Унитаз с клапаном, разделяющим отходы

Унитаз (см. фиг. 1), состоящий из корпуса (1) с отверстием (2) для сброса плотных фракций отходов в накопительную емкость и с чашей (3) для отвода жидкостей, у которого почти вся донная часть дооборудуется поворотным клапаном (4). С него по уклону и через отверстия в нем жидкость стекает в расположенную под ним чашу и далее за пределы унитаза. Для исключения прилипания к нему плотных фракций отходов и использованной туалетной бумаги на его поверхность укладывается подстилка (5), например биологически разлагаемая бумага. При повороте клапана вокруг оси (6) (см. фиг. 2) его задняя часть, закрывающая отверстие (2) снизу, опускается, а передняя, расположенная над чашей, поднимается, и задержанные на нем плотные фракции отходов, включая подстилку и использованную туалетную бумагу, сбрасываются в накопительную емкость. Для дополнительной защиты накопительной емкости от попадания в нее жидкости, проникшей через конструктивную щель между поверхностью клапана и нижней кромкой отверстия (см. фиг. 3), за его пределами устраивается преграда в виде непрерывного ребра (7) по периметру клапана, имеющего минимальную высоту в зоне сброса и максимальную над чашей. Оно же, свободно примыкающее к стенкам чаши с внутренней стороны, защищает ее от случайного попадания плотных фракций и бумаги. Для обеспечения надежности сброса (см. фиг. 4) поверхность клапана выполняется с продольными ребрами (8), толщиной, высотой и шагом в увязке с жесткостью подстилки в намокшем состоянии, или же подстилка выполняется с соответствующими гофрами из плохо смачиваемого материала. Использование этого изобретения позволяет создать достаточно комфортный и традиционный по внешнему виду унитаз для условий без централизованной канализации и при ограничениях по расходу воды на слив. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение «Унитаз с клапаном, разделяющим отходы» относится к санитарно-техническому оборудованию, обеспечивающему при отсутствии централизованной канализации и при ограничениях по расходу воды прием и разделение отходов жизнедеятельности человека на жидкие (моча) и плотные (кал) фракции.

Неразделенные отходы из-за брожения зловонны и являются благоприятной средой для размножения вредных для человека насекомых. Это характерно для обычных выгребных ям. С целью облегчения этой ситуации производители компостирующих туалетов рекомендуют добавление в отходы фирменного торфа со специальными добавками. В то же время подсушенные, отделенные от жидкости фракции, как наблюдается в живой природе, без каких-либо добавок пахнут существенно меньше и не являются средой, благоприятной для размножения вредных для человека насекомых.

Качественное разделение отходов позволяет резко улучшить санитарно-гигиеническую обстановку в туалете и используется производителями компостирующих «биотуалетов». При отводе жидкости за пределы унитаза потребная емкость для накопления плотных фракций уменьшается в десятки раз - по сухому остатку в тридцать раз, и появляется возможность создания достаточно компактного унитаза для сельской местности.

Реализованные технические решения в этой области имеют недостатки и в полной мере эту задачу не решают.

Большинство известных решений обеспечивают разделение отходов путем устройства раздельных приемных емкостей, располагаемых под соответствующими выводящими отверстиями человека. При этом для отвода плотных фракций из-за их свойства прилипать к любым поверхностям, накопительная емкость, как правило, выполняется с открытым приемным отверстием, что вызывает негативное восприятие от всей процедуры дефекации. Например:

В устройстве по патенту РФ на изобретение №2149578 от 27.05.2000 года «из отверстия для отвода фекалий образованы каловое и мочевое отверстия с расстоянием между ними, равным или больше длины промежности человека. Стульчак выполнен съемным и снабжен перегородкой с сидением, делящим его полость на отсек кала с верхним и нижним отверстиями и отсек мочи, с верхним и нижним отверстиями. Отсек кала расположен над каловым отверстием, а отсек мочи расположен над мочевым отверстием». То же по патенту РФ на полезную модель №38441 от 20.06.2004 года «Устройство содержит систему для раздельного приема и удаления отходов, выполненную для жидкой и твердой фракций в виде отводных каналов, предусмотренных в передней и задней частях днища чаши унитаза…».

Аналогичные решения по разделению отходов использованы в конструкциях шведского туалета «Separett Villa» и финского «Сухой туалет Biolan с разделителем».

Их общий недостаток достаточно убедительно изложен в инструкции по эксплуатации последней конструкции (поз. 2) - «обслуживать его можно только сидя из-за разделения жидких и твердых фракций. В первые разы пользования не лишним будет удостовериться, что собственное сидячее положение и расстояние подходят для целей устройства. Гостям тоже хорошо подсказать, как пользоваться сухим туалетом».

Таким образом, для таких конструкций налицо необходимость в системе персональных разных по размеру сидений, так как люди отличаются друг от друга по конституции, полу и возрасту.

Такой унитаз или туалет нельзя использовать в качестве писсуара для мужчин в положении «стоя». Не снимается также проблема прилипания фекальных масс к их конструктивным элементам.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство по патенту РФ на изобретение №2484755 с приоритетом от 17.02.2012 года «Унитаз с раздельной эвакуацией жидких и плотных фракций», которое принимается в качестве прототипа.

«Устройство содержит раковину со сливным отверстием для емкости под жидкие фракции, выдвижной приемник для плотных фракций с днищем, закрепленным на шарнире, перемещающегося с помощью любого известного механизма, например рычажного в отверстии камеры, соединенной с контейнером для плотных фракций, контейнер для дозированного посыпания сорбирующим порошком с дозатором, регулируемого ползуном, контактирующим с днищем выдвижного приемника для плотных фракций.»

Этим патентом предложено решение по устранению недостатков в известных устройствах аналогичного назначения, защищенных патентами РФ на изобретение:

№2149578 от 2000 г. «Уборная без промывки»;

№2217033 от 2003 г. «Унитаз»;

№2254047 от 2003 г. «Приемное устройство туалета»;

патентом РФ на полезную модель №38441 от 2004 г. «Туалет с гумификацией отходов (варианты)» и авторским свидетельством на изобретение №1326230 от 1987 г. «Туалет для приготовления компоста».

Недостатками устройства по патенту РФ №2484755 (прототип) являются: Выдвижной приемник для надежного попадания на него плотных фракций от людей разной конституции, пола и возраста должен быть достаточной длины, но при этом избежать периодического замачивания сорбирующего порошка, особенно при использовании женщинами пожилого возраста практически невозможно.

Отверстие в стенке камеры, через которое « эвакуируются» плотные фракции, для их беспрепятственного прохождения должно быть достаточной высоты, той же высоты должно быть и ребро, закрывающее это отверстие, а оно мешает мужчинам нормально пользоваться унитазом, откуда следует, что выдвижной приемник должен располагаться достаточно низко, а высота унитаза стать выше нормативной.

Наличие шарнирного соединения в конструкции выдвижного приемника, покрываемого сорбирующим порошком, определяет ненадежность его работы.

Использование сорбирующего порошка для исключения прилипания плотных фракций к выдвижному приемнику не защищает его поверхность от прилипания к ней самого порошка, особенно в условиях возможного его замачивания жидкими фракциями.

Необходимость дополнительных емкостей для сорбирующего порошка и для использованной туалетной бумаги.

Наличие дозирующего устройства, надежная работа которого зависит от многих факторов (механика, стабильность по сыпучести сорбирующего порошка, сервисного обслуживания).

Возможность частого засора отверстий и труб, отводящих жидкие фракции, из-за просыпания сорбирующего порошка через щели между корпусом и боковыми ребрами выдвижного приемника и в шарнирном соединении, а также при неустойчивости в обеспечении равномерности дозирования.

Целью заявленного изобретения является создание унитаза с разделением отходов, достаточно приемлемого по комфорту, надежности и внешнему виду для местностей без централизованной канализации и при ограничениях по расходу воды с возможностью утилизации отходов в пределах небольшого земельного участка.

Сущность изобретения в дооборудовании унитаза (см. фиг. 1), состоящего из корпуса (1) с отверстием (2) для сброса плотных фракций отходов в накопительную емкость, чаши (3), поворотным клапаном (4), с которого по уклону жидкость стекает в чашу, а для исключения прилипания к нему плотных фракций отходов на его поверхность укладывается подстилка (5), например биологически разлагаемая бумага.

Верхняя поверхность клапана увеличена за счет размещения подъемной его части в пространстве над чашей, чем достигается возможность пользования разными людьми по конституции, возрасту и полу.

В режиме ожидания, ополаскивания и в качестве писсуара плоскость клапана удерживается в горизонтальном положении с уклоном в сторону приемной чаши, в которую обеспечивается сток жидкостей с последующим отводом за пределы унитаза. При этом часть клапана над накопительной емкостью прижимается к нижним кромкам отверстия, организованного вертикальными стенками корпуса, другая часть свободно с небольшими конструктивными зазорами от стенок располагается над приемной чашей.

Сброс задержанных за счет трения отходов с поверхности клапана (см. фиг. 2) достигается его поворотом вокруг оси (6) с помощью рукоятки, связанной с механизмом удержания. При этом часть клапана у отверстия опускается, другая - над чашей, поднимается. При снятии усилия с рукоятки клапан возвращается в исходное положение.

Для надежной защиты накопительной емкости от поступления в нее жидкости, а чаши от плотных фракций отходов, включая бумагу, по периметру клапана (см. фиг. 3) устраивается дополнительная преграда в виде внешнего ребра (7) минимальной высоты в зоне сброса и максимальной над приемной чашей. Жидкость, случайно проникшая через конструктивные зазоры за пределы отверстия, по донной части клапана за счет уклона возвращается и стекает в чашу. Наличие небольшого ребра на пути сброса попутно обеспечивает падение плотных фракций с разворотом подстилкой вверх, что повышает визуальный комфорт пользователя.

При намокании подстилки или при укладке ее на смоченную поверхность трение из-за воздействия сил атмосферного давления и поверхностного натяжения резко возрастает и надежный сброс ее вместе с прилипшими к ней плотными фракциями и использованной туалетной бумагой не происходит. Для исключения этого недостатка поверхность клапана (см. фиг. 4) выполняется с продольными ребрами (8), толщиной, высотой и с шагом в увязке с жесткостью подстилки в намокшем состоянии, или же подстилка выполняется с соответствующими гофрами из плохо смачиваемого материала. Уклон донной части такого клапана должен гарантировать устойчивый сток жидкости и необходимое торможение настилающей на клапан струи в верхнем направлении (режим писсуара и ополаскивания). Он больше уклона плоскости по верху ребер, который, с одной стороны, должен обеспечить сток случайной жидкости с поверхности подстилки на донную часть, с другой, устранить ее сползание вниз. Этот уклон принимается соответственно коэффициенту трения в сухом состоянии.

Перечисленные недостатки прототипа и других устройств техническими решениями заявленного изобретения устраняются. При этом появляется возможность создать достойный по комфорту и внешнему виду унитаз, разделяющий отходы на жидкие и плотные фракции, который обеспечивает:

Простое в эксплуатации разделение отходов на фракции.

Возможность его использования разными людьми по конституции, возрасту и полу, а также в качестве писсуара в положении «стоя».

Хорошую защиту накопительной емкости от поступления в нее жидкостей.

Хорошую защиту приемной чаши от поступления в нее плотных фракций, включая использованную туалетную бумагу, что уменьшает возможность засорения линии, отводящей жидкости.

Хорошую защиту поверхностей унитаза, принимающих отходы, от налипания плотных фракций, что исключает необходимость очистки поверхности ершиками и щетками после каждой процедуры.

Хороший сброс плотных фракций, включая бумагу, который сопоставим с надежностью при смыве водой в традиционном унитазе хорошей конструкции.

Технические решения заявленного устройства соответствуют критерию «новизна», так как они не известны из уровня техники на дату подачи заявки.

Не известны из уровня техники совокупность существенных признаков заявленных технических решений и их влияние на получение требуемого конечного результата.

Технические решения заявленного устройства соответствуют критерию «изобретательский уровень», так как не выявлены другие решения, имеющие аналогичные отличительные признаки, и не обнаружена известность влияния этих отличительных признаков на получаемый технический результат.

1. Унитаз с отверстием для сброса через него плотных фракции отходов в задней его части и с чашей для отвода жидкости в передней, отличающийся тем, что для приема отходов используется почти вся его донная часть в виде наклонной поверхности поворотного клапана, на которую при полной процедуре для исключения прилипания к ней плотных фракций укладывается биоразлагаемая подстилка;
задняя часть поверхности клапана в исходной позиции для герметизации прижимается к кромкам отверстия снизу, а передняя нависает над чашей, жидкость по уклону стекает в чашу, а задержанные на подстилке плотные фракции, включая использованную туалетную бумагу, сбрасываются в отверстие за счет принудительного поворота клапана в его сторону.

2. Унитаз по п. 1, отличающийся тем, что за счет выполнения дополнительного ребра по периметру клапана с минимальной высотой в зоне сброса жидкость, просочившаяся за пределы отверстия, по уклону возвращается обратно, а в зоне чаши это ребро защищает ее от попадания плотных фракций и использованной туалетной бумаги.

3. Унитаз по п. 1, отличающийся тем, что для повышения надежности сброса со смоченной приемной поверхности на ней выполняются продольные ребра, толщиной, высотой и с шагом в увязке с жесткостью подстилки в намокшем состоянии, или же подстилка выполняется с соответствующими гофрами из плохо смачиваемого материала.