Санитарно-техническое оборудование (варианты) и способ его применения
Изобретение относится к области санитарной техники. Санитарно-техническое оборудование, предназначенное для приема смываемых отходов, содержит приемник для приема отходов; бак для хранения заданного объема воды; насос с электрическим приводом, имеющий вход, сообщающийся с внутренней полостью бака и имеющий выход насоса, соединенный с приемником; датчик, который выдает сигнал уровня, когда вода в баке достигает заданного уровня. Кроме того, устройство содержит входное устройство, которое применяется пользователем для выдачи сигнала на промывку; блок управления, соединенный с датчиком, входным устройством и насосом. Причем блок управления реагирует на сигнал уровня датчика путем включения насоса для выдачи воды из бака в приемник. Способ предусматривает использование санитарно-технического оборудования. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности работы устройства. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.
Настоящее изобретение относится к приводимому в действие насосом, обеспечивающему экономию воды санитарно-техническому оборудованию, такому как туалеты и писсуары, и, в частности, к операциям по управлению насосом в таком санитарно-техническом оборудовании.
Обычно туалеты имеют бачки, расположенные выше уровня унитаза, так что при приведении в действие промывочного клапана вода под воздействием силы тяжести поступает в унитаз. В прошлом для промывки туалета обычно требовалось три или четыре галлона воды. В последнее время эффективность таких туалетов с промывкой под воздействием силы тяжести была повышена в такой степени, что во многих случаях для удаления отходов из унитаза достаточно 1,6 галлона воды. Однако в случае присутствия особенно большого количества фекалий для полного удаления отходов часто требовалась двойная промывка.
Решением проблемы двойной промывки туалета с использованием уменьшенного количества воды является подача в унитаз промывочной воды под давлением. В патенте США № 5542132 описан туалет, в котором насос втягивает воду из бачка и подает воду под давлением в унитаз. Для достижения оптимальной экономии воды насос должен подавать воду в количестве, достаточном для очистки унитаза. Однако производственные допуски и изменение совмещения деталей могут влиять на поток воды и, таким образом, отрицательно влиять на возможности промывки. Поэтому существует необходимость в регулировании работы насоса для достижения максимальной эффективности его работы в данном туалете.
Кроме того, многие туалеты с насосом имеют бачок, расположенный ниже унитаза для обеспечения компактности, поскольку необходимость потока под воздействием силы тяжести больше не определяет расположение бачка. Однако в случае засорения туалета такого типа существует вероятность того, что излишне высокий уровень грязной воды в унитазе может достичь выпускных отверстий по его ободу, загрязняя таким образом бачок. При завершении промывки вода в трубе, ведущей к ободу унитаза, стекает обратно вниз в бачок, всасывая в трубу воздух. При следующей промывке этот воздух продувается через выпускные отверстия по ободу, что вызывает нежелательный шипящий звук, так же как задержку поступления воды в унитаз.
Задача изобретения заключается в создании усовершенствованного санитарно-технического оборудования, приводимого в действие насосом.
Санитарно-техническое оборудование, предназначенное для приема смываемых отходов, содержит приемник для приема отходов, бак для хранения определенного объема воды и насос с электрическим приводом, имеющий вход, сообщающийся с внутренней полостью бака и имеющий выход насоса, соединенный с приемником. Датчик выдает сигнал уровня, когда вода в баке достигает слишком высокого уровня. Входное устройство применяется пользователем для выдачи сигнала на промывку. Блок управления соединен с датчиком, входным устройством и насосом. Блок управления реагирует на сигнал уровня датчика путем включения насоса для выдачи воды из бака в приемник, предотвращая таким образом накопление избыточного количества воды в баке. В ответ на сигнал на промывку блок управления включает насос на определенный период времени, чтобы подать воду из бака в приемник.
В предпочтительном варианте реализации санитарно-технического оборудования заданный период времени меняется в ответ на изменение электрического напряжения, подающегося для энергопитания туалета. Изменение заданного периода времени позволяет обеспечить перекачивание относительно постоянного количества воды каждый раз при смыве отходов из приемника.
Другой объект настоящего санитарно-технического оборудования включает запрещение повторного срабатывания насоса в быстрой последовательности, что может привести к перегреву насоса или позволит привести насос в действие при недостаточном количестве воды в баке. Таким образом, работа насоса после его приведения в действие задерживается на определенный период времени. Предпочтительно такой определенный период возрастает при повышении частоты срабатывания насоса.
Еще один объект настоящего санитарно-технического оборудования предусматривает использование клапана с электрическим приводом, расположенного последовательно с обычным промывочным клапаном, который сочетает управление потоком воды, идущим из источника воды в бак. Когда датчик уровня обнаруживает слишком высокий уровень воды в баке, клапан с электрическим приводом закрывается для предотвращения переполнения бака.
В предпочтительном варианте реализации санитарно-техническое оборудование периодически включает и выключает насос по различным схемам, чтобы дать пользователю указания о различных неисправностях.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
на фиг.1 показан в изометрии туалет, в котором используется настоящее изобретение;
на фиг.2 показан вид в разрезе, выполненном по линии 2-2 на фиг.1;
на фиг.3 показан детальный вид в разрезе через запорный клапан с автоматическим регулированием;
на фиг.4 показана схема электрического контура туалета;
на фиг.5А и 5В показана блок-схема, изображающая программу, которую выполняет микропроцессор с фиг.4; и
на фиг.6 показана блок-схема тестовой программы, которую вызывает программа с фиг.5А.
Хотя настоящее изобретение описано в контексте управления работой туалета, принцип изобретения может быть применен к другим видам санитарно-технического оборудования, в которых отходы удаляют водой, которую подают из резервуара насосом под давлением. Например, настоящее изобретение может использоваться в писсуаре.
Как показано на фиг.1, туалет 10 включает в себя приемник 12 в виде унитаза с полым ободом 14, имеющим выпускные отверстия, идущие вниз в унитаз. Вокруг и ниже приемника 12 располагается юбка 15, образующая кожух, в котором размещается узел насоса и бака 16, который содержит бак с открытым верхом 17, узел впускного клапана 20 и промывочный насос 22. Узел впускного клапана 20 контролирует поступление воды в бак 17 из питающей трубы 18 санитарно-технической системы здания. Как будет показано, узел впускного клапана 20 включает в себя клапан с электрическим приводом и обычный поплавковый клапан, присоединенный последовательно для контроля поступления воды в бак 17.
Промывочный насос 22 водоотливного типа расположен внутри бака 17. Промывочный насос 22 приводится в действие мотором, электроэнергия для которого подается через соединение 24 с электрической проводкой здания, в котором используется туалет. В туалете 10 может использоваться любой из разнообразных насосов, выпускаемых промышленностью. Вода поступает в промывочный насос 22 через входные отверстия 26 и выходит через выпускную трубу 28. Выпускная труба насоса 28 соединена также шлангом 34 с обратным запорным клапаном 36, так чтобы создать путь ко входу 38 под приемником 12. Вода, поступившая на вход 38 приемника, направляется по каналам внутри приемника 12 к выпускным отверстиям по нижней стороне обода 14 и к струйному каналу на дне приемника.
Выпускная труба 28 имеет боковое ответвление, к которому одним концом присоединен шланг 30, к противоположному концу которого присоединен запорный клапан 31 с автоматическим регулированием. Детали запорного клапана 31 с автоматическим регулированием проиллюстрированы на фиг.3. Этот клапан содержит трубчатый корпус 31, который закреплен в шланге 30 обычным хомутом 37. Корпус содержит шарик 33, который избирательно взаимодействует с седлом клапана 35, находящимся внутри трубчатого корпуса 32. При отключенном промывочном насосе ориентация запорного клапана 31 с автоматическим регулированием позволяет шарику 33 отпадать от седла клапана 35, в результате чего клапан открывается и позволяет выйти воздуху, захваченному промывочным насосом, когда вода из бака 17 поступает на вход насоса 26. Таким образом, промывочный насос 22 является самовсасывающим.
Управление промывочным насосом 22 и узлом впускного клапана подачи воды 20 осуществляется электронным блоком управления 40, размещенным в корпусе насоса, детали которого показаны на фиг.4. Электронный блок управления 40 включает в себя обычный микрокомпьютер 42, который содержит внутреннее запоминающее устройство и схемы ввода и вывода. Запоминающее устройство микрокомпьютера 42 хранит программу, которая управляет работой туалета 10. Микрокомпьютер 42 получает входной сигнал от датчика 44 уровня воды, установленного возле верха с одной стороны бака 17, как показано на фиг.2, чтобы указывать, когда вода в баке поднимется до слишком высокого уровня, который не должен обычно достигаться. Промывочный выключатель 46 образует входное устройство, которое применяется пользователем туалета для того, чтобы направить на микропроцессор 42 сигнал в случае, когда требуется промыть туалет 10. Цифровой порт ввода микрокомпьютера 42 соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя (AOD) 48, который воспринимает напряжение на выходе источника питания блока управления 50 для того, чтобы микрокомпьютер 42 мог воспринимать уровень напряжения питания, подведенного к туалету.
Электронный блок управления 40 включает также в себя выходную схему насоса 52, которая подает электрический ток для приведения в действие промывочного насоса 22 в ответ на сигнал, выданный микрокомпьютером 42. Выходная схема клапана 54 также принимает управляющий сигнал от микрокомпьютера 42 и реагирует на него путем включения наполнительного клапана 56 с электрическим приводом, в пределах узла впускного клапана 20, соединенного с питающей трубой 18. Обычный поплавковый клапан 58 соединяется последовательно с наполнительным клапаном 56, так что оба клапана должны находиться в открытом состоянии для поступления воды из питающей трубы 18 в бак 17. При нормальной работе обычный поплавковый клапан 58 следит за заполнением бака водой, и уровень воды никогда не поднимается настолько высоко, чтобы вызвать срабатывание датчика 44 уровня воды. Поэтому наполнительный клапан 56 с электрическим приводом защищен от перелива воды через верхний край открытого бака 17.
Электронный блок управления 40 является частью узла насоса и бака 16, который включает в себя промывочный насос 22, бак 17 и связанные с ними фитинги. Промывочный насос 22 и блок управления 40 испытывают и конфигурируют на заводе-изготовителе перед сборкой с остальными компонентами туалета 10. Для этого микрокомпьютер 42 также соединяют с обычным универсальным асинхронным приемопередатчиком (УАПП) 60, который обеспечивает двунаправленную последовательную связь через последовательный порт 62 блока управления. Один штифт последовательного порта 62 используется для перевода блока управления в испытательный режим с целью конфигурирования его работы.
Конфигурирование выполняется на заводском испытательном стенде, который включает в себя сантехнические соединения и персональный компьютер, соединенный с электронными весами, на которые помещен контейнер. Персональный компьютер соединен с последовательным портом 62 электронного блока управления 40, и питание подается на комбинацию насоса 22 и блока управления 40. Затем микрокомпьютер 42 начинает выполнение записанной программы, которая изображена на фиг.5А. При шаге 70 систему устанавливают в исходное положение, задав значения различных постоянных и других параметров, которые используются во время выполнения программы. Далее, при шаге 72 определяют, произошло ли заземление штифта последовательного порта 62 за счет присоединения кабеля от персонального компьютера с испытательного стенда. Поскольку это соединение во время заводского конфигурирования существует, выполнение программы переходит от шага 72 к шагу 74, при котором программа вызывает программу испытаний, представленную на блок-схеме с фиг.6.
Программа испытаний начинается с шага 200, когда определяют, нажат ли выключатель промывки 46. Если нет, выполнение программы будет повторяться на этом шаге. Когда техник готов к проверке работы насосного узла, нажимают выключатель промывки 46 перехода программы к шагу 202. На этом этапе проверяют сигнал от датчика уровня воды 44. Как было отмечено ранее, этот выключатель с нормально замкнутым контактом размыкается при наличии в баке 17 слишком высокого уровня воды. Если выключатель окажется разомкнутым, или действующим, каковое состояние не должно существовать во время процесса конфигурирования, программа испытаний прекращается на шаге 204 после выдачи сообщения в компьютер испытательного стенда о том, что узел насоса и бака 16 должен быть забракован.
В случае, если датчик уровня воды 44 функционирует правильно, программа испытаний переходит к шагу 206, где значение переменной счетчика циклов в запоминающем устройстве микрокомпьютера 42 установлено на единицу. После этого программа испытаний переходит к циклу, в котором определяется период промывки для работы промывочного насоса 22. Этот процесс начинается на шаге 208, когда насос промывки включают на период промывки, первоначально имеющий значение по умолчанию. Промывочный насос приводится в действие микрокомпьютером 42, посылающим команду на выходную схему насоса 52, которая в свою очередь включает промывочный насос 22 на заданный период времени, и насос перекачивает воду в контейнер, помещенный на весы. После выключения промывочного насоса в ходе шага 210 взвешивают контейнер для определения веса воды, откачанной из бака. Затем в ходе шага 212 вес перекачанной воды выключают из нужного веса, который соответствует оптимальному количеству воды, которое должно быть перекачано во время операции промывки. Этот арифметический расчет позволяет определить разность, обозначенную как Δ веса, между нужным весом и весом перекачанной воды. Если промывочный насос 22 перекачивает оптимальное количество воды, значение Δ веса будет равно нулю, однако, вероятнее всего, потребуется регулирование периода промывки. Поэтому период промывки регулируют в ходе шага 214, основываясь на значении Δ веса. В частности, используют ориентировочную таблицу для преобразования значения Δ веса в приращение времени, которое должно быть добавлено к настоящему значению периода промывки для определения нового значения этого периода. В частности, если значение Δ веса является положительным, указывая, что перекачанный вес меньше нужного веса, промывочный период будет увеличен путем добавления положительного приращения времени. При отрицательных значениях Δ веса, что случается, когда перекачанный вес больше нужного веса, промывочный период уменьшают путем добавления отрицательного приращения времени. Вновь вычисленный период помещают в запоминающее устройство микрокомпьютера 43.
Затем программа испытаний переходит к шагу 216, где счет циклов увеличивают на единицу и затем проверяют в ходе шага 218, чтобы определить, не превышает ли новое значение три. Программа испытаний выполняет три прохода через цикл регулирования периода промывки, чего должно быть достаточно, если компоненты действуют должным образом, для того чтобы точно установить период промывки на должное количество воды при каждой промывке.
При шаге 220 после завершения цикла регулирования периода промывки определяют, не равняется ли Δ веса нулю, что должно иметь место в случае правильной установки периода промывки. Если это окажется не так, программа испытаний завершается на шаге 220, когда узел насоса и бака 16 отбраковывают.
Если конфигурирование промывочного насоса 22 пройдет шаг испытаний 220, программа испытаний переходит к шагу 224. В это время блок управления сохраняет эталонное значение, соответствующее величине напряжения, подведенного к туалету 10. На заводе-изготовителе используют очень точный источник энергии, чтобы подавать на блоки управления 40 в условиях Северной Америки переменный ток напряжением, в точности равным 120 вольт. В туалетах, предназначенных для использования в странах Европы, используют источник энергии с напряжением, в точности равным 240 вольт. Поэтому в ходе шага 224 микрокомпьютер 42 считывает вводимое значение с аналого-цифрового преобразователя 48, которое обозначает напряжение, подключенное к блоку управления 40. Это значение соответствует 120 или 240 вольт и сохраняется в ходе шага 226 в запоминающем устройстве микрокомпьютера 42 как эталонное значение напряжения. После этого выполнение программы испытаний оканчивается возвращением к шагу 76 главной программы, изображенной на фиг.5А. Если туалет 10 установлен в здании, программа контроля пропускает программу испытаний и начинает обычную работу с шага 76. Здесь микрокомпьютер 42 определяет, установлен ли флаг погрешности датчика уровня воды, что показывает, что во время предшествующей работы блока управления обнаружен неисправный датчик уровня воды. Если обнаружено, что флаг установлен, делается попытка устранить эту проблему путем перехода к ветви программы, ведущей к шагу 78, когда производится импульсное включение и выключение промывочного насоса на короткий период погрешности. Программа имеет несколько ветвей определения неисправностей, при которых промывочный насос подвергают импульсному включению различное количество раз для получения указания на характер неисправностей в санитарно-техническом оборудовании, которое обслуживает туалет. При условии такой неисправности насос включают, например, пять раз на 0,5 секунды каждый раз с интервалом в одну секунду между каждым включением (схема 1). Кроме того, применение промывочного насоса таким образом должно привести к перекачиванию достаточного количества воды из бака 17 в приемник 12 для снижения уровня воды ниже уровня датчика воды 44, отключая таким образом этот выключатель. Поэтому после выключения промывочного насоса 22 выполнение программы переходит в ходе шага 80 на короткий период в режим ожидания, позволяя выключателю реагировать на понижение уровня воды. Затем в ходе шага 82 выясняют, продолжает ли датчик уровня воды 44 выдавать активный сигнал, что будет иметь место при сохранении неисправности. В этом случае выполнение программы переходит к ветви, ведущей к шагу 84, где она переходит к постоянному режиму ожидания. После перехода программы к постоянному режиму ожидания единственным способом возобновить работу туалета является отсоединение и повторное подсоединение электропитания. Однако, если в ходе шага 82 обнаружится, что датчик уровня воды 44 не действует, что указывает на то, что он реагируют на откачивание воды из бака, выполнение программы переходит к шагу 86, на котором сбрасывается флаг погрешности. После этого программа возвращается к шагу 104 для того, чтобы начать нормальную работу туалета 10.
Возвращаясь на мгновение к шагу 76, если на этом этапе флаг погрешности датчика уровня воды окажется неустановленным, программа переходит к ветви, ведущей к шагу 88, на котором определяют, установлен ли флаг высокого уровня воды, что может произойти во время предшествующего срабатывания туалета. Флаг высокого уровня воды указывает, что бак 17 заполнен до обычного высокого уровня, возможно из-за неисправности поплавкового клапана 58, но что датчик уровня воды 44 функционирует правильно. Если этот флаг установлен, выполнение программы переходит к ветви, ведущей к шагу 90, на котором флаг сбрасывают до перехода к шагу 92, на котором промывочный насос 2 подвергают импульсному включению и выключению. При этой ситуации неисправности насос включают, например, три раза на 0,5 секунды каждый раз с интервалом в одну секунду между каждым включением (схема 2). Это включение насоса дает иную схему импульсов по сравнению с имеющей место при шаге 78, для того чтобы указать на погрешность, связанную с высоким уровнем воды. Затем на шаге 94 микрокомпьютер 42 проверяет сигнал от датчика уровня воды 44. Если датчик уровня воды не действует, указывая на то, что выключатель реагирует на понижение уровня воды, вызванное включением промывочного насоса, выполнение программы переходит к шагу 104 для начала нормальной работы. В противном случае, если датчик уровня воды 44 все еще выдает активный сигнал, который в это время ошибочно указывает на слишком высокий уровень воды в баке, программа переходит к шагу 96, когда промывочный насос 22 снова включают два раза на 0,5 секунды каждый раз с интервалом в одну секунду между каждым включением (схема 3). Это действие дополнительно уменьшает количество воды в баке 17 перед переходом к шагу постоянного ожидания 98. В это время определяют, что датчик уровня воды 44 неисправен и что работа туалета запрещается до тех пор, пока пользователь не выполнит корректирующих действий. Блок управления остается на этом шаге постоянного ожидания 98 до отключения и повторного включения питания туалета 10.
Если при шагах 76 и 88 не будет обнаружено установки ни флага погрешности выключателя, ни флага высокого уровня воды, микрокомпьютер 42 проверяет сигнал от датчика уровня воды 44 при шаге 100. Если этот выключатель действует, программа переходит к ветви, ведущей к шагу 92, в противном случае выполнение продолжается до шага 104.
Предположив, что туалет 10 работает должным образом, программа контроля в конечном счете достигает шага 104 на фиг.5А, на котором наполнительный клапан 56 бака с электрическим приводом с фиг.4 открывается для заполнения бака 17 нужным количеством воды. Отметим, что наполнительный клапан 56 с электрическим приводом расположен последовательно с обычным механическим поплавковым клапаном 58, который реагирует на уровень воды в баке 17. Таким образом, блок управления 40 открывает наполнительный клапан 56 на заданный период времени (например, 45 секунд), которого обычно достаточно, даже при относительно низком давлении воды в питающей трубе 18, для заполнения бака 17 полностью. После открывания наполнительного клапана 56 программа переходит к шагу 106, на котором ведется наблюдение за датчиком уровня воды 44 с тем, чтобы гарантировать, что вода не перетекает через открытый верхний край бака 17. Обычно поплавковый клапан 58 отключает поступление воды в бак до того, как уровень достигнет хотя бы расположения датчика уровня воды 44.
Однако, если это не происходит, и датчик уровня воды 44 открывается, выдав активный сигнал, происходит переход от шага 106 к шагу 108. Это ведет к тому, что микрокомпьютер 42 немедленно закрывает наполнительный клапан 56 для отключения поступления воды в бак 17. Затем при шаге 110 микрокомпьютер 42 устанавливает флаг высокого уровня воды. При следующем шаге 112 промывочный насос 22 дважды включают на 1,5 секунды каждый раз с промежутком 5 секунд между включениями (схема 4) для уменьшения количества воды в баке 17. Затем в ходе шага 114 повторно проверяют сигнал от датчика уровня воды 44 для определения того, продолжает ли он действовать. Активный сигнал в это время указывает на то, что выключатель может быть неисправным, поскольку уровень воды понизился ниже положения этого выключателя. В этом случае выполнение программы переходит к шагу 115, на котором переходит в исходное положение флаг высокого уровня воды, а в ходе шага 116 устанавливают флаг погрешности выключателя перед переходом в состояние постоянного ожидания 118. Однако, если действие перекачивания ведет к деактивации датчика уровня воды 44 при шаге 114, выполнение программы непрерывно повторяет этот шаг без установки флага погрешности датчика уровня, запрещая при этом дальнейшую работу туалета до тех пор, пока не будет выяснена причина слишком высокого уровня воды.
Возвращаемся к шагу 104, от которого программа переходит к шагу 119, когда сигнал от датчика уровня воды 44 неактивен, т.е. в баке 17 существует нормальный уровень воды. Теперь производится проверка величины, на которую микрокомпьютер 42 установил таймер пополнения, чтобы определить, истекла ли она, т.е. достигла нуля. Если установленное время этого таймера истекло, наполнительный клапан бака 56 закрывается при шаге 120, а в противном случае переходит мимо шага 120 к шагу 122. Это ведет к сопоставлению величины установки таймера блокировки промывки с величиной установки таймера переменной целевой блокировки насоса для того, чтобы предотвратить слишком частую промывку туалета 10, которая может привести к перегреву мотора промывочного насоса 22. Если таймер блокировки промывки установлен на величину, превышающую величину блокировки насоса, туалету запрещается повторно промывать туалет. В этом случае программа возвращается к шагу 106, не проверяя состояния выключателя промывки 46 при шаге 124. Когда можно снова выполнять промывку, при шаге 124 проверяют состояние выключателя промывки 46, и если он не нажат, выполнение программы возвращается к шагу 106. Выполнение программы продолжает циклически проходить циклы 106 и 119-124 до тех пор, пока или датчик уровня воды 44, или выключатель промывки 46 не окажутся действующими.
Когда сигнал от выключателя промывки 46 указывает, что пользователь хочет промыть туалет, выполнение программы переходит к ветви, ведущей к шагу 126 на фиг.5В. В это время микрокомпьютер 42 закрывает наполнительный клапан 56 бака. При шаге 128 проверяют значение таймера блокировки промывки, и если оно равно нулю, при шаге 130 счетчик устанавливают на ноль. Вне зависимости от величины таймера блокировки промывки при шаге 132 счетчик затем увеличивают на единицу. Счетчик указывает количество включений промывочного насоса до истечения величины таймера блокировки насоса. Каждое последующее включение увеличивает величину таймера блокировки промывки и величину счетчика. Однако до того, как это случится, переменную блокировки насоса устанавливают при шаге 133 на существующее значение величины таймера блокировки промывки.
Выполнение переходит в раздел увеличения величины таймера блокировки промывки на основании частоты включения насоса 22. При шаге 134 микрокомпьютер 42 определяет, равняется ли счетчик единице, что происходит при первой промывке туалета после истечения таймера блокировки. При этом значении счетчика программа переходит к ветви, ведущей к шагу 136, при котором таймер блокировки промывки устанавливают на относительно короткий период, обозначенный как Промывка 1. Таймер пополнения также устанавливают на определенное время пополнения и запускают. Затем при шаге 138 программа определяет, равняется ли счетчик двум, как происходит после следующей операции промывки и, если это так, период, обозначенный как Промывка 2, добавляют при шаге 140 к существующему значению таймера блокировки промывки. Таймер пополнения вновь включают. Другая проверка значения счетчика производится при шаге 142 и когда обнаруживается величина три, при шаге 144 к таймеру блокировки промывки добавляют дополнительный период времени (Промывка 3). Допускается больше трех регулирований взаимодействия между счетчиком и таймером блокировки промывки. При величине счетчика, превышающей три, программа достигает шага 146, при котором счетчик уменьшается, и к таймеру блокировки промывки добавляют больше времени (Промывка 4). Каждое дополнительное время промывки с повышенным порядковым номером превышает своих предшественников и дает больше времени на охлаждение мотора при каждой последующей промывке. Затем при шаге 148 включают промывочный насос.
При шаге 150 программа измеряет уровень напряжения подключенного переменного тока, считывая входной сигнал аналого-цифрового преобразователя (ADC) 48. Предпочтительно в течение периода времени выполняют несколько измерений и определяют их среднее значение для определения величины, представляющей напряжение питания. Скорость работы мотора промывочного насоса 22 напрямую связана с величиной напряжения питания, подключенного к туалету 10. Период промывки устанавливают на заводе-изготовителе при питании туалета, в точности равном номинальному напряжению линии питания (120 или 240 вольт) в стране, для использования в которой он предназначен. Однако напряжение линии питания для конкретного туалета 10 может значительно отклоняться от номинального уровня напряжения, оказывая таким образом влияние на скорость промывочного насоса 22 и количество воды, которое перекачивается в приемник туалета 12. Для оптимальной экономии воды количество воды, используемое при каждой промывке, поддерживается на минимальном уровне, который требуется для удовлетворительного удаления отходов из приемника туалета 12. Если промывочный насос 22 работает слишком медленно, для удаления отходов может быть перекачано недостаточное количество воды. Аналогичным образом, если насос работает слишком быстро, потребляется количество воды, превышающее необходимое. В результате при шаге 150 результаты измерения напряжения питания сравнивают с номинальным уровнем напряжения, записанным в запоминающем устройстве микрокомпьютера во время конфигурирования на заводе-изготовителе. Разницу между этими значениями напряжения используют при шаге 152 для того, чтобы обратиться к другой ориентировочной таблице, находящейся в запоминающем устройстве микрокомпьютера 42. Это действие позволяет получить величину приращения времени, на которую нужно поправить период промывки для того, чтобы компенсировать последствия отклонений напряжения питания. То есть в случае, если фактическое напряжение питания ниже номинального уровня, что ведет к перекачиванию меньшего количества воды в течение заданного периода времени, период промывки увеличивают на величину приращения времени из ориентировочной таблицы. При напряжении, превышающем номинальный уровень, что ведет к ускорению работы насоса, период промывки сокращают на полученную величину приращения времени. Поправочное приращение времени, считанное из ориентировочной таблицы, объединяют с величиной предыдущего периода промывки для получения новой величины периода промывки, которая сохраняется в запоминающем устройстве микрокомпьютера 42 для последующего использования.
Затем при шаге 154 непрерывно отслеживается таймер промывки, и при шаге 156 после истечения таймера отключается промывочный насос. После этого при шаге 158 определяют, остается ли сигнал от датчика уровня воды 44 активным. Если это так, программа перескакивает на шаг 108 для закрывания наполнительного клапана и принятия мер по исправлению в ходе последующих шагов, описанных ранее. В противном случае программа переходит к шагу 160 для того, чтобы удостовериться, что промывочный выключатель 46 не заело в активном, закрытом положении. В этом случае программа продолжает циклически повторять шаги 158-160 до тех пор, пока проблему не устранить вручную. Однако, если выключатель промывки 46 действует правильно, выполнение программы открывает наполнительный клапан бака при шаге 162 до возвращения обратно, к шагу 106. В определенный момент после этого, когда таймер пополнения окажется истекшим при шаге 119, наполнительный клапан будет закрыт при шаге 120. Нормальная работа туалета 10 продолжает циклически повторять шаги 106-162.
Приведенное выше описание было направлено в первую очередь на предпочтительный вариант реализации изобретения. Хотя было уделено некоторое внимание различным альтернативам в пределах изобретения, предполагается, что специалист в данной области техники может представить себе дополнительные альтернативы, которые не являются очевидными, исходя из описания вариантов реализации изобретения. Соответственно, объем изобретения должен определяться по следующей формуле изобретения и не ограничиваться приведенным выше описанием.
1. Санитарно-техническое оборудование, предназначенное для приема смываемых отходов, содержащее
приемник для приема отходов;
бак для хранения заданного объема воды;
насос с электрическим приводом, имеющий вход, сообщающийся с внутренней полостью бака и имеющий выход насоса, соединенный с приемником;
датчик, который выдает сигнал уровня, когда вода в баке достигает заданного уровня;
входное устройство, которое применяется пользователем для выдачи сигнала на промывку;
блок управления, соединенный с датчиком, входным устройством и насосом, причем блок управления реагирует на сигнал уровня датчика путем включения насоса для выдачи воды из бака в приемник, предотвращая таким образом накопление избыточного количества воды в баке, и в ответ на сигнал на промывку блок управления включает насос на заданный период времени для подачи воды из бака в приемник, в котором блок управления выдает пользователю указание на высокий уровень воды в ответ на сигнал уровня.
2. Санитарно-техническое оборудование по п.1, которое содержит также обратный запорный клапан, соединяющий выход насоса с приемником для предотвращения поступления воды из приемника в насос.
3. Санитарно-техническое оборудование по п.1, которое содержит также запорный клапан с автоматическим регулированием, соединенный с насосом и сообщающийся с внутренней полостью бака, причем запорный клапан с автоматическим регулированием позволяет выпускать из насоса воздух и замещать его водой.
4. Санитарно-техническое оборудование по п.1, в котором после срабатывания насоса на подачу воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня блок управления прекращает дальнейшую работу санитарно-технического оборудования в случае, если датчик продолжает подавать сигнал уровня.
5. Санитарно-техническое оборудование по п.4, в котором после того, как блок управления прекращает дальнейшую работу санитарно-технического оборудования, такая операция может быть возобновлена пользователем путем возврата блока управления в исходное положение.
6. Санитарно-техническое оборудование по п.1, которое содержит также наполнительный клапан с электрическим приводом, соединенный с блоком управления и контролирующий поток воды, поступающий из источника воды в бак.
7. Санитарно-техническое оборудование по п.6, в котором блок управления реагирует на сигнал уровня, не допуская открывания наполнительного клапана.
8. Санитарно-техническое оборудование по п.6, в котором после включения насоса для выдачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня блок управления не допускает открывания наполнительного клапана, если датчик продолжает выдавать сигнал уровня.
9. Санитарно-техническое оборудование по п.6, которое содержит также клапан с управлением от поплавка, расположенный последовательно с наполнительным клапаном с электрическим приводом между источником воды и баком; причем блок управления открывает наполнительный клапан с электрическим приводом на заданный период времени в ответ на появление сигнала на промывку.
10. Санитарно-техническое оборудование по п.1, в котором блок управления периодически включает и выключает насос по определенной схеме для того, чтобы выдать пользователю указание на высокий уровень.
11. Санитарно-техническое оборудование по п.1, в котором после включения насоса для выдачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня блок управления периодически включает и выключает насос по определенной схеме для того, чтобы выдать пользователю указание на погрешность в случае, если датчик продолжает подавать сигнал уровня.
12. Санитарно-техническое оборудование, предназначенное для приема смываемых отходов, содержащее
приемник для приема отходов;
бак для хранения заданного объема воды;
насос с электрическим приводом, имеющий вход, сообщающийся с внутренней полостью бака и имеющий выход насоса, соединенный с приемником;
датчик, который выдает сигнал уровня, когда вода в баке достигает заданного уровня;
входное устройство, которое применяется пользователем для выдачи сигнала на промывку;
блок управления, соединенный с датчиком, входным устройством и насосом, причем блок управления реагирует на сигнал уровня датчика путем включения насоса для выдачи воды из бака в приемник, предотвращая таким образом накопление избыточного количества воды в баке, и в ответ на сигнал на промывку блок управления включает насос на заданный период времени для подачи воды из бака в приемник, в котором блок управления воспринимает величину напряжения, подающегося на санитарно-техническое оборудование, и изменяет заданный период времени в ответ на изменение электрического напряжения.
13. Санитарно-техническое оборудование по п.12, в котором заданный период времени меняется в зависимости от того, насколько величина воспринятого напряжения отличается от номинальной величины напряжения.
14. Санитарно-техническое оборудование по п.1, в котором блок управления дополнительно определяет, насколько часто срабатывает насос, и запрещает повторное включение насоса в течение заданного периода времени после работы насоса в течение заданного периода времени, причем такой заданный период возрастает при повышении частоты срабатывания насоса.
15. Способ применения санитарно-технического оборудования, которое включает в себя приемник для приема отходов, бак для хранения заданного объема воды, датчик, который выдает сигнал уровня, когда вода в баке достигает заданного уровня, входное устройство, которое применяется пользователем для выдачи сигнала на промывку, насос с электрическим приводом, имеющий вход, сообщающийся с внутренней полостью бака и имеющий выход насоса, соединенный с приемником, и блок управления, соединенный с датчиком, входным устройством и насосом, в котором
обеспечивают указание пользователю на высокий уровень воды в ответ на сигнал уровня;
осуществляют срабатывание насоса для подачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня, полученный от датчика, предотвращая таким образом накопление в баке слишком большого количества воды; и осуществляют срабатывание насоса в течение заданного периода для подачи воды из бака в ответ на сигнал на промывку.
16. Способ по п.15, который содержит также, после срабатывания насоса для подачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня, запрещение дальнейшей работы санитарно-технического оборудования в случае, если датчик продолжает подавать сигнал уровня.
17. Способ по п.16, который содержит также, после запрещения дальнейшей работы санитарно-технического оборудования, возобновление работы санитарно-технического оборудования после того, как пользователь выполнит операцию возврата в исходное положение.
18. Способ по п.15, который содержит также применение наполнительного клапана с электрическим приводом для управления потоком воды, поступающим из источника воды в бак.
19. Способ по п.18, который содержит также, после срабатывания насоса для подачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня, запрещение открывания наполнительного клапана в случае, если датчик продолжает подавать сигнал уровня.
20. Способ по п.15, который содержит также выдачу пользователю указания на высокий уровень воды в ответ на сигнал уровня.
21. Способ по п.15, который содержит также, после срабатывания насоса для подачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня, периодическое включение и выключение насоса по заданной схеме с тем, чтобы дать пользователю указание на погрешность в случае, если датчик продолжает выдавать сигнал уровня.
22. Способ по п.15, при котором также осуществляют
периодическое включение и выключение насоса по первой заданной схеме в ответ на сигнал уровня с тем, чтобы дать пользователю указание на высокий уровень воды;
после срабатывания насоса для подачи воды из бака в приемник в ответ на сигнал уровня, периодическое включение и выключение насоса по второй заданной схеме с тем, чтобы дать пользователю указание на погрешность в случае, если датчик продолжает выдавать сигнал уровня.
