專利名稱：液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于衛(wèi)生間用的座便器；特別是一種采用流體轉(zhuǎn)動與控制 技術(shù)實施的液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器。
背景技術(shù)：
近年來隨著國民生活水平的日益提高，城鎮(zhèn)化生活人口急劇增加，城 鎮(zhèn)市政建設(shè)壓力也隨之加劇。城鎮(zhèn)能源消耗量每年以兩位數(shù)比值增長，在這種發(fā)展嚴峻形 勢下，許多大、中型城市的供水、供電、燃氣、交通及排放處理等基礎(chǔ)設(shè)施頻頻告急。局部地 區(qū)人民生產(chǎn)生活已經(jīng)亮出紅燈，形勢逼人。所以節(jié)能、環(huán)保的課題已刻不容緩地擺在每個國 民面前?，F(xiàn)就城鎮(zhèn)日常生活中的用水來講，每人每日用水量主要是飲食與清潔。飲食用水 量平均1.5 2升/人/日，而清潔用水是飲食用水量的幾十倍。人們每日大小便沖洗用 水量占有非常大的比重。目前我國城鎮(zhèn)人口絕大多數(shù)用的座便器，每次沖洗用水量平均在 3 6升，每日人均用于沖洗便池的水量約20升。按百萬人口城市計算，每天用于沖洗便池 的水將在2萬噸，每年730萬噸水，再則，城市污水排放與處理也必將與之相適應(yīng)，所發(fā)生的 間接成本也非常驚人。所以開發(fā)與采用節(jié)水型座便器，以降低耗水量，最大限度地節(jié)省水資 源，具有極大的社會效益與經(jīng)濟效益，具有深遠的意義。本人是液壓機械方面的工程設(shè)計人員，從事液壓機械設(shè)計數(shù)十年，取得了包括國 家實用新型專利在內(nèi)的創(chuàng)造性設(shè)計數(shù)項，均得到社會的認可。近年來通過不斷探索與研究， 發(fā)現(xiàn)城市居住人口日常用的座便器，可利用流體轉(zhuǎn)動與控制技術(shù)以達到?jīng)_洗便池及節(jié)水的 共同目的。實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種節(jié)水顯著的液力翻 轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器。本實用新型解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案如下一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便 器，包括座便器主體，環(huán)形座墊與蓋板，進水管，出水管；其特征在于它還包括液壓缸，排 污閥，控制閥，座便器主體排污口處設(shè)有排污閥容腔；液壓缸缸體固定在座便器主體外面， 液壓缸活塞桿端絞鏈式連接有撥叉；排污閥包括排污閥芯與排污閥體，排污閥體安裝于排 污閥容腔，排污閥芯安裝于排污閥體內(nèi)，排污閥將座便器主體排污口與排污管道相連接，排 污閥芯端部設(shè)有方軸，方軸上固定安裝有曲柄，曲柄一端固定復(fù)位彈簧，另一端與撥叉接觸 式連接；座便器主體外面固定有限位板，限位板與撥叉滑移接觸式連接；控制閥安裝在進 水管與出水管管路上。控制閥用于控制液壓缸的運動軌跡，進而完成沖洗便池的功能。排污閥芯設(shè)有與排污閥芯相貫的閥芯排管，排污閥體徑向設(shè)有一個閥體通孔，閥 芯排管的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排污口，閥體通孔同向固定安裝對接 在排污管道口。因液壓缸活塞桿端絞鏈式連接著撥叉，曲柄一端與撥叉接觸式連接，控制閥控制 液壓缸，當(dāng)開啟控制閥，在壓力水的作用下液壓缸活塞桿端進行往復(fù)直線運動時，安裝在液 壓缸活塞桿端的撥叉推動曲柄相對軸心作旋轉(zhuǎn)運動，因排污閥芯端部設(shè)有方軸，固定在方 軸上的曲柄使排污閥芯實現(xiàn)開啟與閉合，即閥芯排管管口與閥體通孔的重合或相悖。液壓缸活塞桿在壓力水的作用下運動的同時，液壓缸無桿容腔的出水口形成一定壓力水，經(jīng)出 水管排入座便器主體設(shè)有的環(huán)形噴水口，沖洗便池。通常座便器用水只是完成了水的沖洗功能，而未利用具有一定壓力和可控制的液 體流動同時也是一種動力能量的功能。本實用新型采用自來水作為液壓缸動力，驅(qū)動座便 器排污口的排污閥機械裝置，使之在人為和機械的控制下進行排污閥的開啟與閉合，從而 達到糞便傾倒和沖洗便池共同目的，用極少量的水將糞便沖入下水道的功能。本實用新型改變了傳 水道封堵濁氣一放少量預(yù)留水，備下次使用的工作過程功能。本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)增壓定量排水，通過試驗每次用水量只有1. 75升，并且用水 量的控制非常精確，同現(xiàn)階段座便器相比，節(jié)水60% 75%，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、易操 作、易維護、易清洗，能適用于不同水壓的實用要求，造價低廉，經(jīng)濟實用，普及性強；具有良 好的經(jīng)濟效益和巨大的社會效益。


圖1是本實用新型的主體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實用新型的主體結(jié)構(gòu)的側(cè)面剖視圖，圖3是本實用新型的主體結(jié)構(gòu)的正面剖視圖，圖4a至圖4f是液壓桿伸出尺寸與排污閥芯旋轉(zhuǎn)位置的對應(yīng)關(guān)系圖，圖5本實用新型的液壓原理圖。圖中1_座便器主體，101-排污閥容腔，102-座便器底座，2-液壓缸，201-液壓缸 缸體，202-液壓缸活塞桿，203-有桿容腔，204-無桿容腔，3-控制閥，4-撥叉，401-固定轉(zhuǎn) 輪，5-定位靠板，6-液動曲柄，7-護蓋，8-復(fù)位彈簧，9-環(huán)形座墊，10-蓋板，11-排污閥體， 12-排污閥芯，121-方軸，122-閥芯排管，13-環(huán)形噴水口，14-手動曲柄，15-進水管，16-出 水管，17-排污管道，18-密封填料。
具體實施方式
如圖1至圖3所示一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，包括座便器主 體1，環(huán)形座墊9與蓋板10，進水管15，出水管16 ；其特征在于它還包括液壓缸2，排污閥， 控制閥3，座便器主體1排污口處設(shè)有排污閥容腔101 ；液壓缸缸體201固定在座便器主體 1外側(cè)面水平位置，液壓缸活塞桿202端絞鏈式連接有撥叉4 ；排污閥包括排污閥芯12與排 污閥體11，排污閥體11安裝于排污閥容腔101，排污閥芯12安裝于排污閥體11，排污閥將 座便器主體排污口與排污管道17相連接，排污閥芯12端部設(shè)有方軸121，方軸121上固定 安裝有液動曲柄6，液動曲柄6 —端固定復(fù)位彈簧8，復(fù)位彈簧8另一端固定于座便器底座 102，液動曲柄6另一端與撥叉4接觸式連接；座便器主體1外側(cè)面固定有限位板5，撥叉4 設(shè)有固定轉(zhuǎn)輪401，固定轉(zhuǎn)輪401與定位板5滑移接觸式連接，當(dāng)液壓缸活塞桿202直線運 動時，固定轉(zhuǎn)輪401貼靠在定位板的下面進行滑動；定位板5與固定轉(zhuǎn)輪401的接觸面是凹 凸結(jié)構(gòu)，凹凸結(jié)構(gòu)能確定撥叉的適時旋轉(zhuǎn)角度，進而達到開啟、閉合排污閥芯和液壓缸活塞 桿往復(fù)運動，適時排出水沖洗便池形成時間差，滿足使用要求。參見圖5 控制閥3安裝在 進水管15與出水管16管路上。排污閥芯12固設(shè)有與排污閥芯12相貫的閥芯排管122，排污閥體11徑向設(shè)有一 個閥體通孔，閥芯排管122的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排污口，閥體通 孔同向固定安裝對接在排污管道17。當(dāng)排污閥芯12作士90°旋轉(zhuǎn)運動時，實現(xiàn)排污閥體11徑向設(shè)有的閥體通孔與閥芯排管122管口的重合或相悖，即開啟或閉合。安裝時，要使開啟時，即排泄座便器主體中的污物時，讓閥芯排管122與地面垂 直，可以利用重力作用盡快將污物排入排污管道。復(fù)位彈簧的作用是當(dāng)排污閥芯12在旋轉(zhuǎn)大于45°時，彈簧的推力將排污閥芯快 速轉(zhuǎn)至90°，使排污閥芯快速開啟，隨之糞便迅速進入排污管道17，繼而液壓缸2排水，通 過環(huán)形噴水口 13沖洗便池。液壓缸2往復(fù)運動一次，即完成排污閥芯12的開啟與閉合一 個周期。復(fù)位彈簧8機構(gòu)還有助于排污閥芯12實現(xiàn)快速閉合，使液壓缸2在排污閥芯12 閉合后排出的水滯留在便池底部，為下次潤滑便池、稀釋糞便及利于沖洗做好準備。為了保證排污閥芯12隨方軸121輕快地轉(zhuǎn)動，排污閥芯12最好是空腔結(jié)構(gòu)。為了在停水或利用洗衣服、洗菜等生活廢水沖洗座便器，在排污閥芯12的另一端 裝有手動曲柄14。如需用生活廢水沖洗座便器，則先將撥叉4向側(cè)面翻轉(zhuǎn)后，人為操作手動 曲柄14開啟或閉合排污閥芯12，進行沖洗。環(huán)形坐墊9和蓋板10的水平翻轉(zhuǎn)極限角度是110°，其功能是人在使用座使器時 翻轉(zhuǎn)方便穩(wěn)定。為了保護排污閥干凈清潔，排污閥體11兩端裝有護蓋7，護蓋7螺紋連接在排污閥 體11兩端。為了強化密封和定位效果，在排污閥體11與排污閥容腔101之間裝有密封填料 18。液壓缸活塞桿202在壓力水的作用下實現(xiàn)直線運動，桿端撥叉4驅(qū)動液動曲柄6 進行向心旋轉(zhuǎn)運動。液壓缸2在控制閥3的操作下實現(xiàn)排污閥體11開啟、閉合以及液體流 動方向的轉(zhuǎn)換。如圖5所示控制閥3是商業(yè)途徑得到的旋動式三位四通液壓換向閥，旋動 式三位四通液壓換向閥的P 口與自來水進水管15連接，T 口與環(huán)形噴水口 13連接，A 口與 液壓缸的有桿容腔203連接，B 口與液壓缸的無桿容腔204連接。P 口為自來水進水壓力 口，T 口為排出口，T 口是非壓力口，A、B 口分別為液壓缸2進、出水口。無論液壓缸活塞桿 202向前后任何一個方向運動，無桿容腔204和有桿容腔203的排水必將通過控制閥3流 入環(huán)形噴水口 13，進入便池實現(xiàn)沖洗糞便的功能。其原理在于旋動式三位四通液壓換向閥 閥芯在中位，即ο位時，換向閥為關(guān)閉狀態(tài)，即四個管路不通；如廁后，當(dāng)人為旋動換向閥手 柄，換向閥閥芯換至右邊，即a位時，P 口與A 口相通，T 口與B 口相通，液壓缸有桿容腔從A 口進入的壓力水，使液壓缸活塞右移，液壓缸活塞桿縮回，B 口水排出通過換向閥經(jīng)T 口排 入座便器主體；當(dāng)液壓缸活塞桿縮回至極限，在限位板5機械限位的作用下，換向閥閥芯自 動換向至左邊，即b位時，P 口與B 口相通，T 口與A 口相通，液壓缸A 口進入的壓力水使液 壓缸活塞左移，液壓缸活塞桿伸出，A 口水排出通過換向閥經(jīng)T 口排入座便器；當(dāng)液壓缸活 塞桿伸出至極限，在限位板機械限位的作用下?lián)Q向閥閥芯自動換向至中位，即ο位，換向閥 關(guān)閉。一個沖洗周期完畢。圖4a至4f是液壓缸活塞桿202伸出尺寸與排污閥芯12旋轉(zhuǎn)角度的對應(yīng)關(guān)系示 意圖，圖4a至4f所示為一個沖洗便池全過程，圖中所標注液壓缸2桿端伸出或縮回距離與 排污閥芯12旋轉(zhuǎn)角度運動過程的確定關(guān)系，以及復(fù)位彈簧8的作用力體現(xiàn)。定位靠板5固 定在座便器主體側(cè)面，與液壓缸2桿端行程軌跡平行，其作用是撥叉4在撥動排污閥芯12 旋轉(zhuǎn)并適時調(diào)整撥叉4角度。
5[0030] 圖4a液壓缸活塞桿202完全伸出，液動曲柄6為0°，復(fù)位彈簧8釋放至極限， 即排污閥芯12完全關(guān)閉；圖4b液壓缸活塞桿202回縮63. 5mm，此時液壓缸活塞桿202完 成50 %回程，液動曲柄6旋轉(zhuǎn)45°，復(fù)位彈簧8壓縮至極限，排污閥芯12開啟50 %狀態(tài)； 圖4c液壓缸活塞桿202回縮95. 25mm,此時液壓缸活塞桿202完成75 %回程，液動曲柄6 旋轉(zhuǎn)90°，復(fù)位彈簧8釋放至極限，排污閥芯12完全開啟狀態(tài)；液壓缸活塞桿202再回縮 31. 75mm，液壓缸活塞桿202完成100%回程；圖4d液壓缸活塞桿202伸出31. 75mm，此時液 壓缸活塞桿20 2完成25%進程，液動曲柄6與復(fù)位彈簧8與圖4c狀態(tài)相同，排污閥芯12完 全開啟狀態(tài)；圖4e液壓缸活塞桿202伸出63. 5mm，此時液壓缸活塞桿202完成50%進程， 液動曲柄6旋轉(zhuǎn)-45°，復(fù)位彈簧8壓縮至極限，排污閥芯12閉合50% ；圖4f液壓缸活塞 桿202伸出95. 25mm,液壓缸活塞桿202完成75%進程，液動曲柄6旋轉(zhuǎn)-90°，復(fù)位彈簧8 釋放至極限，排污閥芯12完全關(guān)閉狀態(tài)；液壓缸活塞桿202再伸出31. 75mm ；液壓缸活塞桿 202完成100%回程。
權(quán)利要求一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，包括座便器主體，環(huán)形座墊與蓋板，進水管，出水管；其特征在于它還包括液壓缸(2)，排污閥，控制閥(3)，座便器主體(1)排污口處設(shè)有排污閥容腔(101)；液壓缸缸體(201)固定在座便器主體(1)外面，液壓缸活塞桿(202)端絞鏈式連接有撥叉(4)；排污閥包括排污閥芯(12)與排污閥體(11)，排污閥體(11)安裝于排污閥容腔(101)，排污閥芯(12)安裝于排污閥體(11)內(nèi)，排污閥將座便器主體排污口與排污管道(17)相連接，排污閥芯(12)端部設(shè)有方軸(121)，方軸(121)上固定安裝有液動曲柄(6)，液動曲柄(6)一端固定復(fù)位彈簧(8)，液動曲柄(6)另一端與撥叉(4)接觸式連接；座便器主體(1)外面固定有限位板(5)，限位板(5)與撥叉(4)滑移接觸式連接；控制閥(3)安裝在進水管(15)與出水管(16)管路上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于排污閥芯(12)固 定裝有與排污閥芯(12)相貫的閥芯排管(122)，排污閥體(11)徑向設(shè)有一個通孔，閥芯排 管(122)的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排污口，閥體通孔同向?qū)影惭b在 排污管道(17)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于撥叉(4)設(shè)有固 定轉(zhuǎn)輪(401)，固定轉(zhuǎn)輪(401)與定位板(5)滑移接觸式連接，定位板(5)的接觸面是凹凸結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于控制閥(3)是旋 動式三位四通液壓換向閥，旋動式三位四通液壓換向閥的P 口與自來水進水管(15)連接， T 口與環(huán)形噴水口(13)連接，A 口與液壓缸的有桿容腔(203)連接，B 口與液壓缸的無桿容 腔(204)連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于排污閥體(11)兩 端裝有護蓋(7)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于排污閥芯(12)是 空腔結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于排污閥芯(12)的 另一端裝有手動曲柄(14)。
8.如權(quán)利要求1至7任意一項所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于排 污閥體(11)與排污閥容腔(101)之間裝有密封填料(18)。
9.如權(quán)利要求8所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于液壓缸缸體(201) 固定在座便器主體(1)外面的左或右側(cè)面。
10.如權(quán)利要求9所述的一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，其特征在于環(huán)形坐墊(9)和 蓋板(10)的水平翻轉(zhuǎn)極限角度是110°。
專利摘要本實用新型涉及一種液力翻轉(zhuǎn)閥式節(jié)水座便器，包括座便器主體，液壓缸，排污閥，控制閥；液壓缸缸體固定在座便器主體外面，液壓缸活塞桿端絞鏈式連接有撥叉；排污閥包括排污閥芯與排污閥體，排污閥體安裝于排污閥容腔，排污閥芯安裝于排污閥體，排污閥將座便器主體排污口與排污管道相連接，排污閥芯端部設(shè)有方軸，方軸上固定安裝有曲柄，曲柄一端固定復(fù)位彈簧，另一端與撥叉接觸式連接；座便器主體外面固定有限位板，限位板與撥叉接觸式連接；控制閥安裝在進水管與出水管路上?？刂崎y用于控制液壓缸的運動軌跡，進而完成沖洗便池的功能。它節(jié)水60％～75％，結(jié)構(gòu)簡單、易操作、易維護、易清洗、造價低廉，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
文檔編號E03D5/012GK201730176SQ201020200568
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者劉杰 申請人:劉杰;李建