专利名称：具有带有挡气堰的排污通道的座便器的利记博彩app
相关申请的交叉参考不适用。
联邦赞助研发声明不适用。
背景技术：
本发明涉及卫生洁具，且更具体地，涉及具有改进的排污通道的座便器。
常规的座便器具有一个座盆和一个水箱，浇注为一个整体或两个部分。在座便器(或一个分体式座便器的座盆部分)内形成有一根蜿蜒曲折的通道，用以将座盆中的内容物输送到一个通常位于座便器底部的排水口中去。该排水口与建筑物的废水管道相连接。
这一通道通常被称为座便器的“虹吸通道”或“排污通道”。在一个冲水循环之前和之后，这一通道的上游部分通常充满水，以“截住”其下游的下水道气体，以便防止其进入建筑物内部。通过形成一个延伸至座盆开口高度以上的拱起部分，保持座盆及排污通道的上游部分内的存水。在冲水循环过程中，当通常由空气/蒸汽填充的排污通道的下游部分被迅速充满水时，排污通道(有时和一根喷射通道一起)产生一个虹吸以抽空座盆的内容物。
因此，排污通道在冲水前保持座盆内的存水，随后在冲水循环中帮助形成一个虹吸以助于将废物排走。一个常见的难题是尝试在低容积的座便器中实现此目标。在这点上，出于环境和水源保护的原因，许多法律条款现在都限制销售每次冲水用水量太多的座便器。因此，必须非常有效地控制冲水循环中的用水。
为了获得一个强劲有力的冲水，排污通道的设计有时是将冲水时的流率和可占用的排污通道的可用容积进行最大化。为实现此目的各种方式包括使用特殊形状的流道，控制流动的状态(紊流或层流)，和/或减小或消除在排污通道的特定部位的气阱的发生。例如，美国专利5,918,325公开了一种排污通道，以各种方法进行改进以尝试使冲水更优化。
另参见美国专利3,484,873，5,706,529和6,292,956。在此结合这些专利及参照的所有其他专利和出版物的公开内容作为参照，如同其在此全部提出。
然而，现有技术的设计通常没有充分地减小或消除“空气回吹”，即由废水管道流进排污通道的某一低压区域内的一股反向空气流。某种程度上，这阻碍了通过排污通道的流动，并导致冲水减慢。
因此，仍然需要改进排污通道的设计，特别是有关低冲水量的座便器。
发明内容
依照一个方面，本发明提供了一种具有一根排污通道的座便器。该排污通道延伸于座盆开口与排水口之间。该排污通道具有一个弯曲的挡水堰区域，从座盆开口延伸至座盆开口上方，再延伸到一根向下支管，该向下支管在其下端连接到一根向外支管，该向外支管与排水口相连通。
本发明的一个关键特征在于排污通道具有一个沿向外支管的上壁形成的挡气堰腔，其使得流经排污通道的流体在挡气堰的前缘从排污通道的内表面发生分离。这一结构优选地应用于还存在有一个基本上水平的折流板的情况，其在靠近向下支管的下部从向下支管的后壁向前延伸。
在其他的优选形式中，排污通道在贯穿整个弯曲的挡水堰区域具有一个圆形的横截面，在贯穿整个排污通道的弯曲的挡水堰部分其直径的变化不超过5％，向下支管从其顶部到折流板沿向后的方向稍微倾斜，其斜度由垂直方向小于15度，向外支管基本上水平。
在另一个优选形式中，向外支管的至少一部分是直线的，且向下支管的至少一部分是直线的。
本发明因此提供了一款具有一种独特的排污通道设计的座便器，其具有几项超越现有技术的优势。排污通道的设计使得在一个冲水循环中，座盆中的存水完全迅速地充满排污通道的关键部分。这使得座盆内容物被快速排空，将水源浪费最小化。
稍微向后倾斜的向下支管减少或消除了在挡水堰区域内的气阱的形成，否则的话，将会阻碍排污通道的虹吸作用。弯曲的挡水堰区域内一致的圆形横截面有助于在虹吸开始时提升挡水堰处的流体液面，这有助于进一步排除空气。
最重要的是，通过将流体从向下支管的内壁分离，从而形成一个流体薄层，用以阻碍回吹空气流入处于挡气堰下游的低压区域，挡气堰协助了快速冲水的实现。
本发明的这些还有其他优势通过详细描述及附图将会显而易见。以下仅是对本发明的一个优选实施方式的描述。要确定本发明的全部范围，应参看权利要求书，因为此优选实施方式并不是权利要求范围内唯一的实施方式。
图1是根据本发明给出的一个座便器排污通道的侧向平面图，其中以虚线示出了该排污通道可以使用的一个典型外围轮廓；图2是沿图1的座便器的后部的中心线得到的垂直剖视图；图3是沿图2的直线3-3得到的横剖视图；图4是沿图2的直线4-4得到的横剖视图；图5是反向侧视图，图解示出了排污通道的一半；图6是通过图5的直线6-6得到的横剖视图，示出了排污通道的通道面积的一半；图7是沿图5的直线7-7得到的与图6近似的横剖视图；图8是沿图5的直线8-8得到的与图6近似的横剖视图；图9是沿图5的直线9-9得到的与图6近似的横剖视图；以及图10是排污通道的示意图，示出了一个由排污通道的向外支管内的挡气堰产生的气阱(用实剖面线)，以及一个由废水管道向排污通道的向下支管内的某一低压区域回吹气体所产生的气阱(用虚剖面线)，其不存在于本发明公开的排污通道内，而是发生于某些现有设计的排污通道中。
具体实施例方式
图1图解显示了一个根据本发明设计的具有一根虹吸通道或排污通道12的座便器10。具体地，除排污通道12外，座便器10可以是任意适合的连体式或分体式座便器，优选地具有低冲水量设计，如本领域内所公知的一样。
例如，图1以虚线示出了一个分体式座便器，具有一个独立的水箱14安装在座盆基座16上。水箱14底部的一个开孔(未示出)与座盆基座16顶部的一个开孔(未示出)对齐，以便在一个冲水循环中，水由水箱流入座盆基座16中的座盆18。
排污通道12由座盆18中的开口20开始，沿一条蜿蜒曲折的路径延伸，其至少在挡水堰34的第二弯曲30内具有一个基本上一致不变的圆形横截面(如图3所示)。排污通道在座盆基座16的底部有一个排水口22，安装在废水管道的开口端上(未示出)。因此在一个冲水循环中，排污通道12建立了一条使座盆18中的污物流入废水管道的路径。
参看图2，排污通道12的一段直线进口段24由座盆开口20向后延伸至第一向上弯曲26处。一根基本上直线向后的向上支管28从第一弯曲26处以大约40至60度角向上延伸至第二弯曲30处。一根向下支管32从第二弯曲30处远离开口20向下延伸，其由上至下以一个小角度稍微向后倾斜，优选地，该角度从垂直方向大约为1至10度，最优选地为一个4至6度角。
弯曲30在向上支管28与向下支管32之间形成一个大约40度角，使得流动方向由流经向上支管28的方向改变约140度。第二弯曲30的内侧直径的表面形成了一个挡水堰34(沿下部的内侧表面)，越过这点后存水可由座盆18经排污通道12的下游部分流到废水管道去。向下支管32的底端过渡到另一个弯曲36，其通向一根短的直线向前倾斜的支管38。支管38终止于一个弯曲40，其通向一根直线水平的向外支管42，其结束于一个90度弯曲44，其通向排水口22。
排污通道12，从座盆开口到贯穿挡水堰34处的第二弯曲30再到整个向下支管32，具有一个基本一致的圆形横截面。优选地，贯穿排污通道12的整个这一部分，其内侧横截面的直径变化不超过5％。图6和图9图解显示了倾斜短支管38和向外支管42的非圆形横截面，其具有平坦的下表面，这主要是出于浇注的考虑。
靠近向下支管32的底端，排污通道12具有一个短的平坦的水平折流板46，延伸于向下支管32的后壁与倾斜短支管38之间。优选地折流板46的延伸长度大约与向下支管32的半径相等，或在一个例子中约为11/16″。折流板46的作用是产生紊流或改变离开向下支管32的流体的轨迹，这有助于流体向下游流动。
依照本发明，在中心线50与排水口22相对的一侧的向外支管42的上方内部上扩展形成了一个凹进的腔或坑48，这里称之为挡气堰48。优选地，挡气堰48靠近倾斜支管38与向外支管42的交界点。挡气堰48从向外支管42的上部内表面向上延伸，优选地成一种光滑的、锥形轮廓的结构以使其根部大于其顶端，如图4所示。然而，请注意，挡气堰48可以是任意适合的形状，例如半球形，只要能够在挡气堰48的前缘形成一个尖锐的或小半径的边缘，足以导致来自排污通道12的流体发生分离。优选地，挡气堰48的上游向上延伸面51形成一个约90度或更小的角，以帮助来自排污通道12的内表面的流体发生分离，如下所述。
图7和8示出了通过向外支管42在挡气堰48处得到的横截面的一半。挡气堰48大约为1/2″到1″(优选地5/8″)高，大约1/2″到3″长(优选为1 1/2″)及大约为向外支管42的直径(优选为2 1/8″)。
上述排污通道12的设计使得在一个冲水循环中，座盆中的存水完全迅速地充满排污通道12的关键部分。其实现是由于向后倾斜的向下支管32减少或消除了在挡水堰34处的气阱的形成，该气阱会阻碍排污通道12的虹吸作用，第二弯曲30处的一致的圆形横截面有助于在虹吸开始时提升挡水堰34处的流体液面。
此外，通过将流体从向下支管32的内壁分离，在排污通道12内形成一个流体薄层，用以阻碍空气试图从废水管道经排污通道12回流入处于挡水堰34下游的向下支管42内的某一低压区域，挡气堰48有助于实现快速的冲水。更具体地，如图10所示，在冲水过程中，流体越过挡水堰34进入向下支管32及其他通常有空气填充的排污通道的下游部分。流体离开向下支管的下端并进入倾斜短支管38。在离开倾斜短支管38的下端后，排污通道上表面的流体(如图2所示可见)流经挡气堰48的一个前缘表面52(优选地为一个小半径的球形凸面或一个短平的锐角平面)，其通向挡气堰48的向上延伸面51，该延伸面优选与倾斜短支管38形成一个直角或锐角。这使得流体以一个较高的速度从排污通道的上表面分离。这进而导致了通常在向外支管42中以实剖面线示出的区域内的一个气阱54的形成。这有效地减小了通过向外支管42的横截面积，从而增大了流经向外支管42的流体的压力和速度。这起到两个作用。其增加了流经向外支管42的流体的流率(尽管横截面积减小)并且使流体产生一个更大的向下的作用力以抵抗废水管道中的空气的作用力，其试图流入向下支管32中的一个低压区域并在向下支管32中形成一个如用虚剖面线表示的气阱56，其发生可能是偶然的，取决于哪一压力取胜。这一现象，称其为“空气回吹”，不利于提供快速有力的冲水。因此，挡气堰48防止了空气回吹，因而允许流体流经向下支管32和倾斜短支管38的全部横截面，从而加快了通过向外支管42的流率。
因此，总的来说，排污通道12提供了一个更好的、更一致的快速冲水。
应当意识到以上描述了本发明的一个优选实施方式。然而，此优选实施方式的许多改型和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的，其都处于发明的精神和范围之中。因此，不应将本发明局限于所描述的实施方式。要确定本发明的全部范围，需参看下列权利要求书。
工业实用性本发明提供了改进的座便器，能够更有效地冲走废物。
权利要求
1.在具有排污通道的一类座便器中，该排污通道延伸于座盆开口与排水口之间，该排污通道具有一个弯曲的挡水堰区域，从座盆开口延伸至座盆开口上方，再延伸到一根向下支管，该向下支管在其下端连接到一根向外支管，该向外支管与排水口相连通，其改进包括该排污通道具有一个沿向外支管的上壁形成的挡气堰腔，其使得流经排污通道的流体在挡气堰的前缘从排污通道的内表面发生分离。
2.如权利要求1所述的座便器，其中所述排污通道还包含一个基本上水平的折流板，其在靠近向下支管的下部从向下支管的后壁向前延伸。
3.如权利要求2所述的座便器，其中所述排污通道在贯穿整个弯曲的挡水堰区域具有圆形的横截面，在贯穿整个排污通道的弯曲的挡水堰部分其直径的变化不超过5％。
4.如权利要求1所述的座便器，其中向下支管从其顶部到折流板沿向后的方向稍微倾斜，其斜度由垂直方向小于15度。
5.如权利要求1所述的座便器，其中向外支管基本上水平。
6.如权利要求1所述的座便器，其中向外支管的至少一部分是直线的。
7.如权利要求1所述的座便器，其中向下支管的至少一部分是直线的。
8.如权利要求1所述的座便器，其中在向外支管内形成有一个气阱。
9.如权利要求1所述的座便器，其中在向下支管内没有气阱形成。
全文摘要
一种具有延伸于座盆开口和排水口之间的排污通道的座便器。该排污通道具有位于座盆开口上方的弯曲挡水堰区域、向下支管、以及在向下支管与排水口之间的直线向外支管。该向外支管具有一个挡气堰腔，以使排污通道在挡气堰处具有一个增大的横截面积。
文档编号E03D11/02GK1738949SQ200480002417
公开日2006年2月22日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月20日
发明者W·C·库鲁, M·苏迪皮 申请人:科勒公司