專利名稱：水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖便器，尤其是水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，屬于日常生活用品(節(jié)水)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在家庭、賓館所用的沖便器多半為常壓?jiǎn)螜n沖便器，不論是大小便每次需7-8升的水量，水的浪費(fèi)很大。近幾年市場(chǎng)出現(xiàn)大量的常壓二檔坐便器，即沖洗大小便采取不同的水量，多半為3升/6升，水量仍然偏多。由于溝槽式便池結(jié)構(gòu)適用、便于管理，廣泛用于公廁、單位、院校公共衛(wèi)生間，它利用高位水箱結(jié)構(gòu)配用虹吸式落水閥，由于無(wú)人用廁也定時(shí)放水沖洗，因此水的浪費(fèi)很大。雖然也出現(xiàn)不少電控裝置，但均因難以適應(yīng)環(huán)境，幾乎均被淘汰。目前溝槽式便池多數(shù)已變?yōu)椤昂祹?，有的靠人工控制，極不方便。近來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)一種壓力坐便器，及檢索到國(guó)內(nèi)相關(guān)發(fā)明，由于采用固定的容積水箱及單檔結(jié)構(gòu)，節(jié)水效果仍然不夠理想，因?yàn)閷?duì)于有壓力沖洗水量會(huì)隨自來(lái)水的壓力變化而變化，水壓高時(shí)沖洗水量增多，水壓低時(shí)沖洗水量減少，這一規(guī)律與我們期望節(jié)水愿望相反，以及用次遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于大水用次的小水、卻用了與大水相同的水量，以上的缺陷為我們進(jìn)一步提高節(jié)約用水留下很大的空間。

發(fā)明內(nèi)容
水是我國(guó)三大戰(zhàn)略資源之一，然而我國(guó)卻是一個(gè)水資十分匱乏的國(guó)家，人均占有量不足世界人均占有量的四分之一，現(xiàn)已有四百余個(gè)城市面臨缺水的威脅，已經(jīng)影響到人們?nèi)粘Ｉ詈徒?jīng)濟(jì)發(fā)展，國(guó)家耗巨資實(shí)施南水北調(diào)工程。在城市中生活耗水量占整個(gè)耗量占了50％以上，而沖廁耗水又占了生活用水量的一半以上，如何降低沖廁用水量已是當(dāng)務(wù)之急，創(chuàng)新的目的不僅提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，由于采用水型技術(shù)方案和浮桶式組合沖洗閥，它與予調(diào)螺桿和水量調(diào)控結(jié)構(gòu)組成的壓力沖便器，使其更科學(xué)，技術(shù)更先進(jìn)。
總體技術(shù)方案是用一個(gè)密封的水箱，實(shí)際它是一個(gè)儲(chǔ)水池，在其中又設(shè)置一個(gè)密封調(diào)水桶，利用其自身高低位置變化來(lái)改變自身的儲(chǔ)水容積。根據(jù)自來(lái)水平均來(lái)水壓力在使用前人工對(duì)調(diào)水桶的位置進(jìn)行調(diào)整，實(shí)際上是對(duì)調(diào)水桶容積進(jìn)行自上而下予先調(diào)整，是調(diào)容的第一步，在此基礎(chǔ)上利用安裝在水箱之上的二檔手柄，對(duì)調(diào)水桶位置進(jìn)行再控制。為使調(diào)水桶上升或下降輕松自如，在設(shè)計(jì)上采用了全水封調(diào)水桶體，閥座采用凸起式使其與水箱之間形成永遠(yuǎn)流不去的水(死水)。不論調(diào)水桶是上升或下降，其下端始終浸入死水中，再通過(guò)設(shè)在水箱頂部的排氣閥通過(guò)上升的水位將調(diào)水桶與水箱之間空氣排出，使其形成真空，此后桶體與水箱之間永遠(yuǎn)充滿水——即形成水型，它與同金屬型、砂型等固體模型一樣具有不可壓縮性，它又具備隨和性、伺服性等特殊優(yōu)點(diǎn)。調(diào)水桶上升，水型中的水通過(guò)調(diào)水桶周邊與水箱之間的水流通道進(jìn)入調(diào)水桶，調(diào)水桶下降時(shí)，調(diào)水桶中的水又返回到水型中。由于水型的形成使調(diào)水桶內(nèi)外壓力相等，此時(shí)調(diào)水桶好比一個(gè)游動(dòng)體(它多方面意義后再述)，其中一點(diǎn)會(huì)使移動(dòng)調(diào)水桶體所需的力極小，才使得采用不同的調(diào)檔結(jié)構(gòu)移動(dòng)調(diào)水桶的方案變?yōu)榭赡?。如果調(diào)水桶的下端并非始終浸入死水中，除掉排氣閥，則在二者之間形成輔助儲(chǔ)水池，該池除具有可壓縮外，其間的水在調(diào)水桶之外，特別是調(diào)水桶處在下方(小水位置，用次最多)，也是二者之間容積最大的時(shí)候，此時(shí)這些“編外”的儲(chǔ)水量最大，而它又不受控制，因此會(huì)造成不必要浪費(fèi)。而水型一旦形成，其中的水即使在排水沖洗結(jié)束時(shí)，仍會(huì)待在原處。而輔助儲(chǔ)水池則不同，每個(gè)循環(huán)其中的水都會(huì)隨往水箱進(jìn)水而進(jìn)入，又會(huì)因排出沖洗而排出。因此該方案是不可取的。由于設(shè)計(jì)了浮桶式組合沖洗閥，采用了浮桶式閥芯和位移式密封結(jié)構(gòu)等四項(xiàng)技術(shù)措施，才使得外排水結(jié)構(gòu)變?yōu)榭赡埽撮y體內(nèi)的水通過(guò)閥芯與閥體之間通道排出。由于該結(jié)構(gòu)，閥體頂部設(shè)計(jì)成封頂式，它為封頂式調(diào)水桶結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。本壓力沖便器的積極效果，如與壓力水道坐便體配套使用，較現(xiàn)行壓力沖便器(固定容積、單檔)節(jié)水20％以上。較常壓二檔坐便器節(jié)水35％以上，較高位水箱結(jié)構(gòu)節(jié)水40％以上。


圖1、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(A型)總裝與關(guān)鍵結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2、為圖1俯視圖。
圖3、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(A型)的使用圖。
圖4、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(A型)與坐便體水箱配套使用圖。
圖5、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(A型)總結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6、單向閥。
圖7、為圖5E-E剖面圖。
圖8、為圖5C放大圖。
圖9、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(B型)。
10、調(diào)水閥。
圖11、單向儲(chǔ)水閥。
圖12、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(C型)。
圖13、為圖12俯視圖。
圖14、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(C型)使用圖。
圖15、為圖14坐便體水箱俯視圖。
圖16、調(diào)控閥。
圖17、水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(C型)調(diào)水閥結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
技術(shù)方案是通過(guò)以下途徑實(shí)現(xiàn)的，實(shí)施例見(jiàn)圖1、5一種水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器(A型)含水箱(1)、沖洗閥(3)、排水閥(2)、單向閥(4)，水型設(shè)在水箱(1)、調(diào)水桶(5)和凸起式閥座(302)、閥芯(312)之間；調(diào)水桶(5)由全由水封桶體(501)、予調(diào)螺桿(502)、二檔手柄(505)組成，水箱與閥座、閥體、閥芯之間沒(méi)有儲(chǔ)水池(死水)(508)，全水封桶體(501)的下端始終浸入死水中，桶體(501)與水箱(1)的周邊設(shè)有水流通道(503)(也是水型一部分)；沖洗閥為浮桶式組合沖洗閥(3)，由浮桶式閥芯(312)，封頂式閥體(303)、凸起式閥座(302)、位移式密封圈(306)、定位圈(305)、緊定圈(307)、端面密封圈(309)組成，其中浮桶式閥芯處于閥座與閥體均勻分布的多條縱向筋組成的型腔(316)中見(jiàn)圖7，它由閥芯體(304)和端頭(308)組成，且在浮桶式閥芯和封頂式閥體之間設(shè)有排水通道(316)，位移式密封圈(306)固定在閥體排水口之上，并貼靠在閥芯下端面上見(jiàn)圖8，閥體下方開(kāi)設(shè)排水口(313)，閥體上下分別設(shè)置進(jìn)排氣小孔(310)和進(jìn)水小孔(311)，閥體側(cè)面設(shè)有排水控制孔(314)，凸起式閥座(312)上設(shè)有沖洗排水孔(315)，閥體、閥座、閥芯、端面密封圈組成排水閥，閥體、閥芯、位移式密封圈，定位圈、緊定圈組成單向位移排水閥見(jiàn)圖8，因此浮桶式?jīng)_洗閥實(shí)際上是一個(gè)組合閥；單向閥(4)設(shè)在水箱的進(jìn)水管路中見(jiàn)圖5，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖6，由端頭(401)、密封(402)、閥芯(403)、彈簧(404)、閥體(405)組成；排水閥(2)見(jiàn)圖5，主要由杠桿(201)、排水管(204)、彈簧(205)、密封圈(206)、閥體(207)、托架(212)、拉桿(209)、“T”形螺桿(211)、排水手柄(210)組成；排氣閥(6)，設(shè)在水箱頂部，由排氣塞(601)和密封圈(602)組成。設(shè)在水箱進(jìn)水管路中的單向閥(4)作用防止水箱水倒流到系統(tǒng)管路中又可以將系統(tǒng)中最大自來(lái)水壓力儲(chǔ)存在水箱內(nèi)。排水孔(315)旁邊設(shè)有進(jìn)氣口(7)。
浮桶式組合沖洗閥(3)的工作過(guò)程見(jiàn)圖5，水箱無(wú)水時(shí)，端面密封圈(309)將排水孔(315)封閉，由于閥芯(312)下邊水壓及自身質(zhì)量向下壓力大于閥芯(312)向上浮力，此時(shí)閥芯不會(huì)升起，隨著水位升高，密封的水箱內(nèi)壓力不斷升高，水箱內(nèi)壓力水和氣體經(jīng)閥體(303)進(jìn)排氣小孔(310)和進(jìn)水小孔(311)進(jìn)入閥腔(316)內(nèi)，對(duì)閥芯產(chǎn)生向下壓力，并隨水位升高水箱內(nèi)壓力更大，閥芯(312)會(huì)牢牢貼壓在排水孔端面上。當(dāng)進(jìn)水壓力與水箱內(nèi)壓力相等時(shí)進(jìn)水停止。只要按動(dòng)排水手柄(210)打開(kāi)排水閥，閥體(303)腔內(nèi)(316)水壓降低，位移式密封圈(306)緊貼在閥芯(312)端面上，此時(shí)二者組成位移式單向閥，阻斷了高壓水進(jìn)入閥腔(316)內(nèi)，位移密封圈(306)隨閥芯(312)一同上升，由于排水孔采取端面密封，只要閥芯少許向上移動(dòng)，立即解除密封(排水)，閥芯在浮力與水壓作用下快速上升，當(dāng)上升距離達(dá)到一定時(shí)，位移式密封圈解除密封，閥芯快速上升閥腔(316)內(nèi)余水從排水通道(316)排出，閥芯(312)停靠在閥體(303)的頂壁上。當(dāng)水箱(1)內(nèi)的水位下降至對(duì)閥芯(312)產(chǎn)生浮力與閥芯質(zhì)量相等時(shí)，閥芯隨水位一同下降直至將排水孔關(guān)閉，如果調(diào)水桶內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓空氣從進(jìn)氣口(7)進(jìn)入調(diào)水桶內(nèi)予以補(bǔ)充。
平時(shí)二檔手柄處在水平位置——調(diào)水桶在下方，小水水量，用大水時(shí)入廁后首先抬起二檔手柄，調(diào)水桶自行升起，桶內(nèi)儲(chǔ)水量增多，用廁后待沖洗閥關(guān)閉之后，再將二檔手柄壓下待用。水型總是伴隨著調(diào)水桶動(dòng)作。當(dāng)調(diào)水桶處于靜止時(shí)，水型亦靜止不動(dòng)即使調(diào)水桶周邊壓力變化，亦是如此。它是一個(gè)可變又不變的由水組成的特殊型體。任何時(shí)候調(diào)水桶內(nèi)外壓力都是相等的，這樣調(diào)水桶可以設(shè)計(jì)薄壁結(jié)構(gòu)，節(jié)省材料。二是二者非直接接觸節(jié)省制造加工費(fèi)用；三是避免對(duì)兩者材料的特殊要求；四是由于移動(dòng)調(diào)水桶所需的力很小，因此調(diào)水閥體積小，而且調(diào)水動(dòng)作靈活；五是調(diào)水桶的形狀不受限制；由于設(shè)計(jì)了浮桶組合沖洗閥，實(shí)際上是排水閥與單向位移排水閥的組合閥，由于浮動(dòng)式閥芯定位在閥座與閥體均勻分布多條縱向筋組成型腔(水流通道)中，閥芯運(yùn)動(dòng)摩擦力極小，位移式密封圈它與閥芯配合既起到單向閥作用，又不影響閥芯關(guān)閉排水孔。排水孔采取端面密封，一是它不產(chǎn)生軸向摩擦力，二是閥芯少許上升立即解除密封，它與位移式密封圈結(jié)構(gòu)相互配合互不干擾，既不干擾各自密封又不干擾各自解除密封。使浮桶組合沖洗閥能作到開(kāi)啟與關(guān)閉不依賴水壓與彈簧，可以依賴浮力升起，又能依靠自身質(zhì)量下落關(guān)閉。擴(kuò)大了自來(lái)水壓力的使用范圍。
如果將二檔手柄改換成調(diào)水閥，再增設(shè)一個(gè)單向儲(chǔ)水閥，可組成水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水量壓力沖便器見(jiàn)圖9。調(diào)水閥結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖10，由活塞桿(503)(它與予調(diào)螺桿共用)、閥體(701)、彈簧(702)、活塞(703)、端蓋(706)、鎖用螺母(705)、卡環(huán)(704)組成，單向儲(chǔ)水閥設(shè)在調(diào)水閥的進(jìn)水管路中，見(jiàn)圖9，結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖11，由閥體(807)、閥芯(806)、彈簧(808)、位移密封圈(804)、儲(chǔ)水室(812)組成。使用前根據(jù)環(huán)境平均水壓選用相應(yīng)強(qiáng)度彈簧(808)。調(diào)水閥它是由水壓控制的，水壓高時(shí)，調(diào)水桶下降，沖洗水量降低，水壓低時(shí)，調(diào)水閥在彈簧作用下，活塞上升——調(diào)水桶升起，沖洗水量增多。單向儲(chǔ)水閥的作用是防止進(jìn)入調(diào)水閥中的水回流管路中，同時(shí)又不干擾管路中的實(shí)際水壓對(duì)調(diào)水閥進(jìn)行控制。
如果在自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力沖便器中調(diào)水閥旁邊安裝一個(gè)調(diào)控閥，則組成水控二檔水量壓力沖便器，見(jiàn)圖17。調(diào)控閥它實(shí)際上是一個(gè)二位三通閥，它對(duì)調(diào)水閥的進(jìn)、排水進(jìn)行控制，見(jiàn)圖16。該閥由下閥體(603)、彈簧(604)、閥芯(608)、上閥體(609)、調(diào)控手柄(613)組成。平時(shí)，調(diào)控閥手柄(613)處在水平位置即小水位置。當(dāng)用大水時(shí)，入廁后首先將手柄(613)抬起，閥芯(608)在彈簧(603)作用下，首先關(guān)閉進(jìn)水然后再打開(kāi)排水，調(diào)水桶上升處大水位置上，桶內(nèi)留用水量增多。用廁后，按動(dòng)排水手柄(210)，即開(kāi)始沖廁，待沖洗結(jié)束后，再壓下手柄(613)，目的是讓調(diào)水桶內(nèi)留有最大的空氣儲(chǔ)存空間。如果在關(guān)閉之前桶內(nèi)出現(xiàn)輕度負(fù)壓，空氣則從進(jìn)氣孔(7)進(jìn)入調(diào)水桶內(nèi)予以補(bǔ)充。
上述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)壓力沖便器(A型)，實(shí)際是利用二檔手柄直接控制調(diào)水桶的位置，獲得所需沖洗水量的壓力沖便器。也可以稱著直控二檔水量壓力沖便器。
上述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)壓力沖便器(B型)，實(shí)際是用調(diào)水閥取代二檔手柄，利用波動(dòng)的自來(lái)水壓力對(duì)調(diào)水桶位置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，獲得所需的水量，也可以稱著水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水量壓力沖便器。
上述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)壓力沖便器(C型)，實(shí)際是在調(diào)水閥的管路中設(shè)置一個(gè)調(diào)控閥，即對(duì)調(diào)水閥的進(jìn)、排水進(jìn)行控制以實(shí)現(xiàn)分檔沖廁，也可以稱著水控二檔水量壓力沖便器。
A、B、C三型壓力沖便器是水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)壓力沖便器的基本組成形式。均具有水型結(jié)構(gòu)，浮桶式組合沖洗閥和予調(diào)容積結(jié)構(gòu)。只是根據(jù)不同的使用環(huán)境，對(duì)第二步調(diào)容方式作些改變而已。
水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器構(gòu)思獨(dú)特，結(jié)構(gòu)新穎，節(jié)水顯著，成本低，便于大批量生產(chǎn)，是家庭、賓館及公廁溝槽式便池理想的沖便器具。
權(quán)利要求
1.一種水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，含水箱(1)、沖洗閥(3)、排水閥(2)、單向閥(4)，其特征在于在水箱(1)、調(diào)水桶(5)、閥體(303)及閥座(302)之間設(shè)有水型(506)；調(diào)水桶(5)由全水封桶體(501)、予調(diào)螺桿(502)、二柄手柄(505)組成，水箱(1)、閥座(302)、閥芯(312)之間設(shè)有儲(chǔ)水池(508)——死水，全水封桶體下端始終浸在死水中，水箱(1)與調(diào)水桶周邊設(shè)有水流通道(503)；沖洗閥(3)為浮桶式組合沖洗閥，由浮桶式閥芯(312)、閥體(303)、閥座(302)、位移式密封圈(306)、端面密封圈(309)組成，閥芯處在閥座(302)和閥體(303)均勻分布多條縱向筋組成的型腔(水流通道)(316)中，位移式密封圈(306)固定在閥體(303)上并貼靠在閥芯(312)的下端面上，閥體下方設(shè)有排水口(313)、閥體上下分別設(shè)置進(jìn)排氣小孔(310)和進(jìn)水孔(311)，閥體(303)設(shè)置一個(gè)排水控制孔(314)，閥座(302)上設(shè)有排水孔(315)；排氣閥(6)設(shè)在水箱上頂部；排水孔(315)旁邊設(shè)有進(jìn)氣口(7)；二檔手柄設(shè)在水箱頂部與予調(diào)螺桿相連，調(diào)水閥亦可設(shè)置在二檔手柄位置上，與予調(diào)螺桿相連，它由活塞桿(503)、閥體(701)、彈簧(702)、卡環(huán)(704)組成；單向儲(chǔ)水閥它設(shè)在調(diào)水閥的進(jìn)水管路中，主要由閥體(807)、閥芯(806)、彈簧(808)、位移密封圈(804)、儲(chǔ)水室(812)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的浮桶式?jīng)_洗閥可與水型、水箱、調(diào)水桶、二檔手柄、予調(diào)螺桿、排水閥、排氣閥、單向閥組成直控二檔水量壓力沖便器，即A型水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器。
3.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的二檔手柄(505)可以換成調(diào)水閥，則可組成水壓自動(dòng)調(diào)節(jié)水量壓力沖便器，即B型水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器。
4.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的調(diào)水閥可以在其管路增設(shè)一個(gè)調(diào)控閥，即可組成水控二檔水量壓力沖便器，即C型水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器。
5.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的浮桶式組合沖洗閥可與水箱、單向閥、排水閥組成固定容積壓力沖便器。
6.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的排水閥，亦可安裝在水箱之外，對(duì)沖洗閥進(jìn)行遙控。
7.如權(quán)利要求1所述的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，其特征在于所述的浮桶式組合沖洗閥亦可安裝在常壓水箱中工作。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種適合日常生活用的水型浮桶兩步水量調(diào)節(jié)式壓力沖便器，它含水箱、沖洗閥、排水閥，在水箱、調(diào)水桶及閥座之間設(shè)有水型，它與全水封桶體、予調(diào)螺桿、二檔手柄、調(diào)水閥、調(diào)控閥組成的水桶調(diào)容系統(tǒng)，可以輕松的對(duì)水桶容積進(jìn)行予調(diào)節(jié)、自動(dòng)調(diào)節(jié)和二檔水量調(diào)節(jié)；沖洗閥由浮桶式閥芯和位移密封圈等組成，可以靠浮力開(kāi)啟，又可靠自身質(zhì)量下落關(guān)閉。較常壓二檔沖便器節(jié)水35％，較固定容積單檔壓力沖便器節(jié)水20％，較高位水箱結(jié)構(gòu)節(jié)水40％。
文檔編號(hào)E03D1/02GK1727589SQ20041004660
公開(kāi)日2006年2月1日 申請(qǐng)日期2004年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月28日
發(fā)明者蔡維新 申請(qǐng)人:蔡維新