灌注虹吸式抽水马桶的制作方法_4

文档序号:8531597阅读:来源:国知局
体连通,排污通道44具有堰45。封闭的 喷射流体路径包括喷射通道(或多个喷射通道)38。喷射冲洗阀70较佳地位于排污通道的 堰45上方的高度L处。封闭的喷射流体路径1较佳地从喷射阀组件70的出口 13延伸至 喷嘴20的出口端口 42。一旦组件被灌注,封闭的喷射流体路径能够被水保持灌注,以防止 空气在冲洗循环启动之前和完成之后进入封闭的喷射流体路径。
[0143] 封闭的喷射流体路径可通过在入口和喷射路径之间插入空间或区域,并通过喷射 歧管入口开口和出口(未示出)提供流体连通,来包括喷射歧管(未示出)。马桶便池组件 可具有外缘歧管(未示出)。任何这样的外缘歧管也将必须具有外缘歧管入口开口,该外缘 歧管入口开口与外缘冲洗阀组件80的出口 81端流体连通且用于接收来自外缘冲洗阀组件 80的出口 81的流体。这样的外缘和喷射歧管在图16的实施例中描述。在本文的实施例 10中,外缘32是无框的搁板(尽管也可使用具有外缘通道的传统外缘)。该搁板至少部分 地围绕便池延伸。
[0144] 该组件较佳地包括与水源(SF)流体连通的水箱60,水源(SF)可以是城市供水、 水箱水、井水等,使得当组件安装好时,水箱60可接收通过水箱进入进水阀的流体的流动。 水箱较佳地具有至少一个进水阀66。该进水阀可以是市售的或待开发的任何合适的进水 阀,只要其提供充足的供水以保持水箱中的水量能够实现本公开中所描述的功能。水箱60 可以是一个同时具有如图1-13所示的外缘阀组件和喷射冲洗阀组件的大的开放容器。水 箱也可被改造成如下文(实施例1010)所述地具有至少一个喷射储水器和至少一个外缘储 水器。如果提供分离的储水器,喷射储水器可包括进水阀或喷射进水阀以及所述至少一个 喷射冲洗阀组件70,且外缘储水器可包括所述至少一个外缘冲洗阀组件和水箱或外缘进水 阀。如果需要的话,这样的外缘储水器可进一步容纳外缘冲洗阀组件80上的溢流管91。
[0145] 图1-13中的马桶便池组件与本文中的其他实施例类似,能够以不超过约6. 0升的 冲洗量工作,且较佳地冲洗量不超过约4. 8升,甚至更佳地,不超过约2. 0升。
[0146] 便池的水坑区域40较佳地具有由便池30的在便池下部39处的内表面36界定的 喷射阱。该喷射阱41具有入口端46和出口端50。喷射阱的入口端46从喷嘴出口端口 42 和便池30的下部39的内部区域37接收流体,喷射阱41的出口端50包括并流入排污通道 44的入口 49。该喷射阱具有下文中进一步描述的水封深度。下文中如实施例10、附图1-13 和29-34所示的有关水封深度、喷射路径、以及深度X的测量的各种变型描述也易于被并入 图16的实施例110且在实施例110中是易于操作的。
[0147] 为了将诸如组件10的虹吸式抽水马桶组件保持在灌注状态,初始步骤是提供一 种具有如上所述特征以及关于本文中的各种其他实施例(包括110、1010、210、310和410 等等)的马桶便池组件,特别是其中具有喷射通道38的封闭的喷射流体路径1从喷射冲洗 阀70的出口 13延伸至喷嘴20的出口 42,使得一旦灌注,封闭的喷射流体路径能够保持灌 注有流体以避免在冲洗循环启动或完成之后空气进入封闭的喷射流体路径。冲洗循环通过 任何合适的致动器(例如冲洗手柄H)启动。在一个优选的实施方案中,陶瓷外部与手柄H 由提供抗微生物表面的材料形成或掺入提供抗微生物表面的材料。通过冲洗致动器(诸如 手柄)启动冲洗循环后,所述手柄具有与冲洗启动杆75可操作连接(可是可拆卸的或不可 拆卸的)的部分。
[0148] 两阀可具有使两者同时打开(可通过冲洗手柄的标准致动杆完成)的致动器,或 者可通过使用例如图15中的提供平衡机制的冲洗致动手柄基于各个冲洗阀盖的重量而具 有升降时机变化和/或调节。如图15最佳地示出,手柄H与具有可转动运动连杆RL的枢 转杆P可操作地连接。任何铰链、销连接、垫圈或其它旋转连接器都可以使用。冲洗致动杆 75具有平衡点BP,用于通过连杆RL可移动地连接至枢转杆P。类似的可移动和可转动的连 杆RL'(可以与可转动连杆RL相同)将枢转杆及其连杆RL连接到在平衡点BP处的冲洗致 动杆75。通过设计将平衡点选择成与冲洗阀一起操作,从而在手柄H被压下以启动冲洗循 环时,特定且机械地控制每个阀的打开的时间。当手柄H被压下,枢转杆和连杆RL在具有 连杆RL的端部被向上推。这反过来将致动杆75向上拉起。可提供具有多个孔的杆75,以 提供用于改变平衡点的连杆,使得只需制作一个杆但可用于重量不同的阀盖和不同的冲洗 时机模式。
[0149] 当冲洗模式被启动时,通过所述至少一个的喷射冲洗阀组件和至少一个的外缘阀 (这里,通过外缘冲洗阀组件80)提供流体。封闭的喷射流体路径配置成这样且冲洗循环的 时间控制被优化从而在冲洗循环完成之后将封闭的喷射流体路径保持在灌注状态。
[0150] 在本文所述方法的一个实施例中,启动冲洗循环之后,致动杆工作,以通过所述至 少一个的喷射冲洗阀组件提供流体,流体的流率足以防止空气进入喷嘴出口且足以在排污 通道中产生虹吸。然后通过喷射通道的流率持续降低约1秒至5秒直至虹吸中断;且流动 至少保持至喷嘴出口端口被覆盖。
[0151] 在冲洗循环中,流体也优选通过所述至少一个外缘冲洗阀组件提供。第一次安装 时,马桶可能需要初始灌注,提供的通过喷射冲洗阀组件出口的流率足以在水坑填充有水 之前,防止空气进入喷嘴出口端口,如上所述。用于实现这些步骤的相关流率在本文的其它 地方有所描述。该马桶组件能够如上所述地自灌注,且较佳地当马桶处于导致喷射通道具 有空气的状态时,所有的或基本上所有的空气被排出所述喷射通道。少量空气可能会进入 所述封闭的流体喷射路径而仍能提供良好的工作,这对总体性能来说是可以接受的。较佳 地,在诸如本文示出的实施例(诸如实施例10)中至多包括仅100毫升(空气),但可接受 的性能可包括更大的空气量,但较佳地不超过500毫升以防止性能下降。具体的数值可依 据便池几何形状而改变。
[0152] 马桶通常处于灌注状态,例如,如上所述,当马桶第一次被安装,尽管其他情况下, 诸如管道工作或维护也可以引起这样的情况。用户当然可以在安装时手动干预以灌注马桶 组件,或者在配置时,马桶可在马桶的前几个冲洗循环的一个或多个中自灌注,而不需要用 户的手动干预。
[0153] 如本文中的图1-13和29-34所示,实际上少至约三个冲洗循环(尽管取决于个别 马桶的几何尺寸可能需要更多或更少的循环),马桶即可排出所有的空气。为了完成自灌 注,须满足两个条件:(1)通过喷射冲洗阀的流体的流率需大于排出喷嘴出口端口的流体 的流率,从而提供足够的能量以置换空气;(2)须提供空气从出口逃逸或通过喷射冲洗阀 组件向上逃逸的路线。这可通过喷射通道和/或喷嘴出口端口的几何形状和/或截面积的 改变和/或通过冲洗阀的改变来实现,以增强性能。因此,优选地使用可提供通过喷射通道 进入封闭的喷射流体路径的高能量和大流速的流动的喷射冲洗阀。美国专利No. 8, 266, 733 和共同未决的美国非临时专利申请No. 14/038, 748中描述了合适的阀,这两篇专利中关于 其对具有流线型阀体构造并具有辐射式入口和/或加重盖的阀的教导以引用的方式被纳 入本文。
[0154] 其它合适的冲洗阀是可商购的且在本文其它地方关于下文描述的马桶组件的其 他实施例可使用相同的冲洗阀(见本文的图35-68,由剥离性能提供的更好的空气释放,如 下文所述)有所描述。除了逐渐提升的盖,星形内部筋也会影响空气排出的速度,下文中将 进一步讨论。
[0155] 图16、20、21和22示出了本文中描述的马桶便池组件的其他实施例。图16的马 桶便池组件(在本文中通常称作110)具有至少一个喷射冲洗阀组件170和至少一个外缘 冲洗阀组件180,喷射冲洗阀组件170配置成用于输送流体(例如冲洗水)至喷嘴120 (例 如直接馈送喷嘴),外缘冲洗阀组件180配置成用于输送流体至外缘132。参考图21,该马 桶便池组件110还具有喷射歧管112,该喷射歧管112具有喷射歧管入口开口 114和喷射歧 管出口开口 116,喷射歧管入口开口 114配置成用于从喷射冲洗阀组件170的出口 113接收 流体,喷射歧管出口开口 116用于将流体输送至喷嘴入口端口 118。马桶便池组件110进一 步包括外缘歧管122,外缘歧管122包括外缘歧管入口开口 124和外缘歧管出口开口 126, 外缘歧管入口开口 124配置成用于从外缘冲洗阀组件180接收流体,外缘歧管出口开口 126 配置成用于输送流体至外缘入口端口 128。
[0156] 组件110进一步包括具有外缘132的便池130,外缘132围绕便池130的上周部 133设置。在一个实施例中,外缘132可界定如图所示的外缘通道134。外缘入口端口 128 与外缘通道134流体连通,使得外缘通道134也通过外缘入口端口 128与外缘歧管出口开 口 126流体连通,且外缘通道也与至少一个的外缘出口端口 129流体连通。如本文所用,流 体连通表示组件中的一个元件在结构上定位成通向来自另一元件的流动。外缘出口端口 (或多个外缘出口端口)与便池130的内部区域137流体连通,其中该内部区域137由便池 130的内表面136界定。该组件的其余构件与实施例10中的构件相似。
[0157] 关于实施例10,马桶组件包括直接馈送喷嘴20,直接馈送喷嘴20具有至少一个如 上文所述的喷射通道38 (该喷射通道也可用于实施例110)并限定了其构造。该通道(或 多个通道)在喷嘴入口端口 18和喷嘴出口端口 42之间延伸。该至少一个的喷射通道38 具有与喷射冲洗阀的出口开口 116流体连通的入口端口 18。该喷嘴还具有喷嘴出口端口 42,喷嘴出口端口 42配置成用于将流体从喷射通道38排放至水坑区域40。该水坑区域与 排污通道44或其他用于马桶便池130排污的马桶排出管流体连通。
[0158] 当便池安装时,可使用来自直接连接至墙壁中的水管进水口的直通冲洗母型阀的 流体源(诸如冲洗水),与很多工业用和商用马桶一样。该组件可选地可包括如图19和21 所示的水箱60。较佳地,水箱60设置至少一个开口 62和至少一个第二开口 64,开口 62用 于接收喷射冲洗阀组件70并允许来自所述至少一个喷射冲洗阀组件70的出口 13的流体 进入封闭的喷射流体路径1和喷射通道(或多个通道)13,所述第二开口 64用于接收外缘 冲洗阀组件80并允许来自外缘冲洗阀组件30的流体进入外缘路径,该外缘路径通向出口 端口 28或通过外缘歧管入口开口通向任何可选的外缘歧管。
[0159] 水箱60也应包括至少一个进水阀66,且可选地包括溢流管,诸如上述实施例中示 出的溢流管91。水箱60可形成为单个的、开放的储水室,如图19所示,喷射冲洗阀和外缘 冲洗阀在一个区域,或者水箱构造成如图20中的实施例1010所示的两个独立的储水器。溢 流管应在外缘冲洗阀出来的外缘冲洗流体RF(以任何方式与现有技术中已知的或待开发 的阀体连接)的流动下工作,而不应在通过喷射冲洗阀的喷射冲洗流体JF的流动下工作, 从而消除空气进入封闭的喷射流体路径1的可能性。外缘路径可通过在外缘路径内连接溢 流管来保持与空气连通而不影响本发明的特征。
[0160] 喷射冲洗阀70和外缘冲洗阀80组件可包括任何标准的市售冲洗阀和挡板设计, 包括本领域中的各种已知设计或待开发设计,例如福马502(Fluidmaster502)冲洗阀。外 缘阀可以是电动的、机械的或电脑操作的。较佳地,马桶便池组件10具有至少一个喷射冲 洗阀组件70和至少一个外缘冲洗阀组件80,喷射冲洗阀组件70配置成用于输送流体(例 如冲洗水)至喷嘴20,外缘冲洗阀组件80独立地配置用于将流体输送至外缘出口端口。用 于本发明中的冲洗阀组件可配置成将独立的流体流动输送至外缘和喷嘴的主冲洗阀,或更 佳地,冲洗阀组件包括定位成输送独立的流体流动的至少一个喷射冲洗阀组件70和至少 一个外缘冲洗阀组件80。冲洗阀组件可以是本领域中已知的或待开发的任何合适的冲洗 阀,例如上文中关于实施例10和冲洗阀70、80所描述地。
[0161] 至少一个喷射冲洗阀组件70和至少一个外缘冲洗阀组件80也可为双冲洗阀 组件。本领域中已知的用于本文实施例中可能较佳的冲洗阀组件的示例可从美国专利 No. 8, 266, 733 B2中找到,其相关部分通过参考纳入本文。两个阀可以同时打开和关闭,或 者在冲洗循环中的不同时间打开和关闭以进一步优化性能。为了通过更清洁的后-冲洗水 使便池更清洁,需要在打开喷射冲洗阀之前打开外缘冲洗阀。在6. O升/冲洗的较佳实施 例中,冲洗循环一启动外缘冲洗阀就被打开,外缘冲洗阀在循环中约〇. 1秒至约〇. 5秒时关 闭,然而喷射冲洗阀在循环中约1秒至约〇. 5秒时打开且在约1. 2至约10秒时关闭。
[0162] 对于冲洗量极低的马桶,例如3升/冲洗,外缘冲洗阀在冲洗循环一开始时就打开 且在循环中约1秒至3秒时关闭,然而喷射冲洗阀在循环中约0. 1秒至约3秒时打开且在 约1. 2至约3秒时关闭。在本文的实施例中,对于直径为54mm的排污通道来说,启动虹吸需 要来自完全灌注的封闭喷射通道的仅约1升体积,使得本发明可应用于以2升或更小的体 积工作的抽水马桶,冲洗量取决于便池清洗期望的效果以及直接用于该功能的期望水量。
[0163] 双冲洗马桶组件的另一实施例在冲洗循环一启动时就打开双冲洗阀作为外缘冲 洗阀,然后在外缘双冲洗阀之后触发喷射冲洗阀(或者单冲洗或者双冲洗)打开。输送至 外缘的用于清洁预虹吸的水量为约1升/冲洗至约5升/冲洗,且较佳地为约2升至约4 升/冲洗,且通过喷射冲洗阀输送的用于产生虹吸的水量为约1升/冲洗至约5升/冲洗。
[0164] 在诸如马桶便池组件110的实施例中,独立的歧管用于将引入便池组件110的流 体从至少一个冲洗阀组件分离,并将不同的流量输送至喷嘴120和外缘132。这与传统的马 桶设计有所区别,在传统的马桶设计中,流体通过一个马桶入口进入便池,流入一个打开的 单独的歧管然后以不受控或重力控制的方式向下流入喷嘴120和外缘132。在这样的现有 技术设计中,通向外缘或直接喷嘴的流体流动的量和性质难以控制,且由于重力和流动动 量,流体通常更易于流向喷嘴。然而,通过隔离通向喷嘴120的流体流动和通向外缘132的 流体流动,流体流动受到控制,且喷嘴和外缘可接收期望的流量。此外,其能够保持包括灌 注喷射通道138且较佳地包括灌注喷射歧管112的封闭的喷射流体通路101。
[0165] 任何可选的喷射歧管112较佳地预成型于马桶便池的陶瓷或其他制造材料中,且 与外缘歧管重叠地和/或并列地布置。喷射歧管可以并列布置但不完全在相同的高度上。 喷射歧管112可具有用于将流体输送至喷嘴入口端口 118的喷射歧管出口开口 116。外缘 喷射歧管122可包括外缘歧管入口开口 124,外缘歧管入口开口 124配置成用于从外缘冲洗 阀组件180接收不同量的流体,例如约0. 1升至5. 5升,较佳地从约0. 5升至约4. 5升。外 缘喷射歧管122还具有外缘歧管出口开口 126,外缘歧管出口开口 126用于将流体输送至外 缘入口端口 128。通过喷嘴120的流体流动可沿喷射通道138直接向下行进并离开喷嘴出 口端口 142,然后进入水坑区域140,其进入时间与流经外缘通道134的水进入的时间不同。 这些流动中的一个可在另一个之前停止,但这些流动较佳地可在冲洗循环的至少一部分同 时发生。流率被选定以最大化流体排出水坑区域140之前的马桶便池130的内表面137的 清洁。
[0166] 在另一实施例中,外缘通道134可直接由典型的居民或商业水管线的管线压力提 供动力。通向外缘的流动的打开和关闭可由机械控制阀(类似于目前使用的马桶进水阀) 或电磁阀来控制。
[0167] 本文中的便池诸如30、130可具有各种构造,但多数便池预成型成从便池顶端横 向看是大致圆形或长卵形或椭圆形。在本文描述和示出的实施例中,便池30具有大致椭圆 的形状。便池130具有围绕其上周设置的外缘132,该外缘132限定了外缘通道134。外缘 通道具有入口端口 128 (在喷射歧管和外缘通道之间的过渡点处,在此处外缘通道截面变 得更一致)和至少一个外缘出口端口 129(较佳地具有多个这样的出口),入口端口 128与 外缘歧管出口开口 126流体连通,外缘出口端口 129与便池组件110的内部区域136流体 连通。便池130还具有喷嘴120,喷嘴120设置成使得喷射通道(或多个喷射通道)较佳地 沿着便池130的外表面135经过或者在便池的壁内经过,从而使喷嘴出口端口 142位于便 池130的下部139。
[0168] 在本文的各个实施例中,诸如马桶10,喷嘴20界定了至少一个喷射通道38,喷射 通道38具有喷嘴出口端口 42,喷嘴出口端口 42配置成用于将流体排放至水坑区域40,然 后排放至排污通道44的入口、再排放至可连接至下水管道出口的马桶出口 0。
[0169] 在图16的
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