相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2014年10月24日提交的南非臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?014/07754的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)通過引用并入本文。

本申請(qǐng)涉及沖水馬桶，更具體地，涉及要求相對(duì)少的水用于沖洗馬桶的沖水馬桶。

背景技術(shù)：

水是很多地區(qū)的稀缺自然資源，諸如撒哈拉以南的非洲，在那里很多社區(qū)都缺乏可靠的水供給。在水稀缺的地區(qū)，可能會(huì)使用從四至十二升水用于單次沖洗的傳統(tǒng)沖水馬桶的使用是不合乎需要的。

因此使用相對(duì)小體積的水沖洗的馬桶在水稀缺地區(qū)高度有利。再加上諸如化糞池和其他生物處理器等的一些污水處理設(shè)施可能隨著增加的水流動(dòng)而使生物處理性能遭受降低。

現(xiàn)有技術(shù)中已知若干型號(hào)的低體積沖水馬桶?？蓻_水馬桶的一個(gè)設(shè)計(jì)使用45度出口和較小直徑管并且具有類似于水從馬桶桶缸的邊緣排放的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的單級(jí)沖洗機(jī)構(gòu)。由注塑塑料材料制成的設(shè)計(jì)使用近似兩升的水來沖洗。

另一設(shè)計(jì)使用兩股水噴射來創(chuàng)建雙渦流以清理馬桶桶缸并且還具有下水入口以清理水阱(watertrap)。該設(shè)計(jì)要求泵并且以每次沖洗約五升水工作。

為了本說明書的目的，術(shù)語(yǔ)“水阱”旨在意味著在馬桶桶缸的底部的下部大體u形彎折，并且其中水在彎折中的深度由出口與大體u形彎折相距的豎直高度確定。水阱因此具有在來自大體u形彎折的出口的底部的水平平面中的正常水位。

對(duì)本發(fā)明的背景的前述討論僅旨在便于理解本發(fā)明。應(yīng)領(lǐng)會(huì)的是，該討論不是承認(rèn)或認(rèn)可所提到的材料中的任何一個(gè)是本申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)日期時(shí)的本領(lǐng)域普通知識(shí)的一部分。

存在有對(duì)于具有伴隨著可接受的效率水使用低的沖水馬桶的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

依照本發(fā)明的第一方面，提供有一種沖水馬桶，具有：沖洗排放室，沖洗排放室經(jīng)由可手動(dòng)操作的主排放閥與來自排放室的主沖洗出口連通；主沖洗出口在使用中被連接至在馬桶桶缸的底部附近的沖洗出口，其中沖洗出口位于在馬桶桶缸的底部處的水阱中的正常水位以下，并且在水阱的進(jìn)口區(qū)域中被朝向水阱導(dǎo)向以實(shí)現(xiàn)排放沖洗；大體切向旋流出口在馬桶桶缸的上側(cè)區(qū)域中且被大體水平地導(dǎo)向，以引起離開它的水在清洗沖洗中遵循在馬桶桶缸的內(nèi)側(cè)朝向水阱向下的旋流路徑，其中水阱包括：遵循具有向下延伸的彎曲形狀的大體屈膝狀u形的路徑的通道、通向馬桶桶缸的下端的入口端、最低的中心區(qū)域和最下部分限定了到水阱的深度的水阱出口，其中通道的橫截面形狀具有比其水平軸線長(zhǎng)的豎直軸線。

本發(fā)明的該第一方面的進(jìn)一步特征設(shè)置成，通道具有：遵循以在與水平成約45°與65°之間的角度(優(yōu)選約45°)下降的路徑的前壁、經(jīng)過最低中心區(qū)域、在水阱的最后側(cè)壁處以典型地與水平成約65°的陡峭角度上升至水阱出口；通道的橫截面形狀或者是橢圓形的或者具有曲率半徑比上部分小的下部分，以提供橫截面基本上是蛋形的橫截面形狀；水阱出口的橫截面是圓形形狀的用于附接至傳統(tǒng)的管道工程管；主排放閥被布置成使得將排放閥與沖洗出口連接的管充滿空氣且準(zhǔn)備進(jìn)行隨后的沖洗，其中布置使得排放沖洗期間、管內(nèi)的空氣先于排放的水被載運(yùn)經(jīng)過管并且從沖洗出口中出來。

本發(fā)明的第一方面的又進(jìn)一步特征設(shè)置成，沖水馬桶具有包括中空外殼的沖洗布置，中空外殼限定了在外殼內(nèi)的排放室；可手動(dòng)操作的主排放閥被布置成一旦被操作就將排放室的整個(gè)含量排放；排放體積被選擇成造成水阱中和周圍的材料的有效清理；為在馬桶桶缸的上側(cè)區(qū)域中的大體切向旋流出口提供輔助閥；輔助閥可手動(dòng)操作；兩個(gè)閥是雙動(dòng)作閥組件的兩個(gè)閥；并且存在有用于將較小沖洗朝向大體切向旋流出口導(dǎo)向并將較大沖洗朝向主沖洗出口導(dǎo)向的分流閥。

上面限定的沖水馬桶的沖洗動(dòng)作很大程度上取決于馬桶桶缸的內(nèi)側(cè)表面的成形，并且對(duì)于馬桶桶缸優(yōu)選的形狀具有如下的前表面：可選地稍稍凸起且向下向后傾斜以與水阱的最低表面平滑地合并，使得馬桶桶缸具有朝向平滑彎曲的水阱向下成坡度并接著在水阱的出口側(cè)向上彎曲以終止于確定水阱中的正常水位的排放出口中的連續(xù)表面，而除了主沖洗出口外沒有任何表面中斷。馬桶桶缸的內(nèi)表面的形狀基本上是偏置、倒置截頭錐體或漏斗的形狀，在豎直方向上具有可以具有(尤其在其上側(cè)區(qū)域中)可選稍微凸起的凸起部和大體直立的后表面的傾斜前表面區(qū)域。

依照本發(fā)明的第二方面，提供有一種沖水馬桶，具有：沖洗布置，沖洗布置包括中空外殼，中空外殼限定了在外殼內(nèi)的排放室，并且其中排放室經(jīng)由可手動(dòng)操作的主排放閥與來自排放室的主沖洗出口連通；主沖洗出口在使用中被連接至在馬桶桶缸的底部附近的沖洗出口，其中沖洗出口位于在馬桶桶缸的底部處的水阱中的正常水位以下，并且在水阱的進(jìn)口區(qū)域中被朝向水阱導(dǎo)向，使得適于實(shí)現(xiàn)排放沖洗；大體切向旋流出口在馬桶桶缸的上側(cè)區(qū)域中且被大體水平地導(dǎo)向，使得適于引起離開它的水在清洗沖洗中遵循在馬桶桶缸的內(nèi)側(cè)朝向水阱向下的旋流路徑，其中水阱包括：遵循具有向下延伸的彎曲形狀的大體屈膝狀u形的路徑的通道、可手動(dòng)操作的輔助閥具有在使用中連接至馬桶桶缸的上側(cè)區(qū)域中的大體切向旋流出口的出口，和可手動(dòng)操作的主排放閥分離地操作。

可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥優(yōu)選地可選擇性地操作使得它們可以被順次地操作?？墒謩?dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥可以共享單個(gè)手動(dòng)操作構(gòu)件，使得手動(dòng)操作構(gòu)件的以一個(gè)方式操作引起一個(gè)閥的操作并且以另一方式操作引起另一閥的操作?？墒謩?dòng)操作的輔助閥可以是使得其需要在用戶選取的情況下被手動(dòng)地施力至對(duì)應(yīng)于打開位置的位置。

替代地，可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥可以是雙沖洗類型的水箱排放閥組件的兩個(gè)閥，在該實(shí)例中，流動(dòng)分流閥與其組合地使用，使得較小沖洗被朝向連接至大體切向旋流出口的出口導(dǎo)向，并且排放沖洗被朝向連接至主沖洗出口的管導(dǎo)向。在這樣的實(shí)例中，可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥典型地通過水箱的頂部上的按鈕來操作并且它們可以在需要時(shí)順次地操作。操作機(jī)構(gòu)與流動(dòng)分流閥相關(guān)聯(lián)，使得較小沖洗被朝向大體切向旋流出口導(dǎo)向，并且排放沖洗被朝向連接至主沖洗出口的管導(dǎo)向。分流閥優(yōu)選地包括具有第一和第二終端位置的分流翼，用于將沖洗水選擇性地朝向或者主沖洗出口或者大體切向旋流出口導(dǎo)向，并且提供用于使分流翼自動(dòng)地移動(dòng)至其適當(dāng)?shù)慕K端位置的機(jī)構(gòu)。

馬桶可以由任何合適的材料制成，諸如釉面陶瓷材料或塑料材料，優(yōu)選廢料一般可以更容易地被從其上沖洗掉且不易污染和磨損的釉面陶瓷材料。

為了可以更全面地理解本發(fā)明的以上和其他特征，現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明的不同實(shí)施例。

附圖說明

在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的馬桶的一個(gè)實(shí)施例的示意性俯視圖；

圖2是馬桶示意性截面?zhèn)纫晥D；

圖3是圖1和圖2中圖示出的馬桶的水阱的示意性側(cè)視圖；

圖4圖示出通道的在其入口端的沿圖3中箭頭“a”示出的方向的橫截面形狀并且水阱的中心在沿著圖3中的線iv至iv的形狀；

圖5圖示出通道的在其排放端的橫截面形狀；

圖6圖示出通道的在其入口端和中心區(qū)域的經(jīng)過水阱的替代橫截面形狀；

圖7是可用在圖1至圖5中圖示出的馬桶中的組合集成閥組件的示意性截面立視圖；

圖8是圖7中圖示出的組合集成閥組件的組成部件的分解圖示

圖9是分流閥的示意性截面立視圖，其分流翼處于一個(gè)終端位置；和，

圖10與圖9相同，其中分流閥的分流翼處于另一終端位置。

具體實(shí)施方式

在附圖的圖1至圖3中圖示出的本發(fā)明的實(shí)施例中，沖水馬桶(1)具有馬桶桶缸(2)，其在桶缸的底部具有水阱(3)。

特別參照?qǐng)D3，水阱具有：遵循具有向下延伸的彎曲形狀的大體屈膝狀u形的路徑的通道(4)、通向馬桶桶缸的下端的入口端(5)、最低的中心區(qū)域(6)、和下端點(diǎn)限定了用水位(8)指示的水阱的深度的出口端(7)。

在本發(fā)明的該實(shí)施例中，通道遵循如下的路徑：前表面以與水平成約45°與65°之間的角度(當(dāng)前有利的為45°)朝向水阱的最低中心區(qū)域下降；通過限定最低中心區(qū)域的平滑彎曲；并且以與水平成約65°的角度上升到出口，從而提供固體廢料被輸送經(jīng)過水阱的容易性。

還有，為了幫助使用小體積的水通過通道(穿過水阱)的沖洗動(dòng)作，通道的橫截面形狀在豎直方向上比其在水平方向上長(zhǎng)。實(shí)際上，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，通道的橫截面具有與上部分(12)相比的較小曲率半徑的下部分(11)，以提供在橫截面基本上是蛋形的橫截面形狀，如圖4中用數(shù)字(13)指示的，而水阱的出口端的橫截面是圓形形狀的，如圖5中用數(shù)字(14)指示的，用于附接至傳統(tǒng)的管道工程管。

雖然通道的確切尺寸可以稍微變化，但是已提出的一個(gè)布置具有有著約40mm的直徑的較小直徑下部分，和有著約50mm的直徑和70mm的總體高度的較大直徑上部分，其給予約3200mm²的用于流動(dòng)的橫截面積。圓形橫截面出口自身可以具有約7800mm²的用于流動(dòng)的橫截面積。結(jié)果是具有少于1升且優(yōu)選約0.6升的容量的水阱。

可替代的直立橢圓橫截面形狀也是可能的，如圖6中圖示出的。

馬桶具有沖洗出口(15)，其在水阱的進(jìn)口區(qū)域中在使用時(shí)被浸沒在水阱中的水中，并且被朝向水阱自身導(dǎo)向，使得離開沖洗出口的空氣或水流動(dòng)到水阱中并從水阱流向出口，使得水阱內(nèi)的固體材料將被朝向出口沖洗。

馬桶還具有在馬桶桶缸的上側(cè)區(qū)域中且大體水平導(dǎo)向的大體切向旋流出口(16)。

馬桶桶缸的形狀大體是倒置錐體或漏斗的形狀并且被選擇成引起經(jīng)由切向旋流出口引入的水的流動(dòng)速度隨著它朝向大體在桶缸的寬度中心的水阱移動(dòng)而增加，由此給予有效的清潔性能以去除紙和污跡。馬桶的形式消除了對(duì)于邊緣的需要并因此使得易于清潔且更加衛(wèi)生。

上面描述的沖水馬桶的沖洗動(dòng)作很大程度上取決于馬桶桶缸的內(nèi)側(cè)表面的成形，并且優(yōu)選的形狀具有如下馬桶桶缸的前表面(17)：可選地至少在其上側(cè)區(qū)域中稍稍凸起并且向下向后傾斜以與水阱(3)的最低表面平滑地合并，使得馬桶桶缸具有的連續(xù)表面，朝向平滑彎曲的水阱向下成坡度并接著在水阱的出口側(cè)向上彎曲，以終止于確定水阱中的正常水位的排放出口中，而除了主沖洗出口外沒有任何表面中斷。馬桶桶缸的內(nèi)表面的形狀基本上是偏置、倒置截頭錐體或漏斗的形狀，在豎直方向上具有可以具有可選稍微凸起部(18)的后向下側(cè)傾斜的前表面區(qū)域(17)和大體直立后表面(19)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)到?jīng)_洗布置，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，直立管狀外殼(21)在其下側(cè)區(qū)域中限定出與可手動(dòng)操作的主排放閥(23)連通的排放室(22)，用于將沖洗水供給到通向在馬桶桶缸的底部的水阱的沖洗出口(15)。

集成閥組件包括柱塞(24)，其可在管狀外殼內(nèi)軸向地移動(dòng)且借助于同軸彈簧(25)被朝向中間停歇位置偏置，在該中間停歇位置中，排放室被利用在排放室的底部的主沖洗出口閥填充。主沖洗出口閥可通過提起可直立軸向移動(dòng)的管狀操作構(gòu)件(26)操作。

輔助閥在該實(shí)例中是溢流式的，其中溢流出口(27)可以被移動(dòng)成經(jīng)由管狀操作構(gòu)件與排放室連通，并且被布置成通過按壓該同一操作構(gòu)件(26)來操作。

可手動(dòng)操作的輔助閥具有在使用中連接至大體切向旋流出口(16)的出口，旋流出口被大體水平導(dǎo)向以引起離開它的水在清洗沖洗中遵循在馬桶桶缸的內(nèi)側(cè)朝向水阱向下的旋流路徑。

可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥因此共享在管狀操作桿的上端上承載的操作手柄(28)，使得手柄以一個(gè)方式(即通過提起它的操作)引起可手動(dòng)操作的主排放閥(23)的操作，并且在相反方向上(即向下)對(duì)它施力引起作為溢流閥的輔助閥的操作，以將水排放至大體切向旋流出口(16)?？墒謩?dòng)操作的輔助閥因此是使得僅只要用戶選取并且利用一些附加手動(dòng)施加壓力它就可以被手動(dòng)地朝向?qū)?yīng)于打開位置的位置施力。

可手動(dòng)操作的主排放閥另一方面被布置成一旦被操作就在重力的作用下排放水，或者是排放室的整個(gè)含量，或者是計(jì)量體積。排放室的體積因此被選擇成在使用中和所有事件中造成水阱中和周圍的材料的有效清理，一般是1升或稍少的數(shù)量級(jí)。

在任一事件中，主排放閥被布置成使得將主排放閥與沖洗出口(15)連接的管(29)在排放閥閉合之前變得填充有空氣，因?yàn)檎J(rèn)為當(dāng)沖洗開始時(shí)先于水流過管的空氣的初始噴發(fā)對(duì)于受到所使用的有限量的水影響的沖洗動(dòng)作顯著地有貢獻(xiàn)。

管狀外殼(21)可以位于水箱(31)(參見圖1)中并且可以設(shè)置有用數(shù)字(32)(參見圖7)指示的諸如單向閥等的水入口，使得一旦被操作水就可以流動(dòng)到排放室中以將其重新充滿。

在本發(fā)明的該實(shí)施例中，可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥憑借它們共享可豎直移動(dòng)的共用操作手柄的事實(shí)而可彼此獨(dú)立地清楚地選擇性地操作。

已發(fā)現(xiàn)，使用如上面描述的沖水馬桶，可以使用少于1升的水實(shí)現(xiàn)沖洗。這與對(duì)于很多現(xiàn)代馬桶的4至6升水和對(duì)于更省水的馬桶的約2升相比非常有利。

由本發(fā)明提供的馬桶極其通用，并且可以根據(jù)需要連接到水運(yùn)污水系統(tǒng)上，或者可以連接到各種各樣的現(xiàn)場(chǎng)或分散的污水處理系統(tǒng)，如上面指示的。

上面描述的沖洗機(jī)構(gòu)使得用戶能夠選擇沖洗的適當(dāng)模式。用戶可以按壓操作手柄以手動(dòng)地將排放室中的水加壓以引起水通過大體切向旋流出口(16)從溢流出口流出來，并由此清理馬桶桶缸。

該水被從單個(gè)旋流出口釋放，該單個(gè)旋流出口將來自馬桶桶缸的頂部后面的水以設(shè)計(jì)成完全潤(rùn)濕桶缸并去除碎屑的旋流方式導(dǎo)向。水歸因于桶缸的形狀而自然地朝向水阱加速，并且該較高速度的流動(dòng)提供了更好的清潔動(dòng)作。如果要求桶缸的進(jìn)一步清潔，用戶可以重復(fù)該動(dòng)作。替代地，盤體剛一干凈用戶就可以釋放操作手柄以使水使用最小化。

一旦桶缸干凈了，用戶就可以提起操作手柄以將水的噴出直接釋放到在水阱處的主沖洗出口中。在水的噴出到達(dá)完成沖洗并補(bǔ)充水密封之前，該涌出將在停歇位置占據(jù)管的一定體積的空氣推出來以提供水阱的初始清理。被浸沒的沖洗出口至少在某種程度上還使用文丘里原理(venturiprinciple)將臟水從水阱中清理出去。

水阱的45°進(jìn)入和長(zhǎng)的半徑彎折使得能夠以最小努力沖洗掉廢物。通道在水阱中的倒置蛋形橫截面輪廓顯著地減少了水密封體積而不會(huì)損害輸送能力。馬桶不要求機(jī)械泵以利用壓力在沖洗中的益處。旋流運(yùn)動(dòng)和被浸沒的主沖洗出口減少了傳統(tǒng)沖洗可以對(duì)中細(xì)菌到空氣中的釋放有貢獻(xiàn)的湍流和飛濺。

應(yīng)理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)上面描述的本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行許多變化。例如，操作手柄可以呈現(xiàn)與上面描述的不同的形式，并且實(shí)際上可以呈桿的形式。在該實(shí)例中手柄的移動(dòng)可能不同于上面描述的，并且手柄可以在在與上面描述的相反的方向上移動(dòng)。還有，馬桶可以被布置成與市政水供給一起使用，在該實(shí)例中來自供給的壓力可以直接用于將水供給至旋流出口而不是依靠手動(dòng)創(chuàng)建的小的升高壓力。此外，在提供兩種類型的沖洗的條件下可以廣泛地改變閥組件的細(xì)節(jié)。

替代地，如上面指示的，可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥可以是大體用數(shù)字(40)指示的雙沖洗類型的水箱排放閥組件的兩個(gè)閥。在這樣的實(shí)例中，圖9和圖10中示意性地圖示出的流動(dòng)分流閥(41)與雙沖洗閥組件組合地使用，使得較小沖洗被朝向連接至大體切向旋流出口的出口(42)導(dǎo)向，并且較大排放沖洗被朝向連接至主沖洗出口的管(43)導(dǎo)向。

在這樣的實(shí)例中，可手動(dòng)操作的主排放閥和可手動(dòng)操作的輔助閥典型地通過水箱的頂部上的按鈕(44，45)來操作并且它們可以在可能要求時(shí)順次地操作。

流動(dòng)分流閥被設(shè)置成使得可以例如是約300毫升的數(shù)量級(jí)的較小沖洗被朝向大體切向旋流出口導(dǎo)向，如圖9中圖示出的處于其一個(gè)終端位置的水平樞轉(zhuǎn)分流翼(46)的位置所圖示的。另一方面，可以是700毫升的數(shù)量級(jí)的較大排放沖洗由處于其另一終端位置的水平樞轉(zhuǎn)分流翼(46)導(dǎo)向，如圖10中所圖示的。用于主沖洗的按鈕操作的機(jī)構(gòu)被聯(lián)接至分流閥組件，使得當(dāng)與主沖洗相關(guān)聯(lián)的按鈕被操作時(shí)分流翼僅被移動(dòng)至其第二終端位置。分流翼可樞轉(zhuǎn)使得它被朝向其第一終端位置重力偏置。合作的止擋結(jié)構(gòu)(47)阻止分流翼在其各終端位置中的移動(dòng)。

許多其他的可能性在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中，除非內(nèi)容要求，否則詞語(yǔ)“包括”和諸如“單數(shù)包括”或“包括了”等的變體應(yīng)理解為暗示著包含所陳述的整數(shù)或一組整數(shù)，但不排除任何其他整數(shù)或一組整數(shù)。