水气混冲、增压装置的制作方法

本发明涉及卫浴洁具领域。

背景技术：

在现有技术中，对于一些自来水压力较小的情况，冲洗便器经常有大便不能冲干净的现象，如果需要更高压力气体或液体改善冲洗效果，通常通过压缩机或液压泵实现，如果在特定条件下，不能通过现有压缩机或液压泵实现，就很难得到更高压力气体或液体。

在现有技术中，水气混合冲洗，具有更好的冲洗效果，非常有利于节水且冲洗干净。

一些自来水压力较小的情况，便器冲洗，非常容易出现便器盆、存水弯里大便及小便冲洗不干净的现象。

目前洗手的水龙头，在洗东西，尤其是洗手情况下，如果水流太小，水流覆盖面积小，效果很不好，所以通常水流都很大，流出的水太多都是浪费的，而且水流大，容易产生溅水的弊端。

技术实现要素：

本发明装置是水气混冲装置，可以实现压力介质与空气混合后冲洗便器，使冲洗效果更干净，介质包括气体、液体、气液混合体，同时本发明装置还是增压装置，可以实现冲洗用介质的压力增加，更进一步提高冲洗效果。

对于压力较小的自来水，从增压装置增压缸筒流出的增压水流，可以把便器盆冲洗的更干净，从减压缸筒流出的水流，可以用来洗手、做卫生等使用，不会浪费。

本发明水气混冲装置，可以用少量的水和空气混合一起从水龙头流出，进行洗手，实现节约用水。

本发明水气混冲装置设计方法，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门、第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一活塞底部受水压面积大于上部受水压面积，第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、排气管道，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二活塞上底与第二缸筒腔体之间，是非密封的，第二活塞上升和下降，不会受到空气正压和负压阻力的影响，第二缸筒顶部有排气孔，排气管道与冲水管道连通，连通接口位于第一阀门至冲水管道末端出口之间范围。

采用上述方法的水气混冲装置，在冲水完成后，按以下过程进行工作：

冲水管道阀门关闭，第一缸筒内第一活塞受水压作用向上移动，第一活塞上边的水逐渐流通到下边，第一活塞向上最高位置是第一缸筒顶部，第一活塞向上移动，同时第二活塞向上移动，第二缸筒底部排气管道把空气吸入到第二缸筒；装置需要冲水时，冲水管道阀门打开，第一进水管道压力水流同时推动第一活塞向第一缸筒底部移动，同时第二活塞向下移动压缩第二缸筒内空气，最后空气从排气管道和第一缸筒的水一起排出。

本发明水气混冲装置，包括多种结构，现以压力介质是水为例进行说明：

1装置包括第一缸筒67、第一进水管道66、冲水管道62、第一阀门61，其特征是装置还包括第二缸筒70，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞63、活塞拉杆64，第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构，第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞68、排气管道75，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二缸筒顶部有排气孔。

2一种水气混冲装置，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门，其特征是装置还包括第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构，第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体上部（或顶部）连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、排气管道，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二腔体内第二活塞两侧是非密封结构，第二缸筒顶部有排气孔，排气管道与冲水管道连通，连通接口位于第一阀门至冲水管道末端出口之间范围。

上述两种结构装置，所述第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构，第一活塞两侧水可以流通，具有两种情况：

第一种情况，第一活塞与第一缸筒内壁具有间隙，第二种情况，第一活塞上有通孔65。

3、一种水气混冲装置，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门，其特征是装置还包括第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，流通管道77、流通阀门76，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体上部连通第一进水管道，流通管道两端分别流通第一缸筒底部和上部（或顶部），流通管道上有流通阀门，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、排气管道，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二缸筒顶部有排气孔，排气管道与冲水管道连通，连通接口位于第一阀门至冲水管道末端出口之间范围，第一阀门既可以是常开阀门，也可以是常闭阀门。

4、一种水气混冲装置，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门，其特征是装置还包括第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，流通管道、流通阀门，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体上部连通第一进水管道，流通管道两端分别流通第一缸筒底部和上部（或顶部），流通管道上有流通阀门，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、排气管道，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二腔体内第二活塞两侧是非密封结构，第二活塞两侧空气可以流通，排气管道与冲水管道连通，连通接口位于第一阀门至冲水管道末端出口之间范围，第一阀门既可以是常开阀门，也可以是常闭阀门。

以上第3种、第4种装置，第一缸筒流通管道都安装了流通阀门，如果所述两种装置流通管道不安装流通阀门，就分别是本发明的第5种、第6种水气混冲装置。

装置第一进水管道的单位时间介质流量，比第一活塞与第一缸筒之间缝隙或第一活塞上的通孔或流通管道在相同条件下大非常多。

优选的，以上1-6种结构水气混冲装置的第一阀门是延时关闭阀门。

第一阀门使用延时关闭阀门，在便器冲洗时，只需要打开延时阀门一次就可以，而且是瞬间打开，操作简单，整个水气混冲装置可以只有一个第一阀门，结构简单。

上述装置的第一阀门如果采用电磁阀，阀门保持打开时间非常短，与采用常开延时电磁阀相比，延时关闭阀有利于整个控制系统非常省电。

在完成短暂的冲水后阀门关闭，可以保证不管第一缸筒第一活塞与第一缸筒内壁密封是否严密，第一缸筒都不会跑水。

优选的，第一阀门使用延时关闭阀门，第一活塞与第一缸筒内壁之间有间隙，第一缸筒省略流通管道及流通阀门，第一活塞两侧的水可以通过间隙流通，第一活塞与第一缸筒内壁之间不再需要彼此密封，间隙可以大大增加，第一活塞在第一缸筒内的灵活性，最大程度的减小第一活塞运动阻力，完成减少了因摩擦而损失的水的势能从而可以更节水，可以杜绝第一活塞与第一缸筒内壁需要保持密封而存在移动摩擦的现象，大大减小第一活塞与第一缸筒内壁的磨损，大大有利于整个装置的使用寿命提高，减少装置的保养及维修成本、第一活塞轴向运动及静止时位置的保持固定，通过第二活塞与活塞拉杆的的轴向位置的稳定控制。

排气管道与冲水管道连通，连通接口位于第一阀门至冲水管道末端出口之间范围。

优选的，排气管道增加分支管道，有安装单向阀进行单一吸气的吸气分支管道，有进行单一便器冲洗的排气管道，排气管道在排气冲洗过程，可以和水混合冲洗便器，也可以单独通过排出的空气冲洗便器。

第一缸筒与第二缸筒同时固定。第一缸筒与第二缸筒可以是同一整体缸筒的两个部分。

在水气混冲装置完成一次冲水后，第一活塞位于第一缸筒底部，第一阀门关闭，第一进水管道的压力水，通过第一活塞与第一缸筒之间缝隙或第一活塞上的通孔或流通管道，从第一活塞上方到达第一活塞下方，并对第一活塞底部始终具有向上压力，由于第一活塞拉杆与第一活塞连接处不受活塞移动方向水压，第一活塞底部受向上水压力小于活塞受向下压力，第一活塞向上移动，在第一缸筒保持密封时间足够下，第一活塞移动至第一缸筒顶部。

当装置需要冲水时，打开第一阀门，第一进水管道的压力水推动第一活塞迅速下移，第一活塞同时带动第二活塞下移，第一缸筒第一活塞下方的水和第二缸筒第二活塞下方空气通过管道排出，冲洗便器。

优选的，本发明水气混冲装置，用做洗手水龙头情况下，第一缸筒、第二缸筒倒置安装，第二活塞吸收空气的一面向上，且中间高四周低，装置冲水完成后，第二缸筒第二活塞活塞回复过程，会有少量水被第二活塞吸收到便器缸筒，便器再次冲水第二活塞把空气压出过程，少量吸收的水起润滑作用第二活塞的作用。

本发明增压装置设计方法，包括第一缸筒、第二缸筒、第一进水管道、第二进水管道、冲水管道、排水管道，第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一活塞两侧水可以流通，第一活塞底部受水压面积小于上部受水压面积，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、第二进水管道72、第二进水阀门71、出水管道73、出水阀门74，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二进水管道与第二缸筒顶部连通，第二进水阀门位于第二进水管道，第二出水管道与第二缸筒顶部连通，出水阀门位于出水管道，第二缸筒底部有排气管道可以吸气和排气。

优选的，第一阀门是延时关闭阀门。

优选的，第二阀门是延时关闭阀门。

优选的，第二阀门是延时关闭阀门，出水管道不安装出水阀门，出水管道（或出水口）流通口径小于第二进水管道流通口径，出水管道（或出水口）单位时间流量大大小于第二进水管道相同单位时间流量。

采用上述方法的增压装置，在冲水完成后，按以下过程进行工作：

冲水管道阀门关闭、出水管道阀门打开、第二进水阀门关闭，第一缸筒内第一活塞受水压作用向上移动，第一活塞上边的水逐渐流通到下边，第一活塞向上最高到达第一缸筒顶部，第一活塞向上移动同时，第二缸筒内部的水被第二活塞向上推出；

装置需要冲水时，冲水管道第一阀门打开、出水管道阀门关闭、第二进水阀门打开，第一进水管道、第二进水管道的压力水流同时推动第一活塞、第二活塞向第一缸筒底部移动，两个缸筒水的势能同时传导给了排出的水流，实现增压。

采用上述方法的增压装置，共有两种种结构。

本发明增压装置，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门，其特征是装置还包括第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构或者在第一缸筒底部和顶部连通流通管道，使第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、第二进水管道、第二进水阀门、出水管道、出水阀门，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二进水管道与第二缸筒顶部连通，第二进水阀门位于第二进水管道，出水管道与第二缸筒顶部连通，出水阀门位于出水管道，第二缸筒底部有排气管道可以吸气和排气。

第二进水阀门既可以是常开阀门，也可以是常闭阀门，如果第二进水阀门是常开阀门，出水阀门则对应是常闭阀。

优选的，第二进水阀门是延时常闭阀门，出水阀门既可以是常闭阀，也可以是常开阀门。

优选的，出水阀门是常闭阀，具有控制第一活塞移动的作用。装置冲水完成，出水管道关闭，第二缸筒活塞上方充满水，第二活塞和第一活塞不能向上移动，在有人开始如厕时，只有当人对装置进行操作或装置有感应功能感应到需要工作时，出水管道阀门打开，第一活塞才能向上移动，第一缸筒第一活塞下方进行蓄水，如果人由于是进行小便在较短时间后离开，第一活塞没有到达最高位置而进行了冲水，装置具有自动对小便情况节水冲水的优点。

优选的，第一阀门是延时关闭阀。

本发明装置，第二缸筒底部与排气管道连通，就具有水气混冲优选功能，实现增压水气混冲。

2、本发明增压装置，包括第一缸筒、进水管道、冲水管道、第一阀门，其特征是装置还包括第二缸筒，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构或者在第一缸筒底部和上部（或顶部）连通流通管道，使第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体上部（或顶部）连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、第二进水管道、第二进水阀门、出水管道（或出水口），第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二进水管道与第二缸筒顶部连通，第二进水阀门位于第二进水管道，出水管道与第二缸筒顶部连通，出水管道（或出水口）流通口径小于第二进水管道流通口径。第二缸筒底部有排气管道可以吸气和排气。

第二缸筒出水孔或出水管道不安装出水阀门，出水管道（或出水口）流通口径小于第二进水管道流通口径和冲水管道流通口径，在冲水管道出水过程，第二进水管道的水推动第二活塞向第一缸筒底部方向移动，增加冲水管道出水压力，出水管道（或出水口）有少量水流入储水箱，在冲水管道第一阀门和第二进水阀门关闭后，第二活塞向第二缸筒顶部移动，第二缸筒的水通过出水管道（或出水口）进入储水箱。第二缸筒出水孔或出水管道不安装出水阀门，结构简单，减少了安装出水阀门的控制工作，在第二进水管道出水过程多流出的水进入储水箱，也不会浪费。

本发明装置，第二缸筒底部与排气管道连通，就具有水气混冲优选功能，实现增压水气混冲。

增压装置流通管道可以安装流通阀门。

增压装置出水管道、出水阀门

增压装置的第一阀门、第二进水阀门是延时关闭阀门。

第一阀门使用延时关闭阀门，在便器冲洗时，第一缸筒只需要打开延时阀门一次就可以，而且是瞬间打开，操作简单，整个第一缸筒可以只有一个第一阀门，结构简单。

在完成短暂的冲水后阀门关闭，可以保证不管第一缸筒第一活塞与第一缸筒内壁密封是否严密，第一缸筒都不会跑水。

优选的，第一阀门使用延时关闭阀门，第一活塞与第一缸筒内壁之间有间隙，第一缸筒省略流通管道及流通阀门，第一活塞两侧的水可以通过间隙流通，第一活塞与第一缸筒内壁之间不再需要彼此密封，间隙可以大大增加第一活塞在第一缸筒内的灵活性，最大程度的减小第一活塞运动阻力，完成减少了因摩擦而损失的水的势能从而可以更节水，可以杜绝第一活塞与第一缸筒内壁需要保持密封而存在移动摩擦的现象，大大减小第一活塞与第一缸筒内壁的磨损，大大有利于整个装置的使用寿命提高，减少装置的保养及维修成本，第一活塞轴向运动及静止时位置的保持固定，通过第二活塞与活塞拉杆的的轴向位置的稳定控制。

优选的，第二阀门使用延时关闭阀门，第二活塞与第二缸筒内壁之间有细小间隙，可以大大增加第二活塞在第一缸筒内的灵活性，最大程度的减小第二活塞运动阻力，第二活塞轴向运动及静止时位置的保持固定，通过第一活塞与活塞拉杆的的轴向位置的稳定控制。

第二进水阀门，是延时关闭阀门，在短暂的冲水过后关闭，这样在大多数时间第二缸筒上部腔体都不受水压作用，有利于第二缸筒使用寿命延长。

增压装置的第一阀门、第二进水阀门是延时关闭阀门，如果采用电磁阀，阀门保持打开时间非常短，与采用常开延时电磁阀相比，延时关闭阀有利于整个控制系统非常省电。

优选的，装置的出水管道阀门是自力阀门，第二缸筒有泄压孔与缸筒外连通。

优选的，装置的出水管道与第二缸筒底部或下部连通，第二缸筒活塞上部的水通过流通缝隙或水孔可流通到第二缸筒底部。

增压装置两个活塞受到的进水管道的水压，都传导给了第一缸筒的出水，这样就相当于两个缸筒的水的势能，传导给了一个缸筒的出水，增压装置实现出水增压功能。

如果第二缸筒的活塞面积比第一活塞面积大很多，可以实现第一缸筒出水压力大于进水主管道水压力，使增压效果更明显。

优选的，第二缸筒底部设置排气管道，保证排气管道不是密闭管道，与大气层空气连通，排气管道出口在第一缸筒第一阀门与便器盆出水口之间的冲水管道上，第二活塞从缸筒底部向顶部移动过程，空气可以由排气管道进入第二缸筒，保证第二活塞在第二缸筒从底部向顶部顺畅移动，第二活塞与缸筒底部不产生负压、第二活塞移动不受大气压力的阻力，在第一缸筒喷水过程，第二缸筒吸进的空气一同与第一缸筒的水排出，进行冲洗工作，夹带空气的水流，冲洗效果更好。

在第一缸筒开始排水进行冲洗时，第一缸筒的水是具有压力的，第二缸筒内的空气没有压力，第一缸筒的水会有一部分通过排气管道进入第二缸筒，随着第二活塞向缸筒底部移动，第二缸筒的空气被压缩从而具有了压力，具有的压力的空气和第一缸筒的水混合排出，进行冲洗工作。第一缸筒活塞推动水排出过程，增加了第二活塞压缩第二缸筒空气的阻力，这样可以避免因水压太大水流喷出后飞溅，造成第一缸筒水排出的时间增加，这样水气混冲方式用相同水量，就增加了冲洗便器的整个过程，从而也利于便器冲洗干净，因为在相同水量，相同被冲洗大便情况下，如果用水量节约，单独的水冲洗，大便在被完全冲洗干净是要有一个过程的，在较短时间的单独水冲洗不干净情况，水气混冲方式，相同水量，增加了压力空气、增加了冲水时间，可以冲洗干净。

本发明水气混冲装置，在水和气排出进行冲洗工作，先出水，后出水气混合物，可以避免一开始就出水气混合物，造成水气混合物排出速度太快对被冲洗的大小便造成飞溅，而是在冲洗的后阶段排出水气混合物，对残留的少部分冲洗困难的大小便进行冲洗，避免冲洗过程造成飞溅。这一优点，对于便器水箱出水气混合物冲洗大便，既可以增加冲洗力度，又可以避免飞溅，具有非常好的效果。

本发明装置，可以是多个缸筒组成，第二缸筒固定增加第三缸筒78，第三缸筒底部安装第二排气管道，在冲水时增加更多的空气，改善冲洗效果，更加节水；第三缸筒安装第三活塞，与第二活塞连接，安装第三进水管道、第三出水管道，对第一缸筒出水增加更多空气、更多势能，实现更加优选的效果。

本发明水气混冲装置，用做洗手水龙头情况下，不需要太大压力，可以多用空气，少用水，保证出水覆盖面积，增加出水排出时间，实现固定数量的水和具有了压力的空气混合排出，排出时间更长，减少溅水，完成把手洗干净，节约大量用水。多用空气，可以通过增加第二缸筒和活塞直径或增加第三缸筒实现，就是用固定体积的压力水，拉动更多体积的空气，一起排出，作为洗手用水气。

本发明水气混冲装置、增压装置、水气混冲增压装置结构简单，优点突出。

附图说明：

图1是具有三个缸筒的水气混冲增压装置闲置静止时结构简图

图2是具有流通管道的水气混冲增压装置闲置静止时结构简图

图3是没有流通管道的水气混冲增压装置闲置静止时结构简图

具体实施方式：

本发明水气混冲装置包括第一缸筒67、进水管道66、冲水管道62、第一阀门61、第二缸筒70，第一缸筒与第二缸筒固定连接，所述第一缸筒包括第一腔体、第一活塞63、活塞拉杆64，第一腔体内第一活塞两侧是非密封结构，第一活塞两侧水可以流通，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞68、排气管道75，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二缸筒底部与排气管道连通，第二缸筒顶部有排气孔。

本发明增压装置设计方法，包括第一缸筒、第二缸筒、第一进水管道、第二进水管道、冲水管道、排水管道，第一缸筒包括第一腔体、第一活塞、活塞拉杆，第一活塞两侧水可以流通，第一活塞底部受水压面积小于上部受水压面积，第一腔体底部连通冲水管道，冲水管道上有第一阀门，第一腔体顶部连通第一进水管道，第二缸筒包括第二腔体、第二活塞、第二进水管道72、第二进水阀门71、出水管道73、出水阀门74，第二活塞与第一活塞通过第一拉杆固定连接，第二进水管道与第二缸筒顶部连通，第二进水阀门位于第二进水管道，出水管道与第二缸筒顶部连通，出水阀门位于出水管道，第二缸筒底部有排气管道可以吸气和排气。