专利名称：带有磁性阀的双流量冲洗系统的制作方法
技术领域：
本发明特别涉及一种用于打开抽水马桶冲洗系统的设备，该设备包括通过连接到 配水系统的阀供水的水箱，并且当水位下降到确定下限之下时，该阀能够打开以便使水箱 被注满，该类型的水箱包括底部排出孔和与该孔相关联的可竖直移动的排出阀元件，该阀 元件能够处于保持水箱内部的水的低关闭位置或将水排出到马桶池的高打开位置，该类型 的设备包括固定到阀元件的元件，并且该元件包括浮子，当至少浮子的确定的部分被浸没 时，该元件能够在浮力的作用下将阀元件移动到其打开位置，所述元件的顶部支承面能够选择性地被与所述元件大致同轴的竖直堵塞杆的自 由底端堵塞或不堵塞，该堵塞杆的自由顶端包括金属板，并且该堵塞杆可在以下位置之间 竖直移动-堵塞位置，其中固定到水箱上、布置成面对杆的金属板的永久磁体在其永久磁场 的影响下保持金属板，以便保持堵塞杆与元件的顶部支承面接触，从而使元件固定不动，-不堵塞位置，其中布置成靠近永久磁体的第一螺线管被电力控制以使临时磁场 与由永久磁体产生的磁场相反，并且因此将金属板从杆释放，以便释放元件，从而所述元件可在下列位置之间移动-用于关闭满水箱的底部位置，与对抗施加到浮子的浮力作用所述元件被杆堵塞 相关联，其中所述元件关闭阀元件，-用于打开水箱的顶部位置，与元件不被杆堵塞的位置相关联，其中浸没至最大程 度的浮子操作元件以便打开阀元件，杆伴随元件经过一预定最大行程，-用于在元件被杆重新堵塞之前关闭空水箱的底部位置，其中所述元件关闭阀元 件。已知的几种抽水马桶冲洗系统设备中的利用浮力原理的设备能够将推力从浸没 的浮子传递到阀元件以借助一元件打开水箱。在这种设备中，浮子和元件通常借助锁定机构而固定不动，并且当它们被释放时， 它们能够将它们的上升运动传递到阀元件以便打开所述阀。锁定机构可以容易由与金属板相互作用的永久磁体制造。由永久磁体产生的磁场 可以容易被以低电压且以独立的方式操作的螺线管或电磁体抵消，从而将配备有浮子的元 件以及阀元件解锁。该构造特别使提出一种带有自动控制的冲洗系统成为可能，当使用者离开抽水马桶时，自动触发用于打开水箱的元件的致动，以便将水排出到马桶池中。传统地，固定到阀元件的元件上升直到浮子浮出至最大程度。然后水箱被完全排空，直到浮子由于缺少支撑该浮子的水而导致阀元件落回到其座上。应当理解该设计使水箱完全排空，即使仅需要少量的水。
发明内容
本发明通过推出允许水箱部分排空的改进的上述该类型的设备来纠正该缺陷。为了该目的，所述元件在其向上行程的预定位置被阻挡，且永久磁体被加工成适当的尺寸以便产生在水完全排空前关闭阀件元件的磁吸引力。为了该目的，本发明提出了一种用于打开上述类型的抽水马桶冲洗系统的设备， 其特征在于，该设备包括横向可缩回邻接指状物，该指状物能够选择性地以直角干涉该杆 以便将杆的行程限制到其最大行程的预定部分，以便将元件的上升限制到水箱的中间打开 位置，其中通过移动元件以便打开阀元件，浮子仅部分浸没，并且元件从中间打开位置返回 到其再次关闭位置，其中元件和通过永久磁体移动到其堵塞位置的杆的重力的合力克服作 用到浮子上的浮力作用，以便仅将一部分水从水箱排出至马桶池。根据本发明的其它特征-可缩回指状物通过第二螺线管在从金属板的行程回退的位置和邻接位置之间移 动，在该邻接位置中，该指状物与金属板的行程成直角延伸以便阻挡金属板的顶面，-该设备包括支撑件，该支撑件固定到水箱且大致上是“U”形，在其凹陷中接收大 致为圆柱形状的第一螺线管和永久磁体，杆穿过所述永久磁体、所述第一螺线管和所述支 撑件的水平分支。-元件大致是管状，与阀元件同轴，其中所述元件的底端包括阀元件，并且堵塞杆 与元件同轴，-水箱包括罩体，该罩体包括 管状底部，该管状底部的底端带螺纹的支承表面穿过水箱的穿孔，以便附接所 述底部，所述底部包括在内部的排出孔，所述元件被可滑动地安装在该排出孔中， 倒“U”形状的顶部，该顶部的臂附接到所述管状底部，且支撑件连接在该顶部的 所述臂之间，从罩体的管状底部突出的管状元件的顶部在罩体的顶部的臂之间接收浮子，-第二螺线管被罩体的顶部的臂支撑，-浮子大致为倒“U”形状，该浮子的水平分支穿过罩体的顶部的臂，该浮子的横向 臂围绕罩体的底部，并且浮子附接到元件的顶部，特别地通过互锁附接，-浮子由发泡聚苯乙烯制成且所述元件的顶部在其外围包括设计成促进浮子通过 互锁联接到元件的齿，-所述元件包括 ·管状顶部，其该管状顶部内部接收至少杆的底端， 管状底部，该管状底部的底端接收阀元件，该阀元件与排出孔相关联，且特别地 由弹性体制造， 横向内壁，该横向内壁界定管状顶部和管状底部，由形成溢流的至少一个孔穿 通，并且阀元件包括直径小于排出孔的至少一个端部穿孔，以便允许水从形成溢流的 孔排出，-横向内壁包括所述元件的顶部支承面。
本发明还涉及用于控制上述类型的设备的方法。该方法包括从水箱排出所有水的步骤，在该步骤期间，瞬时电脉冲被发送到第一
螺线管。作为变型，该方法包括从水箱中排出一部分水的步骤，在该步骤期间，第二螺线管 被供电且然后瞬时电脉冲被发送到第一螺线管。
在阅读下面详细描述的基础上，本发明的其它特征和优势将变得显而易见，为了 理解对附图做出参考，其中-图1是代表根据本发明的设备在满水箱的关闭位置、在空水箱的关闭位置或至 少部分排空的水箱的再次关闭位置的示意剖视图，-图2是代表根据本发明的设备在水箱的中间打开位置的示意图，
-图3是代表根据本发明的设备在水箱的顶部打开位置的示意图，-图4是根据本发明的设备的透视图。
具体实施例方式在下面的描述中，相同或具有类似功能的元件采用相同的附图标记。图1到3示出用于打开根据本发明生产的抽水马桶冲洗系统的设备10的整体情况。在已知的方式中，更尤其如图1到3所示，设备10包括通过连接到配水系统的阀 (未示出)供水的水箱12。在已知的方式中，如图1所示，当水位下降到低于预定下限“B”时该阀能够被打开 以注满水箱12。该阀被设计成当水位到达上限“A”时自动关闭。水箱12包括底部排出孔14和与该排出孔14相关联的可竖直运动的排出阀元件 15。在已知的方式中，阀元件15能够处于已在图1中示出的使水保持在水箱12内部 的低关闭位置或处于已在图3中示出的将水排出到马桶池(未示出)的高打开位置。在已知的方式中，设备10包括固定到阀元件15上的元件16，且该元件16包括浮 子18，该浮子能够在公知的浮力作用下将阀元件15移动到图3的其打开位置。当至少浮子18的预定部分被浸没时，浮子18在元件16上施加通过浮力产生的抬 起力。在已知的方式中，所述元件16的顶部支承面26能够选择性地被竖直堵塞杆22的 自由底端20堵塞或不堵塞，该堵塞杆22与元件16同轴，其自由顶端24包括金属板34。特别地，杆22的顶端24可以是带螺纹的，并且穿过金属板34，通过螺母与该金属 板34连接。根据该构造，杆22可以处于如图1所示的堵塞位置，其中永久磁体28固定到水箱 上，面对杆22的金属板34布置的永久磁体28的顶面32在该永久磁体28的永久磁场的影 响下保持金属板34，以便保持堵塞杆22与元件16的顶部支承面26接触，从而使所述元件 16固定不动。
因此永久磁体28形成能够保持杆22的“磁抽吸杯”。在本发明的优选实施例中，在后面的非限制性方式中，如图1到3所示，杆22的竖 直部分30横穿永久磁体28。应当理解杆22的竖直部分30可以具有靠近永久磁体的任何 构造，而不局限于仅作为例子描述的构造。杆22也可以处于如图2和3所示的不堵塞位置，其中布置成靠近永久磁体28的第一螺线管38被电力控制以产生与由永久磁体28产生的磁场相反的临时磁场，且因此释 放杆的金属板34，因此能够使金属板34脱离与永久磁体28的顶面32的接触，因此释放元 件16。这样，当螺线管38被供电时，螺线管38的临时磁场与永久磁体28的永久磁场相 反。这使金属板34从永久磁体28的顶面32释放。可动杆22可以在这两个位置之间移动。因此杆的运动使元件16在不同位置之间移动。如图1所示，元件16可以处于满水箱12的底部关闭位置，其中水箱中包含的水位 大致相应于图1的线“A”。该位置与对抗作用到浮子18上的浮力，元件16被杆22堵塞相关联，使所述元件 16关闭阀元件15。如图3所示，元件16可以处于水箱12的顶部打开位置，与元件16不被杆22堵塞 的位置相关联，其中浮出至最大程度的浮子18使元件16移动以打开阀元件15，杆22伴随 元件16预定的最大行程。从此位置，倘若使水箱中的水位从由线“A”所示的水位降低到线“B”所示的水位， 由杆22伴随的元件16可以重新下降。因此，如图1所示，然后元件16可以处于用于关闭空水箱12的底部位置，其中包 含在水箱中的水位大致相应于图1的线“B”。此位置相应于在水箱12被重新注满之前且因此在浮力作用再次施加到浮子18之 前元件16被杆22重新堵塞。因此，以这种最简单的操作，用于打开冲洗系统的设备10可以以已知的方式通过 阀元件15使水箱12的所有容量排空。然而，理想的是能够使该类型的设备10有部分空的水箱12，现有技术的其它已知 设备提供的可能性不能根据阀元件通过浮力打开的原理操作。已经注意到，如果一方面永久磁体28的尺寸足够，并且可以对金属板34施加足够 强的磁场，另一方面，浮子18最初不完全浮出，元件16可以处于再次如图1所示的用于再 次关闭至少部分排空的水箱12的底部位置，其中作用到浮子18上的浮力不足以对抗元件 16和在永久磁体28作用下移动到其堵塞位置的杆22的重力的合力。在这种情况下，阀元件15可以因此关闭，同时水箱12中的水位是在线“A”和“B” 示出的水位之间的中间位置并且相应于例如水位“C”。这种特性可用于仅将一部分水从水箱12排出到座便器。为了应用该特性，本发明提出了一种上述类型的设备10，其特征在于它包括横向 可缩回邻接指状物62，其能够选择性地以直角干涉杆22，以便将杆22的行程限定到其最大 行程的预定部分，以便将元件16的上升限制到图2中表示的水箱的中间打开位置。
在此位置，浮子18仅部分浮出，同时移动元件16以便打开阀元件15，并且从而元 件16从此位置可以返回到如图1所示的用于再次关闭至少部分排空的水箱的底部位置，其 中元件16和通过永久磁体28移动到其堵塞位置的杆22的重力合力克服作用到浮子18上 的浮力，从而元件16关闭阀元件15。应当理解，在阀元件15关闭时，由此水箱中仍然有相应于线“C”表示的水位的水量。因此水箱12的排空仅是部分的。更特别地，可缩回指状物62在第二螺线管64的作用下在如图1和3所示的从金 属板34的行程回退的位置和如图2所示的邻接位置之间移动，其中在该邻接位置，该指状 物相对于金属板34的行程成直角延伸，以便阻碍金属板34的顶面66。很简单，指状物62可以是圆柱形的且被接收在螺旋管形状的螺线管中，但是其构 造显然不限制本发明。在本发明的优选实施例中，设备10包括固定到水箱12且为大致U形的支撑件27， 其分支29确定接收大致圆柱形状的第一螺线管38和永久磁体28的凹陷31。杆22穿过永 久磁体28、第一螺线管38和支撑件的水平分支41。而且，元件16是大致管状的且与阀元件15同轴。元件16的底端55包括阀元件 15，堵塞杆22也与元件16同轴。该构造决不是本发明的限制，但是能够限制设备10的最大径向空间要求。为了保持元件16、永久磁体28和杆22，水箱12包括罩体(cage) 40，该罩体包括管 状底部42，其底端带螺纹的支承面43穿过水箱12的穿孔45，并且借助螺母59附接到水箱 的底面47之下。该构造将所述底部42附接到水箱12。罩体40的底部42包括排出孔14，元件16可滑动地安装在底部42的内部，以便选 择性地关闭或不覆盖排出孔14。罩体40也包括倒“U”形的顶部46，其顶臂48附接到底部42。顶臂48接收支撑 件27且在其底端包括槽口 49，允许它们在底部42的眼孔(eyelet)51中在高度上调整。在罩体40的顶部46的臂48之间从罩体40的管状底部42突出的管状元件16的 顶部52接收浮子18。有利地，第二螺线管64被罩体40的顶部46的臂48之一支持。应当注意，每个臂48包括设计成接收用于紧固支撑件27的螺钉23和用于紧固第 二螺线管64的螺钉70的槽25。该构造使其能够调整支撑件27的高度且最重要的是调整 螺线管64的高度，使其能够确定可被部分排空的水量。应当注意顶部46可有利地包括用于附接电子附件(未示出)的螺纹57和用于附 接水箱的盖(未示出)的同轴螺纹39。而且，浮子18具有大致倒“U”形的形状，其水平分支17穿过罩体40的顶部46的 顶臂48，其横向臂19围绕罩体40的底部42。浮子18在其水平分支17上附接到、特别地 通过互锁附接到元件16的顶部52。更特别地，浮子18由发泡聚苯乙烯制成。为了附接浮子18和阀元件16，从元件 16突出的顶部52包括设计成促进浮子18联接到元件16的齿50。有利地，元件16包括管状顶部52，其内部接收至少杆22的底端20。元件16还包括管状底部54，其底端接收与排出孔14相关联的阀元件15。阀元件15例如由弹性体制成。元件16最后包括内部的横向壁58，其划分管状顶部52和管状顶部54，其由形成溢流的至少一个孔60穿通。该孔60被设计为允许水在朝向阀元件15的中央穿孔56的方 向上通过元件16。该穿孔56具有比排出孔14小的直径以便允许水的排出。有利地，内部的横向壁58包括元件16的顶部支承面26，该顶部支承面被设计成以 接触的方式接收杆22，孔60相对于杆22的接触点径向设置。为了该目的，杆22具有适当长度。顶部支承面26可以包括以均勻角度分布在杆22周围的几个孔60。如果阀在打开位置卡住，水经由元件16的顶部52的顶端溢流，并且通过孔60和 穿孔56排出到马桶池中，防止水箱12溢流。在该构造中，应当理解用于控制这种设备10的方法可以包括从水箱排出所有水 的步骤，其间瞬时电脉冲被发送到第一螺线管38，这具有暂时释放杆22和在施加到浮子18 的浮力作用下使元件16和阀元件15上升的作用，直到浮子18浮出至最大程度，如图3所示。该方法包括从水箱中排出一部分水的作为变型的步骤，其间第二螺线管64被供 电且然后瞬时电脉冲被发送到第一螺线管38，这具有暂时释放杆22和在施加到浮子18的 浮力作用下使元件16和阀元件15仅部分上升，直到如图2所示的邻接到指状物62的位置 的作用。因此，阀元件15打开，水箱12中的水位降低，因此通过作用到浮力18上的浮力施 加的力逐渐地减少。在给定的时刻，永久磁体28的吸引力与元件16的重力组合大于通过作用到浮子 18上的浮力施加的力，这在所有水从水箱排空前使元件16下降和阀元件15关闭。附接到螺纹57的电子控制元件(未示出)可用于例如通过向第一螺线管38发送 电脉冲和通过对第二螺线管64供电来释放所述杆22和/或将它堵塞。例如电池可对模 块组供电，模块组包括将关于使用者存在或不存在的信息项传送到放大模块的电子检测模 块，放大模块将该信息项传送到中央处理单元，该中央处理单元确定使用者存在的时间，当 一定时间后不能再检测到使用者的存在时，引起脉冲向用于控制第一螺线管38的模块的 传递，该用于控制第一螺线管的模块对所述第一螺线管38提供电脉冲使得第一螺线管38 释放杆22且使冲洗系统排空。自然地，在该构造中，设备被选择性地调整以便产生水箱12的全部或部分排空。可以看出，用于打开冲洗系统的设备10特别有利，因为它能够仅使用以通过电池 供给的低电压供电的元件，浮力形成了消耗大量能量的所有力的主要能量来源。
权利要求
用于打开抽水马桶冲洗系统的设备(10)，该设备包括通过连接到配水系统的阀供水的水箱(12)，并且当水位下降到确定下限(B)之下时，该阀能够打开以便使水箱(12)被注满，所述水箱包括底部排出孔(14)和与该底部排出孔(14)相关联的能竖直移动的排出阀元件(15)，该排出阀元件能够处于保持水箱(12)内部的水的低关闭位置或将水排出到马桶池的高打开位置，所述设备包括固定到所述排出阀元件(15)上的元件(16)，并且该元件(16)包括浮子(18)，当至少该浮子(18)的确定的部分被浸没时，浮子(18)能够在浮力的作用下将所述排出阀元件(15)移动到其打开位置，所述元件(16)的顶部支承面(26)能够选择性地被与该元件(16)大致同轴的竖直的堵塞杆(22)的自由底端(20)堵塞或不堵塞，该堵塞杆的自由顶端(24)包括金属板(34)，并且该堵塞杆能在以下位置之间竖直地移动-堵塞位置，在该堵塞位置，固定到水箱(12)上并布置成面对所述堵塞杆(22)的金属板(34)的永久磁体(28)在其永久磁场的影响下保持金属板(34)，以便保持堵塞杆(22)与所述元件(16)的顶部支承面(26)接触，以便使所述元件(16)固定不动，-不堵塞位置，在该不堵塞位置，靠近永久磁体(28)布置的第一螺线管(38)被电力控制以使临时磁场与由所述永久磁体(28)产生的磁场相反，并且因此将所述金属板(34)从所述堵塞杆(22)释放，以便释放所述元件(16)，从而所述元件(16)能在下列位置之间移动-用于关闭满水箱(12)的底部位置，与对抗施加到浮子(18)的浮力作用，所述元件(16)被堵塞杆(22)堵塞相关联，在所述用于关闭满水箱(12)的底部位置，所述元件(16)关闭所述排出阀元件(15)，-用于打开水箱(12)的顶部位置，与所述元件(16)不被堵塞杆(22)堵塞的位置相关联，在所述用于打开水箱(12)的顶部位置，浮出至最大程度的浮子(18)操作所述元件(16)以便打开所述排出阀元件(15)，堵塞杆(22)伴随该元件经过一预定最大行程，-用于在所述元件(16)被堵塞杆(22)重新堵塞之前关闭空水箱(12)的底部位置，在所述用于在所述元件(16)被堵塞杆(22)重新堵塞之前关闭空水箱(12)的底部位置，所述元件(16)关闭所述排出阀元件(15)，其特征在于，该设备包括横向能缩回的邻接指状物(62)，所述邻接指状物能够选择性地以直角干涉堵塞杆(22)以便将堵塞杆(22)的行程限制为其最大行程的预定一部分，从而将所述元件(16)的上升限制到水箱(12)的中间打开位置，在所述中间打开位置，通过移动所述元件(16)以便打开所述排出阀元件(15)，浮子(18)仅部分浮出，并且所述元件(16)从所述中间打开位置返回到再次关闭至少部分排空的水箱(12)的底部位置，在所述再次关闭至少部分排空的水箱(12)的底部位置，所述元件(16)和利用永久磁体(28)移动到其堵塞位置的堵塞杆(22)的重力合力克服作用到浮子(18)上的浮力作用，从而所述元件(16)关闭所述排出阀元件(15)，以便仅将一部分水从水箱(12)排出至马桶池。
2.根据前一权利要求的设备(10)，其特征在于，能缩回的所述邻接指状物(62)在第二 螺线管(64)的作用下在从金属板(34)的行程回退的位置和邻接位置之间移动，在该邻接 位置中，该邻接指状物与金属板(34)的行程成直角延伸以便阻挡金属板(34)的顶面(66)。
3.根据前一权利要求的设备(10)，其特征在于，该设备包括支撑件(27)，该支撑件固 定到水箱(12)上，且大致上是“U”形，在该支撑件的凹陷(31)中接收大致为圆柱形状的第一螺线管(38)和永久磁体(28)，堵塞杆(22)穿过所述永久磁体(28)、所述第一螺线管 (38)和所述支撑件的水平分支(41)。
4.根据前述权利要求任一项的设备(10)，其特征在于，所述元件(16)大致是管状，与 所述排出阀元件(15)同轴，其中所述元件(16)的底端(55)包括所述排出阀元件(15)，并 且其中所述堵塞杆(22)与所述元件(16)同轴。
5.根据前一权利要求的设备(10)，其特征在于，水箱(12)包括罩体(40)，该罩体(40) 包括-管状底部(42)，该管状底部的底端带螺纹的支承表面(43)穿过水箱(12)的穿孔(45)，以便附接所述管状底部(42)，所述管状底部包括在内部的所述底部排出孔(14)，所 述元件(16)被能滑动地安装在该底部排出孔中，-倒“U”形状的顶部(46)，该顶部的臂(48)附接到所述管状底部(42)，且所述支撑件 (27)附接在该顶部的所述臂(48)之间，并且从罩体(40)的所述管状底部(42)突出的管状的所述元件(16)的顶部(52)在罩 体(40)的顶部(46)的所述臂(48)之间接收浮子(18)。
6.根据前一权利要求的设备(10)，其特征在于，第二螺线管(64)被罩体(40)的顶部(46)的臂(27)支撑。
7.根据权利要求5或6所述的设备(10)，其特征在于，浮子(18)大致为倒“U”形状， 该浮子的水平分支(17)穿过罩体(40)的顶部的臂(48)，该浮子的横向臂围绕罩体(40)的 底部(42)，并且其中所述浮子(18)附接到所述元件(16)的顶部(52)，特别地通过互锁附接。
8.根据前一权利要求的设备，其特征在于，浮子(18)由发泡聚苯乙烯制成，且其中所 述元件(16)的顶部(52)在其外围包括设计成促进浮子(18)通过互锁联接到所述元件 (16)的齿(50)。
9.根据权利要求6到8的任一项所述的设备，其特征在于，所述元件(16)包括 -管状顶部(52)，在该管状顶部内部接收至少所述堵塞杆(22)的底端(20)，-管状底部(54)，该管状底部的底端(55)接收与底部排出孔(14)相关联的所述排出 阀元件(15)，且所述排出阀元件特别地由弹性体制造，-横向内壁(58)，该横向内壁确定管状顶部和管状底部的界限，并被至少一个溢流孔 (60)穿通，并且所述排出阀元件(15)包括至少一个直径小于所述底部排出孔(14)的端部穿孔 (56)，以便允许水从所述溢流孔(60)排出。
10.根据前一权利要求的设备(10)，其特征在于，所述横向内壁(58)包括所述元件的 顶部支承面(26)。
11.控制根据前述权利要求任一项的设备(10)的方法，其特征在于，该方法包括从水 箱(12)排出所有水的步骤，在所述步骤期间，将瞬时电脉冲发送到所述第一螺线管(38)。
12.控制根据权利要求1到10中任一项所述的设备(10)的方法，其特征在于，该方法 包括从水箱中排出一部分水的步骤，在所述步骤期间，给所述第二螺线管(64)供电，然后 将瞬时电脉冲发送到所述第一螺线管(38)。
全文摘要
本发明提出了一种用于打开抽水马桶冲洗系统的设备(10)，所述设备包括通过充注阀供水的水箱(12)，该类型的水箱包括底部排出孔(14)和与该孔(14)相关联的可竖直移动的排出阀元件(15)，该阀元件能够处于保持水箱内部的水的低关闭位置或将水排出到马桶池的高打开位置，该类型的阀元件包括浮子(18)，当水箱(12)注满时，该浮子被浸没以便使阀元件(15)移动到其打开位置，该类型的设备包括能够通过磁性阀被堵塞或释放的用于堵塞阀元件(15)的杆(22)以及在水箱的两个排空水位处的指状物。
文档编号E03D5/10GK101845845SQ20101015072
公开日2010年9月29日 申请日期2010年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者C·马丁 申请人:塞莱克微电子概念公司