专利名称：抽水马桶组件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一用于人类排便和其它废物的抽水马桶。本发明还涉及这样的一抽水马桶，其能防止堵塞、提高冲刷能力，并供应带有较大能量的冲洗水量。
背景技术：
抽水马桶用来去除废物是众所周知的。通常，抽水马桶包括三个系统，它们一起工作来实施冲洗作用。这些系统是(1)便盆虹吸， (2)冲水机构，以及(3)回流水机构。这三个系统协调地工作来实现抽水马桶的冲洗功能。
虹吸作用用来将流体和废物从较高高度的便盆运输到较低高度的污水管。抽水马桶组件的流道设计成当便盆内的水上升到一定的高度时即开始虹吸作用。虹吸管本身是一颠倒的U形管，它将水从便盆抽吸到污水管。当抽水马桶冲水时，水从便盆中抽出进入到虹吸管内。由于冲水机构和回流水机构的作用，冲洗动作因水进入便盆而起动。当冲水时，便盆很快地填充来自高位水箱的水，其致使虹吸管填满水，在管内形成一压力梯度。在虹吸管的开始部分填灌水的便盆产生较高的压力，致使水和废物通过管道被推入污水管内。
通常，位于便盆后背上方的水箱内含有水，其用来起动从便盆到污水管线虹吸作用，以及用清水回流到便盆内。当一使用者欲冲洗马桶时，他向下推动水箱外面的冲水柄，该冲水柄在水箱内连接到一可移动链或杠杆。当冲水柄按下时，它移动水箱内的一链或杠杆，其用来提升和打开冲水阀，致使水从水箱流入便盆内，因此，起动马桶的冲洗。
在许多抽水马桶的设计中，水既直接地流入便盆内又分配到马桶便盆的边缘。边缘通常具有若干个小孔以允许水流入便盆内。水相当快地释放到便盆内，从水箱流入到便盆内的水流通常持续约2至4秒钟。水从边缘向下流过便盆侧边内的槽进入到马桶底部处的大孔内，通常称之为虹吸流。虹吸流释放绝大部分的水进入到虹吸管内，以起动虹吸作用。虹吸作用从便盆中抽出所有水和废物进入到虹吸管内。废物和水继续通过U形虹吸管的另一端，通过称之为存水弯的一区域，然后释放到连接在马桶底部的污水管线内。
在冲水过程中，一旦水箱放空其内容水(清水)，冲水阀即关闭，一浮球机构现在水箱内下落到一定的残余量，其起动放水阀的打开。放水阀既提供清水到水箱又通过单独的水流提供到便盆。最后，水箱的水灌满到足够的高度以致使浮球升起，由此关闭放水阀。此时，冲水循环完成。
然而，政府部门已不断地要求城市自来水用户减少用水量。近几年来，很大的注意力已集中到减少抽水马桶冲水操作所需要的用水量上。为了说明这一点，根据政府部门的要求，马桶每次冲水所使用的水量已从7介仑/次(1950年前)减小到5.5介仑/次(1960年底)，再减小到3.5介仑/次(1980年)。
过去，抽水马桶设计已采取各种方法努力符合这种降低水量的要求，但要达到超级的冲水性能一直很困难。因此，一直要求提供能满足强制的减水要求的、有助于冲水操作的抽水马桶，同时，提供提高的和超级的冲水操作。
在生产一更加可靠、更加有效和更加强力的1.6介仑(6升)的重力冲水马桶的众多的行业中，一种从马桶便盆中更有效地移去废物的方法是，在冲水操作过程中，增加可供的水力能。然而，采用现有马桶中通常使用的边缘冲洗方法不能提高可供的水力能，当水的路径沿两个相对方向流过马桶的边缘时，由此，减小了可供的水力能。因此，要求提供一能增加边缘冲水的水力能的马桶。
目前政府部门的要求还强制冲水阀组件的冲水手柄具有1秒的最小“按下”时间，不超过上述1.6介仑或6升水的每次冲水的总的用水或排水。业已发现，如果水可以小于1秒(较佳地是0.5-0.6秒)的泄放时间从水箱中排空，则可显著地提高马桶的水力性能的特征。因此，还发现要求提供一种抽水马桶，它释放冲水手柄的动作，在强制冲水手柄的最小“按下”时间(1秒)，不超过1.6介仑(6升)水的每次冲水强制的总的用水结束之前，使得阀的打开可以关闭。
在本申请发明的形成过程中，审查和试验了若干种抽水马桶。并作了测试来查看冲水的能力。为了确定这些马桶的堵塞和不堵塞的特性，冲洗各种物体通过马桶，包括乒乓球、厚的月经纸、浮动的聚丙烯球、泡沫海绵，以及浮动的橡胶管。这些物体用来模拟各种废物的尺寸和形状。
所有试验的马桶设计都具有某些共同的问题，但程度不尽相同。首先，若干个模型具有堵塞问题。在大部分的这些马桶中，该问题可归结到尺寸不够的存水弯中。第二，当便盆中有相当量的废物时，有些马桶的设计在单一的冲洗中则不能洗净便盆。第三，有些马桶使用一对称的冲洗流动路径来对边缘提供流量，它们可能降低了马桶的效率。第四，某些马桶中的冲水阀不能从水箱中提供既快又高水量的供水。最后，许多马桶在冲水过程中产生相当的噪声。这些试验确认需要提供这样一马桶组件，其达到最大的存水弯但又不减弱虹吸作用。
因此，要求提供一马桶，其允许较静音的冲水和减少堵塞的可能，增加冲水能力，以及通过一非对称的喷射流的边缘流动形成一涡流的冲水作用。该抽水马桶包括一冲水阀，它将水力的损失减到最小并允许水流从冲水阀顺利地过渡到喷射流和边缘通道的供水。
发明内容
因此，本发明的优点是提供一避免现有技术的上述缺点的抽水马桶。
本发明的另外的优点是提供一防止堵塞的抽水马桶。
本发明的另一优点是提供一具有能够在单一冲水中清洗便盆的冲水机构的抽水马桶。
本发明的还有一优点是形成一能自净的抽水马桶。
本发明的还有另一优点是提供一具有相当静音的冲水机构的抽水马桶。
本发明的还有另一优点是提供一具有大的存水弯直径的抽水马桶。
本发明的还有另一优点是提供一具有高的排水率到污水管线内的抽水马桶。
本发明的还有另一优点是提供一抽水马桶，它具有一冲洗的流动路径，以较大的能量供应冲水量到边缘和喷射流部分内。
本发明的还有另一优点是提供一抽水马桶，它具有水力上调节的直喷射路径，以便达到较大的性能。
本发明的另一优点是提供一减小水力损失的抽水马桶。
本发明的还有另一优点是提供一抽水马桶，它具有一非对称的边缘路径流动，以形成一强力的涡流作用。
根据本发明提供一新颖的和改进的抽水马桶，它包括一抽水马桶便盆组件，其具有一马桶便盆和一从马桶便盆的底部延伸到一污水管的存水弯。马桶便盆具有一沿着上周缘部分的边缘部分，其适应冲水的非对称流动。一定位在马桶便盆组件上方的水箱容纳清水，其用来起动从马桶便盆到污水管线的虹吸作用，并在每次冲水操作之后用清水回流到马桶便盆。
该马桶包括从直接喷射流和非对称边缘流供应到便盆的水源。水从水箱通过边缘沿一个方向流动，并通过围绕边缘通道的半途(便盆的前面)和在边缘路径的端部处的另一槽(便盆的后背)进行分配。水还流过沿边缘的周缘均匀地分布的若干个其它的较小孔。从两个大的边缘槽排出的水分成两个强力水流，因此，形成一强力的涡流来起动冲水的动作。该排水构造形成一高能喷射流。从围绕便盆周缘的较小孔进行的分配，起到湿润和干净便盆的作用。
该马桶包括一横截面面积没有减小的存水弯。该特征可防止堵塞，因为通过存水弯的任何的加载继续地通到污水管线。该存水弯还大于现有的存水弯，它能提高马桶防堵塞的能力。该增加的存水弯尺寸还在系统端部进入污水管线处增加排水率。
本发明的各种其它的优点和特征将从随后的详细描述中变得容易明了，且新颖特征将在附后的权利要求书中特别地予以指出。
附图的简要说明结合附图将会最好地理解借助于实例给出的以下的详细描述，在诸附图中
图1是根据本发明的抽水马桶的一优选实施例的侧视图。
图2是图1的抽水马桶的正视图。
图3是一俯视图，示出冲洗水流入图1的抽水马桶的马桶便盆内。
图4是包括在图1的抽水马桶内的冲水阀组件的一优选实施例的正视立体图。
图5是图4的冲水阀组件的正视立体图，其中，阀开口处于其打开的位置。
图6是图4-5的冲水阀组件的正视分解图。
图7是图4的冲水阀组件的正视平面图。
图8是图4的冲水阀组件的正视截面图，其中，阀开口处于其关闭的位置。
图9是图5的冲水阀组件的正视截面图，其中，阀开口处于其打开的位置。
图10是图4-5的冲水阀组件的解扣释放机构的正视立体图。
图11是图1的抽水马桶的水箱和马桶便盆之间的水阀入口的正视图。
图12是图11的水阀入口的侧视图。
图13是从图1的抽水马桶的水箱引入到马桶便盆的水流道或管道的侧视图。
图14是图1的抽水马桶的便盆边缘的侧视图，图中特别地示出设置在冲水流过其中的便盆边缘内的水槽。
图15是图1的抽水马桶的便盆边缘的侧视图，图中特别地示出设置在冲水流过其中的便盆边缘内的边缘孔。
图16是一俯视图，示出冲洗水流过根据本发明的另一优选实施例的一抽水马桶的边缘路径。
图17是沿图16的线17-17截取的图16的抽水马桶的便盆边缘的侧视图。
图18是一俯视图，示出冲洗水流过根据本发明的另一优选实施例的一抽水马桶的边缘路径。
图19是沿图18的线19-19截取的图18的抽水马桶的便盆边缘的侧视图。
图20是填充水的图1的抽水马桶的马桶便盆的侧视图。
图21是图1的抽水马桶的虹吸和存水弯管道的侧视图。
图22是根据本发明的抽水马桶的另一优选实施例的侧视图。
图23是图22的抽水马桶的正视图。
图24是一俯视图，示出冲洗水流入图22的抽水马桶的马桶便盆内。
图25是塑料插入件的另一优选实施例的俯视图，其是结合图1和18的抽水马桶使用的直接喷射流的槽。
图26是塑料插入件的另一优选实施例的俯视图，其是结合本发明的抽水马桶组件使用的直接喷射流的槽。
图27是一侧视图，特别地示出水流通过图26的塑料插入件。
图28是一侧视图，特别地示出受阻的水流通过一直接喷射流的通道。
图29是表示图1的抽水马桶的冲水率的图表，绘出毫升/秒对流逝的时间的图。
具体实施例方式
现参照图1-3，图中示出一根据本发明的抽水马桶的水箱。如在下文中将详细描述的，该马桶的冲水出水量具有较大的能量，由此，提供较大的能量从马桶便盆中去除废物。此外，该抽水马桶使得马桶满足政府部门的强制每次冲水最大为1.6介仑(6升)用水的要求。此外，该抽水马桶改进了流水的流动特性和流动能力，这不仅提供一更为有效的冲水，而且还提高清洗性能和防阻塞的虹吸，以有助于废物的排除。此外，该抽水马桶提供一更加静音和快速的冲水操作。
如图1-3所示，抽水马桶10包括一水箱12，它包括一冲水阀组件14。定位在马桶便盆20后背上方的水箱12盛放清水，其用来起动从便盆到污水管线的虹吸作用，以及用清水回流到便盆。当一使用者欲冲洗马桶时，使用者向下推压一位于水箱外面的冲水手柄18，该手柄通过一可移动的链条或杠杆19连接到冲水阀组件14。当按下冲水手柄18时，链条或杠杆19动作而提升打开冲水阀的开口(在下文中描述)，致使水从水箱12流入到马桶便盆20内，由此，起动马桶的冲水。
在此抽水马桶中，冲洗水从水箱12通过一过渡路径22(将在下文中详细描述)流入到马桶便盆20，该过渡路径22可构造成一由塑料制造的集管。该过渡路径22引导冲洗水进入到设置在马桶便盆20的顶上的边缘通道24内或进入到一直接喷射流通道29内。如将在下文中详细地描述的，冲洗水在一非对称的和单向的流道(见图3的箭头A)中流过马桶的边缘通道24。该边缘通道24包括诸如26a、b、c和d的多个边缘开口，它们沿边缘通道24的周缘均匀地分布，这样，边缘通道24内的一部分的冲洗水流过其间并沿着马桶便盆的侧边预先湿润马桶便盆的全部周缘并提供一侧壁的清洁操作。
为了提高冲洗效率和马桶的性能，一对排水槽28a和28b设置在边缘通道24内，以使通过边缘通道24在非对称流道内通过的冲洗水，可从边缘通道24通过诸如26a、b、c和d的多个边缘开口之一或通过成对的排水槽28a和28b之一分配到马桶便盆内。这些排水槽28a和28b以两个水流(见图3中的箭头B和C)将冲洗水直接地排放到马桶便盆20内，两个水流形成一强力的涡流作用，对移去废物提供较大的虹吸能量(将在下文中详细地描述)。如图3所示，成对的排水槽之一28a设置在围绕边缘通道24的大约半途中，而第二个排水槽28b设置在马桶便盆20的后背部分29。
在如上所述的冲水操作过程中，水从边缘开口26a、b、c和d向下流过便盆的侧边，或通过排水槽28a和28b直接流入马桶便盆20内，朝向设置在马桶便盆20的底部处的大的排出孔30，其称之为虹吸流。冲洗水还借助于直接喷射流通道29直接地供应到虹吸流中。虹吸流释放大部分的水到存水弯40内以起动一虹吸作用。虹吸作用从马桶便盆中抽取所有的水和废物进入到存水弯40内，然后，释放到连接在马桶10的底部31处的污水管线内。
在冲水过程中，一旦水箱放空其预定的体积，则起动放水阀(未示出)打开。放水阀既提供清水到水箱12又通过单独的水流提供到马桶便盆20。最后，水箱12的水灌满到一水位致使冲水阀组件14的浮球升起，由此关闭放水阀。现时冲水循环完成。
下面较详细地描述本发明的抽水马桶10的诸部件。
如图4至6所示，本发明的冲水阀组件14包括一阀体32、一预定长度的冲水覆盖件34，以及一“行程释放”或“失运动”机构36。冲水阀组件14允许其所安装的水箱保持一预定量的水，并用作一管道来供应水，通过马桶内的通道供应到马桶的存水弯。阀体32包括一底套筒部分38，其通过一沿底部支承部分41的外周缘表面40设置的螺纹件39，固定到水箱或抽水马桶。
阀体32还包括一从底部套筒部分38垂直延伸的第一圆柱形管件46。为了合适地密封通向水箱的阀体32，一密封件或垫圈42配装在螺纹件39上，以便邻接抵靠在底套筒部分38的环形突缘表面43上。一密封支承44旋入在螺纹件39上，以便可靠地将密封件42定位在环形突缘表面43和密封支承件44之间。
冲水阀覆盖或关闭部件34相对于阀体32同轴地和可滑动地安装，这样，当从阀体32移开冲水阀覆盖34时，阀开口50形成在阀体32和冲水阀覆盖34之间。冲水阀覆盖34可滑动地在一第一静止位置和一第二位置之间移动，在第一静止位置处，其中，冲水阀覆盖34坐落在阀体32的底套筒部分38的环形阀座52上，以使水不能通过阀开口50(见图4和8)，而在第二位置处，其中，冲水阀覆盖34从阀体32的底套筒部分38的环形阀座52移开，以使水能通过阀开口50(见图5和9)。阀开口50的关闭位置防止冲洗水流入阀开口，直到借助于冲水手柄使阀被致动为止。阀开口50的打开位置允许冲洗水流进入阀开口，并前进到水箱与之附连的抽水马桶内的通道内。
如下文中阐述的，本发明的冲水阀组件14达到冲洗水量的较大的能量，它又提供较大的能量从马桶便盆中移去废物。为了获得这样优点的结果，透气管的底套筒部分38包括一辐射状的入口58，其具有的直径a近似为4.5英寸，带有结合在入口的前导边缘58a上的圆弧半径b为3/4”(见图7)。
其结果，底套筒部分38的辐射状入口58形成一0.95的阀开口排放系数。排放系数是开口区域的实际流动面积和静态开口面积之间的比值。在实践中，开口的排放系数越高，则通过开口的水的水力能也越高。不是如本发明那样以导入角在阀开口处提供一辐射状的入口，则典型的现有技术的阀开口的排放系数近似为0.6。因此，通过本发明抽水马桶的冲水阀组件14的阀开口的冲洗水的放出能量，大于通过上述现有技术的现有阀组件的冲洗水放出的能量。由于上述阀体32的底套筒部分38的辐射状入口58的缘故，容纳在本发明抽水马桶内的冲水阀组件的冲洗水的流动特性和流动能力得到提高。因此，在通过该冲水阀组件的冲洗水中产生较大的能量，以便移去马桶便盆内的废物。
为了适应无限制的溢流进入到水箱内，冲水阀覆盖34在冲水入口孔60处包括一漏斗形的入口59。该漏斗形入口相对于冲水阀覆盖的水平轴线具有一预定的导入角β(见图7)。
如图所示，尤其是图4，冲水阀覆盖34可包括一上部34’、一下部34”，以及一位于其间的部分34，它可以是一台阶形或一倾斜形的部分。上部34’的直径可小于下部34”的直径。此外，沿着冲水阀覆盖34的底表面设置的环形密封件64具有的直径可大于下部34”的直径。
倾斜部分34和环形密封件64的直径可这样设计和/或选择在充水过程中，使一力作用在冲水阀覆盖34上，其足以拉动冲水阀覆盖34向下，并致使形成一合适的密封。这样的力可以是拉动冲水阀覆盖34向下和提供合适密封所需要的最小的力。此外，选择下部34”的直径，使其为冲水阀覆盖34提供要求的浮力。这样的浮力可影响冲水阀覆盖34保持打开的时间周期。
因此，冲水阀覆盖34可提供理想的浮力，并能施加最小的拉力，而当冲水阀覆盖移动到其第一静止位置时，提供一合适的密封条件。此外，当冲水阀覆盖34从其第二上位置移动到其第一静止位置时，通过减小关闭和合适密封阀开口50所需要的拉力，还可提高本发明的冲洗水的流动特性和冲水阀组件14的流动能力。
据此，在容纳在本发明的抽水马桶内的冲水阀组件14中，环形阀密封52设置在辐射状入口58的下游的冲水排放开口61内。如图6和7所示，环形密封件64沿着冲水阀覆盖34的外圆周表面63设置，当冲水阀覆盖34位于其第一静止位置时，冲水阀覆盖34坐落在凹进的环形阀座52内。
当冲水阀覆盖34在第一静止位置和第二上位置之间移动时，为了相对于阀体32合适地导向和对齐冲水阀覆盖34，冲水阀覆盖34包括一第二内圆柱形管件68，借助于在内壁件70和第二圆柱形管件68之间桥接的多个径向设置的腹板件(未示出)，所述第二内圆柱形管件固定到冲水阀覆盖34的内部向下垂下的垂直壁件70的内周缘表面上。第二内圆柱形管件68配装在阀体32的第一圆柱形管件46上，这样，当冲水阀覆盖34在其第一静止位置和第二上位置之间移动时，冲水阀覆盖34被合适地导向并准确地与阀体32对齐。
当冲水阀覆盖34返回到其第一静止位置时，分别由第一和第二圆柱形管件46和68组成的该导向组件还帮助合适地密封阀开口50。该导向组件确保配装在冲水阀覆盖34上的环形密封件64在冲水阀覆盖34的第一静止位置中合适地坐落在阀体32的环形阀座52上。
为了减小水力损失和进一步提高冲水阀组件34的流动特性，阀体32包括最大程度地减小流阻的结构。该流阻减小部件包括多个锥形腹板件72a、72b、72c，它们沿径向设置在第一圆柱形管件46和阀体32的底套筒部分38的内周缘部分73之间。如图7所示，各个锥形的腹板件72a、72b、72c组成如下一低的高度部分75a，其在朝向第一圆柱形管件46的端部处，它通过一锥度部分75b提升高度直到到达延伸的高度部分75c，其在朝向底套筒部分38的内周缘部分73的端部处。采用这样的设计，通过阀排出开口61的冲洗水的湍流可减到最小。
如果冲洗水不以层流方式流动，则还可造成水力损失。层流会因水在冲水阀组件14内回流而遭破坏。为了在冲水操作过程中减小冲洗水的回流，必须提供冲水阀覆盖34的足够浮力，以使冲洗水可合适地排走。
当冲水阀覆盖34从其第一静止位置移动到其第二上位置以实现合适的冲洗水排放时，为了提供冲水阀覆盖34的浮力，一浮选内腔76分别形成在冲水阀覆盖34的向下垂下的内和外壁件70和78之间。
在典型的冲水阀组件中，冲水阀覆盖34最初借助于冲水手柄18从阀开口50关闭的第一静止位置移动到阀开口50打开的第二位置。使用者在第一静止位置和第二位置之间移动该冲水手柄18，以便操作冲水阀覆盖34使其在第一静止位置和第二上位置之间移动。目前政府部门的要求强制冲水手柄的最小“按下”时间为1秒。然而，水从水箱中放空之前阀开口保持打开的时间越长，则冲水循环过程中耗散的能量越大。
本发明的冲水阀组件能实现不到1秒钟的时间内关闭阀开口50，较佳地是0.5-0.6秒内，以提高冲洗水的可供水力能，由此，确保相当快地供应预定量的冲洗水而不超过政府部门的要求。据此，冲水阀组件14包括一“行程释放”或“失运动”的机构36，如下文中所述，当冲水阀覆盖34到达其第二位置以使冲水阀覆盖在冲水手柄18返回到其第一静止位置之前返回到其第一静止位置时，该机构36释放冲水手柄18对冲水阀覆盖34的作用。
如图中所示，行程释放机构36包括一凸轮杆80、一拉杆82，拉杆82的端部82a可操作地连接到冲水手柄，并相对于凸轮杆80可滑动地安装，这样，拉杆82和凸轮杆80响应于冲水手柄的运动而移动。一脱扣钩组件90也包括在行程释放机构36内，当拉杆82和凸轮杆80在第一静止位置和第二预定位置时间移动时，该机构能接合冲水阀覆盖34，当拉杆82移动超过其第二预定位置时，该机构能脱开冲水阀覆盖34。
如图6、7和10所示，拉杆82包括多个诸如77a和77b的延伸件，它包括一狭窄宽度部分79a，其逐渐地增加宽度到达一加宽的宽度部分79b。该加宽的宽度部分79b向外延伸到一定的程度，以使它们可被接纳在一由环形倾斜挡板100的内周缘表面形成的接纳开口100a内(将在下文中解释)。各个加宽的宽度部分79b在其下端包括一接合孔79c。
脱扣钩组件90的接合件和脱开件包括翼形的保持件92a、92b，它们支承在延伸件77a和77b的加宽的宽度部分79b的接合孔79c内。如图8所示，当凸轮杆80和拉杆82一起在第一位置和第二预定位置之间移动，以使冲水阀覆盖34在第一静止位置和第二位置之间移动时，翼形保持件92a、92b向外延伸而接合冲水阀覆盖34。凸轮杆80的进一步运动被限制通过该第二预定位置(将在下文中详细描述)。由于凸轮杆80的运动受到如此约束，图9示出，当拉杆80移动通过第二预定位置时，翼形保持件92a、92b缩回，这样，翼形保持件92a、92b从冲水阀覆盖34脱开，这又使得冲水阀覆盖34返回到其第一静止位置。
具体来说，如图6和8所示，在凸轮杆80和拉杆82的第一静止位置中，各个翼形保持件92a、92b的第一擒纵件93邻接抵靠凸轮杆80的中心凹陷凸轮部分94的前导倾斜表面94a。翼形保持件92a、92b的第二擒纵件95的前导边缘95a邻接抵靠凸轮杆80的中心凹陷凸轮部分94的直径减小部分80a。
各个翼形保持件92a、92b还包括一接合部分97，当凸轮杆80和拉杆82返回到其第一静止位置时，该接合部分97枢转而向外延伸，由此重新定位。当冲水手柄最初将凸轮杆80和拉杆82移离其原始的静止位置时，翼形保持件的第一和第二擒纵件93和95被保持在凸轮杆80的中心凹陷凸轮部分94内。由于冲水手柄18的继续按下，凸轮杆80和拉杆82进一步复合地运动，各翼形保持件92a、92b的接合部分97与环形倾斜挡板件100接合(见图7)，所述挡板件100从冲水阀覆盖34的内周缘表面102延伸，以便将冲水阀覆盖34从冲水开口50关闭的第一静止位置提升到冲水开口50打开的一第二上位置。当凸轮杆80和拉杆82在冲水手柄18按下之后移动到第二预定高度位置时，一设置在凸轮杆80的底部80c上的延伸的环形底部突缘80b邻接抵靠设置在阀体32的第一圆柱形管件46的顶端46b处的一向内延伸的突缘46a(见图9)。当冲水手柄18继续按下时，这限制凸轮杆80和拉杆82的进一步运动。
当拉杆82因冲水手柄18继续按下而移动通过该第二预定位置时，拉杆82经受通过弹簧件104施加的附加的偏置力，该弹簧配装在凸轮杆80的一上部上，并加载在拉杆82的中心芯件106(见图7和10)和设置在凸轮杆80的上端处的一弹簧钮108(见图10)之间。由于凸轮杆80被阻止进一步运动，所以，当拉杆82移动通过第二预定高度位置且偏置力开始施加时，第一和第二擒纵件93和95跨出凸轮杆80的中心凹陷凸轮部分94。这又致使翼形保持件92a、92b枢转(见图9)，以使翼形保持件92a、92b的接合部分97朝向拉杆80缩回，并与冲水阀覆盖34的环形倾斜挡板件100脱开。其结果，由于冲水手柄18连接到拉杆82，所以，冲水阀覆盖34不再处于冲水手柄18的作用之下。由于冲水阀覆盖34未受约束，所以，冲水阀覆盖34能返回到其第一静止位置。拉杆82继续其向上的运动通过第二预定位置，直到中心芯件106邻接抵靠弹簧钮108。此时，拉杆82的进一步运动受到限制。
冲水操作造成在约0.5-0.6秒时间内关闭阀开口，这提供一相当快的冲水操作，在冲水操作过程中该操作造成冲洗水的能耗减小。即使冲水阀覆盖34返回到其第一静止位置而关闭阀开口50，拉杆82也继续向上移动，直到冲水手柄18符合其强制的1秒“按下”时间。
此外，冲水阀覆盖34的第二圆柱形管件68在其上端包括一环形延伸的突缘111(见图7)。当凸轮杆80和拉杆82在相继的冲水操作中返回到其第一静止位置且冲水手柄的作用已释放时，缩回的翼形保持件92a、92b的凸轮表面109邻接抵靠第二圆柱形管件68的环形延伸突缘111。当凸轮表面跨越时，翼形保持件92a、92b凸轮地传动到一延伸的接合位置，以使翼形保持件92a、92b的第一擒纵件93邻接抵靠凸轮杆80的中心凹陷凸轮部分94的前导倾斜表面，而翼形保持件92a、92b枢转到一位置，由此，接合件97能在其后的冲水操作中接合冲水阀覆盖34的环形倾斜挡板件100。
结合以上阐述的其它特征而包括“行程释放”或“失运动”的机构36，可提高冲洗水的流动特性和冲水阀组件的流动能力，同时，达到与强制的政府部门的要求相符合。
图11示出一冲洗入口，其在水箱12和过渡通道22之间提供一过渡，以使通入过渡通道22内的冲洗水的能量最大，这又形成较大的可供能量以从马桶便盆中移去废物。如图11所示，冲洗入口110在其一端具有一辐射状端口112，其具有一倾斜的前导边缘112a，类似于图4-9的冲水阀组件的底套筒部分38的辐射状入口58。辐射状端口112具有的直径较佳地近似为4英寸，其侧壁114a和b之间逐渐缩小到3英寸的窄直径。前导边缘112a与水箱12的水平轴线倾斜成一导入角α。
由于该阀入口的设计，冲水阀的排放系数增加到约0.95。通过增加排放系数，通过冲水阀的水的水力能得到提高。其结果，从水箱到边缘和喷射流供应通道的冲洗水的水力损失减小，以在冲洗水中形成较大的能量来移去马桶便盆内的废物。
图12是具有改进的水力动力学特性的冲水阀的另一结构。该冲水阀实施例也包括一具有辐射状端口116的阀入口115，但不要求如图11的阀入口110那样的用于水箱的平台的高度。由于缺乏水箱的平台的高度，所以为了提供足够的密封，阀入口115由模制橡胶制成。
成对的图11和12在此进行阐述是为了说明的目的。这些设计提供约7.5升/秒的供应率到过渡通道22内。正如本技术领域内的技术人员容易知晓的，诸如图4-9的冲水阀组件之类的冲水阀覆盖可以结合这些阀入口110和115中的任何一个使用。或者，也可采纳其它已知冲水阀组件与这些概念结合使用。
图13示出过渡通道或冲洗弯头22，它们从水箱12的冲水阀组件导向边缘通道24和直接水通道29。如图13所示，冲洗弯头22的半径R至少为3英寸，即，半径R必须至少等于辐射状入口的变窄的直径。在过渡通道22的入口端116处，诸如14的冲水阀组件将与辐射状号角物(未示出)配装。过渡通道22较佳地由陶瓷器制成，由此，对从冲水阀12到边缘通道24和直接水喷射流通道29的冲洗水提供光滑的流动过渡。因此，结合上述的带有辐射状入口的冲水阀组件，形成一“清洗”流道对边缘通道24和直接水喷射流通道29供应能量增加的冲洗水量。
如上所述，由过渡通道22供应的冲洗水通入到边缘通道24内或设置在马桶便盆后背部分处的直接水喷射流通道29内。如图1和3所示，直接水喷射流通道29较佳地相对大(15/8”直径)，这样，一集中的冲洗水流引导到马桶便盆底部处的虹吸流30中(见图3中的箭头C)。由于该抽水马桶具有单侧喷射流的供应，所以，与具有马桶便盆的两侧上的喷射流的抽水马桶设计比较，减小了冲洗水的水力损失，由此，导致冲洗性能提高。在通常的冲洗过程中，2.6升水通过直接水喷射流通道29。
图1和3示出冲洗水在一非对称的和单向的无约束的供应流道中流过螺旋的边缘通道24。为了在边缘通道24和直接水喷射流通道29之间形成冲洗水的平衡流，在每次冲水操作过程中，大约1.7升水通过边缘通道24。在优选的实施例中，边缘的横截面近似为11/4”×11/2”。
如上所述，边缘通道24具有两个排水槽28a和b(诸如图14所示的排水槽)。如图1和3所示，其中一个排水槽28a设置在边缘通道24的前部117处，并具有一近似为3”×5/8”的较佳的尺寸，而第二排水槽28b设置在边缘通道24的后端部118处，并具有一近似为4”×1”的较佳的尺寸。冲洗水以两个强力的水流排放通过第一和第二排水槽28a和28b，以在污水坑中产生一强力的涡流作用。该涡流作用组合来自喷射流通道29供应的水喷射流和虹吸真空的作用，导致从马桶便盆中较快和较完全地移去废物，还提供一有效的便盆清洗操作。
如图3和15所示，边缘通道24还包括诸如26a、b、c和d的多个边缘开口。在优选的实施例中，25个边缘开口均匀地分布在边缘通道24的全部周缘上。各个边缘开口26a、b、c和d具有近似为7/32”的直径和近似为11/2”的间距。通过边缘开口26a、b、c和d的冲洗水预湿润马桶便盆12的全部周缘。尽管能量在通过边缘开口26a、b、c和d的冲洗水中耗散，但该水仍贡献附加的能量，在马桶便盆的水坑中形成强力的涡流，从而有效地和快速地移去废物。
在如上所述的清洗过程中，由于冲洗水通过边缘开口26a、b、c和d，便盆的周边得到预湿润。此外，由通过虹吸喷射流29和排水槽28a和b的水形成的强力涡流作用有效地清洗马桶便盆的侧壁。
图16较详细地示出流过边缘通道24的冲水流，具体来说，如箭头D所示，即从过渡通道22’到边缘通道24的水流的侧向进入。图16还示出，如果用如箭头E和F所示的水流那样的集中水流从边缘通道24排放冲洗水到马桶便盆20内，则可实现一强力的涡流作用。这两个水流E和F彼此补偿并在马桶便盆内形成一强力的但尚未湍流的涡流作用。这两个水流E和F由通过设置在边缘通道24内的成对的排水槽28a和28b排出的冲洗水形成。图16示出其中一个排水槽28a设置在马桶便盆前面处的边缘通道的中间，而另一个排水槽28b形成在边缘通道24的螺旋形终端处。通过在边缘通道24的端部处提供第二的和最后的排水槽，水以足够的量可靠地流过多个诸如26a、b、c和d的边缘开口，这样，马桶便盆的全部周缘得到清洗。业已发现，提供诸如水流E和F那样的两股集中水流可提高冲洗的效率和减小能量损失。
此外，在该种抽水马桶的设计中，申请者已经发现，在冲洗水从边缘通道24中排出之后，获得无约束的连续的水流是有利的。该目的可通过形成光滑的坡度的端壁得以实现，例如，在最后排水槽28b的后背端140处(见图17)。如果壁40是垂直的代替坡度的，则水平水流显著地受到阻碍而失去动能。
图18和19示出用于本发明的抽水马桶组件的边缘通道150的结构的另一优选的实施例。在此实施例中，冲洗水在侧壁从过渡通道22”进入边缘通道150。冲洗水沿图18中箭头G的方向围绕边缘通道150在一非对称和单向的通道内流动。沿着该通道，第一组边缘开口152a、b和c(较佳地为三个数量)设置在马桶前面处的边缘通道路径的中间，而第二组边缘开口154a、b和c设置在螺旋形边缘通道的端部处。一排水槽156还形成在第二组边缘开口154c的最后开口后面的边缘通道150内。
在此实施例中(图18)，边缘开口152a、b和c和154a、b和c相对大并彼此靠近地定位。诸边缘孔之间的狭窄壁(见158a、158b)沿垂直方向提供刚度，并减小水流的变形。总的来说，边缘开口152a、b和c和154a、b和c的组合面积应近似地等于图3的实施例中的对应的排水槽28a和b。通过提供如图18所示的两组边缘开口，获得冲洗水的强力的涡流作用，使得均匀的水位沿周缘分布。
在图18的边缘通道150中，通过形成边缘通道150的垂直壁160内的排水槽156，在冲洗水已经完成边缘通道150的全部边缘流道之后，可实现无约束的连续的水流。其结果，通过排水槽156排放的冲洗水继续沿水平方向流动，因此，不失去动能，如果全部流通过边缘通道150之后冲洗水撞击到垂直壁上，则会造成这样的后果。
图20示出马桶便盆20的结构。图20示出马桶便盆20具有足够的深度和足够的宽度，从而具有足够大的水坑，这样，不会收集太多的水。
在完成冲洗的过程中，冲洗水和废物材料通过虹吸喷射流30进入通向污水管线的存水弯40。如图1所示，存水弯40具有第一堰塘区域162，它连接到第一向上倾斜的存水弯部分164。第一存水弯部分164的长度做得最小，以使水坑、第一堰塘区域162和第一存水弯部分164内的常停留水近似为0.475升(见图21)。第一存水弯部分164通向一向下倾斜的第二存水弯部分166，如图21所示，它具有一朝向便盆约为30°角的斜坡。一第二堰塘区域168设置在第二存水弯部分166的排出端169处。存水弯40接下来向上爬坡到一第三存水弯部分170，它连接到一大致垂直定向和向下下垂的第四存水弯部分172，该第四存水弯部分172连接到污水管线31。在优选的实施例中，马桶便盆20和存水弯40储存大约1.9升水。
根据本发明的诸多优点之一，存水弯40在其全部的长度上没有截面的减小。在一优选的实施例中，存水弯40的各个部分在其全部长度上具有的直径达近似为2.5英寸。其结果，直径小于21/2”的废物可通过而不会堵塞存水弯。因此，如果任何废物材料进入存水弯40，则它可通过其间，因为存水弯40没有截面的减小。如果在本发明的抽水马桶10内发生任何的堵塞，则堵塞将发生在坑内，可以容易地清除而不需缆索或水管工人的帮助。此外，由于存水弯的直径没有减小，所以清除堵塞的缆索可容易地通过其间。因此，本文中存水弯的设计提供了卓越的清除废物的能力。此外，该存水弯设计提供了4.2升/秒的通入污水管线的排放率。
因此，该抽水马桶的每次循环的总用水量为5.7升，其中，4.5升进入冲洗水，1.2升进入到回流水。冲水操作之后留在坑中的残余清水量为0.7升。
图22-24示出根据本发明的抽水马桶的另一实施例，它达到类似于图1-3的冲水操作。在该实施例中，在冲洗水从过渡通道22a排放出之后，冲洗水流过边缘通道24a(用箭头H表示)，而冲洗水以相反的方向流过喷射流通道29a(用箭头I表示)。尽管冲洗水流道以该方式指向，但发现水力损失是最小的。
图25示出根据本发明的抽水马桶的另一水流通道，其中，水流以相同的方向(见箭头J和K)朝向边缘通道24b和直接喷射流通道29b。在此实施例中，过渡通道22b的一部分176由塑料插入件形成。
图26和27示出，过渡通道和直接喷射流通道至少部分地由塑料插入件180形成。一第一孔182设置在塑料插入件180内，以使冲洗水被引导到边缘通道24内。一第二孔184设置在插入件180的端部处，以使冲洗水可被引导到便盆的底部。如图28的水流路径所示，通过提供一光滑的通道(塑料插入件180)将喷射流水从阀入口110传输到围绕便盆的喷射流通道29的入口184，可减小水力损失。与图28的水流途径内所经历的较大的湍流的水流相比，通过使用塑料、橡胶或某些其它材料插入件，可提高该光滑的非湍流的流动。通过将插入件配装在成品的陶瓷抽水马桶内，导致制造的方便以及更有效和成本低廉的组装。
因此，由于上述的这些原因，与现有抽水马桶相比，所设计的抽水马桶已经达到较大的能量输出，由此，提供更大的冲洗水能量从马桶便盆中移去废物。此外，抽水马桶满足政府部门的要求，即，强制冲水手柄的最小“按下”时间为1秒，最大用水量为1.6介仑(6升)/次。此外，本发明的抽水马桶提高了冲洗水的流动特性和流动能力，并提供一在大约2.5秒时间内完成的冲水操作(见图29)。此外，抽水马桶的存水弯的设计减少了堵塞的机会。
尽管本发明已经参照某些优选的实施例进行特别的图示和描述，但本技术领域内的技术人员将会容易地认识到，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可以作出各种变化和修改。附后的权利要求书应看作包括上述的内容以及各种其它的这样的变化和修改。
权利要求
1.一抽水马桶，它包括一抽水马桶便盆组件，其具有一马桶便盆和一从马桶便盆的底部延伸到一污水管的存水弯，马桶便盆具有一沿着其上周缘部分的边缘通道；一定位在马桶便盆组件上方的水箱，其容纳清水，其用来起动从马桶便盆到污水管线的虹吸作用，并在每次冲水操作之后用清水回流到马桶便盆；以及其中，冲洗水沿一非对称的和单向的流动路径流过马桶便盆组件的边缘通道。
2.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述边缘部分具有沿着边缘通道的周缘均匀地分布的多个边缘开口。
3.如权利要求2所述的抽水马桶，其特征在于，各个所述边缘开口具有约为7/32”的直径。
4.如权利要求2所述的抽水马桶，其特征在于，流过所述多个边缘开口的冲洗水预湿润马桶便盆的全部周缘。
5.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述存水弯在其全部的长度上具有的直径达到约2.5”。
6.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，冲洗水在约2.5秒内从马桶便盆内排空。
7.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，还包括一水流道连接器，用来将冲洗水从所述水箱引导到所述马桶便盆内。
8.如权利要求7所述的抽水马桶，其特征在于，所述水流道连接器包括一介于所述水箱和所述马桶便盆之间的桥接水流的排水端口。
9.如权利要求8所述的抽水马桶，其特征在于，所述水箱具有一冲水阀，其由具有一辐射式端口的阀入口形成。
10.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述边缘通道包括一对排水槽，其以两个水流将冲洗水直接地排放到所述马桶便盆内，以形成一强力的涡流作用。
11.如权利要求10所述的抽水马桶，其特征在于，所述成对排水槽的第一部分设置在围绕边缘通道大约半途的地方，而所述成对排水槽的第二部分设置在马桶便盆的后背部分的所述边缘通道的终端部分处。
12.如权利要求11所述的抽水马桶，其特征在于，所述第一排水槽具有的尺寸约为3”×5/8”，而所述第二排水槽具有的尺寸约为4”×1”。
13.如权利要求11所述的抽水马桶，其特征在于，一光顺的坡度的壁侧面设置在所述边缘通道的终端处的所述成对的排水槽的所述第二部分处，当水从所述边缘通道内排出时，实现水流保持不受约束。
14.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述边缘通道包括第一和第二组的排水开口，它们以形成一强力涡流作用的集中水流将冲洗水直接地排放到马桶便盆内。
15.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述第一组的排水开口设置在围绕边缘通道的大约半途地方，而所述第二组的排水开口设置在马桶便盆的后背部分的所述边缘通道的终端部分处的地方。
16.如权利要求15所述的抽水马桶，其特征在于，三个排水开口设置在各个所述第一和第二组的排水开口内。
17.如权利要求15所述的抽水马桶，其特征在于，一排水槽设置在所述第二组排水开口的最后一个排水开口后面的所述边缘通道的终端部分内，所述槽形成在所述边缘通道的一垂直端壁内，以当水从所述边缘通道内排出时，实现水流保持不受约束。
18.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，所述马桶便盆和所述存水弯储存大约1.9升水。
19.如权利要求1所述的抽水马桶，其特征在于，还包括一直接的喷射流通道，用来将冲洗水直接地供应到马桶便盆的虹吸喷射流开口部分内。
20.如权利要求19所述的抽水马桶，其特征在于，所述直接喷射流通道形成在一塑料插入件的至少一部分内。
21.一抽水马桶，它包括一抽水马桶便盆组件，其具有一马桶便盆和一从马桶便盆的底部延伸到一污水管的存水弯；一定位在马桶便盆组件上方的水箱，其容纳清水，其用来起动从马桶便盆到污水管线的虹吸作用，并在每次冲水操作之后用清水回流到马桶便盆；以及一水流道组件，其包括一过渡的流道，直接的水喷射流通道，其馈送冲洗水直接地进入所述马桶便盆的底部，和一边缘通道，其具有一对排水槽，其以集中的水流将冲洗水直接地排放到所述马桶便盆内，以在马桶便盆内形成一强力的涡流作用，其中，所述过渡流道将水从所述水箱馈送到所述边缘通道和所述直接的水喷射流通道内。
22.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述成对排水槽的第一部分设置在所述边缘通道的前部，而所述成对排水槽的第二部分设置在所述边缘通道的后端部。
23.如权利要求22所述的抽水马桶，其特征在于，所述排水槽的第一部分具有的尺寸约为3”×5/8”，而所述排水槽的第二部分具有的尺寸约为4”×1”。
24.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述边缘通道沿着所述马桶便盆的上周缘部分设置，其中，冲洗水沿着一路径流过马桶便盆组件的边缘通道，所述路径在其全部的周缘上是非对称的和单向的。
25.如权利要求24所述的抽水马桶，其特征在于，所述边缘通道具有沿着边缘通道的周缘均匀地分布的多个边缘开口。
26.如权利要求25所述的抽水马桶，其特征在于，流过所述多个边缘开口的冲洗水预湿润马桶便盆的全部周缘。
27.如权利要求24所述的抽水马桶，其特征在于，冲洗水在约2.5秒内从马桶便盆内排空。
28.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述过渡的通道形成在一塑料插入件的至少一部分内。
29.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述直接水喷射流通道形成在一塑料插入件的至少一部分内。
30.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述直接水喷射流通道形成在一橡胶插入件的至少一部分内。
31.如权利要求21所述的抽水马桶，其特征在于，所述过渡流道对进入所述边缘通道和所述直接水喷射流通道内的冲洗水提供一侧向入口。
32.一抽水马桶，它包括一抽水马桶便盆组件，其具有一马桶便盆和一从马桶便盆的底部延伸到一污水管的存水弯，马桶便盆具有一沿着其上周缘部分的边缘通道，所述边缘通道具有沿着边缘通道的周缘均匀地分布的多个边缘开口，以及一对排水槽，它们以两个水流引导水直接地进入所述马桶便盆内；一定位在马桶便盆组件上方的水箱，其容纳清水，其用来起动从马桶便盆到污水管线的虹吸作用，并在每次冲水操作之后用清水回流到马桶便盆，所述水箱具有一冲水阀，其呈具有一辐射式入口的阀入口的形式；一水流道组件，其包括一过渡的流道，一直接的水喷射流通道，其馈送冲洗水直接地进入所述马桶便盆的底部，和一边缘通道，其具有一对排水槽，其以集中的水流将冲洗水直接地排放到所述马桶便盆内，以在马桶便盆内形成一强力的涡流作用，其中，所述过渡流道将水从所述水箱馈送到所述边缘通道和所述直接水喷射流通道内；以及由此，冲洗水可在约2.5秒内从马桶便盆内排空。
33.如权利要求32所述的抽水马桶，其特征在于，各个所述边缘开口具有约为7/32”的直径。
34.如权利要求32所述的抽水马桶，其特征在于，流过所述多个边缘开口的冲洗水预湿润马桶便盆的全部周缘。
35.如权利要求32所述的抽水马桶，其特征在于，所述存水弯在其全部的长度上具有的直径达到约2.5”。
36.如权利要求32所述的抽水马桶，其特征在于，所述成对排水槽的第一部分设置在围绕边缘通道的大约半途地方，而所述成对排水槽的第二部分设置在马桶便盆的后背部分的地方。
37.如权利要求36所述的抽水马桶，其特征在于，所述排水槽的第一部分具有的尺寸约为3”×5/8”，而所述排水槽的第二部分具有的尺寸约为4”×1”。
38.如权利要求37所述的抽水马桶，其特征在于，所述马桶便盆和所述存水弯储存大约1.9升水。
39.如权利要求32所述的抽水马桶，其特征在于，过渡流道呈一弯曲的弯头的形式，其具有约3英寸的半径。
全文摘要
一抽水马桶，它包括一抽水马桶便盆组件，其具有一马桶便盆和一从马桶便盆的底部延伸到一污水管的存水弯。马桶便盆具有一沿着上周缘部分设置的边缘通道。在该抽水马桶中，冲洗水在一非对称和单向的流道内沿着全部的周缘部分流过边缘通道。边缘通道包括多个沿边缘通道周缘均匀地分布的边缘开口。流过多个边缘开口的冲洗水预湿润马桶便盆的全部周缘。边缘通道还包括一对排水槽，它们以两股强力的水流引导水直接进入到马桶便盆内。允许水从水箱流到马桶便盆组件的冲水阀呈一具有一辐射状端口的阀入口的形式，以便产生较大的冲洗水的能量输出。
文档编号E03D1/34GK1685118SQ03823530
公开日2005年10月19日 申请日期2003年8月21日 优先权日2002年8月30日
发明者R·M·詹森, A·V·普若克棚克 申请人:美国标准国际公司