной для наиболее эффективного перемешивания, измельчения и продвижения смеси.

Конструкция соединительной муфты 11 позволяет концу вала 5 поворачиваться вокруг штифтов 13 и 14 при случайном увеличении нагрузки и занимать необходимое положение с целью преодоления нагрузки. При изготовлении вала гибким и использовании реверсивного двигателя также улучшаются условия работы узла выгрузки и эксплуатации устройства.

Устройство позволяет сократить время приготовления компоста из отходов жизнедеятельности человека и улучшить условия эксплуатации биотуалета без использования канализации.

Для изготовления узлов и деталей биотуалета применяются доступные материалы (пластмасса, нержавеющая сталь и др.).

Устройство находится в промышленном изготовлении, находит применение как в городских условиях, так и на дачных участках, позволяет приготавливать удобрение-компост и повышает степень защиты окружающей среды от загрязнений.

Источники информации [1]. Патент США 5887290А, М.Кл. А 47 К 11/02, 1999 г.

[2]. Патент РФ 2121806, М.кл. А 47 К 11/03, 1998 г.

[3]. Патент РФ 2164373, М.Кл. А 47 К 11/03, 2000 г.

Формула изобретения

1. Компостирующий автоматизированный биотуалет, содержащий корпус, крышку, воронку, связанную с камерой биоразложения, выполненной в виде усеченного конуса и снабженной узлом выгрузки, выполненным в виде вала с насаженными на него лопастями, электронагревательные элементы, расположенные в нижней части камеры биоразложения между двойными стенками, электропривод, связанный с валом узла выгрузки, расположенным по оси усеченного конуса, выходное отверстие камеры биоразложения со стороны малого основания конуса связано с емкостью для сбора компоста, отличающийся тем, что рабочие лопасти узла выгрузки выполнены в виде дисков, внешняя кромка которых выполнена по траектории витка спирали, в каждом диске выполнен неполный разрез по линии, соединяющей начало и конец спирали с центром диска, края диска возле разреза разведены на угол α = 3-30^o, закрепленный на валу узла выгрузки каждый последующий диск повернут по отношению к предыдущему диску относительно линий разреза на угол β = 60-90^o.

2. Компостирующий автоматизированный биотуалет по п. 1, отличающийся тем, что вал узла выгрузки связан с электроприводом через соединительную муфту, свободно насаженную с одной стороны на вал электропривода и закрепленную на нем первым фиксирующим штифтом, а с другой стороны указанная муфта соединена с валом узла выгрузки посредством второго фиксирующего штифта, расположенного под углом 90^o по отношению к первому фиксирующему штифту.

3. Компостирующий автоматизированный биотуалет по п. 1, отличающийся тем, что вал узла выгрузки выполнен гибким.

4. Компостирующий автоматизированный биотуалет по п. 1, отличающийся тем, что на конце вала узла выгрузки закреплен вилкообразный ворошитель.

5. Компостирующий автоматизированный биотуалет по п. 1, отличающийся тем, что электропривод выполнен реверсивным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3