内吸式马桶设计中的除味装置探讨

于鑫　杨志孝

摘要：市场上现有的无味马桶是指材料本身无味，对于使用过程中产生的污浊空气无法即时清除。若能开发一种自动内吸式除味马桶盖，解决目前卫生间内气味难除的困境，能提高卫生间的环境质量。文章综合应用物理等知识，通过计算设计及实验构思了内吸式除臭装置，设计出最合适的气体排出途径，达到了即时净化马桶污染空气的目的。

关键词：内吸式马桶；马桶设计；无味马桶；除味装置；内吸式除臭装置 文献标识码：A

中图分类号：TP274 文章编号：1009-2374（2015）27-0014-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.008

1 设计背景及意义

随着社会和经济的发展和进步，人们对日常生活的质量要求也在逐步提高，对卫生间的环境质量要求也成了日常生活中的重要部分，空气清新的卫生间环境不仅让人心情舒畅，更体现了一个人的品味。然而当今社会生活节奏日益加快，人们总是行色匆匆地奔走于家庭和工作之间，对卫生间的异味倍感烦恼而无可奈何。但是，目前国内卫浴市场中，所设计的卫生间除气装置都是针对整个卫生间，却没有专门针对马桶的空气净化装置，并且市场上现存的无味马桶也是指材料本身无味，在马桶使用过程中产生的污浊空气在整个卫生间滞留时间较长，难以消除。因而若能开发一种自动内吸式除味马桶盖，解决目前卫生间内气味难除的困境，不仅能提高卫生间的环境质量，给人们的生活带来愉悦，更能净化空气，提高生活品质。基于这个理念，针对现有产品的缺陷，在对市场做了广泛调查和研究后，本文设计了一款自动内吸式除味马桶盖，如图1。

图1 自动内吸式除味马桶盖

它主要由四部分构成：马桶圈下抽气装置、红外线感应装置、动力装置、气体输送管道。这款马桶能够达到即时净化马桶污染空气的目的。整机为单电机控制，节约成本；红外线感应装置，使工作更加可靠；设计简单，便于清理及维修；使用方便，感应即工作，离开后自动延时20s后停止工作。这款内吸式除味装置，设计理念新颖精巧，经济实用，能及时排除气味、清新空气，且适用范围非常广泛。

图2 动力装置

2 机构设计

2.1 马桶圈下抽气装置

我们新设计的这种内吸式除味装置外观与正常马桶盖一致，但在马桶圈下开有抽气孔，两者合为一体，无需装卸。马桶圈下的结构简图如图1所示，为使用方便，该抽气孔设计成为马桶圈下的下置式，马桶圈外观无变化。

2.2 红外线感应装置

红外线感应装置是基于红外线技术的自动控制产品，在光谱中波长自0.76～400μm的一段称为红外线，红外线是不可见光线。所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以产生红外线。触发方式为一次触发及连续触发。通过红外线反射原理，当人体的手或身体的某一部分在红外线区域内，红外线发射管发出的红外线由于人体手或身体遮挡反射到红外线接收管，通过集成线路内的微电脑处理后的信号发送给脉冲给电磁阀，电磁阀接受信号后按指定的指令自动接通负载开始工作，人不离开感应范围，将持续接通；当人体的手或身体离开红外线感应范围，电磁阀没有接受信号，电磁阀阀芯则通过内部的弹簧进行复位来延时自动关闭负载。人到工作，人离延时后自动停止工作，方便、安全、节能，更显示出人性化关怀。

2.3 动力装置

动力装置为小功率抽风机如图2所示，抽风机参数见表1，仅为25W，能满足抽气所需，即在使用马桶时及时快速将污浊空气排出，不让其存于室内。这种抽风机能耗低、噪声小、环保节能、安全实用。抽风机的有关技术参数见表1：

表1 抽风机参数

电压（V） 频率（Hz） 相数 电流（A） 功率（W） 风量

220 50/60 1 0.2 25 2920/3380

2.4 气体输送管道

气体输送管道系利用家居装置的设计与外界接通或与卫生间内已有的气体排出装置汇总，不做大的改动，保持家居装饰的实用与美观。

具体工作流程：人如厕→红外线感应装置工作→动力装置工作→开始抽气→持续工作→人离开→红外线感应装置延时后停止工作→工作结束。

2.5 其他机构设计

包括各部分零件的设计安装、输气管道的布局等。

2.6 部分材料清单

除主体材料外还需要一些辅助性材料，具体见表2：

表2 辅助材料

序号 部件 材料

1 红外线感应装置 外壳塑料

2 抽气机 铁质

3 输气管道 软塑料管道

4 电线 铜质软线，直径1.5～2.5mm

3 设计的创新与优势

该自动内吸式除味马桶盖具有以下创新点及优势：（1）自动化程度高，设计新颖科学，使用方便；（2）体积小，功率小，耗电省，外形美观，节能环保；（3）使用方便、保养、维护简单，易于操作；（4）及时排气，空气净化的效果非常明显；（5）结构简易，成本低廉，经济实用，适用范围广泛。

4 结语

目前国内市场上的马桶除味都是指马桶材料本身是无味的，而室内装饰时对卫生间的处理也仅限于室内的处置，也就是说目前国内还没有一类产品是针对马桶本身来处理除味的。室内除味的处理不能完全清洁，这就给人们的生活带来了很多烦恼和无奈。我们在了解市场后，首先确定了这种就马桶本身来设计除味装置的理念。在经过多次计算和实验，确定出合适大小的抽气孔面积、体积，设计出最合适的气体排出途径，从而达到了即时净化马桶污染空气的目的。我们在设计这种自动内吸式除味马桶盖的过程中，从一开始的毫无头绪，到设计思路的渐渐清晰，一道道难题被逐一克服，整个过程我们都在交流沟通中进步着。在设计时，我们本着以人为本、经济实用的原则，在广泛调查了解市场后，最终构画出这种结构简易但除味效果显著、经济实用的作品。这种装置由于结构简易、安装方便，因而便于生产，适用于普通工薪阶层等大部分人群。适用场所广泛，包括家居、写字楼、宾馆、会所等。它结构简易、成本低廉、工作可靠，易于清理、保养、维护，因此具有十分广阔的市场前景。

基于以上理念，我们将这种自动内吸式除味马桶盖的设计理念介绍给大家，希望能引起市场的重视，能尽快生产出产品，还人们一个清洁卫生的空间。

作者简介：于鑫（1991-），女，山东泰安人，泰山医学院基础医学院学生，研究方向：临床医学与英语；杨志孝（1955-），男，山东泰安人，泰山医学院基础医学院分析实验室高级实验师，教授。

（责任编辑：周 琼）