专利名称：座便器及其蓄能式冲便方法
技术领域：
本发明涉及一种座便器及其蓄能式冲便方法。
(2)背景技术传统坐便器仅仅是由座盆和水箱组成。座盆具有与进水孔相通的座圈和排污流道，座圈上设有多个喷水孔；座盆只具有一个进水孔。水箱内的水从座盆进水孔进入座盆分成两路，一路通过座圈中的多个水孔对座盆内壁进行冲洗，另一路通过喷水通道对座盆腔内的冲刷水进行补充，形成虹吸。当需要冲洗时按动按钮，水箱内的水在重力作用下冲入座盆内，冲去污物。由于水箱内水的水位不高(通常只有20-50cm高)，因此冲力不大。因为冲刷水是由开放式水箱提供的，在重力作用下流出，水流速度相对较缓，因此座圈流出的水对盆腔的冲刷力较小，使得清洗效果不够理想，而且形成虹吸所需要的时间长、所需的冲刷水多。如果想要在冲洗时达到既节水又能冲干净的目的，难度较大。中国专利号为ZL99243085.2的实用新型专利说明书公开的一种座便器，将自来水的压能储存在桶内，冲便时通过按动按钮释放桶内具有一定压力的水，使得冲便的水的冲力大大增加。但是由于这种座便器是纯机械式的，不能对不同的自来水压力，分别采用不同的控制方法。此外对于冲洗座盆内壁四周与将污物冲出座盆的水量也不能进行分别控制，而且也无法根据污垢的轻重程度不同采取相应的冲洗方法，因此总体性能并不理想，节水效果也不明显。特别是自来水水压偏低时，无法正常工作。
另外，现有座便器的座盆的加工是将座盆解体成几个部分，分别做成坯件，脱模后对接粘合。目前有些座盆的排污管道正好分处于两个坯件上，需要对接粘合而成，在对接粘合时，因需要施加一定的压力，往往在排污管道接口处的内壁会形成凸起，造成排污不畅。
(3)发明内容本发明的目的是提供一种既节水又具有良好清洗效果的座便器及其蓄能式冲便方法。
为达上述目的，本发明的座便器，包括与水箱连通座盆，所述座盆内设有座圈、上进水道、下进水道和排污流道，其特点是所述座便器还包括连接在所述水箱上的进水阀、上冲水阀、下冲水阀，连接在所述下冲水阀上用于控制所述下冲水阀的先导阀，设置在所述水箱上的测压传感器，以及通过引线与所述测压传感器相连的控制盒；所述下冲水阀包括阀体、阀芯和托座；所述上冲水阀通过上冲水管与穿过所述座盆上进水道的上喷水管连接，所述下冲水阀通过下冲水管与设置在所述座盆后下部的所述下进水道的下喷水管连接；所述控制盒通过引线与所述进水阀、上冲水阀、先导阀相连。
为达上述目的，本发明的应用上述座便器的蓄能式冲便方法，其特点是包括以下阶段第一阶段，微处理器指令上冲水阀打开，上喷水管喷水，清洗座盆四周后，微处理器指令关闭上冲水阀；第二阶段，微处理器指令先导阀打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀；第三阶段，微处理器指令上冲水阀再次打开，经上喷水管向座盆内补水后，微处理器指令关闭上冲水阀；第四阶段，微处理器通过测压传感器测出水箱内水压，指令进水阀打开向水箱内补水后，指令关闭进水阀。
为达上述目的，本发明还可以通过以下方式来实现，一种应用上述座便器的蓄能式冲便方法，其特点是包括以下阶段第一阶段，微处理器指令上冲水阀打开，上喷水管喷水，清洗座盆四周后，微处理器指令关闭上冲水阀；第二阶段，微处理器指令先导阀打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀，并稍停片刻；第三阶段，微处理器指令先导阀再次打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀；
第四阶段，微处理器指令上冲水阀再次打开，经上喷水管向座盆内补水后，微处理器指令关闭上冲水阀；第五阶段，微处理器通过测压传感器测出水箱内水压，指令进水阀打开向水箱内补水后，指令关闭进水阀。
本发明的座便器，由于上冲水阀喷出的是压力水，再经上喷水管的小口径喷头喷出，座圈为“∩”形，座圈喷出的水流仍较急，对盆腔内壁的冲刷力较大，起到较好的清洗效果；又由于下冲水阀的阀芯可以极快的速度打开，形成很大的出水口，压力水以极快的速度充入排污立流道，在很短的时间内在盆腔内形成负压，产生虹吸。本发明的进水阀、上冲水阀和先导阀均采用电磁阀，便于微处理器自动控制放水量和放水时间的长短；另外设置了测压传感器，可以根据水压来调节放水时间，保证清洗效果和有利于节水。因此，本发明利用上述座便器的结构特点而采取的蓄能式冲便方法，可以根据不同需要以及污垢的轻重程度采取不同的冲洗方式和冲洗次数，对污垢较轻的冲刷所需水量可以减少，对污垢严重的时候可增大冲水量和冲水次数。
另外，本发明坯体间的连接采取形成排污立流道的管体下端插置在排污横流道管体的入口中，避免了排污管道接口处的内壁突起的形成，使得排污畅通。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是为根据本发明具体实施例的座便器的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为水箱与冲水阀的连接示意图；图4为图3的侧视图；图5为沿图3的A-A所取的剖视图；图6为测压传感器的结构示意图。
(5)具体实施方式
如图1所示为根据本发明具体实施例的座便器的结构示意图，设有座盆1。座盆1的后上部设有上进水道1-1，后下部设有下进水道1-3；座盆1的排污流道设置在前下部，由依次连接的排污上斜流道1-4、排污立流道1-5和排污横流道1-6组成，在坯件加工时，形成排污立流道1-5的管体1-7为倒锥状，因此使得形成排污立流道1-5的的管体1-7下端插置在形成排污横流道1-6管体1-8的入口中。
座盆1内的座圈1-2与上进水道1-1相通，座圈1-2截面为无底“∩”形。上进水道1-1内设有上喷水管2，上喷水管2具有能向两侧喷射的功能且在其前端设有处于座圈1-2内的喷头2-1，喷头2-1的口径大约在4～6mm之间，本实施例的喷头2-1的口径为4.8mm，喷头2-1的开口2-1-1设置在其两侧，如图2中所示。
座便器的水箱3通过上冲水管8与座盆1内的上进水道1-1相连。水箱3外的一侧设有与自来水管道4-1相连的进水阀4，另一侧设有上冲水阀5、下冲水阀7以及控制下冲水阀7的先导阀6。其中，进水阀4、上冲水阀5、先导阀6均为电磁阀，下冲水阀7的基本结构在中国专利号为01263157.4、名称为“蓄能式冲便器”的实用新型专利说明书已公开，由阀体7-1、阀芯7-2、托座7-3组成(如图3所示)，在这就不作赘述。阀体7-1的腔体分成环形内腔7-1-1和环形外腔7-1-2两部分，如图5中所示。
上冲水阀5的进水口5-1与阀体7-1的环形外腔7-1-2连通，环形外腔7-1-2与下冲水管9相连，下冲水管9连接到下进水道1-3，并在连接处通过密封圈11密封；上冲水阀5的排水口5-2与上冲水管8连接，上冲水管8连接到上进水道1-1。先导阀6的进水口6-1与阀体7-1的环形内腔7-1-1连通，环形内腔7-1-1连接到进水阀4；先导阀6的排水口6-2连接到上冲水管8上。
水箱3上还设有测压传感器10，通过干簧管引线12-1与控制盒12相连，控制盒12可以安装在靠近座便器的墙壁上，并与座便器上的各电磁阀(进水阀4、上冲水阀5、先导阀6)通过控制阀引线12-2相连。控制盒12表面设有若干控制按钮，内设有微处理器(图未示)，通过事先编好的电脑程序和参数设置等可以控制各电磁阀的打开与关闭时间以及接收测压传感器10的传感信号等操作，使座便器按一定的程序冲洗。座便器的测压传感器10如图6所示，其结构包括设置在水箱3内的浮瓶导桶10-4，可在浮瓶导桶10-4内作上下运动的浮瓶10-3，设置在水箱3外壁上的贴条10-2以及设置在贴条10-2内的数个干簧管10-1(一般3-4个即可，本实施例中为3个)。浮瓶10-3是一个完全密封的耐压瓶，由浮瓶体10-3-3、浮瓶盖10-3-1，和磁钢10-3-2组成。浮瓶10-3漂浮在水箱3内的水面上，随水面的升高或降低在浮瓶导桶10-4内也作相应的升高和降低运动。贴条10-2内的数个干簧管10-1起着检测浮瓶10-3内磁钢10-3-2的位置作用。当浮瓶10-3内的磁钢10-3-2接近某个干簧管10-1时，该干簧管10-1即被接通，信号传到控制盒12内，便能够感知目前水箱3内的水位。
本发明的座便器与其它所有座便器相比，最独特之处在于它可以根据用水量的不同需求采取不同的冲洗方式，分为点冲、小冲和大冲，其冲便过程如下所述。
1.点冲，其特点是用水量较小，主要供稀释小便或刷洗座盆之用。按下控制盒12上的“点冲”按钮，控制盒12内的微处理器指令上冲水阀5打开，水箱3内的水通过下冲水阀7的阀体7-1的环形外腔7-1-2进入上冲水阀5，并依次流经上冲水管8以及座盆1的上进水道1-1，进而通过上喷水管2向两侧沿座圈1-2喷射。喷射时间以及喷射水量可以根据用水量需要由微处理器的时间参数决定，当喷射完毕后微处理器指令上冲水阀5关闭，而并不一定将水箱3内的水用完，起到了节水的目的。
2.小冲，其特点是只进行上下各一次喷水冲洗座盆1。按下控制盒12上的“小冲”按钮后，其上喷水管2的冲洗步骤跟点冲相同，即控制盒12内的微处理器指令上冲水阀5打开，水箱3内的水通过下冲水阀7的阀体7-1的环形外腔7-1-2进入上冲水阀5，并依次流经上冲水管8以及座盆1的上进水道1-1，进而通过上喷水管2向两侧沿座圈1-2喷射。当上喷水完毕后，接着，微处理器指令打开先导阀6并同时关闭进水阀4，下冲水阀7的阀体7-1的环形内腔7-1-1的水依次流经先导阀6和上冲水管8后再进入上喷水管2喷出少量水以实现卸压，使下冲水阀7的阀芯7-2上方的压力减小，阀芯7-2上移并开启，水箱3内带有冲力的水通过环形外腔7-1-2和下冲水管9一泻而下，经下喷水管1-9向盆底喷水，排污立流道1-5被迅速灌满水形成虹吸而抽干座盆1内的污物。再接着，微处理器指令上冲水阀5又一次打开，经上喷水管2向座盆1内补水，使水面达到设定的高度。然后，微处理器指令进水阀4打开，自来水进入水箱3内补水，随着水面的上升浮瓶10-3也上升，水箱3外贴条10-2内的干簧管10-1将感应浮瓶10-3内磁钢10-3-2的高度反馈给控制盒12内的微处理器，测出水箱3内的水压，当水箱3中的压力和自来水管道4-1中的压力相等时，微处理器指令进水阀4关闭。
3.大冲，其特点是通过两次下喷水冲洗座便器内的大量污物。首先同上述小冲过程相同，上冲水阀5打开后喷水冲洗座盆1内壁四周，接着下喷水管1-9喷水，迅速使座盆1的排污立流道1-5灌满水，然后微处理器立即指令关闭先导阀6以停止喷水，此次喷水时间极短，通常喷水时间为0.5秒至1秒(视水压不同而定)，为的是诱导虹吸，靠虹吸作用吸去和抽干座盆1内绝大部分污水，此为第一步冲，与此同时，由于水箱3内的压力下降，微处理器指令进水阀4打开向水箱3内灌水以补充压力。稍停片刻后，控制盒12内的微处理器指令先导阀6再次打开，下喷水管1-9实施第二次喷水，将座盆1最低凹处的剩余污水冲去，此次冲洗持续时间较长些，通常为4至7秒(视水压不同而定)，以保证将所有污物冲出座便器的排污横流道1-6及排污出口1-10后，直送入座便器排污出口1-10以外的排污横管道和排污立管道(图未示)，此为第二步冲。再接着，微处理器指令上冲水阀5又一次打开，经上喷水管2向座盆1内补水，直至座盆1内的清水的水位达到设定的高度。在第二步冲时，由于用水量大大增加，水箱3内水位迅速下降，浮瓶10-3也随之下降，当微处理器通过浮瓶10-3内的磁钢10-3-2位置检测到水箱3内的压力小于自来水管道4-1中的压力时，指令先导阀6关闭而进水阀4打开，自来水先经进水阀4流经环形内腔7-1-1，阀芯7-2迅速下移而压在托座7-3上，下冲水阀7被关闭，从而使座盆1的下喷水管1-9停止喷水，而后自来水进入水箱3，直至水箱3中的压力和自来水管道4-1中的压力相等，微处理器指令进水阀4关闭，等待再次冲水。
上述“大冲”也可称为二步冲，和上述“点冲”以及“小冲”最主要的区别就在于其下喷水管1-9进行了两次喷水冲洗。下喷水管1-9第一次喷水时，时间很短，它只起诱导虹吸的作用，一旦产生虹吸，喷水立即停止。因为此时若继续喷水对提高座便器的冲洗净度帮助不大，但耗水量大大增加。虹吸结束后，通常有部分漂浮污物最后回落到座盆1的最低凹处。此时下喷水管1-9第二次喷水，实施第二次冲，保证了将污物彻底干净冲出座便器，由于第二次喷水持续时间较长，保证了将所有污物冲出座便器下的排污横流道1-6及排污出口1-10后，直送入座便器排污出口1-10以外的排污横管道和排污立管道(图未示)。
本发明的座便器，由于上冲水阀喷出的是压力水，再经上喷水管的小口径喷头喷出，座圈为“∩”形，座圈喷出的水流仍较急，对盆腔内壁的冲刷力较大，起到较好的清洗效果；又由于下冲水阀的阀芯可以极快的速度打开，形成很大的出水口，压力水以极快的速度充入排污立流道，在很短的时间内在盆腔内形成负压，产生虹吸。本发明的进水阀、上冲水阀和先导阀均采用电磁阀，便于微处理器自动控制放水量和放水时间的长短，设置了测压传感器，可以根据水压来调节放水时间，保证清洗效果和有利于节水。因此，本发明利用上述座便器的结构特点而采取的蓄能式冲便方法，可以根据不同需要以及污垢的轻重程度采取不同的冲洗方式和冲洗次数，对污垢较轻的冲刷所需水量可以减少，对污垢严重的时候可增大冲水量和冲水次数。
另外，本发明坯体间的连接采取形成排污立流道的管体下端插置在排污横流道管体的入口中，避免了排污管道接口处的内壁突起的形成，使得排污畅通。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，应理解其中可作各种变化和修改而在广义上没有脱离本发明，所以并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变形都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种座便器，包括与水箱连通的座盆，所述座盆内设有座圈、上进水道、下进水道和排污流道，其特征在于所述座便器还包括连接在所述水箱上的进水阀、上冲水阀、下冲水阀，连接在所述下冲水阀上用于控制所述下冲水阀的先导阀，设置在所述水箱上的测压传感器，以及通过引线与所述测压传感器相连的控制盒；所述下冲水阀包括阀体、阀芯和托座；所述上冲水阀通过上冲水管与穿过所述座盆上进水道的上喷水管连接，所述下冲水阀通过下冲水管与设置在所述座盆后下部的所述下进水道的下喷水管连接；所述控制盒内设有微处理器，并通过引线与所述进水阀、上冲水阀、先导阀相连。
2.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述进水阀、上冲水阀、先导阀均为电磁阀。
3.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述先导阀的排水口连接到所述上冲水管。
4.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述测压传感器包括设置在所述水箱内的浮瓶导桶，可在所述浮瓶导桶内作上下运动的浮瓶，设置在所述水箱外壁上的贴条以及设置在所述贴条内的数个干簧管。
5.如权利要求4所述的座便器，其特征在于所述浮瓶包括浮瓶体、浮瓶盖和磁钢。
6.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述座圈的截面是“∩”形。
7.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述座圈内还设有连接在所述上喷水管前端的喷头。
8.如权利要求7所述的座便器，其特征在于所述喷头的开口设置在两侧。
9.如权利要求7所述的座便器，其特征在于所述喷头的口径在4～6mm之间。
10.如权利要求1所述的座便器，其特征在于所述座盆的排污流道包括依次连接的排污上斜流道、排污立流道和排污横流道。
11.如权利要求10所述的座便器，其特征在于形成所述排污立流道的管体为倒锥状，所述排污立流道的管体下端插置在形成所述排污横流道管体的入口中。
12.一种应用权利要求1所述座便器的蓄能式冲便方法，其特征在于包括以下阶段第一阶段，微处理器指令上冲水阀打开，上喷水管喷水，清洗座盆四周后，微处理器指令关闭上冲水阀；第二阶段，微处理器指令先导阀打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀；第三阶段，微处理器指令上冲水阀再次打开，经上喷水管向座盆内补水后，微处理器指令关闭上冲水阀；第四阶段，微处理器通过测压传感器测出水箱内水压，指令进水阀打开向水箱内补水后，指令关闭进水阀。
13.一种应用权利要求1所述座便器的蓄能式冲便方法，其特征在于包括以下阶段第一阶段，微处理器指令上冲水阀打开，上喷水管喷水，清洗座盆四周后，微处理器指令关闭上冲水阀；第二阶段，微处理器指令先导阀打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀，并稍停片刻；第三阶段，微处理器指令先导阀再次打开，下喷水管喷水，清洗座盆底部后，微处理器指令关闭先导阀；第四阶段，微处理器指令上冲水阀再次打开，经上喷水管向座盆内补水后，微处理器指令关闭上冲水阀；第五阶段，微处理器通过测压传感器测出水箱内水压，指令进水阀打开向水箱内补水后，指令关闭进水阀。
14.如权利要求13所述的蓄能式冲便方法，其特征在于所述第二阶段中，微处理器指令先导阀打开的时间很短。
15.如权利要求13所述的蓄能式冲便方法，其特征在于所述第三阶段中，微处理器指令先导阀打开的时间较长。
全文摘要
本发明旨在设计一种座便器及其蓄能式冲便方法，包括座盆、水箱、进水阀、上冲水阀、下冲水阀及控制下冲水阀的先导阀、测压传感器以及控制盒等；下冲水阀包括阀体、阀芯和托座；上冲水阀通过上冲水管与穿过座盆上进水道的喷水管连接，下冲水阀通过下冲水管与设置在座盆后下部的下进水道连接，控制盒通过引线分别与测压传感器以及各冲水阀相连，使得本发明可以根据不同需要以及污垢的轻重程度采取不同的冲洗方式和冲洗次数，因此具有节水且良好清洗效果的优点。
文档编号E03D3/10GK1514081SQ0315778
公开日2004年7月21日 申请日期2003年8月29日 优先权日2003年6月27日
发明者刘任先, 钱雪松 申请人:常州杰克洁具有限公司