带有漏水检测功能的水箱排水阀的制作方法
【专利摘要】一种带有漏水检测功能的水箱排水阀，包括阀体，阀体设有溢流管、圆环状底座、阀盖阀盖控制机构，圆环状底座的中央形成排水口；圆环状底座开设有溢流孔，溢流管的下端与溢流孔连通，在排水口中安装有储水筒，储水筒的上部开口敞开，储水筒的底部设有泄水小孔，在储水筒中还安装有浮子，在靠近该浮子的位置还设有液位开关；排水阀阀体外面还设有微处理器，微处理器中设有计时单元，计时单元监测液位开关持续处于非常态的时间长度t；微处理器还通过第二信号线连接有反馈执行机构；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t＞t1+t2+t3时，微处理器命令反馈执行机构动作。本发明能够自动检测到水箱漏水并进行处理。
【专利说明】带有漏水检测功能的水箱排水阀
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明属于一种用于厕所的水箱排水阀，具体涉及一种带有漏水检测功能的水箱排水阀。
【背景技术】
[0003]厕所水箱都设有进水通道、排水阀,其中排水阀负责控制冲水,而进水通道则负责向水箱补充水。图1、图2所示，厕所水箱排水阀包括阀体1，排水阀的阀体设有溢流管11、圆环状的底座12、阀盖13、阀盖控制机构，圆环状底座的中央形成排水口 14，阀盖13活动盖合于圆环状底座的排水口 14上方，阀盖控制机构控制阀盖的打开或盖合；圆环状底座还开设有溢流孔15，溢流管的下端与溢流孔15连通。安装时，圆环状底座12安插在水箱3底部的镂空口并旋紧，从而将整个排水阀I固定。进水通道则一般设有浮球阀，当厕所水箱水位上升到设定位置时，浮球阀关闭，停止补水。正常冲水时，阀盖控制机构使阀盖打开，水流通过排水口向下冲，如图2箭头所示。
[0004]在宾馆、办公场所、公共场所、家庭等地方，厕所冲水的用水量占着较大比例，随着水资源的日益缺乏紧张、水费的上升，人们一直想尽办法节省厕所用水，减少厕所用水浪费。但厕所水箱存在漏水的隐患，包括两种可能，第一种可能是阀盖13闭合不严，即阀盖13不能紧密盖住排水口 14，水持续从排水口泄走，如图4中箭头所示，这种状态下，水箱水位无法保持在最高位，浮球阀不会完全关闭，处于持续补水状态；第二种可能是虽然阀盖13闭合严密，但进水通道漏水(例如浮球阀损坏)，此时，水流持续通过溢流管11并经溢流孔15排走，避免水箱中的水面漫过顶盖而流向室内地面，如图5中箭头所示。上述两种情况中，不管出现哪一种情况，均会导致日以继夜地泄水，浪费的水量较大。但在另一方面，由于厕所水箱本身就需要正常排水的功能，所以厕所水箱漏水的问题却一直难以找到合适的检测及解决办法。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种带有漏水检测功能的水箱排水阀，它能够自动检测到水箱漏水。
[0006]其目的可以按以下方案实现:该带有漏水检测功能的水箱排水阀包括阀体，阀体设有溢流管、圆环状底座、阀盖、控制阀盖打开或盖合的阀盖控制机构，圆环状底座的中央形成排水口，阀盖活动盖合于圆环状底座的排水口上方；圆环状底座开设有溢流孔，溢流管的下端与溢流孔连通，其主要特点在于，在排水口中安装有储水筒，从竖向位置看，储水筒的竖向位置低于溢流孔的竖向位置；从水平位置看，储水筒靠近溢流孔且贴近圆环状底座的内环面；储水筒的横截面积小于排水口横截面积的20% ;储水筒的上部开口敞开，储水筒的底部设有泄水小孔，泄水小孔的横截面积小于储水筒上部开口横截面积的70% ;在储水筒中还安装有浮子，在靠近该浮子的位置还设有由该浮子控制的液位开关；当浮子下降到低位时，液位开关的通断状态处于常态；当浮子上升到高位时，液位开关的通断状态处于非常态；排水阀阀体外面还设有微处理器，液位开关通过第一信号线连接到微处理器；微处理器中设有计时单元，计时单元监测所述液位开关持续处于非常态的时间长度t;微处理器还通过第二信号线连接有反馈执行机构；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > t1+t2+t3时，微处理器命令反馈执行机构动作；其中ti为排水阀每一次正常冲水过程中，从浮子上升到顶点位置时至阀盖关闭时的时间长度；t2为排水阀每一次正常冲水过程后，从阀盖关闭时至浮子下降到低位的时间长度；t3为修正宽限时间长度。
[0007]上述公式t > Wt3中，&的时间长度接近于每一次正常冲水过程阀盖打开的时间长度，根据具体每个排水阀的设置决定，现有市售产品通常为3-7秒左右；当然，有些排水阀能够区分大小便的冲水量(即阀盖打开时间)，大便后冲水过程的阀盖打开时间长度较长，而小便后冲水过程的阀盖打开时间长度较短，对于这些排水阀而言，“正常冲水过程”应该是指大便后的冲水过程。而t2则取决于阀盖关闭后储水筒中的积水从泄水小孔排走的速度，当储水筒中的积水从泄水小孔排走到一定程度时，浮子自动下降到低位；t3为修正宽限时间长度，之所以为要设置“修正宽限时间长度”，主要是为了放宽判断为漏水的时间长度标准，防止时间长度过于严格而误判，所以，t3主要起到延迟作用，或者说是修正作用，t3可以设置为1-60秒，也可以设置为若干分钟甚至更长时间，本领域的技术人员可以根据需要进行取值设置修正(延迟)的幅度。
[0008]较好的是，储水筒的横截面尺寸为5-20毫米；泄水小孔的横截面尺寸为1.0-3.5毫米。
[0009]储水筒的横截面积相当于排水口横截面积的1-8% ;泄水小孔的横截面积相当于储水筒上部开口横截面积的1_15%。
[0010]所述浮子带有磁铁，所述液位开关为干簧管。
[0011]所述带有磁铁的浮子呈环形，且浮子套在干簧管的外围。
[0012]当浮子下降到最低点位置时，液位开关处于断开的常态；当浮子上升到顶点位置时，液位开关处于接通的非常态。
[0013]所述反馈执行机构为报警器；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > t1+t2+t3时，微处理器命令报警器发出报警信号。报警器可以为发出声光报警信号的报警器。
[0014]所述反馈执行机构为可以安装在水箱进水通道中的电磁阀；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > t1+t2+t3时，微处理器命令电磁阀关闭。
[0015]所述第一信号线从液位开关穿入溢流孔，然后经溢流管的管腔向上穿出排水阀的阀体，最后连接到微处理器。这样第一信号线虽然位于排水口中并向上穿行，但却不会妨碍阀盖的紧密盖合。
[0016]本发明具有以下优点和效果:
一、本发明的排水阀不管在水箱正常冲水还是漏水时，都会向储水筒注水。由于储水筒的泄水小孔的横截面积小于储水筒上部开口横截面积，因此当向储水筒注水时，储水筒中的积水来不及排走，储水筒中的水位会上升，使浮子上升到高位，使液位开关由常态变为非常态。另一方面，在排水阀正常冲水的情况下，当排水阀关闭一定时间后，储水筒中的积水可以通过泄水小孔逐渐排空，所以浮子过了一段时间后会回落到低位，因此液位开关处于非常态的时间长度较短(有限)，不会超过设定的ti+t2+t3，微处理器不会判断为漏水。而在漏水情况下，由于储水筒持续接受注水，储水筒中的积水一直来不及排走，使浮子一直持续处于高位，液位开关持续处于“非常态”，因此液位开关处于非常态的时间长度将超过设定的^+^+^，微处理器可由此判断为漏水，并命令反馈执行机构动作，例如发出报警信号(通知维修)，或者切断安装在进水通道上的电磁阀(避免不停漏水)。
[0017]二、排水阀关闭不严产生的漏水会流入储水筒，通过溢流管流走的漏水也可以流入储水筒，因此，本发明既能够检测到由于排水阀的阀盖关闭不严引起的漏水，也可以检测到由于进水通道的漏水。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是传统水箱排水阀的局部结构示意图。
[0019]图2是水箱排水阀的冲水状态示意图。
[0020]图3是传统水箱排水阀在冲水状态的局部立体结构示意图。
[0021]图4是水箱第一种可能漏水状态示意图。
[0022]图5是水箱第二种可能漏水状态示意图。
[0023]图6是本发明一种水箱排水阀的局部结构示意图。 [0024]图7是图6所示排水阀的剖面结构示意图。
[0025]图8是图6所示排水阀拆除阀盖后的俯视结构示意图。
[0026]图9是图7的储水筒中的浮子处于低位的状态示意图。
[0027]图10是图7的储水筒中的浮子处于高位的状态示意图。
[0028]图11是本发明控制原理示意图。
【具体实施方式】
[0029]图6、图7、图8所示，该实施例的带有漏水检测功能的水箱排水阀包括阀体1，阀体I设有溢流管11、圆环状底座12、阀盖13、阀盖控制机构，阀盖控制机构控用于制阀盖打开或盖合(阀盖控制机构的结构与传统结构相同，因此图中未示出)，圆环状底座12的中央形成排水口 14，阀盖13活动盖合于圆环状底座的排水口上14方；圆环状底座12开设有溢流孔15，溢流管11的下端与溢流孔15连通。图6、图7、图8所示，在排水口 14中安装有储水筒2，从竖向位置看，储水筒2的竖向位置低于溢流孔15的竖向位置；从水平位置看，储水筒2靠近溢流孔15且贴近圆环状底座的内环面120(即图8中的圆ABC);储水筒的横截面积约相当于排水口横截面积的4% ;储水筒的上部开口 24敞开，储水筒的底部设有泄水小孔，储水筒上部圆形开口的直径尺寸为7.5毫米；泄水小孔的横截面尺寸为1.5毫米，泄水小孔的横截面积等于储水筒上部开口横截面积的4%。
[0030]在储水筒中还安装有浮子22，所述浮子22带有磁铁，在靠近该浮子22的位置还设有由该浮子控制的液位开关，该所述液位开关为干簧管23。所述带有磁铁的浮子22呈环形，且浮子套在干簧管的外围。浮子22的上升或下降会引起磁场变化，进而可以带动干簧管中的簧片变形，因此引起干簧管中的簧片触点接触状态变化，即干簧管通断状态发生变化(触头闭合或断开)；具体地说，当浮子下降到最低点位置时，干簧管处于断开的常态；当浮子上升到顶点位置时，干簧管处于接通的非常态。
[0031]排水阀阀体外面还设有微处理器，液位开关(干簧管23)通过第一信号线24连接到微处理器；所述第一信号线21从液位开关穿入溢流孔15，然后经溢流管11的管腔向上穿出排水阀的阀体1，最后连接到微处理器。这样第一信号线虽然位于排水口中并向上穿行，但却不会妨碍阀盖的紧密盖合。
[0032]微处理器中设有计时单元，计时单元监测所述液位开关(干簧管23)持续处于接通(非常态)的时间长度t ;微处理器还通过第二信号线连接有反馈执行机构；所述反馈执行机构包括报警器和电磁阀，如图11所示，电磁阀可以安装在水箱进水通道中，报警器则安装在水箱外面；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t >^+^+^时，微处理器命令报警器发出报警信号，报警器可以为发出声光报警信号的报警器，同时微处理器命令电磁阀关闭。其中为排水阀每一次正常冲水过程中，从浮子上升到顶点位置时至阀盖关闭时的时间长度，时间为6秒；t2为从阀盖关闭时至浮子下降到低位时的时间长度，为I秒左右；t3为修正宽限时间长度,为53秒。因此1^+1:2+1:3总共为I分钟。
[0033]上述实施例工作原理如下:
一、在普通状态下，既不冲水也不漏水，储水筒2不积水，储水筒2不积水，浮子保持处于低位，液位开关23保持处于常态(如图9所示)。
[0034]二、在正常冲水的情况下，储水筒2短暂积水，浮子短暂上升到高位(如图10所示)，液位开关暂时处于接通的“非常态”；当排水阀关闭后，储水筒中的积水可以通过泄水小孔逐渐排空，所以浮子 22约7秒后会回落到低位，液位开关接通不会超过设定的I分钟，微处理器不会判断为漏水。
[0035]三、在漏水情况下，水流持续通过储水筒2的开口 25不断注入，积水又一直来不及排走，使浮子22 —直持续处于高位(如图10所示)，液位开关持续处于接通的“非常态”，因此液位开关处于非常态的时间长度将超过设定的I分钟，微处理器可由此判断为漏水，并命令报警器和电磁阀动作，发出报警信号(通知维修)，切断安装在进水通道上的电磁阀(避免不停漏水)。当漏水问题解决以后，可以利用设在水箱外面的按钮重新打开电磁阀。
[0036]上述实施例中，t Jt2+t3总共可以改为也可以改为10秒，或者30秒，或者2分钟、3分钟、5分钟甚至更长时间。
[0037]上述实施例中，储水筒上部开口的横截面尺寸可以改为5毫米，相应的泄水小孔的横截面尺寸为1.0毫米,或者储水筒上部开口的横截面尺寸改为20毫米,相应泄水小孔的横截面尺寸为3.5毫米。
[0038]上述实施例中，储水筒的横截面积可以改为等于排水口横截面积的19%，或者1%，2%，8%，等等；泄水小孔的横截面积可以改为小于储水筒上部开口横截面积的68%，或者1%，2%, 5%, 15%, 20%，等等。
[0039]考虑储水筒上部开口横截面积时，应该以开口的内净空面积为准，不包括储水筒的筒壁厚度部分；而考虑储水筒的横截面积时，可以以整个储水筒的水平投影面积为准，因此可以包括储水筒的筒壁厚度部分。
【权利要求】
1.一种带有漏水检测功能的水箱排水阀，包括阀体，阀体设有溢流管、圆环状底座、阀盖、控制阀盖打开或盖合的阀盖控制机构，圆环状底座的中央形成排水口，阀盖活动盖合于圆环状底座的排水口上方；圆环状底座开设有溢流孔，溢流管的下端与溢流孔连通，其特征在于其特征在于:在排水口中安装有储水筒，从竖向位置看，储水筒的竖向位置低于溢流孔的竖向位置；从水平位置看，储水筒靠近溢流孔且贴近圆环状底座的内环面；储水筒的横截面积小于排水口横截面积的20% ;储水筒的上部开口敞开，储水筒的底部设有泄水小孔，泄水小孔的横截面积小于储水筒上部开口横截面积的70% ;在储水筒中还安装有浮子，在靠近该浮子的位置还设有由该浮子控制的液位开关；当储水筒的浮子下降到低位时，液位开关的通断状态处于常态；当储水筒的浮子上升到高位时，液位开关的通断状态处于非常态；排水阀阀体外面还设有微处理器，液位开关通过第一信号线连接到微处理器；微处理器中设有计时单元，计时单元监测所述液位开关持续处于非常态的时间长度t ;微处理器还通过第二信号线连接有反馈执行机构；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > t1+t2+t3时，微处理器命令反馈执行机构动作；其中h为排水阀每一次正常冲水过程中，从浮子上升到顶点位置时至阀盖关闭时的时间长度；t2为排水阀每一次正常冲水过程后，从阀盖关闭时至浮子下降到低位的时间长度；t3为修正宽限时间长度。
2.根据权利要求1所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于其特征在于:储水筒上部开口的横截面尺寸为5-20毫米；泄水小孔的横截面尺寸为1.0-3.5毫米。
3.根据权利要求1所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:储水筒的横截面积相当于排水口横截面积的1-8% ;泄水小孔的横截面积相当于储水筒上部开口横截面积的1_15%。
4.根据权利要求1、2或3所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:所述浮子带有磁铁，所述液位开关为干簧管。
5.根据权利要求4所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:所述带有磁铁的浮子呈环形，且浮子套在干簧管的外围。
6.根据权利要求1、2或3所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:当浮子下降到最低点位置时，液位开关处于断开的常态；当浮子上升到顶点位置时，液位开关处于接通的非常态。
7.根据权利要求4所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:当浮子下降到最低点位置时，干簧管处于断开的常态；当浮子上升到顶点位置时，干簧管处于接通的非常态。
8.根据权利要求1、2或3所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:所述反馈执行机构为报警器；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > t1+t2+t3时，微处理器命令报警器发出报警信号。
9.根据权利要求1、2或3所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:所述反馈执行机构为可以安装在水箱进水通道中的电磁阀；当微处理器的计时单元监测到液位开关持续处于非常态的时间长度t > Wt3时，微处理器命令电磁阀关闭。
10.根据权利要求1、2、3所述的带有漏水检测功能的水箱排水阀，其特征在于:所述第一信号线从液位开关穿入溢流孔，然后经溢流管的管腔向上穿出排水阀的阀体，最后连接到微处理器。
【文档编号】E03D1/35GK103790217SQ201410071244
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年3月1日 优先权日:2014年3月1日
【发明者】陈焕忠 申请人:陈焕忠