于鑫　楊志孝

摘要：市場上現(xiàn)有的無味馬桶是指材料本身無味，對于使用過程中產(chǎn)生的污濁空氣無法即時(shí)清除。若能開發(fā)一種自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋，解決目前衛(wèi)生間內(nèi)氣味難除的困境，能提高衛(wèi)生間的環(huán)境質(zhì)量。文章綜合應(yīng)用物理等知識(shí)，通過計(jì)算設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)構(gòu)思了內(nèi)吸式除臭裝置，設(shè)計(jì)出最合適的氣體排出途徑，達(dá)到了即時(shí)凈化馬桶污染空氣的目的。

關(guān)鍵詞：內(nèi)吸式馬桶；馬桶設(shè)計(jì)；無味馬桶；除味裝置；內(nèi)吸式除臭裝置 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP274 文章編號(hào)：1009-2374（2015）27-0014-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.008

1 設(shè)計(jì)背景及意義

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們對日常生活的質(zhì)量要求也在逐步提高，對衛(wèi)生間的環(huán)境質(zhì)量要求也成了日常生活中的重要部分，空氣清新的衛(wèi)生間環(huán)境不僅讓人心情舒暢，更體現(xiàn)了一個(gè)人的品味。然而當(dāng)今社會(huì)生活節(jié)奏日益加快，人們總是行色匆匆地奔走于家庭和工作之間，對衛(wèi)生間的異味倍感煩惱而無可奈何。但是，目前國內(nèi)衛(wèi)浴市場中，所設(shè)計(jì)的衛(wèi)生間除氣裝置都是針對整個(gè)衛(wèi)生間，卻沒有專門針對馬桶的空氣凈化裝置，并且市場上現(xiàn)存的無味馬桶也是指材料本身無味，在馬桶使用過程中產(chǎn)生的污濁空氣在整個(gè)衛(wèi)生間滯留時(shí)間較長，難以消除。因而若能開發(fā)一種自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋，解決目前衛(wèi)生間內(nèi)氣味難除的困境，不僅能提高衛(wèi)生間的環(huán)境質(zhì)量，給人們的生活帶來愉悅，更能凈化空氣，提高生活品質(zhì)?；谶@個(gè)理念，針對現(xiàn)有產(chǎn)品的缺陷，在對市場做了廣泛調(diào)查和研究后，本文設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋，如圖1。

圖1 自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋

它主要由四部分構(gòu)成：馬桶圈下抽氣裝置、紅外線感應(yīng)裝置、動(dòng)力裝置、氣體輸送管道。這款馬桶能夠達(dá)到即時(shí)凈化馬桶污染空氣的目的。整機(jī)為單電機(jī)控制，節(jié)約成本；紅外線感應(yīng)裝置，使工作更加可靠；設(shè)計(jì)簡單，便于清理及維修；使用方便，感應(yīng)即工作，離開后自動(dòng)延時(shí)20s后停止工作。這款內(nèi)吸式除味裝置，設(shè)計(jì)理念新穎精巧，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能及時(shí)排除氣味、清新空氣，且適用范圍非常廣泛。

圖2 動(dòng)力裝置

2 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 馬桶圈下抽氣裝置

我們新設(shè)計(jì)的這種內(nèi)吸式除味裝置外觀與正常馬桶蓋一致，但在馬桶圈下開有抽氣孔，兩者合為一體，無需裝卸。馬桶圈下的結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，為使用方便，該抽氣孔設(shè)計(jì)成為馬桶圈下的下置式，馬桶圈外觀無變化。

2.2 紅外線感應(yīng)裝置

紅外線感應(yīng)裝置是基于紅外線技術(shù)的自動(dòng)控制產(chǎn)品，在光譜中波長自0.76～400μm的一段稱為紅外線，紅外線是不可見光線。所有高于絕對零度（-273.15℃）的物質(zhì)都可以產(chǎn)生紅外線。觸發(fā)方式為一次觸發(fā)及連續(xù)觸發(fā)。通過紅外線反射原理，當(dāng)人體的手或身體的某一部分在紅外線區(qū)域內(nèi)，紅外線發(fā)射管發(fā)出的紅外線由于人體手或身體遮擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內(nèi)的微電腦處理后的信號(hào)發(fā)送給脈沖給電磁閥，電磁閥接受信號(hào)后按指定的指令自動(dòng)接通負(fù)載開始工作，人不離開感應(yīng)范圍，將持續(xù)接通；當(dāng)人體的手或身體離開紅外線感應(yīng)范圍，電磁閥沒有接受信號(hào)，電磁閥閥芯則通過內(nèi)部的彈簧進(jìn)行復(fù)位來延時(shí)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載。人到工作，人離延時(shí)后自動(dòng)停止工作，方便、安全、節(jié)能，更顯示出人性化關(guān)懷。

2.3 動(dòng)力裝置

動(dòng)力裝置為小功率抽風(fēng)機(jī)如圖2所示，抽風(fēng)機(jī)參數(shù)見表1，僅為25W，能滿足抽氣所需，即在使用馬桶時(shí)及時(shí)快速將污濁空氣排出，不讓其存于室內(nèi)。這種抽風(fēng)機(jī)能耗低、噪聲小、環(huán)保節(jié)能、安全實(shí)用。抽風(fēng)機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)見表1：

表1 抽風(fēng)機(jī)參數(shù)

電壓（V） 頻率（Hz） 相數(shù) 電流（A） 功率（W） 風(fēng)量

220 50/60 1 0.2 25 2920/3380

2.4 氣體輸送管道

氣體輸送管道系利用家居裝置的設(shè)計(jì)與外界接通或與衛(wèi)生間內(nèi)已有的氣體排出裝置匯總，不做大的改動(dòng)，保持家居裝飾的實(shí)用與美觀。

具體工作流程：人如廁→紅外線感應(yīng)裝置工作→動(dòng)力裝置工作→開始抽氣→持續(xù)工作→人離開→紅外線感應(yīng)裝置延時(shí)后停止工作→工作結(jié)束。

2.5 其他機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

包括各部分零件的設(shè)計(jì)安裝、輸氣管道的布局等。

2.6 部分材料清單

除主體材料外還需要一些輔助性材料，具體見表2：

表2 輔助材料

序號(hào) 部件 材料

1 紅外線感應(yīng)裝置 外殼塑料

2 抽氣機(jī) 鐵質(zhì)

3 輸氣管道 軟塑料管道

4 電線 銅質(zhì)軟線，直徑1.5～2.5mm

3 設(shè)計(jì)的創(chuàng)新與優(yōu)勢

該自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋具有以下創(chuàng)新點(diǎn)及優(yōu)勢：（1）自動(dòng)化程度高，設(shè)計(jì)新穎科學(xué)，使用方便；（2）體積小，功率小，耗電省，外形美觀，節(jié)能環(huán)保；（3）使用方便、保養(yǎng)、維護(hù)簡單，易于操作；（4）及時(shí)排氣，空氣凈化的效果非常明顯；（5）結(jié)構(gòu)簡易，成本低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，適用范圍廣泛。

4 結(jié)語

目前國內(nèi)市場上的馬桶除味都是指馬桶材料本身是無味的，而室內(nèi)裝飾時(shí)對衛(wèi)生間的處理也僅限于室內(nèi)的處置，也就是說目前國內(nèi)還沒有一類產(chǎn)品是針對馬桶本身來處理除味的。室內(nèi)除味的處理不能完全清潔，這就給人們的生活帶來了很多煩惱和無奈。我們在了解市場后，首先確定了這種就馬桶本身來設(shè)計(jì)除味裝置的理念。在經(jīng)過多次計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，確定出合適大小的抽氣孔面積、體積，設(shè)計(jì)出最合適的氣體排出途徑，從而達(dá)到了即時(shí)凈化馬桶污染空氣的目的。我們在設(shè)計(jì)這種自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋的過程中，從一開始的毫無頭緒，到設(shè)計(jì)思路的漸漸清晰，一道道難題被逐一克服，整個(gè)過程我們都在交流溝通中進(jìn)步著。在設(shè)計(jì)時(shí)，我們本著以人為本、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則，在廣泛調(diào)查了解市場后，最終構(gòu)畫出這種結(jié)構(gòu)簡易但除味效果顯著、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的作品。這種裝置由于結(jié)構(gòu)簡易、安裝方便，因而便于生產(chǎn)，適用于普通工薪階層等大部分人群。適用場所廣泛，包括家居、寫字樓、賓館、會(huì)所等。它結(jié)構(gòu)簡易、成本低廉、工作可靠，易于清理、保養(yǎng)、維護(hù)，因此具有十分廣闊的市場前景。

基于以上理念，我們將這種自動(dòng)內(nèi)吸式除味馬桶蓋的設(shè)計(jì)理念介紹給大家，希望能引起市場的重視，能盡快生產(chǎn)出產(chǎn)品，還人們一個(gè)清潔衛(wèi)生的空間。

作者簡介：于鑫（1991-），女，山東泰安人，泰山醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院學(xué)生，研究方向：臨床醫(yī)學(xué)與英語；楊志孝（1955-），男，山東泰安人，泰山醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院分析實(shí)驗(yàn)室高級實(shí)驗(yàn)師，教授。

（責(zé)任編輯：周 瓊）