專利名稱：低耗水量的沖水機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般是指一種沖水機(jī)構(gòu)，尤其是指一種適用于沖洗抽水馬桶的沖水機(jī)構(gòu)，該沖水機(jī)構(gòu)在每次沖洗過(guò)程中的用水量少于常用的抽水馬桶沖水機(jī)構(gòu)。
用于沖洗抽水馬桶的常用沖水機(jī)構(gòu)通常使用二種不同方法之一來(lái)沖走馬桶中的污物。第一種方法是，利用虹吸作用造成真空以將便盆里的水和污物吸進(jìn)排水管道并用干凈的水重新充入便盆。第二種方法是通常家庭所用的，在馬桶上的水箱中裝入預(yù)定量的水，當(dāng)水從水箱中放出時(shí)，產(chǎn)生一股高速水流將便盆中的水和污物沖進(jìn)排水管道且用干凈的水重新充入便盆。第二種方法是依靠水的重力來(lái)沖洗且將水重新注入便盆。
由于僅利用水的重力來(lái)沖洗和將水重新注入便盆，所以用這種常規(guī)系統(tǒng)的常用抽水馬桶在每次沖洗過(guò)程時(shí)需用約14至16升水。由于對(duì)節(jié)約用水普遍關(guān)心和逐漸增加的要求降低沖洗抽水馬桶用水量的立法條文，開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用合適的沖水機(jī)構(gòu)已成為迫切的需要，以確實(shí)減少?zèng)_洗抽水馬桶的用水量。然而，搞出某種新的適用于現(xiàn)有水箱式抽水馬桶的沖洗設(shè)備也是同樣重要的。
有人試圖通過(guò)增加抽水馬桶水箱內(nèi)的水的壓力來(lái)減少用水量。美國(guó)專利第3677294號(hào)和第3817279號(hào)揭示了一個(gè)這種系統(tǒng)，這些專利中揭示的系統(tǒng)利用貯壓器，使其初始充以壓力為大氣壓的空氣，而后再充入較高壓力的水，這樣壓縮初始充入水箱中的空氣。在沖洗過(guò)程中，空氣快速膨脹，對(duì)箱中所貯存的水施加一附加力，從而迫使貯存的水以高速?zèng)_入便盆。使用這種系統(tǒng)，在每次沖洗過(guò)程中一般需要較少的水。
上面提到的美國(guó)專利中所述的系統(tǒng)基于二個(gè)原因而難以完全令人滿意，首先，由于貯壓器的內(nèi)部容積必須足以裝放沖洗所需的水和壓縮空氣，所以其體積一定相當(dāng)大，由此需要用比常用抽水馬桶水箱大的水箱。其次，由于貯存的水的勢(shì)能是進(jìn)水管路水壓的函數(shù)，所以在壓力低于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力時(shí)，沖洗性能將下降。
本發(fā)明人已經(jīng)開(kāi)發(fā)出幾種新的沖水機(jī)構(gòu)和與之配用的液壓?jiǎn)?dòng)器，由此克服了現(xiàn)有技術(shù)中的固有缺點(diǎn)，從而希望提供適用于沖洗抽水馬桶的用水量大大少于常用系統(tǒng)的改進(jìn)沖水系統(tǒng)。
總的來(lái)說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用液體沖洗便盆的沖水機(jī)構(gòu)，這種沖水機(jī)構(gòu)包括設(shè)計(jì)成用以取代常用抽水馬桶水箱中的標(biāo)準(zhǔn)沖水部件的一個(gè)貯水器和一個(gè)啟動(dòng)系統(tǒng)。
在第一實(shí)施例中，貯水器適于裝放預(yù)定量的液體且適于裝在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的抽水馬桶水箱內(nèi)。在沖洗抽水馬桶時(shí)，預(yù)定量的液體應(yīng)該約為6升。貯水器有一用于接收預(yù)定壓力(如供水管路壓力)的液體的入口，貯水器還有一通往便盆的出口，以使貯水器中的液體能排放入便盆。一個(gè)如彈簧之類的偏壓機(jī)構(gòu)操作的活塞可在貯水器中移位，而且當(dāng)出口打開(kāi)時(shí)活塞在彈簧力的作用下將液體壓出貯水器，偏壓機(jī)構(gòu)與容器內(nèi)的任何液體都是隔開(kāi)的。密封裝置用于可開(kāi)啟地關(guān)閉出口，密封由開(kāi)啟密封裝置的啟動(dòng)系統(tǒng)所控制，以打開(kāi)出口，允許貯水器中的液體壓出貯水器且在活塞和彈簧的力的作用下沖入便盆。
在第二實(shí)施例中，貯水器內(nèi)有一內(nèi)部支撐的彈性囊袋，它內(nèi)裝用于沖洗馬桶的預(yù)定量液體，液體通過(guò)入口進(jìn)入囊袋，使囊袋膨脹至基本上充滿貯水器。貯水器上的出口與便盆相通且通至彈性囊袋，以使彈性囊袋中的液體能排放入便盆。一密封裝置可開(kāi)啟地關(guān)閉出口，一啟動(dòng)系統(tǒng)用于可選擇地啟動(dòng)密封裝置，打開(kāi)出口，以將彈性囊袋中的液體在彈性囊袋施加的壓力下沖入便盆。
為了保證沖水機(jī)構(gòu)的適當(dāng)啟動(dòng)，提供了一改進(jìn)的液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)，它能保證密封裝置以適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)和工作打開(kāi)和關(guān)閉，液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)也用作壓力傳感系統(tǒng)，它使沖水閥處于打開(kāi)狀態(tài)直到?jīng)_洗完成并開(kāi)始貯水時(shí)才關(guān)閉。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于以較少的水量沖洗馬桶便盆的改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的再一目的是提供一種用于以較少的水量沖洗馬桶且適合裝在常用抽水馬桶水箱內(nèi)的改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種用于沖洗馬桶便盆的改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)，其中用一彈簧活塞操作裝置對(duì)沖洗水施加附加力。
在發(fā)明的再一目的是提供一種用于沖洗馬桶便盆的改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)，其中利用由彈性囊袋施加的力增加水的壓力。
本發(fā)明的還一目的是提供一種用于啟動(dòng)本發(fā)明的沖水機(jī)構(gòu)的改進(jìn)的液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)。
本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)，將從下面的說(shuō)明中看得幾乎非常明顯。
因此，本發(fā)明包括結(jié)構(gòu)的特征、元件的組合和部件的設(shè)置，這將在后面以例說(shuō)明，而本發(fā)明的范圍將在權(quán)利要求中指明。
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面的說(shuō)明將結(jié)合附圖進(jìn)行描述，其中

圖1是裝有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的改進(jìn)的沖水機(jī)構(gòu)和液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)的常用抽水馬桶的局部透視圖;
圖2是沿圖1中線“2-2”的放大的剖視圖;
圖3是沿圖2中線“3-3”的剖視圖;
圖4是沿圖3中線“4-4”的放大的剖視圖;
圖5是沿圖3中線“5-5”的放大的剖視圖;
圖6是與圖5同樣的剖視圖，但顯示馬桶沖洗后的沖水機(jī)構(gòu);
圖7是沿圖5中線“7-7”的剖視圖;
圖8是裝有根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例構(gòu)造的改進(jìn)了的沖水機(jī)構(gòu)的常用抽水馬桶的局部透視圖;
圖9是沿圖8中線“9-9”的放大的剖視圖;
圖10是沿圖9中線“10-10”的剖視圖;
圖11是沿圖10中線“11-11”的放大的剖視圖;
圖12是與圖10同樣的放大的局部剖視圖，但顯示處于膨脹和充滿狀態(tài)下的彈性囊袋;
圖13是顯示幾種抽水馬桶沖水機(jī)構(gòu)的滿容積和壓力之間的關(guān)系曲線圖。
首先參見(jiàn)圖1，它繪出了裝有本發(fā)明的沖水機(jī)構(gòu)的常用抽水馬桶20。抽水馬桶20包括具有可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的馬桶座板和蓋23的馬桶便盆22和帶有可取下的蓋24a且通過(guò)沖水管25與便盆22相連接的水箱24。干凈的水通過(guò)供水管26在管線壓力下供入水箱24。
在圖1所描繪的常用抽水馬桶20中，水桶24適于裝放約14至16升水，該水量適于沖走便盆22中的廢物的需要，且在每次沖洗后干凈水重新充入至這一容量。本發(fā)明的沖水機(jī)構(gòu)利用常用的抽水馬桶20，但提供內(nèi)部系統(tǒng)代替老的部件安裝在水箱24中，使每次沖洗時(shí)使用很少的水(約4.5至6升)。
現(xiàn)參見(jiàn)圖2至7，來(lái)解釋根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例構(gòu)造的沖水機(jī)構(gòu)30的第一實(shí)施例。沖水機(jī)構(gòu)30包括適于裝放約4.5至6升的水或其他液體的貯水器32，和一個(gè)液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)60。啟動(dòng)系統(tǒng)60包括啟動(dòng)按鈕62。
特別參見(jiàn)圖5，可見(jiàn)貯水器32是一由第一部分32a和第二部分32b確定的封閉的橢圓形腔室(截面為圓柱形的)，第一部分32a和第二部分32b以法蘭33a和33b連接在一起?；钊?4通過(guò)機(jī)械式壓縮活塞彈簧36偏置在貯水器32中，活塞彈簧36圍繞支撐件37設(shè)置。折動(dòng)隔膜38包括夾在法蘭33a和33b之間的第一端部38a和通過(guò)板39和如螺釘39之類的適當(dāng)?shù)木o固件夾緊于活塞34上的第二端部38b。
沖水閥體44固定在貯水器32的底部，包括中心開(kāi)口44a。貯水器32利用擰在沖水閥體44上的螺母28穿過(guò)開(kāi)口21固定在水箱24中，墊圈29可用于防漏，貯水器32的大小適于裝入容積約14升的標(biāo)準(zhǔn)尺寸的抽水馬桶水箱。
沖水閥桿40沿貯水器32的中央部分延伸，它包括第一端部40a和第二端部40b。沖水閥42與沖水閥桿40的第一端部40a相連，且包括可開(kāi)啟地靠在沖水閥體44上以關(guān)閉沖水閥42的沖水閥密封環(huán)43，以防止貯水器32內(nèi)的水或其他液體在進(jìn)行沖洗操作之前通過(guò)排水管25排出。下面將詳細(xì)說(shuō)明。
沖水閥板46與沖水閥桿40的第二端部40b相連，沖水閥板46通常由于沖水閥彈簧48的作用而偏置在如圖5所示的低位上。沖水閥板46包括靠在壁50上密封沖水閥板46的第二沖水閥密封環(huán)47，壁50確定了封閉的沖水閥起動(dòng)腔52。第三密封環(huán)和第四密封環(huán)49也用于防漏。
沖水閥接頭54伸入起動(dòng)腔52，以使由沖洗啟動(dòng)系統(tǒng)60供給的水充滿沖洗起動(dòng)腔52，下面將詳細(xì)說(shuō)明。貯水器32還包括在其底部的重新注入閥接頭56，以使水或其他液體在管道壓力下重新充滿貯水器32，下面也將詳細(xì)敘述。如果需要，系統(tǒng)可包括一壓力調(diào)節(jié)器，以降低供水壓力。
當(dāng)沖水閥42關(guān)閉而把貯水器32與排水管25隔開(kāi)且水充滿貯水器32時(shí)，活塞34將被迫在箭頭A所示的向上方向上抵抗在它上的活塞彈簧36的壓力，貯水器32中的水也起作用，以箭頭B所示的向下方向幫助對(duì)沖水閥座42施加壓力。另外，可以看到?jīng)_水閥板46處于其低位且確定了與起動(dòng)室52的底壁50a之間的小間隙35(圖5)。
現(xiàn)參見(jiàn)圖4，它詳細(xì)描繪了液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)60，啟動(dòng)系統(tǒng)60包括限定了啟動(dòng)閥室66、重新密封閥室68和重新密封定時(shí)室70的啟動(dòng)閥體64。啟動(dòng)按鈕62生根于啟動(dòng)板63，啟動(dòng)板63包括用來(lái)密封靠在限定啟動(dòng)閥室66的內(nèi)壁上的密封啟動(dòng)板63的密封環(huán)63a。重新密封閥桿72包括在重新密封閥復(fù)位彈簧74的壓力下一般與啟動(dòng)按鈕62的第一端部62a間隔一小間隙71的第一端部72a和大的第二端部72b，第二端部72b包括靠在限定重新密封定時(shí)室70之內(nèi)表面的密封環(huán)76。重新密封閥桿72還包括內(nèi)板75，內(nèi)板75包括當(dāng)重新密封閥桿72處于如圖4所示的位置時(shí)壓靠在內(nèi)凸肩78上的密封墊圈77。
啟動(dòng)按鈕復(fù)位彈簧80通常向外偏壓?jiǎn)?dòng)按鈕62，啟動(dòng)閥體64包括重新密封定時(shí)單向閥82和重新密封定時(shí)節(jié)流孔84，啟動(dòng)閥體64還包括通過(guò)啟動(dòng)供水管88與供水管26(圖3)相連的啟動(dòng)供水管接頭86，供水管26在壓力下供水給啟動(dòng)供水管88。
啟動(dòng)閥體64包括伸出部90，伸出部90包括通過(guò)排水管單向閥92與重新密封閥室68相通的內(nèi)段91。伸出部90包括通過(guò)沖洗啟動(dòng)管95與貯水器32上的沖水閥接頭54相連的沖水啟動(dòng)接頭94(圖2)，它還包括可以包括一啟動(dòng)器排出管97的啟動(dòng)器排水接頭96。
伸出部90的內(nèi)段91還包括具有密封環(huán)99的排水管閥98，密封環(huán)99通常由于排水管閥復(fù)往彈簧100的作用而被偏置于向上位置，壓力反饋接頭102通過(guò)壓力反饋管103與沖水閥體44上的第二壓力反饋接頭104相連(圖7)。
可以看到，沖水啟動(dòng)器系統(tǒng)60通過(guò)通常在抽水馬桶20上可以見(jiàn)到的開(kāi)口24b固定到水箱24上，螺母106擰到面板107上以將系統(tǒng)固定在水箱上。也可以看到，供水管108在來(lái)自供水管26的管道壓力下輸送水，以充滿貯水器32，供水管26應(yīng)該包括一單向閥27，以防止臟的廢水流入干凈水管路。最后，可以看到，沖水閥體44包括多個(gè)將水箱24中貯水器32外面的水排入便盆22的排水管開(kāi)口109。
現(xiàn)參見(jiàn)圖2至7，來(lái)解釋沖水機(jī)構(gòu)30和液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)60的工作情況。如圖5所示，在沖洗過(guò)程開(kāi)始前，系統(tǒng)處于貯水器32充滿水、活塞34在其最上位置和活塞彈簧36被壓縮的狀態(tài)，所有的閥都是關(guān)閉的，沒(méi)有水流過(guò)系統(tǒng)。
通過(guò)撳啟動(dòng)按鈕62開(kāi)始沖洗過(guò)程，這一動(dòng)作使重新密封閥桿72打開(kāi)，使啟動(dòng)供水管88和啟動(dòng)閥室66內(nèi)的水在系統(tǒng)供水壓力下，通過(guò)凸肩78流入重新密封閥室68，通過(guò)單向閥92和接頭94流進(jìn)沖洗啟動(dòng)管95。管95中的壓力水通過(guò)開(kāi)口54a流入接頭54且流入起動(dòng)室52內(nèi)的間隙35，從而將啟動(dòng)室加壓至系統(tǒng)供水壓力。
這一水壓作用于沖水閥板46且產(chǎn)生對(duì)沖水閥彈簧48施壓的力，從而沿箭頭A的方向向上推動(dòng)沖水閥桿40，這就使沖水閥體44離開(kāi)沖水閥42，如圖6所示。沖水閥板46的運(yùn)動(dòng)和由此產(chǎn)生的沖水閥桿40和沖水閥座42的運(yùn)動(dòng)都限制于彈簧48的預(yù)定壓縮量。
當(dāng)放開(kāi)啟動(dòng)按鈕62時(shí)，通過(guò)管88提供的系統(tǒng)供水壓力起作用，使按鈕62回復(fù)到其初始位置，彈簧80幫助啟動(dòng)按鈕確定復(fù)位，對(duì)非加壓系統(tǒng)更是如此。
當(dāng)排水管25與貯水器32的內(nèi)部相通時(shí)，如圖6所示，貯水器32中的水以箭頭C的方向快速流入排水管25，進(jìn)而在彈簧36的作用下由活塞34施加在水上的附加壓力下流入便盆22，彈簧36是在松弛時(shí)釋放其能量而產(chǎn)生這一作用的。該作用大大提高了流入便盆的水的壓力，從而使每次沖洗時(shí)可達(dá)到極好的沖洗效果和大大減少用水量。事實(shí)上，可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明只需約4.5至6升水就能實(shí)現(xiàn)完好的沖洗過(guò)程(而常用水箱卻需要14至16升)。
折動(dòng)隔膜38的作用是防止貯水器32中的水流到活塞34外且防止水和活塞彈簧36接觸。然而，可以看到，如滑動(dòng)密封環(huán)之類的其他形式活塞隔離裝置也可利用。還可以看到，雖然圖中畫(huà)的是壓縮彈簧36，但在相反的結(jié)構(gòu)中也可以用拉伸彈簧。
雖然啟動(dòng)按鈕62當(dāng)被放開(kāi)時(shí)將立即回復(fù)至其初始位置，但希望延遲關(guān)閉重新密封閥桿72，以保證沖水閥系統(tǒng)的完全打開(kāi)和排水，這一延遲在本發(fā)明中由重新密封定時(shí)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。尤其在沖洗過(guò)程的開(kāi)始時(shí)，撳啟動(dòng)按鈕62就使重新密封閥桿72打開(kāi)，由此通過(guò)重新密封定時(shí)單向閥82排出空氣。重新密封閥桿72回復(fù)至其初始位置這一過(guò)程由于受到重新密封定時(shí)室70內(nèi)產(chǎn)生的真空的作用而減慢，重新密封閥桿72的復(fù)位速度由空氣通過(guò)重新密封定時(shí)節(jié)流孔84流回重新密封定時(shí)室70的速度所控制。
在本實(shí)施例中，關(guān)閉排水管25的沖水閥42的重新密封由在沖洗過(guò)程將近結(jié)束時(shí)裝水容器32中的壓力下降低來(lái)起動(dòng)。當(dāng)重新密封閥桿72關(guān)閉時(shí)，沖洗啟動(dòng)管95內(nèi)的壓力降至系統(tǒng)供水壓力以下，由于沖洗啟動(dòng)管95和沖洗起動(dòng)室52中的水相當(dāng)于一個(gè)封閉的系統(tǒng)，因此其壓力的高低由沖水閥彈簧48的力決定，該壓力用作排水管閥密封98的上表面98a上的基準(zhǔn)壓力。
作用于排水管閥密封98的下表面98b的壓力反饋管103內(nèi)的壓力與該基準(zhǔn)壓力相比較。當(dāng)裝水容器32內(nèi)的壓力降至這樣一個(gè)水平，即由作用于排水管閥98的頂部98a的基準(zhǔn)壓力產(chǎn)生的力足以克服由密封環(huán)99產(chǎn)生的摩擦力、排水管閥復(fù)位彈簧100的力以及由壓力反饋管103產(chǎn)生的作用于排水閥98的下表面98b的壓力的總和時(shí)，排水管閥98將打開(kāi)。排水管閥98的打開(kāi)使沖水閥彈簧48可以往下移動(dòng)沖水閥桿40，從而使沖水閥座42頂靠在沖水閥體44上，以關(guān)閉排水管25。而且，系統(tǒng)用作壓力傳感系統(tǒng)，感受沖洗過(guò)程的結(jié)束時(shí)刻，關(guān)閉沖水閥，同時(shí)保證沖水閥保持打開(kāi)至沖洗完成，這也可以節(jié)省水。
由沖水閥板46運(yùn)動(dòng)排出的沖洗啟動(dòng)管95內(nèi)的一部分水通過(guò)排水管97進(jìn)入水箱24，當(dāng)水箱24中的水達(dá)到高于閥體44的排水管109的高度時(shí)，多余的水通過(guò)排水管109流入便盆22。
當(dāng)沖水閥關(guān)閉時(shí)，來(lái)自供水管108的處于系統(tǒng)壓力下的水將重新充滿貯水器32，由此在箭頭A方向上移動(dòng)活塞34且將彈簧36壓縮至圖5所示的狀態(tài)。這樣，系統(tǒng)就準(zhǔn)備好了，需要時(shí)可以再進(jìn)行沖洗。
現(xiàn)參見(jiàn)圖8至12，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖8至12中的與圖1至7所示的同樣的元件用相同的標(biāo)號(hào)。參見(jiàn)圖8，它描繪了一個(gè)常用的抽水馬桶20，它具有便盆22和通過(guò)排水管25與便盆22連接的水箱24。供水管26在管道壓力下將水供給這里描述的水箱24。水箱24還有一個(gè)可以取下來(lái)的蓋24a。參見(jiàn)圖9，可以看到，有一個(gè)大小適于放在水箱24內(nèi)且適于容納約6升水或其他液體的貯水器200，液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)60與圖1至7所示的啟動(dòng)系統(tǒng)60構(gòu)造相同。
特別參見(jiàn)圖10至12，可以看到，代替圖1至7所示的彈簧偏壓活塞系統(tǒng)，本發(fā)明的第二實(shí)施例是利用彈性囊袋系統(tǒng)來(lái)增加水的沖洗壓力。在這種情況下，大小適于放入約14升標(biāo)準(zhǔn)抽水馬桶水箱的貯水器200包括一個(gè)內(nèi)彈性囊袋210，當(dāng)囊袋210癟掉時(shí)可由囊袋支承管212支撐，囊袋210由橡膠之類的合適的延伸材料制成，其開(kāi)口端210a夾持在限定貯水器200的壁201和沖水閥體220中間。在一較佳實(shí)施例中，彈性囊袋由EDPM材料制成且可膨脹至其原尺寸的約2至4倍。
沖水閥座230安裝在囊袋支承管212的端部，且端口有一密封環(huán)232，可移位的沖水閥236包括第一密封環(huán)238和第二密封環(huán)240。沖洗起動(dòng)室250限定在沖水閥236和沖水閥體220中間。沖水閥236通常由于沖水閥彈簧242的作用而偏置在沖水閥座230上，由此將囊袋210內(nèi)部與排水管25隔斷。沖水閥體220包括與供水管108相連的重新注水閥接頭154和與沖洗啟動(dòng)管95相連的沖水閥接頭156。沖洗起動(dòng)室250從沖洗啟動(dòng)管95中接收壓力水。沖水閥體220還包括與壓力反饋管103相連的壓力反饋接頭260和與啟動(dòng)器排水管97相連的排水管接頭270。
在使用中，可以利用如圖4所示的和上述的液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)本實(shí)施例。在沖洗過(guò)程開(kāi)始前，系統(tǒng)處于彈性囊袋210充滿水(約6升)且完全膨脹至以基本上占滿貯水器200內(nèi)部空間靜止?fàn)顟B(tài)，如圖12所示，所有的閥都是關(guān)閉的。
沖洗過(guò)程通過(guò)撳啟動(dòng)按鈕62而起動(dòng)，這上面參照?qǐng)D4所述的情況一樣。當(dāng)撳啟動(dòng)按鈕62時(shí)，沖洗啟動(dòng)管95將在常規(guī)系統(tǒng)壓力下加壓，并由此將沖洗起動(dòng)室250加壓至系統(tǒng)供水壓力，該壓力將產(chǎn)生一個(gè)克服由沖水閥彈簧242施加的力的力，這樣就向下推動(dòng)沖水閥236，而使其離開(kāi)沖水閥座230，如圖12所示，由此使彈性囊袋210的內(nèi)腔與排水管25相通。水將圍繞沖水閥座230以圖12中箭頭E所指的方向被壓入排水管25，由水的重力所產(chǎn)生的常壓由通過(guò)壓縮囊袋210所施加的力而大大增加，囊袋210壓縮過(guò)程中所施加的力使得可以用極少的水進(jìn)行沖洗和重新充水于便盆22。如上所見(jiàn)，每次沖洗只需約6升水。
當(dāng)沖洗操作完成時(shí)，沖水閥座230關(guān)靠在沖水閥體236上，來(lái)自供水管108的水通過(guò)接頭154進(jìn)入且重新充滿囊袋210，在貯水器200頂部的貯水器通氣孔和溢流密封閥275包括可移動(dòng)的蓋275a，當(dāng)囊袋210癟掉、蓋275a處于其下部靜止位置時(shí)，允許空氣進(jìn)入容器200，如圖11箭頭F所示;以及當(dāng)囊袋210充水時(shí)允許空氣排出，如圖12箭頭G所示。然而，如果囊袋210破裂或泄漏使貯水器200充滿水時(shí)，蓋275a將上升，通氣孔275將關(guān)閉，且如圖12所示，墊片275b壓靠在貯水器200上，起密封作用，防止水從貯水器200中漏出。另外，可以看到，在隨系統(tǒng)關(guān)閉而放出的沖洗啟動(dòng)器管103內(nèi)的部分水通過(guò)排水管97流入排水管接頭270和便盆22。
可以看到，雖然上述二種沖水機(jī)構(gòu)實(shí)施例利用液壓?jiǎn)?dòng)，但這不是必需的，例如，可以用常用的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)沖洗過(guò)程的機(jī)械啟動(dòng)。另外，沖水閥的關(guān)閉不一定要根據(jù)來(lái)自貯水器或囊袋壓力的反饋，也可使用一定時(shí)機(jī)構(gòu)，來(lái)控制沖洗起動(dòng)室的流出，該定時(shí)器可以使沖水閥拖延一段比沖洗所需的時(shí)間長(zhǎng)的時(shí)間而慢慢關(guān)閉。還可以看到，這里指出的沖水機(jī)構(gòu)可以用于沖洗馬桶便盆或其他需要水沖的腔室。
現(xiàn)參見(jiàn)圖13，它顯示本發(fā)明的二個(gè)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮空氣系統(tǒng)的滿容積與壓力之間的關(guān)系?？梢钥吹?，彈簧加載活塞實(shí)施例，隨著充滿6升容積時(shí)，彈簧受到約20磅/平方英寸的壓力的壓縮，表現(xiàn)為一種恒定的壓力上升;彈性囊袋實(shí)施例，隨著充滿6升、囊袋受約15磅/平方英寸的壓力而開(kāi)始膨脹，表現(xiàn)為壓力快速上升;而常用的壓縮空氣系統(tǒng)，隨著充滿6升、空氣受到約30磅/平方英寸的壓力而壓縮時(shí)，表現(xiàn)為壓力呈指數(shù)函數(shù)上升。因此現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮空氣系統(tǒng)需要的水箱要比本發(fā)明所需的大。
這里提出的改進(jìn)的液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)能保證沖水機(jī)構(gòu)的正確啟動(dòng)和工作，并且能節(jié)約用水。
在上述的兩個(gè)沖水機(jī)構(gòu)實(shí)施例中，適于安裝在常用抽水馬桶水箱中的貯水器具有合適的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如第一實(shí)施例中的彈簧加載活塞系統(tǒng)和第二實(shí)施例中的彈性囊袋系統(tǒng)，都能增加流出水箱而后流入排水管的水的壓力，這使得只需很少量的水就能沖走便盆內(nèi)的污物并以干凈水重新充入便盆。液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)可以容易地取代常用抽水馬桶水箱上可見(jiàn)到的可轉(zhuǎn)動(dòng)手柄?？梢韵嘞?，用本發(fā)明的沖水機(jī)構(gòu)取代常用抽水馬桶的沖水機(jī)構(gòu)將是相當(dāng)簡(jiǎn)單的，在每次沖洗過(guò)程中用戶由于減少用水量將節(jié)約費(fèi)用，而且節(jié)水對(duì)公共事業(yè)有利，這都是很有意義的，然而用本發(fā)明又是很容易實(shí)現(xiàn)的。
這樣，可以看到，對(duì)于那些從前述說(shuō)明而理解了本發(fā)明的人來(lái)說(shuō)，有能力得到上述目的，而且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行某些改變。所以，上述說(shuō)明中所包含的或附圖中所表示的所有東西都只是用以解釋本發(fā)明，而不是用以限制其范圍。
還可以理解，下述權(quán)利要求希望能覆蓋這里所述的本發(fā)明的所有普通的和特別的特征和對(duì)本發(fā)明的范圍的所有陳述，由于語(yǔ)言關(guān)系，其中可能有一些表達(dá)不到之處。
權(quán)利要求
1.一種用液體沖洗抽水馬桶便盆的沖水機(jī)構(gòu)，它包括一貯水器、-安裝在所述貯水器中用于裝放預(yù)定量的所述液體的彈性囊袋裝置、用于將具有壓力的所述液體引入所述彈性囊袋裝置以使所述彈性囊袋裝置膨脹的進(jìn)口裝置、在所述貯水器上與所述馬桶便盆相通且開(kāi)向所述彈性囊袋裝置用于將所述彈性囊袋裝置中的所述液體放入所述馬桶便盆的出口裝置、用于可開(kāi)啟地密封所述出口裝置的密封裝置，和用于有選擇地啟動(dòng)所述密封裝置打開(kāi)所述出口裝置以將所述彈性囊袋裝置中的液體在所述彈性囊袋裝置施力下放入所述馬桶便盆的啟動(dòng)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性囊袋裝置在充滿所述液體時(shí)基本上充滿所述貯水器。
3.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器的大小適于裝在14升抽水馬桶水箱內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器適于裝放約4.5至6升水。
5.如權(quán)利要求3所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器的大小適于裝放約4.5至6升水。
6.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器包括一安裝在其內(nèi)用于當(dāng)所述彈性囊袋癟掉時(shí)支撐它的囊袋支撐管。
7.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置包括一可在所述出口裝置關(guān)閉住所述彈性囊袋裝置中的液體的第一位置和所述出口裝置敞開(kāi)于所述彈性囊袋裝置中的液體的第二位置之間移動(dòng)的沖水閥。
8.如權(quán)利要求7所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述啟動(dòng)裝置包括一可與所述具有壓力的液體源相連的且在所述沖水閥關(guān)斷所述壓力液體源的第一位置和所述壓力液體源流過(guò)所述密封裝置以把所述沖水閥從其第一位置推向其該裝置的第二位置之間可移動(dòng)的、手動(dòng)移動(dòng)的啟動(dòng)閥。
9.如權(quán)利要求8所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置限定一個(gè)用于當(dāng)所述啟動(dòng)閥處于其第二位置時(shí)接收所述壓力液體的起動(dòng)室，當(dāng)所述壓力液體引入所述起動(dòng)室時(shí)所述沖水閥可在所述起動(dòng)室中從其第一位置移至其第二位置。
10.如權(quán)利要求9所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置包括用于將所述沖水閥在常態(tài)時(shí)偏壓在其第一位置的彈簧裝置。
11.如權(quán)利要求1所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器包括用于當(dāng)所述彈性囊袋裝置將所述液體放入所述便盆時(shí)允許空氣進(jìn)入所述貯水器的通氣口裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，當(dāng)所述彈性囊袋裝置膨脹時(shí)所述通氣口裝置允許空氣從所述貯水器內(nèi)流出。
13.如權(quán)利要求12所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，如果所述貯水器被所述液體充滿，所述通氣口裝置能密封所述貯水器。
14.如權(quán)利要求8所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述啟動(dòng)裝置包括用于慢慢關(guān)閉所述啟動(dòng)閥的定時(shí)裝置。
15.如權(quán)利要求9所述的沖水機(jī)構(gòu)，它還包括用于決定所述彈性囊袋裝置中的所述液體基本上排出的時(shí)間和用于響應(yīng)這一時(shí)間而相應(yīng)關(guān)閉所述沖水閥的壓力傳感裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述壓力傳感裝置包括一可在所述起動(dòng)室接收所述壓力液體的第一位置和所述起動(dòng)室內(nèi)的壓力液體被釋放的第二位置之間移動(dòng)的排水管閥。
17.如權(quán)利要求16所述的沖水機(jī)構(gòu)，它還包括用于將所述排水管閥在常態(tài)時(shí)偏置在其第一位置上的偏置裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述排水管閥包括一連接于所述出口裝置的用于感受所述沖水閥中的所述液體流動(dòng)的第一開(kāi)口和一當(dāng)所述排水管閥處于其第二位置時(shí)允許所述起動(dòng)室排水的第二開(kāi)口。
19.一種用液體沖洗抽水馬桶便盆的沖水機(jī)構(gòu)，它包括一適于裝放預(yù)定量液體的貯水器、在所述貯水器上用于接收所述具有預(yù)定壓力之液體的進(jìn)口裝置、在所述貯水器上可連接于所述便盆的用于允許所述貯水器中的所述液體放入所述便盆的出口裝置、可在所述貯水器中移動(dòng)的用于將所述液體通過(guò)所述出口裝置壓出所述貯水器的活塞裝置、用于抵抗所述液體施加的力使所述活塞裝置偏置的偏置裝置、用于將所述偏置裝置與所述貯水器中的液體隔離的隔離裝置、用于可開(kāi)啟地密封所述出口裝置的密封裝置、和用于放開(kāi)所述密封裝置打開(kāi)所述出口裝置以允許所述貯水器中的所述液體被壓出所述貯水器且在所述活塞裝置作用下壓入所述便盆的啟動(dòng)裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述偏置裝置是一設(shè)置在所述活塞裝置和所述貯水器中間的彈簧。
21.如權(quán)利要求20所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述隔離裝置是一接合在所述活塞裝置和所述貯水器中間以防止所述彈簧與所述貯水器中的液體接觸的折動(dòng)隔膜。
22.如權(quán)利要求19所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器的大小適于裝在14升抽水馬桶水箱內(nèi)。
23.如權(quán)利要求19所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述貯水器適于裝放約6升水。
24.如權(quán)利要求19所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置包括一可在所述出口裝置關(guān)閉于所述貯水器內(nèi)的液體的第一位置和所述出口裝置敞開(kāi)于所述貯水器中的液體的第二位置之間移動(dòng)的沖水閥。
25.如權(quán)利要求19所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述啟動(dòng)裝置包括一可連接于所述壓力液體源相連的且在所述沖水閥關(guān)斷所述壓力液體源的第一位置和所述壓力液體源流過(guò)所述密封裝置以把所述沖水閥從其第一位置推向其該位置的第二位置之間可移動(dòng)的、手動(dòng)移動(dòng)的啟動(dòng)閥。
26.如權(quán)利要求25所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置限定一個(gè)用于當(dāng)所述啟動(dòng)閥處于其第二位置時(shí)接收所述壓力液體的起動(dòng)室、一塊可在所述起動(dòng)室中移動(dòng)且連接于所述沖水閥的板，當(dāng)所述壓力液體被引入所述起動(dòng)室時(shí)，所述板可在其中移動(dòng)，將所述沖水閥從其第一位置推向其第二位置。
27.如權(quán)利要求26所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述密封裝置包括用于在常態(tài)時(shí)將所述沖水閥偏置在其第一位置的彈簧裝置。
28.如權(quán)利要求25所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述啟動(dòng)裝置包括用于慢慢關(guān)閉所述啟動(dòng)閥的定時(shí)裝置。
29.如權(quán)利要求26所述的沖水機(jī)構(gòu)，它還包括用于決定所述貯水器中的所述液體基本上排出的時(shí)間和用于響應(yīng)這一時(shí)間而關(guān)閉所述沖水閥的壓力傳感裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述壓力傳感裝置包括一可在所述起動(dòng)室接收所述壓力液體的第一位置和所動(dòng)起動(dòng)室內(nèi)的壓力液體被釋放的第二位置之間移動(dòng)的排水管閥。
31.如權(quán)利要求30所述的沖水機(jī)構(gòu)，它還包括用于將所述排水管閥在常態(tài)時(shí)偏置在其第一位置上的偏置裝置。
32.如權(quán)利要求31所述的沖水機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述排水管閥包括一連接于所述出口裝置的用于感受所述沖水閥中的所述液體流動(dòng)的第一開(kāi)口和一當(dāng)所述排水管閥處于其第二位置時(shí)允許所述起動(dòng)室排水的第二開(kāi)口。
全文摘要
一種用少量水沖洗抽水馬桶便盆的沖水機(jī)構(gòu)，它包括一個(gè)適于裝在標(biāo)準(zhǔn)尺寸的抽水馬桶水箱中的貯水器和裝在貯水器中用于將水壓出貯水器而沖入便盆以進(jìn)行沖洗的裝置。在第一實(shí)施例中，貯水器包括充滿水就膨脹以提供附加壓力的彈性囊袋；在第二實(shí)施例中，用一活塞彈簧系統(tǒng)將液體壓出貯水器以沖洗便盆。還有一液壓?jiǎn)?dòng)系統(tǒng)用于啟動(dòng)沖水機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)E03D5/02GK1061635SQ9010728
公開(kāi)日1992年6月3日 申請(qǐng)日期1990年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月30日
發(fā)明者彼得·A·巴希勒, 艾奇文尼·K·美丹, 菲德·E·史奈德, 哈洛德·M·史泰曼 申請(qǐng)人:美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)股份有限公司