阅读说明：本技术 双动力搅拌机构及使用该机构的生物坐便器 (Double-power stirring mechanism and biological toilet bowl using same ) 是由 崔进福 吴元文 邓斌 李博 卿泽阳 龙辉 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种双动力搅拌机构及使用该机构的生物坐便器,该双动力搅拌机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件和搅拌组件,第一驱动组件和第二驱动组件可分别驱动传动组件将动能传递给搅拌组件进行搅拌,实现双动力驱动。应用该双动力搅拌机构的生物坐便器,其粪便和菌料的混合,既可采用电能驱动搅拌,又可采用人力驱动搅拌,在无电供应或电力供应不足的情况下,该生物坐便器可正常运行,适用于更多场合,使用方便、节能、环保。(The invention provides a double-power stirring mechanism and a biological toilet bowl using the same. The biological toilet bowl using the double-power stirring mechanism has the advantages that the excrement and the bacteria are mixed, the stirring can be driven by electric energy, the stirring can be driven by manpower, the biological toilet bowl can normally operate under the condition of no power supply or insufficient power supply, the biological toilet bowl is suitable for more occasions, and the biological toilet bowl is convenient to use, energy-saving and environment-friendly.)

双动力搅拌机构及使用该机构的生物坐便器

技术领域

本发明属于环保卫生设备技术领域，具体涉及双动力搅拌机构及使用该机构的生物坐便器。

背景技术

在许多用水及排污不便的场所，如火车、飞机等交通工具上；建筑工地、塔吊等临时场所，及其他临时性的集会场合等，人的粪便难以处理，一般会设置免冲水的移动厕所，采用简单收集、再运走处理的方式处理。

现有的免冲水厕所一般是利用机械传动装置将粪便、尿液等用塑料袋打包后清运；该类厕所存在粪便未经过微生物消化降解处理，臭味浓，环境污染严重，清运成本较高；且在严寒天气，粪便袋易发生冻结，塑料袋与粪便分类处理困难，低温适应性差，适用地区受限制等问题。

为了解决上述厕所存在的问题，出现了利用微生物降解粪便的生物菌厕装置。生物菌厕装置利用微生物的生长繁殖活动对粪便进行生物降解和消化，并吸附、降解、转化粪便中产生的臭味物质，实现粪便的无害化、资源化处理。

微生物降解粪便需将粪便与菌料充分混合，方能很好的进行消化降解。现有的生物菌厕装置大都采用电源为主动力源驱动搅拌轴工作，实现粪便与菌料的混合。对于一些供电困难或易失电的场所，很难保证现有的生物菌厕装置正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双动力搅拌机构及使用该机构的生物坐便器，以解决现有技术中生物坐便器在供电困难或易失电的场所使用受限的问题。

本发明的目的之一是提供了一种双动力搅拌机构，该机构中纯机械传动搅拌和电力驱动搅拌共存，两种驱动搅拌方式切换简单、互不干扰。

为实现上述目的之一，本发明采用的技术方案如下：

双动力搅拌机构，包括：

第一驱动组件，用于提供作用力；

第二驱动组件，用于接收和传递作用力；

传动组件，分别与第一驱动组件和第二驱动组件输入端连接，用于将第一驱动组件、第二驱动组件的作用力传递给下游组件；

搅拌组件，与传动组件连接，用于搅拌物料；

其中，所述第一驱动组件和第二驱动组件不能同时运行。

进一步地，所述第一驱动组件包括驱动电机和第一棘轮，所述第一棘轮连接驱动电机的输出轴和传动组件。

本发明中，驱动电机运转带动第一棘轮转动，第一棘轮转动带动相连接的传动组件转动并传递动能。

进一步地，所述第二驱动组件包括摇杆和第二棘轮，所述摇杆的一端用于接收向下的作用力，另一端与第二棘轮固定连接，所述第二棘轮与传动组件连接。

进一步地，所述第二驱动组件还包括拉簧和缓冲限位块，所述拉簧上端固定设置，下端与摇杆杆身连接，为摇杆复位提供拉力；所述缓冲限位块设置于摇杆上方，防止摇杆过度上行。

本发明中，摇杆一端受外力作用向下运行，带动第二棘轮转动，进而带动传动组件转动并传递动能；当摇杆受力向下运动，拉簧被拉伸，当外在作用力消失，拉簧的弹力使摇杆向上运动复位；缓冲限位块限制摇杆在拉簧的弹力作用下向上运行过度，保证第二驱动组件可正常、稳定的运行。

进一步地，所述传动组件包括依次啮合的第一驱动齿轮、第一过过渡齿轮、第一搅拌齿轮、第二过渡齿轮、第二驱动齿轮和第二搅拌齿轮；

所述第一棘轮与第一驱动齿轮同轴连接，单向传动；

所述第二棘轮与第二驱动齿轮同轴连接，单向传动；

所述第一棘轮与第一驱动齿轮的传动方向和第二棘轮与第二驱动齿轮的传动方向相同。

本发明中，第一棘轮与第一驱动齿轮、第二棘轮与第二驱动齿轮单向传动，且传动方向相同，即保证第一驱动组件运行时带动传递组件运行，其转动的第二驱动轮不会带动第二棘轮转动；相同的第二驱动组件运行时带动传递组件运行，其转动的歌第一驱动驱动轮不会带动第一棘轮转动。保证第一驱动组件和第二驱动组件的运行不会发生冲突，共用传动组件，且分别运行。

进一步地，所述搅拌组件包括第一搅拌轴和第二搅拌轴，所述第一搅拌轴与第一搅拌齿轮同轴连接，第二搅拌轴与第二搅拌齿轮同轴连接。

本发明中，第一搅拌轴和第二搅拌轴平行设置，受传动组件传递的动能驱动，搅拌方向相反，可使粪便与菌料搅拌均匀，有效减少搅拌死角的问题。

本发明的目的之二是提供一种生物坐便器，通过采用上述的双动力搅拌机构，即可采用电动驱动的方式进行粪便与菌料的充分混合，又可采用纯机械传动的方式搅拌粪便和菌料实现充分混合，使该坐便器在停电或供电不足的情况下亦能正常使用，使用场合不受电力供应的限制。

为实现上述目的之二，本发明采用的技术方案如下：

一种生物坐便器，包括：

反应槽，用于储存粪便和菌料；

如以上任一项所述的搅拌机构；

其中，所述搅拌机构的搅拌组件设置于所述反应槽内。

进一步地，还包括箱体，所述箱体包括并列设置的第一腔室和第二腔室，及位于第一腔室内的第三腔室；

所述第一腔室上部敞口，所述反应槽设于第一腔室内；

所述第二腔室侧壁开口，所述搅拌机构的传动组件设置于第二腔室内，所述第二驱动组件于第二腔室内与传动组件连接，并经侧壁开口向外延伸；

第三腔室紧靠第二腔室设置，所述第一驱动组件部分位于第三腔室内，其输出端伸入第二腔室内与传动组件连接。

进一步地，还包括锁定装置，所述锁定装置包括保护罩和锁定销，所述保护罩安装于第二腔室的开口外，所述第二驱动组件穿设于保护罩内；所述锁定销安装于保护罩内，与第二驱动组件配合，限制第二驱动组件运行。

锁定销用于在第一驱动组件运行时，限制第二驱动组件运行，防止两种动力驱动发生冲突。

进一步地，还包括盖板本体，所述盖板本体对应第一腔室敞口处设有活动连接的盖板；所述盖板本体上安装有显示器、氧气检测器和氨气检测器，所述箱体侧面安装有电源开关，所述电源开关与显示器、氧气检测器、氨气检测器和第一驱动组件相连接。

设置盖板，更加美观，防止反应槽内物料的异味溢出；

坐便器通常安置在较为狭小的空间内，设置氧气检测器和氨气检测器，使用坐便器更加安全，为使用者提供更加人性舒适的环境。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的双动力搅拌机构，第一驱动组件和第二驱动组件分别连接传动组件中的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，且第一驱动组件是通过第一棘轮与第一驱动齿轮单向传动连接的，第二驱动组件是通过第二棘轮与第二驱动齿轮单向传动连接的；第一棘轮与第一驱动齿轮的传动方向与第二棘轮与第二驱动齿轮的传动方向相同；使得第一驱动组件和第二驱动组件均可分别驱动搅拌组件运行。该双动力搅拌机构实现了纯机械传动方式搅拌和电动驱动方式搅拌共存，共用一套传动组件，结构设计简单；电动驱动和纯机械传动运行切换简单直接，运行时互不冲突，结构稳定，性能可靠。

2、本发明的生物坐便器，采用双动力搅拌机构对其反应槽内的粪便和菌料进行搅拌，在电力充足时采用电动驱动进行搅拌，在无电供应或电力不足时，可采用人工脚踩等方式驱动进行搅拌，保证在无电供应时生物坐便器也能正常运行。该坐便器适用范围广，使用方便、舒适，节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中生物坐便器的立体结构示意图。

图2为本发明实施例中生物坐便器的前视结构示意图。

图3为本发明实施例中生物坐便器的第二腔室内部结构示意图。

图4为本发明实施例中搅拌机构在生物坐便器的箱体内的安装结构示意图。

图5为本发明实施例中搅拌机构的传动组件的结构示意图。

图6为本发明实施例中盖板本体的结构示意图。

图7为本发明实施例中双动力搅拌机构的第一驱动组件工作原理示意图。

图8为本发明实施例中双动力搅拌机构的第二驱动组件工作原理示意图。

附图标记：

1、箱体；12、第一腔室；12、第二腔室；13、第三腔室；14、保护罩；141、锁定销；15、电源开关；2、盖板本体；21、盖板；22、显示器；23、氧气检测器；24、氨气检测器；3、驱动电机；31、第一棘轮；4、摇杆；41、第二棘轮；42、拉簧；43、缓冲限位块；51、第一驱动齿轮；52、第一过渡齿轮；53、第一搅拌齿轮；54、第二过渡齿轮；55、第二驱动齿轮；56、第二搅拌齿轮；6、第二搅拌轴。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

如图4、图5、图7和图8所示，本发明实施例提供了一种双动力搅拌机构。该双动力搅拌机构包括第一驱动组件、第二驱动组件、传动组件和搅拌组件等。其中，传动组件与第一驱动组件和第二驱动组件输入端连接，用于将第一驱动组件或第二驱动组件的作用力传递给下游的搅拌组件；搅拌组件与传动组件相连接，接收传动组件传递的动力，用于搅拌物料。第一驱动组件和第二驱动组件分别单独驱动搅拌组件运行，不能同时运行，且互不干扰、冲突。

第一驱动组件包括一驱动电机3和第一棘轮31，第一棘轮31安装于驱动电机的输出轴端，第一棘轮31与传动组件传动连接。驱动电机3提供动力，驱动第一棘轮31及传动组件运转。

第二驱动组件包括摇杆4和第二棘轮41，摇杆4的一端用于接收向下的外在作用力（如脚的踩踏力、手下压力等），摇杆4的另一端与第二棘轮41固定连接，第二棘轮41外侧与传动组件传动连接。摇杆4在向下的外在作用力下带动第二棘轮41转动，进而驱动传动组件运转。

第二驱动组件还包括拉簧42和缓冲限位块43。拉簧42上端固定设置，下端与摇杆4的杆身连接。当摇杆4一端受向下的外在作用力作用时，摇杆4向下运行，第一棘轮31转动，拉簧42被拉伸；当向下的外在作用力消失后，拉簧42的回复弹力拉动摇杆4向上运行，使摇杆4复位。缓冲限位块43固定设置于摇杆4的上方，当拉簧42拉动摇杆4向上运行到一定部位后，摇杆4与缓冲限位块43接触限制摇杆4继续上行，起防止摇杆4过度上行，保证第二驱动组件正常稳定的运行。

传动组件包括依次啮合传动连接的第一驱动齿轮51、第一过渡齿轮52、第一搅拌齿轮53、第二过渡齿轮54、第二驱动齿轮55和第二搅拌齿轮56。

其中，驱动电机3输出端的第一棘轮31与第一驱动齿轮51同轴连接，单向传动。即第一棘轮31向一个方向（如逆时针方向）转动时，可带动第一驱动齿轮51同方向转动；当第一棘轮31反方向（顺时针方向）转动时，不带动第一驱动齿轮51转动；也即当第一驱动齿轮51向一个方向（逆时针方向）转动时，不带动第一棘轮31转动的，当第一驱动齿轮51反方向（顺时针方向）转动时，带动第一棘轮31反方向（顺时针方向）转动。

第二驱动组件中的第二棘轮41与第二驱动齿轮55也为同轴连接，单向传动。第一棘轮31与第一驱动齿轮51的传动方向和第二棘轮41与第二驱动齿轮55的传动方向应相同。

如图7和图8所示，本实施例中第一棘轮31对第一驱动齿轮51、第二棘轮41对第二驱动齿轮55均为逆时针方向传动。当驱动电机3驱动第一棘轮31逆时针转动时，带动第一驱动齿轮51逆时针转动；啮合传动使相邻齿轮的转动方向相反，即第一驱动齿轮51带动第一过渡齿轮52顺时针转动，第一过渡齿轮52带动第一搅拌齿轮53逆时针转动，第一搅拌齿轮53带动第二过渡齿轮54顺时针转动，第二过渡齿轮54带动第二驱动齿轮55逆时针转动，第二驱动齿轮55带动第二搅拌齿轮56顺时针转动。因第一棘轮31与第一驱动齿轮51的传动方向和第二棘轮41与第二驱动齿轮55的传动方向应相同，当第二驱动齿轮55逆时针转动时，不带动第二棘轮41转动。即第一驱动组件驱动时，与第二驱动组件不相干涉。

相同的，第二驱动组件的摇杆4受外力作用驱动第二棘轮41逆时针转动时，第二棘轮41带动第二驱动齿轮55逆时针转动，第二驱动齿轮55分别带动第二搅拌齿轮56和第二过渡齿轮54顺时针转动，第二过渡齿轮54再带动第一搅拌齿轮53逆时针转动，第一搅拌齿轮53带动第一过渡齿轮52顺时针转动，第一过渡齿轮52带动第一驱动齿轮51逆时针转动。第一驱动齿轮51逆时针转动时不会带动第一棘轮31转动，因此第二驱动组件驱动时，与第一驱动组件不相干涉。

搅拌组件包括第一搅拌轴（图中未示出）和第二搅拌轴6，其中第一搅拌轴与第一搅拌齿轮53同轴固定连接，由第一搅拌齿轮53带动转动；第二搅拌轴6与第二搅拌齿轮56同轴固定连接，由第二搅拌齿轮56带动转动。第一搅拌轴和第二搅拌轴6上沿径向向外延伸设有多个搅拌桨，第一搅拌轴和第二搅拌轴6转动带动搅拌桨转动，进行粪便与菌料的混合。其中，第一搅拌轴和第二搅拌轴6的转动方向相反，一为逆时针转动，一为顺时针转动，两个方向转动搅拌可使粪便和菌料混合更加均匀充分。

实施例2

如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种生物坐便器。

该生物坐便器包括箱体1、反应槽、双动力搅拌机构、盖板本体2等。其中，反应槽设置于箱体1内，用于储存粪便和菌料，供粪便与菌料混合、消化反应。双动力搅拌机构为实施例1所描述的搅拌机构，安装于箱体1内，其搅拌组件设置于反应槽内，用于搅拌混合粪便和菌料；其摇杆4一端伸出箱体1外，供外在作用力施力，如供使用者用脚踩踏施力驱动搅拌机构。

如图3至图5所示，本实施例的生物坐便器，其箱体1包括左右并列设置的第一腔室11和第二腔室12。

第一腔室11较大为主要腔室，其上部敞口，反应槽设置于该第一腔室11内，粪便和菌料在该腔室内进行混合和消化反应。

第二腔室12较小，位于第一腔室11一侧，其前侧壁的下部设有一条形开口，双动力搅拌机构的传动组件设置于该第二腔室12内；双动力搅拌机构的第二驱动组件在该第二腔室12内与传动组件连接，第二驱动组件的摇杆4穿过第二腔室12前侧壁的开口向外延伸。第二驱动组件的拉簧42，其下端与摇杆4杆身连接，拉簧42的上端固定连接于摇杆4上方的第二腔室12侧壁上；缓冲限位块43亦固定安装于摇杆4上方的第二腔室12侧壁上，用于放置摇杆4在拉簧42作用力下过度上行。

双动力搅拌机构的第一驱动组件部分位于第三腔室13内，第三腔室13设于第一腔室11内的上部靠后处，且第三腔室13与第二腔室12紧靠设置。第一驱动组件的驱动电机3位于第三腔室13内，驱动电机3的输出轴端穿过腔壁，伸入第二腔室12内与传动组件相连接。

传动组件的第一驱动齿轮51与驱动电机3输出端上安装的第一棘轮31同轴单向传动连接；第一过渡齿轮52、第一搅拌齿轮53、第二过渡齿轮54、第二搅拌齿轮56分别经轴承、中心轴、端盖等安装于第二腔室12的侧壁上，均可绕各自的中心轴自由旋转；第二驱动齿轮55与摇杆4端部安装的第二棘轮41同轴单向传动连接，即摇杆4端部通过轴承、中心轴、第二棘轮41等与第二驱动齿轮55同轴连接安装在第二腔室12的侧壁上。第一驱动齿轮51、第一过渡齿轮52、第一搅拌齿轮53、第二过渡齿轮54、第二驱动齿轮55和第二搅拌齿轮56依次啮合。

搅拌组件的第一搅拌轴和第二搅拌轴6设于第一腔室11的反应槽内。第一搅拌轴和第二搅拌轴6的一端穿过侧壁，分别与第二腔室12内的第一搅拌齿轮53和第二搅拌齿轮56同轴固定连接。第一搅拌齿轮53和第二搅拌齿轮56转动即可带动第一搅拌轴和第二搅拌轴6转动。第一搅拌轴和第二搅拌轴6上沿径向延伸设有多个搅拌桨，搅拌轴转动带动搅拌桨转动，可使粪便和菌料进行充分混合。

本实施例中第二腔室12的侧壁设可开启和关闭的检修门，便于搅拌机构的日常检修和维护。

如图1至图3所示，本实施例的生物坐便器设有锁定装置，该锁定装置包括一保护罩14和锁定销141。保护罩14安装于第二腔室12的开口外，锁定销141安装于保护罩14内，第二驱动组件的摇杆4穿过保护罩14，可在保护罩14内上下运动。锁定销141可与摇杆4相配合，当第一驱动组件的驱动电机运行时，锁定销141伸出，限制摇杆4向下运动。锁定销141与第一驱动组件的驱动电机联动，用来在第一驱动组件驱动搅拌机构运行时，防止第二驱动组件的摇杆4受外力驱动，而使搅拌机构动力发生冲突。

如图6所示，本实施例的生物坐便器，其箱体1上部设有相适配的盖板本体2，盖板本体2对应第一腔室11上部的敞口处设有排便口，排便口边缘活动连接有盖板21，盖板21可与将第一腔室11的敞口密封盖紧。设置盖板21，使生物坐便器更加美观，且可防止反应槽内物料的异味溢出。

盖板本体2上后部还安装有显示器22、氧气监测器23、氨气检测器24、温度传感器、湿度传感器等。生物坐便器的箱体前侧面安装有电源开关15，电源开关15与显示器22、氧气监测器23、氨气检测器24、温度传感器、湿度传感器等经电源线及接线端子进行连接。坐便器通常安置在较为狭小的空间内，设置氧气检测器23、氨气检测器24和显示器22等，使使用坐便器更加安全，为使用者提供更加人性舒适的环境。

电源开关15还与第一驱动组件中的驱动电机3相连接，控制驱动电机3的运行和关闭。本实施例的电源开关15为延时开关，使用者触发开关后可自行离开，一定时长后电源自动关闭。

在上文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

此外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。