专利名称：自动消毒清洁便器的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一个厕所消毒、除臭系统及方法，特别是指利用臭氧的杀菌、消臭能力维持环境及个人的清洁。
背景技术：
维护浴厕环境的清洁与卫生，实为现代人对于居住品质的的基本要求。尤其是马桶中常常潜伏着大肠杆菌、绿脓菌、葡萄球菌、霉菌、化脓菌、白藓菌和霉菌等等各种病原体，可能使如厕者引起各种过敏性疾病。图1显示现有自动冲水装置的示意图。请参见图1。一般浴厕所使用的自动冲水装置可包括电控装置102、感应器104、开关阀106、水源108、尿斗110和电源114。电控装置102和感应器104与开关阀106相接。开关阀106同时和水源108与尿斗110 (或马桶) 相接。电源114可提供电控装置102所需的电力。电控装置102接收感应器104所检测到使用者，并以此控制开关阀106，比如当感应器104传送使用者离开时，电控装置102启动开关阀106以进行冲水动作。然而，清水对于马桶或尿斗中的污垢洁净力有限，不能达到预期的除臭、杀菌漂白等效果。为了保持浴厕的清洁与干净，坊间已提出各式各样的解决方案。最广为人知的浴厕方案可分为三大类芳香剂型、水箱加药型和臭氧空气清净机型。芳香剂型可以遮蔽浴厕中臭味，然而它并未具有消毒能力。若在芳香剂之中添加抗菌剂则可能危害人体健康。研究发现，暴露在某些具挥发性有机物环境之中，可能会造成一定程度的肺功能受损。水箱加药型则是在水箱内置消毒剂，一般市售的消毒剂大多为有色的块状体，内置于水箱内而在水中慢慢溶解。于按压开关冲水时，通过溶解的消毒剂水消毒马桶，因而达成清洁的功效。显而易见地，此法需补充药剂，药剂浓度亦不易控制，药剂虽为低腐蚀性的化学剂，但若有不慎，则能造成人体的伤害。此外，马桶水液具颜色，易令马桶表面残留消毒剂的颜色，实不甚美观。科学家发现臭氧反应活性强，极易分解，很不稳定，在常温下会逐渐分解为氧气， 其性质比氧活泼，比重为一般空气的1. 7倍。臭氧会因光、热、水份、金属、金属氧化物以及其他的触媒而加速分解为氧。这些特性相当符合浴厕消毒的需求。臭氧在常温摄氏70度以下时，能和所有的饱和有机物，以较慢的速度进行反应；对不饱和物质则产生急速的反应。 臭氧溶于水，受水分子作用，将进行急速分解。具极强的氧化力，可与多数有机物质产生急速的化学反应，而具有杀菌、脱臭和漂白等多重作用。溶于水中的臭氧被证实对于各种微生物，包括细菌、细菌孢子及病毒等有极良好的灭除、抑制效果，并且可氧化、去除多数挥发性臭味气体成份。因此非常适用于浴厕环境消毒、除臭等用途。图2显示气态臭氧浓度与暴露时间对于人体的影响图。请参见图2。横轴代表暴露时间(分钟)，纵轴代表臭氧浓度(单位为百万分之一，ppm)。在图2可以观察到，臭氧的浓度的生命期呈现log函数式的衰减。此外，图2由上而下可以区分成五个区块致命区、永久毒性区、暂时毒性区、无毒性区和无症状区。人体若暴露于极高浓度的臭氧下，例如， 一万ppm，则不到1分钟便有可能致人于死地。暴露于一相对安全的剂量(比如Ippm的臭氧浓度)，即便10分钟之内，人体不致于感到不适。可知人体长期暴露于较高浓度的臭氧环境中，对人体健康是有害的。臭氧空气清净机型主要利用气态臭氧散布于环境中。其消毒、除臭对象主要针对空气中的异味及飘浮的细菌，对马桶、尿斗内部器壁面上的污染源几乎不具处理能力。气态臭氧空气清净机应用在小型封闭空间，比如家庭厕所中就有造成浓度太高的风险，反之在通风良好的半开放空间，比如大型公厕中却难以维持有效的臭氧浓度。最为人垢病的是高浓度的臭氧将引起呼吸加速、变浅、胸闷等症状，甚至可能脉搏加速、疲倦、头痛、头晕，及其他对人体的危害。图3显示臭氧水对于各种病原体的灭毒效果的图表。图3中的三条曲线，由上到下分别代表大肠杆菌(Escherichia coli)、巨型杆菌(Bacillus megaterium)和仙人掌杆菌(Bacillus cereus)的植物体细胞在不同臭氧水的环境下的生存百分率。横轴代表臭氧水浓度(mg/1)，而纵轴代表相应的生存百分率。可以观察到仙人掌杆菌的植物体细胞对于臭氧水最为敏感(约0. 12mg/l)；而大肠杆菌的植物体细胞具有较强的抗药性，而需要较高浓度的臭氧水环境(约0. 20mg/l)才能将其杀死。在另一项研究显示仙人掌杆菌和巨型杆菌的孢子能抵抗恶劣的环境，能在较高浓度的臭氧水环境中存活下来(约2;3mg/l)。因此，由以上的数据显示臭氧浓度太低无法达到杀菌效果，太高则又可能伤害人体。陆续有人提出利用液态臭氧消毒、除臭的特性，进而成为一改良的浴厕方案，以减轻气态臭氧所造成的毒害。习知臭氧装置多应用电弧及紫外线等臭氧生成法，因该生成法需要高压交流电源，在一般潮湿的浴厕环境中，易发生漏电的事故，故不适用于浴厕环境。图4显示台湾新型专利384876的结构示意图。请参见图4。该专利提出一种加装于马桶的臭氧杀菌装置，主要是由一内具臭氧产生器与控制电路的臭氧装置1，一受控制电路驱动的浸水泵2，一可将水与臭氧混合的臭氧混合器3等配合固定板4及马桶水箱5组设而成。此外，该专利更包括检测器11、水位感测器12、进气管32和输水管31等元件。臭氧装置1外设与控制电路相接的检测器11、水位感测器12与浸水泵2，适以浸水泵2与水位感测器12固设于固定板4而伸置于马桶水箱5内，该浸水泵2外接输水管31而与臭氧混合器3相接，并令臭氧混合器3与臭氧产生器相通；藉之，该检测器11与水位感测器12可同步检测，一旦水位具足够高度且亦有人使用时，即可启动控制电路令浸水泵2及臭氧产生器作动，而于臭氧混合器3中混合形成臭氧水流至马桶水箱5，并藉臭氧产生器与浸水泵 2可定时循环运转，而使臭氧于水中的浓度提升。然而，由该专利的装置可知，臭氧装置1产生臭氧，需经进气管32、臭氧混合器3、输水管31和浸水泵2等管路。然而，该专利水与臭氧混合的过程极短，大部份的臭氧来不及溶解而以气泡型式存在于水中，此气态的臭氧在冲水过程中将大量释出至环境空气中，对人体健康造成威胁。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供厕所冲水、消毒装置，其可将臭氧溶于水中以冲洗尿液、粪便等污染处，而且利用臭氧在水中活性特别强烈的特性进行除臭、杀菌漂白等功能。 本装置无需添加其他的药剂，并且仅有极少量的臭气逸散至空气中，以避免气态臭氧对可能造成的人体不适。本发明提出一种自动消毒清洁尿斗的方法，至少包括以下步骤提供一尿斗、电控装置、感应器、开关阀、前水管、臭氧装置和后水管，其中该后水管的一部分高于该臭氧装置，该电控装置连接于该感应器、该臭氧装置和该开关阀，该开关阀打开时，水流经该开关阀、该前水管，连通该臭氧装置和该后水管而至该尿斗；当该感应器检测到使用者接近该尿斗时，进行一第一阶段冲水，该电控装置启动该开关阀，在一第一预定时间关闭该开关阀；当该感应器检测到使用者离开该尿斗时，进行一第二阶段冲水，该电控装置启动该开关阀以及该臭氧装置，臭氧水直接溶于水中并流经该后水管而冲洗该尿斗，在一第二预定时间关闭该臭氧装置；在一第三预定时间，该电控装置关闭该开关阀。在本发明的一实施例中，其中上述的自动消毒清洁尿斗的方法，更包括提供应用于该前水管、该臭氧装置和该后水管接缝的密封(sealing)材质，包括铁氟龙(PTFE)、陶瓷、硅胶等耐臭氧的材质。在本发明的一实施例中，其中上述的臭氧装置以电解法产生臭氧水。在本发明的一实施例中，其中上述的电解法，其中包括质子交换膜(PEM)技术。本发明提出一种自动消毒清洁马桶的方法，至少包括以下步骤提供一马桶、水箱、感应器、臭氧装置、第一管和第二管，其中该感应器和该臭氧装置相连接，该臭氧装置分别与该第一管和该第二管相连接，该第一管出口在该水箱底部，该第二管的一端位于该水箱外，当该臭氧装置被启动时，该第一管排出臭氧水，该第二管排出氢气；当该感应器检测到使用者接近该马桶时，进行一生成臭氧水阶段，该臭氧装置被启动，在一预定时间关闭该臭氧装置；当该感应器检测到使用者离开该马桶时，进行一冲水阶段。在本发明的一实施例中，更包括提供一臭氧按钮，当该臭氧按钮被按下时，传送信号到该臭氧装置而关闭该臭氧装置。本发明实施例的有益效果1.本发明实施例利用臭氧水除臭、消毒的特性，除了可以遮蔽浴厕臭味，亦能消除排泄物所夹杂的病原体，可使浴厕保持较为清新的环境。2.杀菌效果较水箱加药型强大且不致于在马桶表面残留消毒剂的颜色。3.电解式臭氧产生装置需通过较大电流，往往造成电源供应装置的电子元件产生高热。可利用臭氧产生装置操作时流经上游管路中的水作为冷却用途，因此勿需额外的散热器。4.可特别针对马桶、尿斗内部器壁面上的污染源作处理。5.使用质子交换膜技术以产生臭氧水，因电解水只需较低的电力，故在浴厕使用时安全性较高。6.产生的臭氧直接形成臭氧水，又使用密封材质接合水箱相关管路，可极大程度上避免气态臭氧外逸到管路之外。7.利用感应器所检测到使用者出现，才启动或关闭臭氧装置，相较于现有技术，可避开气态臭氧对健康的危害，并适时地生成有效浓度的液态臭氧。
图1 显示习知自动冲水装置的示意图；图2 显示气态臭氧浓度与暴露时间对于人体的影响图；图3 显示臭氧水对于各种病原体的灭毒效果的图表；图4 显示台湾新型专利384876的结构示意图；图5 显示根据本发明的一实施例；图6 显示质子交换膜的结构示意图；图7 显示根据本发明的一实施例的具有自动消毒清洁功能的尿斗；图8 显示根据本发明的自动消毒清洁尿斗的方法的一实施例。图9 显示根据本发明一实施例的具有自动消毒清洁功能的马桶。附图标号
权利要求
1.一种自动消毒清洁便器的方法，其特征在于，所述的方法至少包括以下步骤提供一便器、电控装置、感应器、开关阀、前水管、电解式臭氧装置和后水管，其中所述后水管的一部分高于所述电解式臭氧装置，以确保所述电解式臭氧装置始终有水储存于其容器中，所述电控装置连接于所述感应器、所述电解式臭氧装置和所述开关阀，所述开关阀打开时，水流经所述开关阀、所述前水管，连通所述电解式臭氧装置和所述后水管而至所述便器；及当所述感应器检测到使用者使用或离开所述便器时，以一第一预定程序启动或关闭所述开关阀及启动或关闭所述电解式臭氧装置。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的便器为一尿斗，因此，所述第一预定程序包含进行一第一阶段冲水，当所述感应器检测到使用者接近所述尿斗时，所述电控装置在一第一预定时间关闭所述开关阀；进行一第二阶段冲水，当所述感应器检测到使用者离开所述尿斗时，所述电控装置启动所述开关阀以及所述电解式臭氧装置，臭氧水直接溶于水中并流经所述后水管而冲洗所述尿斗，在一第二预定时间关闭所述电解式臭氧装置；及在一第三预定时间，所述电控装置关闭所述开关阀。
3.如权利要求1所述的自动消毒清洁便器的方法，其特征在于，所述的便器为一无水箱装置的蹲式便器或坐式马桶，因此，所述第一预定程序包含开启所述电解式臭氧装置，当所述感应器检测到使用者使用所述便器后又离开时；进行冲水，冲洗所述便器，所述电控装置启动所述开关阀，电解的臭氧水流经所述后水管而冲洗所述便器，在一第一预定时间关闭所述臭氧装置；及所述电控装置关闭所述开关阀。
4.如权利要求1所述的自动消毒清洁便器的方法，其特征在于，所述前水管、所述阀体、所述臭氧装置和所述后水管接缝的密封材质，包括铁氟龙、陶瓷、硅胶等耐臭氧的材质， 而所述的电解式臭氧装置产生臭氧水的方法利用质子交换膜技术。
5.一种自动消毒清洁马桶的方法，其特征在于，所述的方法至少包括以下步骤提供一马桶、水箱、感应器、臭氧装置、第一管和第二管，其中所述感应器和所述臭氧装置相连接，所述臭氧装置分别与所述第一管和所述第二管相连接，所述第一管出口在所述水箱底部，所述第二管的一端位于所述水箱外，当所述臭氧装置被启动时，所述第一管排出臭氧水，所述第二管排出氢气；进行一生成臭氧水阶段，当所述感应器检测到使用者接近所述马桶时，所述臭氧装置被启动，在一预定时间关闭所述臭氧装置；当所述感应器检测到使用者离开所述马桶时，进行一冲水阶段。
6.如权利要求5所述的自动消毒清洁马桶的方法，其特征在于，所述的方法更包括提供一臭氧按钮，当所述臭氧按钮被按下时，传送信号到所述臭氧装置而关闭所述臭氧装置。
7.一种免治马桶自动消毒的方法，其特征在于，所述的方法至少包括以下步骤提供一免治马桶、电控装置、开关阀、前水管、电解式臭氧装置和后水管，其中所述后水管的一部分高于所述电解式臭氧装置，以确保所述电解式臭氧装置始终有水储存于其容器中；及所述电控装置由控制盘面上的开关启动所述电解式臭氧装置和所述开关阀，所述开关阀打开时，水流经所述开关阀、所述前水管，连通所述电解式臭氧装置和所述后水管而喷出至人体清洗部位。
8.一种自动消毒清洁便器的装置，其特征在于，所述的方法至少包括 一便器，所述便器是选自由尿斗、蹲式便器、坐式马桶其中的任一种； 一开关阀；一电控装置；一臭氧装置；一感应器，连接所述电控装置，因此当所述感应器检测到有便用者时将提供一信号至所述电控装置，以依据预定的程序启动或关闭所述开关阀及所述臭氧装置； 一前水管；及一后水管其中所述开关阀位于所述臭氧装置的上游，因此，水源自所述开关阀依序流入所述前水管、所述臭氧装置、后水管而至所述便器，此外，所述臭氧装置一直处于有水的状态中。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的后水管至少有一段高于所述臭氧装置。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述的后水管为倒u形管，因此，可确保所述臭氧装置一直处于有水的状态中。
全文摘要
本发明提供一种自动消毒清洁便器的方法及装置，该方法至少包括以下步骤首先提供便器、电控装置、感应器、开关阀、前水管、臭氧装置和后水管，其中后水管的一部分高于臭氧装置，电控装置连接于感应器、臭氧装置和开关阀。当开关阀打开时，水流经开关阀、前水管，连通臭氧装置和后水管而至便器。随即，当感应器检测到使用者接近便器时，进行第一阶段冲水。之后，当感应器检测到使用者离开便器时，进行第二阶段冲水，臭氧装置产生臭氧水以冲洗便器。最后，在预定时间，电控装置关闭开关阀。本装置无需添加其他的药剂，并且仅有极少量之的臭气逸散至空气中，可以避免气态臭氧对可能造成之的人体不适。
文档编号E03D9/03GK102191808SQ20101013455
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月16日 优先权日2010年3月16日
发明者叶健生, 念家富, 朱颜龙, 李泽庆, 陈一天, 陈俪馨, 陈春翰, 陈鹏阳 申请人:翰阳应用材料科技股份有限公司