本实用新型涉及冲水厕所技术领域，特别是一种沟槽式卫生间简易自动冲水系统。
背景技术：
现在如学校、车站、办公楼等公共场所，如果卫生间内装的是采用的卫生间，经常由于冲便冲水效果差、冲水力不足而造成卫生间堵塞，如果不能及时人工疏通不但会影响到卫生间的使用和环境卫生，而且时间长了还会有一股恶臭有损于场所形象，严重的还会引起传染疾病，从而影响到人们的身体健康。现有沟槽式公共卫生间冲水技术的缺陷有：
1、冲水效果差，冲力不足：
许多沟槽式的卫生间用采用的是传统的机械冲水方式，往往由于机械故障原因无法瞬间提供大流量的流水，造成冲水冲力不足，无法将大便一次性冲走而成堆积压，引起卫生间堵塞和恶臭的卫生事件。小流量冲水是一种浪费，冲再多次效果也不会很好。这一缺陷在自来水压力不足或水管小的情况下特别明显。特别是在学校等人流量大、使用频繁的场所，公共卫生间如果用的是沟槽式的便槽和采用传统机械式的冲水方式，卫生间冲水冲力小等问题造成大便堆积的现象更加严重。
2、浪费水资源，可靠性低：
现在常用的公共卫生间冲水系统，⑴、机械式冲水：是利用机械力平衡或压力平衡的原理冲水，在储水桶装到一定程度后，重心或压力被打破平衡时，倒放储水桶内的水达到冲水作用。采用这种方式的公共卫生间冲水系统，虽然可以提供较大的冲水冲力，但需要全天不停地开水龙头流水，不需要冲水也不会停止工作，起不到节水作用。机械方式冲水的可靠性也比较低，一但出现机械故障就是长流水，不但冲便效果差，还造成水资源的浪费。⑵、半自化冲水：是利用感应开关与储水桶相结合的冲水系统，感应开关控制自来水供水到储水桶，储水桶也是依靠力或压力的平衡原来倒水冲水，这种方式较机械式冲水相对节约用水，但有冲水不及时的缺点，也存在感应时间内供水过多的情况。而且机械部份的可靠性比较低，一但出现机械故障，就会出现长流水或不会倒水冲水、溢水的现象，起不到冲水效果，也是一种水资源的浪费。⑶、冲水阀式冲水：这种冲水方式无论是电子控制还是手动控制，受水压力和水管大小限制影响较大，由于无储水箱冲水阀是直接接在自来水管上的，都存在水流量冲力不足的情况，特别是在水压力低的高楼层冲水效果就更差，这种冲水方只能用于单个的蹲便器。冲水效果差也是一种对水资源的浪费。
技术实现要素：
本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种沟槽式卫生间简易自动冲水系统，用较大直径的储水管，直接与自来水管进行相对密闭接通，其下端通过电磁阀瞬间开关冲水，实现每一次冲水都是大流量水大冲力的水流。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
沟槽式卫生间简易自动冲水系统，包括储水管、上转换头、下转换头、电磁阀及冲水控制电路，储水管的上端通过上转换头连接至供水管，储水管的下端通过下转换头连接至出水管，且出水管连接至便器，储水管的直径均大于供水管及出水管，电磁阀设置于出水管上；电磁阀配置有冲水控制电路，使得储水管水位处在高水位时能够开启电磁阀冲水，且处在低水位时关闭电磁阀储水。
作为一选项，冲水控制电路包括开关电源、储水模块及冲水模块，储水模块包括低水位开关s1及继电器m1，冲水模块包括高水位开关s2及继电器m2，开关电源经低水位开关s1及高水位开关s2连接继电器m1和继电器m2控制电磁阀，储水管水位处在高水位时高水位开关s2闭合使得冲水模块能够导通打开电磁阀，储水管水位处在低水位时低水位开关s1闭合使得储水模块关断闭合电磁阀；其中，低水位开关s1设置于储水管的下端，高水位开关s2设置于储水管的上端。
作为一选项，冲水控制电路，继电器m1及继电器m2连接组成互锁控制电路；其中，电磁阀i端分别连接至继电器m2线圈i脚、继电器m1线圈i脚、开关电源i端，开关电源ii端分别连接至继电器m1常闭触点ii脚、继电器m1常开触点ii脚、低水位开关s1i端及高水位开关s2i端，低水位开关s1ii端分别连接至继电器m1线圈ii脚及继电器m2常闭触点i脚，高水位开关s2ii端分别连接至继电器m2常开触点i脚、继电器m2线圈ii脚及电磁阀ii端，继电器m2常开触点ii脚与继电器m1常闭触点i脚连接，继电器m1常开触点i脚与继电器m2常闭触点ii脚连接。
作为一选项，冲水控制电路还包括手动开关s3，手动开关s3与高水位开关s2并联；如此，可实现手动控制冲水，方便手动冲水，以及在日常检修过程中测试电磁阀打开的冲水效果。
作为一选项，继电器m1及继电器m2为含有至少各一组常开触点和常闭触点的继电器；优选，其为6脚继电器或8脚继电器，即均为8脚继电器，或者均为6脚继电器。
作为一选项，冲水控制电路还包括红外感应开关，开关电源经红外感应开关连接至储水模块及冲水模块；如此，可实现人到卫生间导通开关电源，启动冲水控制电路，按调节好的时间循环冲水，且可实现在人离开卫生间后延时断电，关闭冲水控制电路，电磁阀无条件关闭断水，杜绝长流水、浪费水资源的情况发生。
作为一选项，还包括进水阀，进水阀设置于供水管上。该进水阀元件通过打开开口大小可控制储水管进水快慢，从而调节冲水系统冲水频率。
作为一选项，还包括排气止回阀组件，排气止回阀组件包括排气用的自动排气阀和进气用的止回阀，供水管上在进水阀与上转换头之间分设出分支管，且分支管分别通过自动排气阀和止回阀连通外界。
由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，用较大直径的储水管，直接与自来水管进行相对密闭接通，其上端通过小进水阀调节储水快慢，下端通过电磁阀瞬间开关冲水，实现每一次冲水都是大流量大冲力的水流；利用冲水控制电路进行人体感应通电启动冲水控制电路和实现冲水时间、冲水量的自动控制；通过高水位开关、低水位开关和控制电路实现电磁阀的打开和关闭控制，完成冲水和储水的循环以及自动控制动作。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的低水位开关及高水位开关结构示意图。
图3是本实用新型的冲水控制电路的电路图。
图4是本实用新型的储水结束高水位开关闭合触发瞬间电路动作图。
图5是本实用新型的冲水过程电路动作图。
图6是本实用新型的冲水结束低水位开关闭合触发瞬间电路动作图。
图7是本实用新型的储水过程电路动作图。
附图中，1、储水管，2、上转换头，21、下转换头，3、固定架，4、电磁阀，5、自动排气阀，51、止回阀，6、进水阀。
具体实施方式
实施例
参见图1，本实施例的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，包括储水管1、上转换头2、下转换头21及电磁阀4，储水管1的上端通过上转换头2连接至供水管，储水管1的下端通过下转换头21连接至出水管，且出水管连接至便器，储水管1的直径均大于供水管及出水管，电磁阀4设置于出水管上；电磁阀2配置有冲水控制电路，使得储水管水位处在高水位时能够开启电磁阀冲水，且处在低水位时关闭电磁阀储水。
其中，储水管可通过固定架3安装在墙面上，固定架可采用管夹及螺栓等，如塑料abs管夹，铝合金管夹，不锈钢管夹，碳钢管夹等。
下述将对储水结构进行说明。
储水管采用110-160mm的pvc管或铁管等其它耐压材质管件(公称压力为0.5～1.6mpa的耐压管件)，即耐压大水管(如160pvc给水管或110pvc给水管)，取代以往的储水箱储水，直接与自来水管相连，处于密封的状态，大大减少了漏水、溢水、长流水等情况的发生，且容易制作安装，材料成本低。
储水管的上端为进水口，其连通至供水管(自来水管路)。
储水管的下端为出水口，采用大口径(如口径d50mm)的电磁阀(dc24v)作为冲水开关元件，能在瞬间打开和打开瞬间排出足够的水流量，确保有大的冲水冲力。
参见图1，基于上述实例，在一实例中，供水管口径小于出水管，可采用一普通的进水阀(如口径25mm)控制进水速度，调整进水阀6开口的大小可以调节储满水用时和冲水频率。
参见图1，在一实例中，在供水管上加装排气止回阀组件，排气止回阀组件包括排气用的自动排气阀5和进气用的止回阀51，供水管上在进水阀与上转换头之间通过三通接头分设出分支管，分支管再通过三通接头拆开，然后分别通过自动排气阀和止回阀连通外界；当然，也可以采用四通接头分设分支管，并分别设置自动排气阀和止回阀，以连通外界；如此，确保电磁阀在打开时水能不会由于在密封的状态下产生的负压而阻碍冲水流出的速度，同时在储水时也能排出储水水管内的气体，确保储水和冲水无阻碍进行，确保每次冲水都有足够的流量和冲力，起到好的冲水效果。
当然，供水管口径与出水管相等或相差不大，且不设置进水阀控制流速情况下，此时排气止回阀组件只包括自动排气阀5，以在密封状态下排气，以便在初次进水排气，及排出长时间使用时水中气泡累积气体。
下述将对冲水控制电路进行说明。如下述，控制电路部分，电路及元件接线简单，材料成本低，制作工艺要求不高，可靠性高，自动化水平相对较高。
冲水控制电路包括开关电源、储水模块及冲水模块，储水模块包括低水位开关s1及继电器m1，冲水模块包括高水位开关s2及继电器m2，开关电源经低水位开关s1及高水位开关s2连接继电器m1和继电器m2控制电磁阀，储水管水位处在高水位时高水位开关s2闭合使得冲水模块能够导通打开电磁阀，储水管水位处在低水位时低水位开关s1闭合使得储水模块关断闭合电磁阀。其中，低水位开关s1设置于储水管的下端，高水位开关s2设置于储水管的上端，参见图1-图2。
开关电源采用开关电源(24v－2～5a)实现生活用电(ac220v)变压至dc24v供电，由于卫生间是较为潮湿的地方，使用24v电压供电系统较为安全。当然，也可以直接采用电池供电。
参见图3，在一实例中，冲水控制电路，继电器m1及继电器m2连接组成互锁控制电路。其中，电磁阀i端分别连接至继电器m2线圈i脚、继电器m1线圈i脚、开关电源i端，开关电源ii端分别连接至继电器m1常闭触点ii脚、继电器m1常开触点ii脚、低水位开关s1i端及高水位开关s2i端，低水位开关s1ii端分别连接至继电器m1线圈ii脚及继电器m2常闭触点i脚，高水位开关s2ii端分别连接至继电器m2常开触点i脚、继电器m2线圈ii脚及电磁阀ii端，继电器m2常开触点ii脚与继电器m1常闭触点i脚连接，继电器m1常开触点i脚与继电器m2常闭触点ii脚连接。其中，各元件的i端及ii端指的是各元件的两个连接端口，即为该元件的第一连接端及第二连接端。开关电源i端及ii端指的是其输出端的第一连接端及第二连接端口。继电器中，其线圈、触点等分别有两个连接脚，将其定义i脚及ii脚，以便区分；如，继电器m1常闭触点i脚及ii脚分别指代继电器m1常闭触点的两个连接脚；为了便于说明，图示继电器下端均定义为i脚，其上端均定义为ii脚。
如上述，继电器m1及继电器m2连接组成互锁控制电路。m1继电器和m2继电器之间的电路控制采用互锁联合控制联接，确保了储水过程和冲水过程的有序循环和各自过程的连续进行，冲水过程和储水过程互不干扰。
其中，继电器m1及m2为同一规格元件，要求至少具有常开触点和常闭触点各一组。当然，继电器m1及m2可采用6脚继电器，此时其配置的一组常开触点及一组常闭触点相互分开连接控制。图3-图7所示电路图采用8脚继电器连接，具体如下。
继电器m1采用8脚继电器m1(dc24v2a，两组常开触点、一组常闭触点)控制电磁阀的关闭，由低水位开关s1触发控制。储水管水位低于低水位开关s1控制的水位高度时，低水位开关s1触发闭合，电磁阀断电储水。该电路模块具有自锁功能，低水位开关s1闭合的同时m1继电器通电并自锁，保持m1继电器通电，并通过m1继电器自身的常闭触点切断电磁阀和m2继电器的供电，电磁阀关闭储水。在储水过程中由于储水管内自来水从上往下跌落会引起的储水管内水面上下浮动，会造成低水位开关s1的频繁触发通断，引起电磁阀的频繁开合，从而影响到储水的正常进行，m1继电器的自锁功能就是为了确保不会发生上述低水位开关s1的频繁通断引起的电磁阀的频繁开合，确保每次储水的正常不间断进行，同时也避免低水位开关触点频繁开合产生火花焊死，起到保护低水位开关触点和电磁阀的作用，延长了低水位开关s1和电磁阀的使用寿命。
继电器m2采用8脚继电器m2(dc24v2a，两组常开触点、一组常闭触点)控制电磁阀的打开，由高水位开关s2触发控制。在储水过程中，储水管内水位高到可以触发高水位开关s2闭合，在电源回路导通情况下使电磁阀通电打开，进行冲水。在高水位开关s2触发闭合的同时m2继电器通电并自锁，确保储水管内的水能全部快速连续冲出，直到水面降低到触发低水位开关s1闭合。在高水位开关s2闭合瞬间和m2继电器通电并自锁的同时也通过m2上的常闭触点解除了m1的自锁，电磁阀持续通电，确保每次冲水的连续进行，达到好的冲水效果。
参见图3，作为一选项，基于上述实例，在一实例中，冲水控制电路还包括手动开关s3，手动开关s3与高水位开关s2并联；如此，可实现手动控制冲水，方便手动冲水，以及在日常检修过程中测试电磁阀打开的冲水效果。
参见图3，作为一选项，基于上述实例，在一实例中，冲水控制电路还包括红外感应开关10，开关电源经红外感应开关连接至储水模块及冲水模块。其中，红外感应开关为既有元件，其在人进入感应范围接通电源且在人离开感应范围后按照设定的时间延迟断电，本实例采用dc24v红外感应开关，如乐清市柳市树人电器厂的人体感应开关(dc12-24v)。如此，可实现人到卫生间导通开关电源，启动冲水控制电路，按调节好的时间循环冲水，且可实现在人离开卫生间后延时断电，关闭冲水控制电路，电磁阀无条件关闭断水，杜绝长流水、浪费水资源的情况发生。
如上述，用较大直径的水管作为冲水系统的储水元件，储水元件直接与自来水管进行相对密闭接通，储水元件上端通过小进水阀调节储水快慢，利用冲水控制电路进行人体感应通电启动冲水控制电路和实现冲水时间、冲水量的自动控制，通过高水位开关、低水位开关和控制电路实现电磁阀的打开和关闭控制，完成冲水和储水的循环以及有序的自动控制动作。
以具备手动开关及红外感应开关为例，其工作过程如下：
当人进入卫生间，经外感应开关通电启动冲水控制电路，当储水管内的水位达到高水位开关s2并触发s2闭合，冲水模块自锁，电磁阀打开，瞬间冲出大流量大冲力的水，实现冲洗效果，直到储水管内的水位降到低水位开关s1并触发s1闭合，储水模块自锁，电磁阀关闭，开始储水，直到储水管内水位上升到高水位开关s2并触发s2闭合，又开始下一冲水循环；冲水模块与储水电路模块为互锁联锁关系，以便保证冲水过程和储水过程的连续、有序循环进行，互不干涉；手动冲水开关s3与高水位开关s2并联，可以随时手动控制冲水，方便检修和卫生间搞卫生；储水管上端通过小进水阀调节储水快慢即通电时的冲水频率；排气止回阀组件由自动排气阀和止回阀组成，其作用是：在冲水时经止回阀放入气体，减少由于管内液面快速下降形成的负压，使水更顺利地往下冲出，在储水时又能经自动排气阀排放出储水管内的气体进行储水，同时水又能不泄漏外溢。其中，排气止回阀组件为既有部件，由自动排气阀和止回阀组成，排气阀如暖通系统及暖通空调系统的自动排气阀，具体如顺水水控的黄铜自动排气阀(工作温度为-20-100℃，公称压力为1.6mpa，可调压力)，止回阀采用在自来水管中常用的单向阀(dn15，耐压1.0mpa)反向安装。排气阀可以在储水时排出储水管内的气体，止回阀可以在冲水时快速向储水管内放入气体，且均能防止水从该处漏出。
电路控制及动作说明：
1、参见图4，储水结束高水位开关s2闭合触发瞬间：水位上升至高水位开关s2处触发s2闭合，m2自锁，并互锁切断m1线圈电，电磁阀打开，冲水开始(储水结束)。
2、参见图5，冲水过程中：储水管内水位下降，m2保持自锁状态，s2打开，电磁阀保持打开，冲水持续进行，直至触发低水位开关s1闭合。
3、参见图6，冲水结束低水位开关s1闭合触发瞬间：储水管内水位下降到低水位开关s1处触发s1闭合，m1自锁，并互锁切断m2线圈供电，电磁阀关闭，储水开始(冲水结束)。
4、参见图7，储水过程中：m1保持自锁状态，电磁阀保持关闭储水，储水管内水面持续上升，低水位开关s1打开，直至触发高水位开关s2闭合。
该冲水系统具有以下优点：
1、冲水效果好：由于采用大水管作为相对密封的储水元件以及其它电磁阀等辅助元件，减少了受自来水水压、水管水流量大小的影响。采用高、低水位开关连接控制，确保水量充足才打开电磁阀；电磁阀能在瞬间打开，即使在水压、水流量不充足的情况下，由于有了储水管的储水功能也可实现水管内小流量的水积形成大流量水的冲水冲力，从而实现每一次冲水都是大流量水大冲力的水流，确保好的冲水效果。
2、更节约用水、实现高效用水：细小的小流量的长流水没有冲水效果，只能说是一种浪费，只有积大流量的水才能确保每一次冲水的效果，同时控制好冲水的频率也是节约用水的一个方面。
3、自动化水平高：通过红外感应控制电路和冲水模块、储水模块、互锁控制电路，可通过红外感应开关进行延迟设置，可实现较为人性化的控制冲水量及冲水时间，实现卫生间有人在的情况下自动循环间隔冲水，人离开后延时自动关闭冲水。
4、使用寿命长：冲水模块与储水模块以及它们之间的互锁联锁，不会受到储水管内水面上下晃动的影响，避免了各开关触点频繁通断而引起电火花的产生，大大提高了各开关触点的使用寿命。
5、结构紧奏简洁，无漏水、外溢，基本上无机械故障的发生，且噪音小。
6、制作工艺简单，工艺难度要求低，成本低。
当然，在另一实例中，可采用stc89c51等作为控制芯片，其为既有元件，出厂配置有电源及控制电路连接说明，均可根据现有技术实现连接及运行。此时，低水位开关将信号传输至stc89c51芯片，而后通过三极管连接关断电磁阀，进行储水；而高水位开关将信号传回，在有人情况下可开通电磁阀冲水，持续一定时间后，或者是接收低水位开关信号后，关闭电磁阀，进行储水。
尺寸参数示例：储水管为110或160mm的pvc管或铁管，电磁阀的口径为50mm，出水管的内径为50mm，进水阀的口径为25mm，供水管的外径为25mm。
需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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。
上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本实用新型所要求保护范围，凡本实用新型所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利保护范围。
1.一种沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：包括储水管、上转换头、下转换头、电磁阀及冲水控制电路，所述储水管的上端通过上转换头连接至供水管，所述储水管的下端通过下转换头连接至出水管，且出水管连接至便器，所述储水管的直径均大于供水管及出水管，所述电磁阀设置于出水管上；所述电磁阀配置有冲水控制电路，使得储水管水位处在高水位时能够开启电磁阀冲水，且处在低水位时关闭电磁阀储水；
所述冲水控制电路包括开关电源、储水模块及冲水模块，储水模块包括低水位开关s1及继电器m1，冲水模块包括高水位开关s2及继电器m2，开关电源经低水位开关s1及高水位开关s2连接继电器m1和继电器m2控制电磁阀，储水管水位处在高水位时高水位开关s2闭合使得冲水模块能够导通打开电磁阀，储水管水位处在低水位时低水位开关s1闭合使得储水模块关断闭合电磁阀；其中，低水位开关s1设置于储水管的下端，高水位开关s2设置于储水管的上端。
2.根据权利要求1所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述冲水控制电路，继电器m1及继电器m2连接组成互锁控制电路；其中，电磁阀i端分别连接至继电器m2线圈i脚、继电器m1线圈i脚、开关电源i端，开关电源ii端分别连接至继电器m1常闭触点ii脚、继电器m1常开触点ii脚、低水位开关s1i端及高水位开关s2i端，低水位开关s1ii端分别连接至继电器m1线圈ii脚及继电器m2常闭触点i脚，高水位开关s2ii端分别连接至继电器m2常开触点i脚、继电器m2线圈ii脚及电磁阀ii端，继电器m2常开触点ii脚与继电器m1常闭触点i脚连接，继电器m1常开触点i脚与继电器m2常闭触点ii脚连接。
3.根据权利要求2所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述冲水控制电路还包括手动开关s3，手动开关s3与高水位开关s2并联。
4.根据权利要求3所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述继电器m1及继电器m2为含有至少各一组常开触点和常闭触点的继电器，且其为6脚继电器或8脚继电器。
5.根据权利要求2所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述冲水控制电路还包括红外感应开关，开关电源均经红外感应开关连接至储水模块及冲水模块。
6.根据权利要求1所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：还包括进水阀，进水阀设置于供水管上，以控制储水管进水快慢。
7.根据权利要求6所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：还包括排气止回阀组件，排气止回阀组件包括排气用的自动排气阀和进气用的止回阀，供水管上在进水阀与上转换头之间分设出分支管，且分支管分别通过自动排气阀和止回阀连通外界。
8.根据权利要求6所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述储水管为公称压力为0.5～1.6mpa的耐压管件。
9.根据权利要求8所述的沟槽式卫生间简易自动冲水系统，其特征在于：所述储水管为110-160mm的pvc管或铁管，电磁阀的口径为50mm，出水管的内径为50mm，进水阀的口径为25mm，供水管的外径为25mm。
技术总结