不再为马桶烦恼

2017-06-07 13:06
中学科技 2017年5期
关键词:马桶盖抽气如厕

英国著名杂志《焦点》曾邀请其国内100名各领域的专家,评选世界上最伟大的100项发明。结果公布,电脑、飞机、电灯、收音机……一个个人们耳熟能详的名字荣登榜单。但让人意想不到的是,这个榜单排名第一的,居然是抽水马桶!

这个结果看似意料之外,实则又在情理之中。因为,大多数人每天都要用到抽水马桶,也都遇到过各种各样令人尴尬不已的问题。本期,且看“未来爱迪生”们想出哪些妙招,对马桶进行改造,让大家不再为马桶引发的问题而烦恼。

老年人如厕起身助力装置

我奶奶年纪大了,如厕后站立起来非常吃力。一次,我从爸爸汽车后备箱上的电动推杆得到启发,如果将其改装到马桶坐便器上,利用液压控制,不就可以迫使马桶坐便圈抬起了吗?于是我发明了一款老年人如厕起身助力装置(如右图)。使用时,只要按动开关,两根推杆就会将坐便圈推起。后来,我经过反复试验,并根据人体工学原理测算,得出坐便圈被推高20厘米是一个较适宜的高度。用了我的发明,老年人如厕后,就可以自如地起身了。

上海市民办华二初级中学 陈梓杰

指导老师 邓鸿吉

专家点评:该作品关注老人“如厕难”的问题,发扬了关爱老人的社会传统美德。建议陈梓杰同学进一步优化液压装置的结构,如男性小便时坐便圈如何方便地翻起,或设置不同的抬起角度,从而满足更多不同的需要。

方便找到地铁内厕所的改进方案

在地铁内,突然内急,但一时找不到厕所,相信很多人都有过这样尴尬、痛苦的经历。所以经过调研,我想到了三种改进方法来解决这个问题。

第一,设置地铁乘客如厕专用通道。检票后未到达目的地的乘客由此刷公交卡可出站上厕所,在规定时间内返回,此次刷卡不扣费。此外,这个方案不仅为乘客提供了方便,而且在客流高峰时,还能作为临时通道,发挥分流作用。

第二,在地铁车厢内或站内地铁人流密集处,添加该线路各站厕所分布指示标志(如左图,以上海地铁2号线为例)。

第三,适当增设“第三卫生间”,供女儿辅助老父亲、儿子协助老母亲、母亲帮助小男孩、父亲帮助小女孩进行方便时使用,可以有效减少令人尴尬的如厕现象。

上海大学附属中学 李婷婷 指导老师 夏曼华

专家点评:从方案中可以看出,李婷婷同学非常善于观察生活细节,也通过积极的思考设想了三种解决方案。特别是第二个方案,可以在原有基础上进一步思考并细化,利用更加明确的引导方式来解决问题。

负压抽气式马桶

如完大厕后,即使有换气扇排风,臭气仍会在卫生间内持续一阵子。如果有人紧接着进来方便,就难免要忍受臭味的“熏陶”。

我受吸尘器吸尘的启发,对普通的坐便马桶进行了简易改造,加装了一台类似吸尘器的装置,利用负压抽气原理把臭味即时吸走,排到室外去。这样,不就能实现一边如厕,一边除臭,使人不再受到臭味困扰了吗?

了解抽水马桶的结构后发现,水箱的溢水管和马桶的流水孔是相通的。所以,我在普通马桶的水箱底部,打磨出一个小孔,作为抽气孔,然后将抽气装置通过抽气孔连接在溢水管的顶部。这样,只要在大厕时,开启抽气装置,臭气就能随时被吸出,并最终通过排气管排到室外。

上海交通大学附属第二中学 杨博瑞 指导老师 李 红

专家点评:如厕时的臭味,一直是个“老大难”问题。杨博瑞同学通过巧妙的设计给出了一套有效的解决方案。建议在坐便圈底部安设吸气管道,并结合上述的抽气装置,说不定会取得更好的除臭效果。

火车专用马桶改造

坐火车旅行,特别是乘坐老式列车时,厕所内只有蹲式便器,这对于孕妇或老人非常不便。对此,我认为可以在原有蹲式便器的基础上,加装一个蹲坐两用便器(如右图,市场上已有销售)。这样,对于上述人群,如厕就方便多了。

此外,虽然坐高铁时,可以不再为坐便而发愁,但高铁上厕所排泄物的处理又有新问题。高铁采用的是真空集便器,这种方法虽然既节水又卫生,但是一旦集便器的储水罐装满了,而高铁还在行驶中,就会影响旅客的正常使用。所以我打算设计一个新装置,解决这个问题。该装置(如右下图)利用电能,把污水罐中的污物加热沸腾,蒸汽进入冷凝室液化为水,重复利用,剩余污物进入风干室风干,然后进行压缩处理。这样,不仅节约了用水,又节省了空间。

安徽省萧县中学 张雨朦 陈鑫宇 指导老师 陈 莉

专家点评:两项改进都非常具有针对性。前者加装了蹲坐两用便器,成本低,效果好,方便孕妇、老人及残障人士,但鉴于老式列车摇晃较多,建议加强安全措施,如加装扶手等。后一项改进,节水环保,设计思路清晰,但结构较为复杂,建议进一步实验并制作模型加以验证。

自动定时紫外消毒马桶坐便圈

由于使用的特殊性,马桶成为各种细菌和病毒繁殖的温床和传播源头。特别是马桶的坐便圈,更是容易吸附使用者身上携带的细菌,造成交叉感染。在公共场所人们離不了坐便器,但使用时却又心存担忧。因此,我想设计研制一种能自动杀菌消毒的新型坐便器(如右图),让人们的生活更方便、安全。

我的发明非常简单,就是在马桶盖板的内侧装上254纳米的紫外线杀菌装置。当有人使用完坐便器,放下盖板后,装置自动启动杀菌功能(紫外灯亮)。装置设有定时功能,15秒钟后完成杀菌(优化实验的结果),自动关闭紫外灯。如杀菌过程中,有人突然使用坐便器,打开盖板,紫外灯会即时关闭,以防对人体造成伤害。

上海市尚德实验学校 缐禹辰

指导老师 盛月华

助力马桶

当遇到马桶堵塞时,大多数人会用马桶搋子来解决问题(图1)。但这个过程有点重口味,事后还要清洗工具,十分麻烦。这里有一款名为“PUSHit”的助力马桶(图2、图3),它将整个马桶盖变成了一个大号活塞,一旦下水道堵塞,盖上密封马桶盖,注入部分清水,然后使劲按压马桶盖,堵塞物即刻不见踪影!

无水马桶

英国一所大学研发了一款无水马桶,如下图所示。当把马桶盖盖上后,马桶内置的旋转装置会将排泄物转移至沉淀池,随后通过特殊的纳米膜过滤,水与其他排泄物被分离开来。水被转移到水池中收集起来,之后可用于清洗衣物和农田灌溉;固体排泄物被转移到另一个沉淀池,用来发电等。

专家点评:该发明的设计非常巧妙,利用紫外线灯进行非接触式杀菌,并进行了微生物培养实验,验证作品的有效性。建议缐禹辰同学可以调查一下家庭卫生间还有哪些地方容易附着细菌,说不定这一发明还有更广泛的应用。

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