专利名称：降低耗水量的抽水马桶的制作方法
降低耗水量的抽水马桶
相关申请的交叉引用 不适用
联邦赞助的研发声明 不适用
背景技术：
本发明总地来说涉及一种使用少量水将污物从马桶缸中去除的抽水马桶。
水资源短缺在许多地区都是非常严重的问题，因此已经制定了关于某些 产品耗水率的政府法规。例如， 一些管辖范围内规定了抽水马桶在一次冲水
过程中的最大耗水量。尽管在50年代初期通常每次冲水的耗水量多达7加 仑，但是目前在某些管辖范围内的法规要求每次沖水的耗水量不得超过1.6 加仑，并且有进一步降低允许用量的提案。
即使没有政府要求来限定耗水量，有环境意识的消费者通常也愿意使用 低耗水量的抽水马桶。并且，自来水公司明显增大了水源成本，这是消费者 愿意使用低耗水量马桶的另 一个原因。
如果每个冲水循环的耗水量降低了 ，那么将清洁效率保持在可接受的程
度很重要。如果清洁效率被损害，则在某些情况下消费者会进行第二次沖水， 这样就使规定的、节约资源、节约成本的目的落空。
使事情变得复杂的问题在于除了清洁马桶缸侧面之外，冲水还具有其它 功能。典型地是用于形成有助于将缸内污物移走的重力虹吸。同时，在将主 要的污物沖洗掉并排空时需要用水来沖洗马桶缸。而且，需要用水在存水湾 中再形成气密封。同时，还需要用水清洁马桶缸的整个周围。这些额外需要 使低耗水量马桶的设计复杂化。
改进清洁效率的一个方法是给清洁水源加压。然而，这样会不利地增大 抽水马桶的成本。
另一个方法是将边沿水流分裂成两个不对称的支流。参见美国专利号4,930,167和6,397,405。然而，这种类型的现有系统在低耗水量工作时排出 效果会有缺陷。
另一种方法是利用在缸底部靠近缸出口(也叫做喷嘴)的锥形通道来更有 效地起动缸的虹吸作用。参见例如美国专利号5，218，726、 5,283,913和 6,145,138。然而，在大部分水已被转用作喷射使用时利用少量水来沿着缸侧 进行充分清洁是非常困难的。
还有另 一种方法是利用多回路涡流方法。参见例如美国专利申请公开号 2004/0040080。水在到达虹吸管之前水能就已经耗费了 ，因此存在问题。
在美国专利申请公开号2003/0115664中公开了 一种抽水马桶，具有 一些 沿着右支路的边沿水流， 一些沿着左支路的边沿水流， 一些直接向下的水流。 然而，这种设计具有某些缺陷，约束了耗水量的减少。例如，水垂直于边沿 进入到，因而浪费清洁能量。而且，某些水;故以相反方式利用。
因此需要提供进一步改良的抽水马桶，在不损害清洁或抽水马桶其它性 能特征的前提下降低耗水量。
发明内容
本发明的一个实施方式提供一种抽水马桶，包括带有上边沿槽的马桶 缸；和用于将水从水源输送给马桶缸的送水结构。该送水结构具有适于与水 源(例如马桶水箱或者沖洗阀型水源)连接的入口和至少三个出水槽。
第 一 出水槽与边沿槽连通以便提供至少 一 个围绕边沿槽第 一 侧的逆时 针流。第二出水槽与边沿槽连通以便提供至少一个围绕边沿槽上与第一侧相 反的一侧的顺时针流。第三出水槽与边沿槽的后部连通。
边沿槽在靠近缸后部具有开向缸的第一扩大开口 ，边沿槽在靠近缸前部 具有开向缸的第二扩大开口 。送水结构被配置成以便将水供给边沿槽时在缸
中会形成涡流。
在优选方式中，第三出水槽被配置成以相对于边沿槽的某一角度将水供 给边沿槽。同时，第一出水槽适于运载比第二出水槽更大量的水(例如其横 截面积更大)，第一和第二出水槽均适于运载比第三出水槽更大量的水。
在本发明另一个优选方式中，马桶缸具有前后垂直中心面。第一和第三 出水槽与边沿槽连接在垂直中心面的一侧上，第二出水槽与边沿槽连接在垂 直中心面的相反侧上。
在本发明的又一个实施方式中，第一和第二扩大开口在垂直中心面的同一侧上都具有中心点，缸设有整体的向后延伸部，送水结构沿着向后延伸部 整体形成，边沿槽是开口边沿形边沿槽，其中边沿槽两侧之间间隙是变化的 以形成扩大开口。
利用本发明该实施方式，来自水箱或其它水源的进水因而被分成三支
流。 一支流从边沿槽直接进入到缸后部；另一支流(主流)与第一支流部分 汇合，并且还具有其它两种作用。 一个作用是清洗缸的一侧。另一个作用是 基本上穿过缸的前面然后以大流量进入缸中。另外一支流主要清洗缸的相反 侧，尽管最优选是其还帮助清洗缸的上后部。
重要地，水以某一角度进入到边沿槽中以使水能基本上不受损失。 一个 显著效果是，在优选实施方式中，基本上向前的水流(例如一点钟或者十一 点钟方位)位置避免喷射的需要，因而允许所有水流从边沿槽进入。
在本发明的另一方面提供一种抽水马桶，包括带有上边沿槽的马桶缸；
和用于将水从水源输送给马桶缸的送水结构。送水结构具有适于与水源连接 的入口和至少两个出水槽。
第一出水槽与边沿槽连通，以便在水被供给抽水马桶时，同时提供围绕 边沿槽第一侧的逆时针流和顺时针流。还具有第二出水槽，其与边沿槽连通，
以便在水被供给抽水马桶时，提供选自围绕边沿槽上与第一侧相反的一侧的 顺时针流和逆时4H危。
边沿槽在靠近缸后部具有开向缸的第一扩大开口 ，在靠近缸前部具有开 向缸的第二扩大开口 。送水结构被配置成以便将水供给边沿槽时在缸中会形 成满流。
无论本发明应用的哪方面都可以利用少量水进行有效清洁。还可以利用 水来漂洗、排空和再密封。
目前试^r显示每次沖水1. 6加仑可以获得有效清洁，并且显示这些抽水
利用常规模制技术来制造，与常规铸造抽水马桶相比没有明显增加费用。
参考后附的本发明优选实施方式的说明(参考附图)，本发明的这些和其 它优点会变得更加明显，本发明更易于理解。
图1是根据本发明所述抽水马桶的分解立体图；图2是图1所示抽水马桶一部分的下、左局部立体图； 图3是图1所示抽水马桶一部分的下、右局部立体图； 图4A是图1所示抽水马桶的俯视图，不带水箱，在冲水循环的开始阶
段；
图4B与图4A类似，只是冲入的水形成为清洁涡流；
图5是沿着图1中剖面线5-5的横截面图6是沿着图4A中剖面线6-6的横截面图7是沿着图4A中剖面线7-7的横截面图8是沿着图4A中剖面线8-8的横截面图9是沿着图4A中剖面线9-9的横截面图10是根据本发明另一个实施方式所述抽水马桶的横截面图，与图5 类似，只是利用带孔的边沿结构来代替开口边沿设计；和 图11是又一个实施方式的俯视图。
具体实施例方式
现参考附图，更具体地参考图1、图4A、图4B和图5，示出了抽水马 桶20,其包括马桶缸22,在缸22的上部26具有边沿24。边沿24中带有边 沿槽28 。缸22可以大致^^人为具有垂直中心面30 。
根据需要可具有带常规内部沖洗阀的水箱32，沖水致动器和其它配件 (未示出)。可选地，抽水马桶IO可以为无水箱设计，利用沖水阀型阀门直接 连接到管水压上(同样未示出)。缸22排出到存水湾和污水管中(同样未示出)。
后延部件34可以从边沿24延伸，包括与两个水管和三个出水槽38、 40 和42连通的分水结构36。而出水槽与边沿槽28连通。出水槽38、 40和42 分别以相应的角度46、 48和50延伸。每个出水槽38、 40和42与垂直中心 面30不平4亍。
角度46大于角度48，而角度50大于角度48，以形成最佳涡流。出水 槽38和40在垂直中心面30的同 一侧上，而出水槽42位于另 一侧上。
尽管三个出水槽是优选地，但是应该知道在特殊类型的马桶中也可以使 用一个或更多个额外的出水槽。而且，如果一个出水槽由于其入口角度和定 位的原因而既可以提供顺时针水流又可以提供逆时针水流，则在某些情况下 只需要使用两个出水槽。
无^^仑如何，在一个优选实施方式中，出水槽38的对黄截面积52大于出水槽42的横截面积54或者出水槽42的横截面积56。而对黄截面积56优选地大 于横截面积54。这样进一步有利于形成涡流，同时有助于排空缸。例如，出 水槽38可以占总流量的33%至45%,出水槽42占总流量的27%至39%， 而出水槽40占总流量的21%至33%。
抽水马桶20的边沿24具有间隙58、 59、 60和61(图5-9中)，使冲洗水 从边沿槽28持续排出到缸22中，但取决于间隙的尺寸在不同的位置具有不 同的速率。边沿24中较大间隙60、 61的两个分开部分限定了具有第一中心 64的第一偏置流出孔/扩大口 62和具有第二中心68的第二偏置流出孔/扩大 口 66。中心68优选与正前方成-30°到+30°,中心64优选地与后方成-30。到 30°。
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向和设计共同产生第一偏置流70和第二偏置流72， 二者在污水口区域74 附近汇合。这种汇合/冲击与从次流出孔77流出的其它边沿沖水76形成涡轮 78,通过污水口区域74中的出口 80排出抽水马桶20，其克服了马桶存水湾 的限制，有助于产生将缸22中污物排出到存水湾和污水管道中的虹吸，并
重新形成缸密封。
在本实施方式中，中心64和中心68位于垂直中心面30的同一侧上。 缸22具有进水口侧82,和与进水口侧82相对的前侧84,而第一偏置流出 孔/扩大口 62可以位于进水口侧82上，第二偏置流出孔/扩大口 66可位于前 侧84上。
间隙58可以与间隙59相同或不同。类似地，间隙60可以与间隙61相 同或不同。间隙60、 61比间隙58、 59大。
请注意间隙58和59相对于间隙60缩小具有多种作用。 一种作用是允 许大多数水可以从槽38流到扩大口 66，并仍然允许一部分水在77附近沿缸 侧流下。
另 一种作用是有助于将足够量的水输送到边沿锥形区域90，使水在被输 送到开口 66时水流被加速，增大的推力有助于排空和形成涡流。
还应该注意到来自出水槽42的水基本上如箭头91所示，沿顺时针方向 流动。然而，还有逆时针流动的辅助水流92，有助于清洁上缸的后部。这一 点非常重要，因为出水槽40与缸的这一部分倾斜以便保存水能。
抽水马桶20可以包括安装孔86、 87，分别用来安装水箱32和马桶座(未
8示出)，还包括水箱进水孔88,为水箱32提供进水(未示出)的入口。
图1-9中示出的抽水马桶20的实施方式，具有通过"开放边沿"形设 计的连续间隙进行排水的边沿槽28。然而，本发明还可以使用其它类型的边 沿槽。例如，图10示出具有边沿槽92的抽水马桶90，其中第一偏置流入孔 包括沿边沿下侧的第一供水槽94，第二偏置流入孔包括沿着边沿下侧的第二 供水槽96。第二流入孔包括至少一个位于边沿中的附加供水孔98，每一个 都比第一供水孔94和/或第二供水孔96小。抽水马桶90的其它方面与抽水 马桶20的相同或相似。
尽管图1-10的实施方式中示出了逆时针涡流，然而本发明也可适用于 如图ll所示的顺时针流动。在这种情况下，抽水马桶100具有槽38、 40、 42，与抽水马桶20的设置相比，它们分别布置在垂直中心面30上的另一侧 上。类似地，尽管未示出，与抽水马桶20的设置相比，第一偏置流入孔和 第二偏置流入孔布置在垂直中心面30上的另一侧上，以产生第一偏置流102 和第二偏置流104，从而产生顺时针涡流106。这种设置可以应用到抽水马 桶20的开》文边沿布置中或者抽水马桶90的孔布置中，或者二者的结合中。
而且，还应该注意到尽管参考顺时针和逆时针流来描述边沿槽的流，然 而这些混合方向的水流快速产生一个方向的涡流是非常理想的。因此，为了 从槽42流出，比较理想地，顺时针能量中的大部分在水开始沿着缸侧面滴 下时从水中释放。这可以通过相对于槽38拉长槽42，以及从6点钟方向向 12点钟方向加宽边沿槽来获得。
在另一种优选实施方式中，当沖水循环开始时，第一部分水从槽38(而 不是槽42)进入。这更易于形成涡流。这可通过将槽38做得比槽42更长来 实现。
所以，本发明不局限于上述的优选实施方式，而是以用于保护本发明整 体权利的权利要求来限定。
工业实用性
本发明提供一种具有降低耗水量且能够保持有效清洁及其它性能的抽 水马桶。
权利要求
1.一种抽水马桶，包括带有上边沿槽的马桶缸；和用于将水从水源输送给马桶缸的送水结构，所述送水结构具有适于与水源连接的入口和至少三个出水槽；其中第一出水槽与边沿槽连通，以便在水被供给抽水马桶时，提供至少一个围绕边沿槽第一侧的逆时针流；其中第二出水槽与边沿槽连通，以便在水被供给抽水马桶时，提供至少一个围绕边沿槽上与第一侧相反的一侧的顺时针流；其中第三出水槽与边沿槽的后部连通；其中所述边沿槽在靠近缸后部具有开向缸的第一扩大开口；其中所述边沿槽在靠近缸前部具有开向缸的第二扩大开口；并且其中所述送水结构被配置成以便将水供给边沿槽时在缸中形成涡流。
2. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述第三出水槽被配置成当水被 供给送水结构时相对于边沿槽成一角度将水供给边沿槽。
3. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述第一出水槽适于运载的水量 大于第二出水槽运载的水量。
4. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述第一和第二出水槽适于运载 的水量均大于第三出水槽运载的水量。
5. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述第一出水槽比第二出水槽 长，以便将水供给送水结构时，来自第一出水槽的水比来自第二出水槽的水 先到达边沿槽。
6. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述缸具有前后垂直中心面，以 便第 一和第三出水槽与边沿槽连接在垂直中心面的一侧上，第二出水槽与边 沿槽连接在与垂直中心面的所述一侧相反的垂直中心面的 一侧上。
7. 如权利要求6所述的抽水马桶，其中所述第一和第二扩大开口在垂直 中心面的同 一侧上都具有中心区域。
8. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述缸设有整体的向后延伸部， 送水结构沿着向后延伸部整体形成。
9. 如权利要求1所述的抽水马桶，其中所述边沿槽是开口边沿形的边沿 槽，其中边沿槽两侧之间间隙的尺寸沿着边沿槽周边进行变化，以形成具有 不同尺寸的开口。
10. —种抽水马桶，包括 带有上边沿槽的马桶缸；和用于将水从水源输送给马桶缸的送水结构，所述送水结构具有适于与水 源连接的入口和至少两个出水槽；其中第一出水槽与边沿槽连通，以便在水被供给抽水马桶时，围绕边沿 槽第 一侧既提供逆时针流又提供顺时针流；其中第二出水槽与边沿槽连通，以便在水被供给抽水马桶时，提供选自 围绕边沿槽上与边沿槽的所述第 一侧相反的 一侧的顺时针流和逆时针流的 水流形式；其中所述边沿槽在靠近缸后部具有开向缸的第一扩大开口； 其中所述边沿槽在靠近缸前部具有开向缸的第二扩大开口；并且其中所述送水结构被配置成以便将水供给边沿槽时在缸中形成涡流。
全文摘要
本发明公开了一种具有多个边沿水流分支的抽水马桶。每条支流以一角度进入到边沿中，然后环绕边沿水流动不同距离。水流优选在大约五点钟/七点钟位置具有主路径，辅助大水流位于大约一点钟/十一点钟位置。
文档编号E03D11/08GK101688391SQ200880023768
公开日2010年3月31日 申请日期2008年4月16日 优先权日2007年5月7日
发明者杰弗里·L·米勒, 特伦斯·J·安德森 申请人:科勒公司