Навесной автоматический писсуар для унитаза Российский патент 2024 года по МПК E03D13/00 E03D5/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройствам, представляющим собой комбинации унитаза и писсуара, при этом писсуар обладает функцией промывки.

Уровень техники

Писсуар - это специальное санитарно-техническое устройство, разработанное для эффективного сбора и утилизации урины. Он был изобретен в XIX веке с целью оптимизации использования пространства в туалетах и повышения уровня чистоты. Помимо этого, современные модели писсуаров имеют автоматический смыв, который помогает исключить неприятные запахи, предотвращает распространение бактерий и экономит водные ресурсы. Использование писсуаров в туалетах является более гигиеничным, чем традиционные унитазы, поэтому разработчики и производители сантехники не прекращают работы по их усовершенствованию.

Известен писсуар для унитаза, содержащий сиденье, крышку, боковые стенки из легко складывающегося материала, выполненные с возможностью крепления их краев, и гибкую шторку, которая выполнена с возможностью опускаться в унитаз, закрывая щели, отличающийся тем, что писсуар дополнительно включает кольцо, к верхней поверхности которого прикреплены своими краями боковые веерообразные стенки, кольцо имеет ту же конфигурацию, что и сиденье и снабжено загнутой кромкой, перекрывающей щель между унитазом, сиденьем и кольцом, боковые веерообразные стенки выполнены с возможностью крепления другими своими краями к внутренней стороне крышки, а гибкая шторка выполнена с возможностью крепления к нижней части крышки и закрывает щели между сиденьем, кольцом, крышкой и боковыми стенками (см. патент RU 2371553 С2, опубл. 27.10.2009 г.).

Описанная конструкция демонстрирует одну из первых попыток совместить функции унитаза и писсуара в одном устройстве. Основным недостатком описанной конструкции является отсутствие автоматизации трансформации унитаза в писсуар, что приводит к низкому уровню гигиеничности устройства и сводит положительный изобретательский уровень к минимуму.

Известен писсуар с гигиеническим душем, включающий в себя корпус с звеньями укрепления, звенья смыва, звенья оттока воды из писсуара и подводящие звенья для подачи воды на чистку и спуск воды в писсуаре, отличающийся тем, что в верхней его части встроен гигиенический душ с регулируемым укрепляющим шарниром с подводкой холодной, горячей или теплой воды со смесителем, при этом гигиенический душ соединен с управлением душа для ввода в действие гигиенического душа, и звенья подводки соединены с регулятором спуска воды и очистки, являющегося оптоэлектрическим датчиком, который размещен вне корпуса писсуара, при этом управление душем для включения гигиенического душа вводится в ход движением руки на расстоянии 5-40 см при помощи этого оптоэлектрического датчика (см. патент RU 2374397 С2, опубл. 27.11.2009 г.).

Описанная конструкция, как и большинство отдельно выпускаемых писсуаров, не совместима с конструкцией классического унитаза. Но данный патент демонстрирует стремление разработчиков расширить функциональные возможности писсуаров за счет использования гигиенического душа и оптоэлектрического датчика.

Известен писсуар, содержащий чашу приема мочи с выпускной трубой, электромагнитный клапан подачи воды в чашу, емкостной датчик, который электрически соединен с электронным центральным блоком управления и оценки - микроконтроллером, который управляет клапаном, отличающийся тем, что в качестве емкостного датчика используются два конденсатора, каждый из которых выполнен в виде провода, расположенных параллельно друг другу с внутренней стороны чаши по разные стороны от выпускной трубы (см. патент RU 180281 U1, опубл. 07.06.2018 г.).

Этот писсуар, также как и предыдущая конструкция, не совместим с классическим унитазом. Но данный патент демонстрирует стремление разработчиков реализовать функцию автоматического слива за счет использования микроконтроллера.

Большим разнообразием отличаются зарубежные попытки совместить функции унитаза и писсуара.

Известен писсуар, предотвращающий шум и разбрызгивание, содержащий мочеприемник в форме барабана, катетер и жесткую регулируемую подставку. Катетер подсоединен к выпускному отверстию, выполненному с обратной стороны мочеприемника. Регулируемая подставка удерживает мочеприемник и способна регулировать его высоту и расстояние до него. Регулируемая подставка включает в себя основание, держатель и регулируемую опору. Регулируемая подставка закреплена на основании (см. патент KR 100840073 В1, опубл. 19.06.2008 г.).

Известна насадка-писсуар для унитаза, содержащая воронкообразный корпус и сантехнический узел к унитазу, при этом воронкообразный корпус принимает мочу и направляет ее через сантехнический узел в чашу унитаза. Корпус воронки может поворачиваться и наклоняться относительно сантехнического узла, в то время как сантехнический узел может поворачиваться относительно крепления (см. патент US 20150376888 А1, опубл. 31.12.2015 г.).

Недостатками двух описанных устройств являются необходимость регулирования пользователем положения мочеприемника и отсутствие функции автоматического смыва, что снижает гигиеничность использования такого писсуара.

Известен откидывающийся писсуар, размещенный в сливном бочке унитаза и содержащий емкость для писсуара, соединительную трубу, разветвленную трубу и канал для промывки (см. патент KR 100777165 В1, опубл. 19.11.2007 г.).

Известен писсуар, встроенный в унитаз, содержащий резервуар для воды и корпус унитаза, установленные на противоположных сторонах. В нижней части писсуара, между разделенным резервуаром для воды и корпусом унитаза, предусмотрен желоб. Писсуар выдвигается вперед с передней поверхности и поворачивается, наклоняется или опускается, обеспечивая удобное его расположение при мочеиспускании. После мочеиспускания выдвинутый писсуар поднимается и удерживается в вертикальном неподвижном состоянии. Когда писсуар выдвигается вперед с передней поверхности, датчик обнаружения инициирует команду на подачу водной струи для смыва (см. патент KR 102165879 В1, опубл. 14.10.2020 г.).

К недостаткам двух описанных устройств относятся нестандартное исполнение сливного бачка, в котором размещается писсуар, что снижает степень унификации конструкции, а также необходимость использования пульта управления для открытия писсуара или его непосредственное открытие рукой, что не всегда удобно и не является гигиеничным, например, при размещении в общественных местах.

Известен универсальный прикрепляемый писсуар, содержащий кронштейн с резервуаром, который соединен с трубкой, проходящей до унитаза. Кронштейн поворачивается на опоре и задает рабочее и нерабочее положение. Опора кронштейна фиксируется болтами в стандартных местах крепления крышки унитаза. Резервуар имеет функцию слива водопроводной водой (см. патент US 9605420 В1, опубл. 28.03.2017 г.).

Основным недостатком описанной конструкции является низкая степень автоматизации, что сводит гигиеничность использования писсуара к минимуму.

Известным аналогом с наиболее близкой совокупностью существенных признаков и выделяемый автором как прототип является унитаз, совмещенный с автоматически поворачивающимся писсуаром, содержащий сиденье, скрепленное с автоматически вращающимся писсуаром. Устройство для вращения писсуара включает в себя двигатель, плату управления, два переключателя и контроллер. Привод устройства для вращения писсуара осуществляется за счет ременной передачи (см. патент KR 101229955 В1, опубл. 05.02.2013 г.).

Причинами, препятствующими получению технического результата, который обеспечивается заявленным изобретением, являются:

- наличие ременной передачи, которая снижает надежность конструкции из-за растяжения ремня, его растрескивания или нарушения целостности в процессе эксплуатации;

- применение концевых выключателей для определения положения писсуара, которые приводятся в действие пластиной, закрепленной на валу (данное решение имеет ограниченную надежность и точность срабатывания из-за непосредственного механического воздействия);

- отсутствие автоматического управления рабочим положением писсуара (в прототипе включение писсуара производится по датчику приближения, но если пользователю не нужен писсуар, то его необходимо отключить нажатием кнопки, что негигиенично);

- отсутствие эффективной системы смыва и очищения внутренних элементов устройства, что снижает надежность и сокращает срок его эксплуатации.

Описанный предшествующий уровень техники показывает актуальность применения писсуаров, но возможность их использования ограничивается небольшой площадью стандартных санитарных комнат, поэтому существует необходимость разработки простого и надежного компактного санитарно-технического устройства, позволяющего совмещать унитаз с писсуаром.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема заключается в отсутствии полноценной возможности эффективного совмещения унитаза с функциями писсуара.

Технический результат, который достигается заявленным изобретением, заключается в совмещении унитаза с функциями писсуара за счет эффективной и надежной автоматической трансформации с одновременным сохранением гигиенических и эстетических качеств санитарно-технических приборов.

Технический результат достигается с помощью навесного автоматического писсуара для унитаза, содержащего корпус, из верхней поверхности которого выходит поворотная штанга с чашей на одном конце, а противоположный конец которой переходит в дренажный шланг для слива, внутри которого расположен блок управления на основе микроконтроллера, электропривод из серводвигателя и датчиков начального и конечного положения, характеризующийся тем, что основой корпуса является плоский кронштейн серповидной формы с монтажными отверстиями для установки на унитаз, и внутри корпуса дополнительно расположен электромагнитный клапан, внешний патрубок которого выходит за пределы корпуса для подключения к системе водоснабжения, а внутренний его патрубок соединен посредством водяных трубок с форсунками, расположенными внутри чаши, которая соединена с дренажным шлангом для слива, выходящим из корпуса через вырез в кронштейне и поступающим в унитаз; водяные трубки проложены внутри корпуса и поворотной штанги в пространстве между внешней поверхностью дренажного шланга и внутренней стенки поворотной штанги; снизу в передней части корпуса размещен датчик препятствия, имеющий функциональную связь с микроконтроллером блока управления; внутри корпуса размещен блок питания, который в качестве источника напряжения использует аккумуляторы или преобразователь сетевого напряжения и включается/отключается кнопкой.

Применение заявленного навесного автоматического писсуара для унитаза позволяет совместить достоинства писсуара и унитаза, сэкономить пространство в санузле, а также обеспечивает экономный расход водных ресурсов и повышает гигиенические и эстетические особенности современных санитарно-технических приборов.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 показан общий вид заявленного навесного автоматического писсуара для унитаза.

На Фиг. 2 приведена блок-схема управления режимами работы заявленного навесного автоматического писсуара для унитаза ( обозначены питающие линии, обозначены управляющие сигналы).

На Фиг. 3 показан заявленный навесной автоматический писсуар для унитаза без корпуса в режиме ожидания.

На Фиг. 4 показан заявленный навесной автоматический писсуар для унитаза в рабочем режиме.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 обозначены:

1 - корпус;

2 - кронштейн;

3 - крышка;

4 - монтажные отверстия;

5 - поворотная штанга;

6 - чаша;

7 - форсунки;

8 - дренажный шланг;

9 - кнопка включения/отключения электропитания;

10 - блок управления;

11 - электропривод;

12 - электромагнитный клапан;

13 - микроконтроллер;

14 - датчик препятствия;

15 - серводвигатель;

16 - датчик начального положения;

17 - датчик конечного положения;

18 - внешний патрубок электромагнитного клапана;

19 - гибкий шланг;

20 - тройник;

21 - внутренний патрубок электромагнитного клапана;

22 - водяные трубки;

23 - блок питания.

Осуществление изобретения

Навесной автоматический писсуар для унитаза состоит из корпуса 1, основой которого является плоский кронштейн 2 серповидной формы, с обратной стороны которого закреплена крышка 3 (см. Фиг. 1).

В кронштейне 2 выполнены монтажные отверстия 4 для установки на унитаз под стульчаком (на фиг. не обозначен). Из верхней поверхности кронштейна 2 выходит полая поворотная штанга 5 с чашей 6 и форсунками 7 для смыва на конце. Внутри полой поворотной штанги 5 чаша 6 соединена с дренажным шлангом 8 для слива, выходящим из корпуса 1 через вырез в кронштейне 2 и поступающим в унитаз.

Крышка 3 защищает внутренние элементы заявленного устройства от внешних механических воздействий и повышенной влажности, она имеет кнопку 9 включения/отключения электропитания заявленного устройства. Под крышкой 3 расположен блок 10 управления, электропривод 11 поворотной штанги 5 и электромагнитный клапан 12.

Блок 10 управления выполнен на основе микроконтроллера 13, который обрабатывает сигналы датчика 14 препятствия, а также управляет электроприводом 11 поворотной штанги 5 и состоянием электромагнитного клапана 12 (см. Фиг. 2).

Датчик 14 препятствия может представлять собой, например, ИК-датчик, оптическая система которого расположена снизу в передней части крышки 3.

Электропривод 11 поворотной штанги 5 состоит из серводвигателя 15 с обратной связью в виде датчика 16 начального и датчика 17 конечного положения поворотной штанги 5.

Электромагнитный клапан 12 имеет внешний патрубок 18, который выходит за пределы корпуса 1 в нижней части крышки 3 и предназначен для соединения гибким шлангом 19 с системой водоснабжения через тройник 20. Электромагнитный клапан 12 также имеет внутренний патрубок 21, соединенный посредством водяных трубок 22 с форсунками 7 чаши 6. Водяные трубки 22 проложены и закреплены внутри крышки 3 и полой поворотной штанги 5 в пространстве между внешней поверхностью дренажного шланга 8 и внутренней стенки штанги 5.

Элементы заявленного устройства, требующие электрического питания, подключены к блоку 23 питания (см. Фиг. 2), который в качестве источника напряжения может использовать аккумуляторы или преобразователь сетевого напряжения.

Навесной автоматический писсуар для унитаза работает следующим образом. Перед первоначальным использованием пользователь или установщик снимает крепления стульчака унитаза и под ним размещает кронштейн 2. В случае отсутствия стульчака, кронштейн 2 закрепляют непосредственно на унитазе. Монтажные отверстия 4 в кронштейне 2 соответствуют положению и диаметру отверстий в унитазе и стульчаке, этот параметр унифицирован на всех существующих моделях унитазов и стульчаков. Затем гибким шлангом 19 подключают внешний патрубок 18 электромагнитного клапана 12 к любой доступной точке раздачи воды, например, к месту подпитки бачка унитаза через тройник 20. Далее обеспечивают электропитание заявленного устройства аккумуляторными батареями или через преобразователь напряжения и нажимают кнопку 9. В результате заявленная конструкция располагается справа или слева от унитаза в зависимости от монтажа и находится в режиме ожидания, что позволяет беспрепятственно использовать унитаз по своему прямому назначению (см. Фиг. 3).

При необходимости воспользоваться писсуаром, пользователь подходит к унитазу и становится так, чтобы его нога оказалась в области детектирования датчика 14 препятствия. При этом датчик 14 препятствия инициирует команду микроконтроллера 13 на изменение режима с ожидания на рабочий режим заявленного устройства. Микроконтроллер 13 подает управляющий сигнал для движения электропривода 11 поворотной штанги 5 в прямом направлении. Поворотная штанга 5 отклоняется до момента расположения чаши 6 перед пользователем, при этом срабатывает датчик 17 конечного положения, который инициирует команду микроконтроллера 13 на прекращение движения электропривода 11 в прямом направлении, что останавливает перемещение поворотной штанги 5, перед пользователем размещается чаша 6 (см. Фиг. 4). Пользователь использует заявленный писсуар по назначению и покидает помещение или располагается в нем так, что не попадает в область детектирования датчика 14 препятствия. Через некоторое время после того, как пользователь покинул область детектирования датчика 14 препятствия, последний инициирует смыв. Для этого микроконтроллер 13 подает управляющий сигнал на открытие электромагнитного клапана 12, вода из водопровода через внутренний патрубок 21 электромагнитного клапана 12 по водяным трубкам 22 поступает к форсункам 7, которые ее распыляют в чаше 6, обеспечивая смыв в унитаз по дренажному шлангу 8. Через некоторое время микроконтроллер 13 подает управляющий сигнал на закрытие электромагнитного клапана 12. Вода перестает распыляться из форсунок 7. Затем микроконтроллер 13 подает управляющий сигнал для движения электропривода 11 поворотной штанги 5 в обратном направлении. Поворотная штанга 5 отклоняется в сторону первоначального положения до срабатывания датчика 16 начального положения, который инициирует команду микроконтроллера 13 на прекращение движения электропривода 11 в обратном направлении, что останавливает перемещение поворотной штанги 5 и она размещается в первоначальном положении (см. Фиг. 3). Микроконтроллер 13 включает режим ожидания, в котором датчик 14 препятствия отслеживает область детектирования до следующего случая использования заявленного писсуара пользователем. Затем описанный рабочий режим повторяется каждый раз при необходимости воспользоваться заявленным писсуаром. В случае длительного неиспользования писсуар отключается кнопкой 9.

Сущность изобретения как технического решения, относящегося к устройству, выражается в совокупности следующих существенных признаков, достаточной для совмещения унитаза с функциями писсуара за счет эффективной и надежной автоматической трансформации с одновременным сохранением гигиенических и эстетических качеств санитарно-технических приборов, и получения обеспечиваемого заявленным изобретением технического результата:

- Основой корпуса является плоский кронштейн серповидной формы с монтажными отверстиями для установки на унитаз, что позволяет разместить заявленное устройство на унитаз стандартной конструкции без изменения его формы или конфигурации, а также расширить его функции с сохранением эстетических качеств;

- Внутри корпуса расположен электромагнитный клапан, внешний патрубок которого выходит за пределы корпуса для подключения к системе водоснабжения, а внутренний его патрубок соединен посредством водяных трубок с форсунками, расположенными внутри чаши, которая соединена с дренажным шлангом для слива, выходящим из корпуса через вырез в кронштейне и поступающим в унитаз, что обеспечивает гигиеничность и за счет функциональной системы слива и очищения дренажного шланга;

- Водяные трубки проложены внутри корпуса и поворотной штанги в пространстве между внешней поверхностью дренажного шланга и внутренней стенки поворотной штанги, что повышает надежность устройства вследствие защиты его внутренних частей от действия агрессивного состава нечистот;

- Снизу в передней части корпуса размещен датчик препятствия, имеющий функциональную связь с микроконтроллером блока управления, что позволяет избежать непосредственного включения или изменения положения чаши писсуара руками и повысить гигиеничность использования заявленного устройства;

- Внутри корпуса размещен блок питания, который в качестве источника напряжения использует аккумуляторы или преобразователь сетевого напряжения и включается/отключается кнопкой, что повышает эффективность и надежность автоматической трансформации унитаза в писсуар.

Применение заявленного навесного автоматического писсуара для унитаза позволяет совместить достоинства писсуара и унитаза, сэкономить пространство в санузле, а также обеспечивает экономный расход водных ресурсов и повышает гигиенические и эстетические особенности современных санитарно-технических приборов.

Изобретение относится к области санитарно-технических устройств. Навесной автоматический писсуар для унитаза содержит корпус (1), из которого выходит поворотная штанга (5) с чашей (6) на одном конце, а противоположный конец которой переходит в дренажный шланг (8) для слива, внутри которого расположен блок управления на основе микроконтроллера, электропривод из серводвигателя и датчики начального и конечного положения. Основой корпуса (1) является плоский кронштейн (2) серповидной формы с монтажными отверстиями (4) для установки на унитаз. Внутри корпуса (1) дополнительно расположен электромагнитный клапан, внешний патрубок которого выходит за пределы корпуса для подключения к системе водоснабжения, а внутренний его патрубок соединен посредством водяных трубок (22) с форсунками (7), расположенными внутри чаши (6), которая соединена с дренажным шлангом (8) для слива, выходящим из корпуса (1) через вырез в кронштейне (2) и поступающим в унитаз. Снизу в передней части корпуса размещен датчик препятствия (14), имеющий связь с микроконтроллером. Обеспечивается возможность совмещения унитаза с функциями писсуара за счет эффективной и надежной автоматической трансформации с одновременным сохранением гигиенических и эстетических качеств санитарно-технических приборов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Навесной автоматический писсуар для унитаза, содержащий корпус, из которого выходит поворотная штанга с чашей на одном конце, а противоположный конец которой переходит в дренажный шланг для слива, внутри которого расположен блок управления на основе микроконтроллера, электропривод из серводвигателя и датчиков начального и конечного положения, отличающийся тем, что основой корпуса является плоский кронштейн серповидной формы с монтажными отверстиями для установки на унитаз, и внутри корпуса дополнительно расположен электромагнитный клапан, внешний патрубок которого выходит за пределы корпуса для подключения к системе водоснабжения, а внутренний его патрубок соединен посредством водяных трубок с форсунками, расположенными внутри чаши, которая соединена с дренажным шлангом для слива, выходящим из корпуса через вырез в кронштейне и поступающим в унитаз, при этом снизу в передней части корпуса размещен датчик препятствия, имеющий связь с микроконтроллером.

2. Навесной автоматический писсуар для унитаза по п. 1, отличающийся тем, что водяные трубки проложены внутри корпуса и поворотной штанги в пространстве между внешней поверхностью дренажного шланга и внутренней стенки поворотной штанги.

3. Навесной автоматический писсуар для унитаза по п. 1, отличающийся тем, что внутри корпуса размещен блок питания, который в качестве источника напряжения использует аккумуляторы или преобразователь сетевого напряжения и включается/отключается кнопкой.