專利名稱：高效節(jié)水型全封閉收放式廁具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于一種全封閉式結構的新型廁具，特別適用于民用、公共場所及交通工具上使用的坐便器。
背景技術：
我國是一個水資源相對匱乏的國家，相當比例的城市和地區(qū)缺水嚴重。因此，有效節(jié)水及合理利用水資源，是一個相當緊迫的問題。
目前充斥市場及普遍使用的坐便器(抽水馬桶)，是一百多年前外國人發(fā)明并引入我國的，一直沿用至今。在缺水問題日益嚴峻的當今社會，其設計缺陷日漸突顯。其沖洗和排放方式，必須用水箱定量蓄水，集中排放、沖洗并搬運排泄物沖過曲折起伏的大口徑存水彎管道，耗水嚴重！目前雖有節(jié)水型產品面市，但也只是在原有結構基礎上做一些功能性改善，無法突破其設計局限。

發(fā)明內容
1、發(fā)明目的本發(fā)明提供一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其目的是通過合理的結構設計及在此結構基礎上實施的綜合節(jié)水沖洗技術，從根本上解決長期存在的便器沖洗過量耗水問題，使便器節(jié)水及綜合使用效能得到有效提升。
2、技術方案本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，它包括有盆座及其相連的上下水管，其特征在于在一個固定包容及安裝基座上連接一個可以旋轉的活動盆座；在固定包容及安裝基座內，設置一個帶有活動插管的擺體，活動插管的一端與活動盆座的排放口相通。
固定包容及安裝基座分有兩個腔體，一個腔體為配重腔，配重腔內設有配重，活動盆座的尾端設有掛鉤，可以與配重相連；另一個腔體為水封腔，水封腔內設置一個帶有活動插管的擺體。
在擺體上設有一個搖臂，搖臂的轉動可以帶動擺體轉動；在搖臂的相對位置設有擺動連桿，擺動連桿的轉動可以帶動搖臂的轉動；擺動連桿的另一端要保證與活動盆座側壁上的作用面相接觸并使擺動連桿能夠轉動。
水封腔內擺體的一端與水封碗連接，水封碗扣合在排放口上，水封碗上帶有一個水封碗開合臂，水封碗開合臂與突筍相接。
活動插管的頂部帶有凸起，擋齒固定在基座的相應位置上。
活動盆座上設有拔管齒，拔管齒在活動盆座上翻的過程中能夠插入活動插管的凸起處上移活動插管。
3、優(yōu)點及效果本發(fā)明首創(chuàng)并確立的便器沖洗高效節(jié)水新概念，就是“先倒后沖，直接排放”?！跋鹊购鬀_”就是采用收放式結構設計，使盆座內容物在上收過程中，隨著盆座傾斜角不斷增加，在自然力作用下被先行倒出，則沖洗開始時，盆腔內并無實質性物質，實際上是空的，需要沖洗的，只是空腔內表面及少數殘留物，可將沖洗用水減至最低量?！爸苯优欧拧本褪菍⑴判刮镏苯拥谷肱欧磐ǖ溃瑸楸ＷC排放通道直接順暢和高效節(jié)水的首要設計目標，棄用與便器沖洗高效節(jié)水性能不相匹配的存水彎管通用排放結構，采用排放通道自動轉換同步控制系統(tǒng)結構配置并實現“直接排放和有效密封”的雙重設計指標。
①、首創(chuàng)并確立“先倒后沖，直接排放”的節(jié)水新概念，通過新穎獨特，但相對構造簡單的收放式結構設計并實施的高效節(jié)水沖洗綜合技術方案，從根本上解決了長期存在的便器沖洗過量耗水問題，使便器節(jié)水效能得到充分提升。
②、將沖洗和排放程序全部集成于收放過程中自動完成，有效提升便器使用的便捷性。
③、利用收放式結構設計，將便器盆腔巧妙內藏封閉，并構成全封閉整體結構，使便器結構緊湊精巧，外形簡潔流暢。既節(jié)省占用空間，又提升其對居室的美化裝飾性，其外觀造型設計潛力無限。
④、具有功能一體化設計特點，注意到相關功能的集成處理。利用剩余空間，將相關廁紙及其收集簍合理內置。其相關功能的組合，仍有充分拓展的余地。
⑤、新型廁具相比普通箱式坐便器節(jié)水率超過80％，相比箱式節(jié)水型坐便器，節(jié)水率近60％，附各型號便器沖洗用水量及節(jié)水率分項比照表 四

附圖1為本發(fā)明外部結構示意圖；附圖2為本發(fā)明盆座打開時的結構示意圖；附圖3為本發(fā)明盆座封閉時的結構示意圖；附圖4為本發(fā)明盆座上提過程中排倒內容物時的結構示意圖；附圖5為本發(fā)明擺動連桿2與搖臂3工作狀態(tài)圖，它包括圖5-1、5-2、5-3三個工作狀態(tài)圖；附圖6為本發(fā)明水封碗9的工作狀態(tài)圖，它包括圖6-1、6-2、6-3三個工作狀態(tài)圖；附圖7為本發(fā)明活動插管13工作狀態(tài)圖，它包括圖7-1、7-2兩個工作狀態(tài)圖；附圖8為本發(fā)明活動插管13與拔管齒16配合的使用狀態(tài)圖。
五具體實施例方式
本發(fā)明廁具，由收放式結構主體，管路給水時間/流量匹配控制自動噴淋沖洗系統(tǒng)及排放通道自動轉換同步控制系統(tǒng)三大主系統(tǒng)為構成要件。
1、收放式結構主體由固定包容及安裝基座20、活動盆座1及坐圈8等為構成主件，如圖1所示。
固定包容及安裝基座20為整體加強結構，其功能有二，一是做為各相關構件的連接、安裝、承力及包容基座。二是做為廁具的地腳、掛壁、嵌入等不同方式安裝時，與室內相應部位連接固定的承力安裝基座。
活動盆座1為承力構件。其平滑表面內凹或嵌入部位，為便器盆腔，盆腔排放通道口位于其活動軸線靠近支點處的側壁上。活動盆座1通過耐磨襯套及固定銷與固定包容及安裝基座20相連接以實現收放。
活動盆座1的收放，利用杠桿平衡原理實現助力和阻尼。在活動盆座1支點另一側適當部位，設置相應的配重4(如圖2所示)，使活動盆座1無外力作用的穩(wěn)定平衡點，位于其收放行程中與水平成45°處，就可實現輕松收放。
活動盆座1的水平支撐力矩，由做為活動支點的固定銷和固定包容及安裝基座20前凸的承力框，提供充分的穩(wěn)定支撐力矩。與活動盆座1后部相近部位的固定包容及安裝基座20上，固定有凸起的承力構件，以承受和平衡因活動盆座1受力點過分前移時產生的反向力矩，以充分保證便器使用時的穩(wěn)定支撐力矩。
活動坐圈8其主要作用是衛(wèi)生隔離及增加舒適度，可視情況選擇收放。
活動盆座1和固定包容及安裝基座20共同構成收放式廁具結構主體，其實現的設計功能有三一是活動盆座1放下呈水平狀態(tài)時，提供與普通坐便器相同的基本使用性能。二是建立“先倒后沖”節(jié)水新概念及其綜合節(jié)水新技術的實施載體和基礎平臺。并可在活動盆座1上收過程中，隨著盆腔傾斜角度的變換，自然完成將排泄物順暢倒出的設計程序。三是當活動盆座1由放平到向上翻轉收起至垂直狀態(tài)時，完成其空間位置的轉換，嵌入或貼合于固定包容及安裝基座20相應部位，將便器盆腔內藏封閉，并構成全封閉整體結構。
2、無箱給水時間流量匹配控制自動噴淋沖洗系統(tǒng)。
時間流量匹配控制概念是指進水管徑及壓力一定時，設定一個盆腔污染最嚴重的極限值，并測定沖洗開始至達到滿意效果所需時間和用水量。據此確定與最少用水量達到滿意沖洗效果前提相匹配的合理時間值。采用計時自閉閥(市場已有成品)對便器進行沖洗，用水量、實施時間/流量匹配控制的標準單位時間設定值。
無箱給水自動噴淋沖洗系統(tǒng)，由進水管路，預置水及盆腔沖洗計時自閉閥、噴淋管及相應軟管連接構成。
自動噴淋沖洗系統(tǒng)工作程序如下便前將活動盆座1放下至水平位置時，其下表面設定部位即壓下位于固定包容及安裝基座20相應處的預置水計時自閉閥啟動開關，通過噴淋管，向盆腔內注入約0.5升預置水潤滑。其作用是在盆腔底部覆蓋一層濕潤光滑隔離水膜，以有效減少排泄物的粘連和附著，使排出順暢，倒出充分。
便后將活動盆座1向上收起，隨著盆腔傾斜角度不斷增大，位于盆腔后壁的排放通道口，由于傾斜角度的變化，逐漸下移并形成平滑的底部通道，排泄物在重力及預置水潤滑下，自行滑落并進入排放通道。上收至45度時，排泄物已被充分倒出。此時，活動盆座1側面設定部位，啟動設置于固定包容及安裝基座1相應部位的沖洗計時自閉閥控制開關，沖洗水流沿進水管路經連接軟管及附設于盆腔內沿的噴淋管，呈射流狀循設定角度密集噴出，充分覆蓋和沖洗盆腔內表面。由于排泄物已被先行倒出，需要沖洗的只是空腔內表面極少數殘留物，因此，整個過程沖洗用水僅需約1.5升，且可瞬時完成沖洗并達到滿意的清洗效果。上收至90度止動點后，沖洗計時自閉閥自動關閉，沖洗程序結束。
由于收放式結構和自動噴淋沖洗系統(tǒng)的綜合應用，使盆腔隨上收行程自然傾斜，將排泄物沿重力作用線順暢倒出。沖洗水流則能夠保持其沖擊勢能，順勢加速下瀉沖刷盆腔及下排通道，體現出對自然力的充分利用。
為進一步提升節(jié)水效能，活動盒座1上的適當部位設置一個手動選擇控制鍵，以在小便時取消預置水程序。并在上收時及時復位，以保證選擇程序的重復使用及自動沖洗程序的完整有效。
3、排放通道自動轉換同步控制系統(tǒng)本系統(tǒng)是與便器沖洗高效節(jié)水首要目標相匹配的配置設計。目的是在保證排放通道有效密封，防止異味上溢前提下，有利于排泄物及沖洗水流均可在自然力加速作用下順勢排出，從而有效彌補了存水彎通用排放結構，需大量耗水搬運排放的缺陷，使便器節(jié)水效能得到有效提升。
在附圖3中，排放通道自動轉換同步控制系統(tǒng)構成主件為擺式水封裝置，其由帶有配重的擺體5、水封碗9及以擺件縱向穿孔為就位和導向腔壁且可上下移位的活動插管13，為主要構件。
排放通道自動轉換同步控制系統(tǒng)是與收放動作隨動并與自動噴淋沖洗系統(tǒng)匹配控制工作的。在進入活動盆座1上收程序前，便器底部排放通道口均處于有效水封閉狀態(tài)中，排放通道自動轉換控制均在活動盆座1上收行程中實施并完成。其工作程序如下當便后將活動盆座上收至一小角度時，活動盆座1通過連動構件，向擺體5施加一個大于配重力矩的反向作用力，使擺體5帶動水封碗9側張并外移。位于擺體5另側的導向腔移近敞開的排放通道口，活動插管13下口在重力作用下，插入排放通道口就位并抵消擺件5的回位力矩。插管13上口與盆腔排放口通過柔性管互聯，形成上下貫通的排放通道。
此后隨著活動盆座1上收角度不斷增大，盆腔內容物及沖洗水流相繼進入上下貫通的通道，被順暢排出。
當活動盆座1上收至90度止動點附近時，位于活動盆座1設定部位的拔管齒16作用于活動插管13上口的突緣，使活動插管13上提，拔出排放通道口并解除對擺件5的止動限位。擺件5在重力的作用下，帶動水封碗9自動復位，并對排放通道口實施有效水封閉。至此，排放通道轉換控制工作程序結束。
活動插管13拔出，排放通道被有效封閉后，部分沖洗尾水繼續(xù)經活動插管13注入固定包容及安裝基座20底部的水封集水腔。集水腔存水可通過水封碗9外緣的泄水孔自動循環(huán)更替并保持水位穩(wěn)定。
使用時，先按使用目的選擇是否預置水(即大便注水小便不注)。然后放下活動盆座1。如圖5所示，此時，盆座側壁上的擺動作用面17向上運動，它與擺動連桿2接觸使擺動連桿2繞其軸亦向上偏轉，如圖5-1；這個運動并不作用于擺體5上的搖臂3。當作用面17與擺動連桿2脫離接觸后，擺動連桿2在自身重力作用下自然落下，與搖臂3構成初始位置(如圖5-2)。
在活動盆座1放下的行程中的起始段，配重4與活動盆座1后端相應部分接合，開始平衡活動盆座1放下的力矩，當活動盆座1放為水平時，配重4的平衡力矩最大(如附圖2所示)。
活動盆座1放下到位，即啟動延時自閉閥進行預置水注入(當選擇不注水時，啟動閥的作用面被移開，從而不注水)。
此時還可通過相應的聯動，放下紙簍6和紙筒架7。座圈8放下與否也在可選之列如附圖1所示。
使用后，上抬過程中會順序經過去以下階段1、開始上抬，后側壁的擺動作用面17向下壓擺動連桿2前端，擺動連桿2后端上抬擺軸搖臂3(如圖5-3)。受搖臂3的作用，擺體5繞軸逆時針轉動(如圖3所示)，擺體5帶動水封碗9向右平移(如圖6所示)；水封腔19內的突筍10作用于水封碗開合臂11，使水封碗9側張，脫開水封腔19底突出的排放口12，擺體5右移，其導向腔內的活動插管13突緣逐漸滑離位于擺軸上的擋齒14(如圖7所示)；當擺體5運動到導向腔對正水封腔19底部突出的排放口12時，插管13突緣完全滑離擋齒14，插管受重力作用落下，插入排放口12(如圖4所示)，連通了排放通道，擺體5就位于連通狀態(tài)。此時，活動盆座1的擺動作用面17向下與擺動連桿2脫離接觸，擺動連桿2與擺軸搖臂3處于其工作行程的上限位置。系統(tǒng)作好了排放的準備。
2、繼續(xù)上抬，傾倒過程開始，便盆內容物直接通過柔性管15落入管路，此側壁另側的作用面壓下清洗延時閉閥，噴淋嘴及管路噴水開始噴淋清洗便盆及排放通路，聯動機構使紙簍6和紙架7回放，配重4繼續(xù)參與平衡此時的上收力矩。但隨著活動盆座1上收角度的增大逐漸退出作用點。
3、上抬至接近行程結束，活動盆座1內壁上的拔管齒16插入活動插管13突緣處(如圖8所示)，隨上抬的增大，活動插管13逐漸被拔離排放口12，當活動插管13下口離開排放口12時，擺體5在重力作用下回位，插管突緣隨擺轉動而滑入擋齒14，另一邊逐漸離開拔管齒16，活動插管13在此一過程中處于拔起狀態(tài)。擺下的水封碗9隨擺體5回位，移至排放口12，其開合臂11與突筍10的相互作用隨回位而解除，碗體落下完成水封。噴淋余水進入水封集水腔循環(huán)水封用水，至清洗閥關閉?；顒优枳?由于其質心位于其活動軸后方而保持在收起閉合狀態(tài)，預置水選擇擋板回位到注水狀態(tài)(此為基本狀態(tài))。
本裝置由三大部分構成一是活動盆座，其上嵌有便盆。便盆通過柔性管15與擺體5上的活動插管13連接。便盆內沿設有噴淋嘴?；顒优枳?上表面設有活動座圈8，可視要求放下或翻上?；顒优枳?內適當位置設有拔管齒16，其作用是在收上位置時拔出插管13。為收放輕便，活動盆座尾端在一定位置設置配重4，平衡收放力矩，使其輕便靈活?；顒优枳?的收放并控制其他相關部件的聯動，完成設計構想。二是固定包容及安裝基座20。它的結構足以適應地面安裝，掛壁安裝兩種方式；其結構強度足以保證使用要求。包容及安裝基座20內設兩個腔，一個是容納配重4的配重腔18，另一個是與下述的擺式機構構成的水封腔19；水封腔19下部有管口連接排放管道。包容及安裝基座20上設有軸耳，通過銷軸連接活動盆座1以形成一體。包容及安裝基座20上開有軸孔并設有擋齒14以連接擺體5和控制擺體5上的活動插管13的落下。水封腔19內壁設有突筍10，以控制擺體5上的水封碗9的啟閉。包容及安裝基座20上并安置延時自閉閥以及擺體5聯動機構以與活動盆座1互為作用完成工作循環(huán)。三是擺動機構。它由帶有配重的擺體5、水封碗9及在擺體5內可上下運動的活動插管13構成。其作用是完成排放管路的連通與封閉。簡言之，它只在傾倒排放時才與下水管路連接，而其它時間內它處于水封狀態(tài)，以封閉源自下水管路中的異味。
綜上所述，本發(fā)明廁具的高效節(jié)水綜合效能是以獨特的收放式結構設計作為載體和基礎平臺，設計并實施無箱給水時間/流量匹配控制自動噴淋沖洗系統(tǒng)和排放通道同步自動轉換控制系統(tǒng)。在收放過程中，自動控制實現的。
權利要求
1.一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，它包括有盆座及其相連的上下水管，其特征在于在一個固定包容及安裝基座(20)上連接一個可以旋轉的活動盆座(1)；在固定包容及安裝基座(20)內，設置一個帶有活動插管(13)的擺體(5)，活動插管(13)的一端與活動盆座(1)的排放口相通。
2.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其特征在于固定包容及安裝基座(20)分有兩個腔體，一個腔體為配重腔(18)，配重腔(18)內設有配重(4)；活動盆座(1)的尾端設有掛鉤(21)，可以與配重(4)相連；另一個腔體為水封腔(19)，水封腔(19)內設置一個帶有活動插管(13)的擺體(5)。
3.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其特征在于在擺體(5)上設有一個搖臂(3)，搖臂(3)的轉動可以帶動擺體(5)轉動；在搖臂(3)的相對位置設有擺動連桿(2)，擺動連桿(2)的轉動可以帶動搖臂(3)的轉動；擺動連桿(2)的另一端要保證與活動盆座(1)側壁上的作用面(17)相接觸并使擺動連桿(2)能夠轉動。
4.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其特征在于水封腔(19)內擺體(5)的一端與水封碗(9)連接，水封碗(9)扣合在凸起的排放口(12)上，水封碗(9)上帶有一個水封碗開合臂(11)，水封碗開合臂(11)與突筍(10)相接。
5.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其特征在于活動插管(13)的頂部帶有凸起，擋齒(14)固定在基座(20)的相應位置上。
6.根據權利要求1所述的一種高效節(jié)水型全封閉收放式廁具，其特征在于活動盆座(1)上設有拔管齒(16)，拔管齒(16)在活動盆座(1)上翻的過程中能夠插入活動插管(13)的凸起處上移活動插管(13)。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種全封閉式結構的新型廁具，特別適用于民用、公共場及交通工具上所使用的坐便器。它包括有盆座及其相連的上下水管，其特征在于在一個固定包容及安裝基座上連接一個可以上下旋轉的活動盆座；在固定包容及安裝基座內，設置一個帶有活動插管的擺體，活動插管的一端與活動盆座的排放口相通。其目的是通過合理的結構設計及在此結構基礎上實施的綜合節(jié)水沖洗技術，從根本上解決長期存在的便器沖洗過量耗水問題，使便器節(jié)水及綜合使用效能得到有效提升。
文檔編號E03D11/00GK1460754SQ0313342
公開日2003年12月10日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權日2003年6月11日
發(fā)明者方海鷹, 方海燕 申請人:方海鷹, 方海燕