內吸式馬桶設計中的除味裝置探討

于鑫　楊志孝

摘要：市場上現有的無味馬桶是指材料本身無味，對于使用過程中產生的污濁空氣無法即時清除。若能開發一種自動內吸式除味馬桶蓋，解決目前衛生間內氣味難除的困境，能提高衛生間的環境質量。文章綜合應用物理等知識，通過計算設計及實驗構思了內吸式除臭裝置，設計出最合適的氣體排出途徑，達到了即時凈化馬桶污染空氣的目的。

關鍵詞：內吸式馬桶；馬桶設計；無味馬桶；除味裝置；內吸式除臭裝置 文獻標識碼：A

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

1 設計背景及意義

隨著社會和經濟的發展和進步，人們對日常生活的質量要求也在逐步提高，對衛生間的環境質量要求也成了日常生活中的重要部分，空氣清新的衛生間環境不僅讓人心情舒暢，更體現了一個人的品味。然而當今社會生活節奏日益加快，人們總是行色匆匆地奔走于家庭和工作之間，對衛生間的異味倍感煩惱而無可奈何。但是，目前國內衛浴市場中，所設計的衛生間除氣裝置都是針對整個衛生間，卻沒有專門針對馬桶的空氣凈化裝置，并且市場上現存的無味馬桶也是指材料本身無味，在馬桶使用過程中產生的污濁空氣在整個衛生間滯留時間較長，難以消除。因而若能開發一種自動內吸式除味馬桶蓋，解決目前衛生間內氣味難除的困境，不僅能提高衛生間的環境質量，給人們的生活帶來愉悅，更能凈化空氣，提高生活品質。基于這個理念，針對現有產品的缺陷，在對市場做了廣泛調查和研究后，本文設計了一款自動內吸式除味馬桶蓋，如圖1。

圖1 自動內吸式除味馬桶蓋

它主要由四部分構成：馬桶圈下抽氣裝置、紅外線感應裝置、動力裝置、氣體輸送管道。這款馬桶能夠達到即時凈化馬桶污染空氣的目的。整機為單電機控制，節約成本；紅外線感應裝置，使工作更加可靠；設計簡單，便于清理及維修；使用方便，感應即工作，離開后自動延時20s后停止工作。這款內吸式除味裝置，設計理念新穎精巧，經濟實用，能及時排除氣味、清新空氣，且適用范圍非常廣泛。

圖2 動力裝置

2 機構設計

2.1 馬桶圈下抽氣裝置

我們新設計的這種內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。馬桶圈下的結構簡圖如圖1所示，為使用方便，該抽氣孔設計成為馬桶圈下的下置式，馬桶圈外觀無變化。

2.2 紅外線感應裝置

紅外線感應裝置是基于紅外線技術的自動控制產品，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℃）的物質都可以產生紅外線。觸發方式為一次觸發及連續觸發。通過紅外線反射原理，當人體的手或身體的某一部分在紅外線區域內，紅外線發射管發出的紅外線由于人體手或身體遮擋反射到紅外線接收管，通過集成線路內的微電腦處理后的信號發送給脈沖給電磁閥，電磁閥接受信號后按指定的指令自動接通負載開始工作，人不離開感應范圍，將持續接通；當人體的手或身體離開紅外線感應范圍，電磁閥沒有接受信號，電磁閥閥芯則通過內部的彈簧進行復位來延時自動關閉負載。人到工作，人離延時后自動停止工作，方便、安全、節能，更顯示出人性化關懷。

2.3 動力裝置

動力裝置為小功率抽風機如圖2所示，抽風機參數見表1，僅為25W，能滿足抽氣所需，即在使用馬桶時及時快速將污濁空氣排出，不讓其存于室內。這種抽風機能耗低、噪聲小、環保節能、安全實用。抽風機的有關技術參數見表1：

表1 抽風機參數

電壓（V） 頻率（Hz） 相數 電流（A） 功率（W） 風量

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計與外界接通或與衛生間內已有的氣體排出裝置匯總，不做大的改動，保持家居裝飾的實用與美觀。

具體工作流程：人如廁→紅外線感應裝置工作→動力裝置工作→開始抽氣→持續工作→人離開→紅外線感應裝置延時后停止工作→工作結束。

2.5 其他機構設計

包括各部分零件的設計安裝、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 部件 材料

1 紅外線感應裝置 外殼塑料

2 抽氣機 鐵質

3 輸氣管道 軟塑料管道

4 電線 銅質軟線，直徑1.5～2.5mm

3 設計的創新與優勢

該自動內吸式除味馬桶蓋具有以下創新點及優勢：（1）自動化程度高，設計新穎科學，使用方便；（2）體積小，功率小，耗電省，外形美觀，節能環保；（3）使用方便、保養、維護簡單，易于操作；（4）及時排氣，空氣凈化的效果非常明顯；（5）結構簡易，成本低廉，經濟實用，適用范圍廣泛。

4 結語

目前國內市場上的馬桶除味都是指馬桶材料本身是無味的，而室內裝飾時對衛生間的處理也僅限于室內的處置，也就是說目前國內還沒有一類產品是針對馬桶本身來處理除味的。室內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計除味裝置的理念。在經過多次計算和實驗，確定出合適大小的抽氣孔面積、體積，設計出最合適的氣體排出途徑，從而達到了即時凈化馬桶污染空氣的目的。我們在設計這種自動內吸式除味馬桶蓋的過程中，從一開始的毫無頭緒，到設計思路的漸漸清晰，一道道難題被逐一克服，整個過程我們都在交流溝通中進步著。在設計時，我們本著以人為本、經濟實用的原則，在廣泛調查了解市場后，最終構畫出這種結構簡易但除味效果顯著、經濟實用的作品。這種裝置由于結構簡易、安裝方便，因而便于生產，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、會所等。它結構簡易、成本低廉、工作可靠，易于清理、保養、維護，因此具有十分廣闊的市場前景。

基于以上理念，我們將這種自動內吸式除味馬桶蓋的設計理念介紹給大家，希望能引起市場的重視，能盡快生產出產品，還人們一個清潔衛生的空間。

作者簡介：于鑫（1991-），女，山東泰安人，泰山醫學院基礎醫學院學生，研究方向：臨床醫學與英語；楊志孝（1955-），男，山東泰安人，泰山醫學院基礎醫學院分析實驗室高級實驗師，教授。

（責任編輯：周 瓊）