外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種沖水裝置，特別是在居民家中廣泛使用的外置磁盤?活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器。它包括有：進水管，小水箱，底座，密封墊，蓋板，螺釘，壓桿，隔膜，壓桿復(fù)位彈簧，閥蓋，柱形水嘴蓋，閥蓋中心柱，柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧，封水活塞，柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔，鏈接彈簧，節(jié)流孔，水嘴泄壓孔，柱形水嘴蓋密封膠塊，安裝螺栓，沖水器排水口，驅(qū)動磁盤，水嘴，小水箱壓環(huán)，小水箱密封圈。在磁盤的磁力驅(qū)動作用下，沖水器的封水活塞打開，小水箱蓄集的高能水在空氣和隔膜的聯(lián)合推動下，高速射進馬桶坐便器，高速沖刷污物，在保證沖洗效果的同時，又能夠大幅度節(jié)約用水，減少重復(fù)勞動。
【專利說明】
外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種沖水裝置，特別是在居民家庭中廣泛使用的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)式馬桶沖水器，一般都是簡單蓄水式，即在馬桶后部專門設(shè)置一個水箱，該水箱與大氣連通，水僅僅依靠水箱里0.3米高的低能水位，沒有額外壓頭，當(dāng)沖水時，手動拉起位于水箱底部的蓋板閥蓋板，此時，水箱中先前蓄積的定量水涌出，沖走污物。這種設(shè)計一般一次動作耗水量在8升左右，有的更是達到12升的用量，再加上沖洗效果不理想，一次污物經(jīng)常需要沖幾次，而反復(fù)沖洗所帶來的累加耗水量更是驚人。
[0003]近幾年，由于居民飲用水資源日趨緊張，全社會節(jié)能環(huán)保意識日趨高漲，節(jié)水型沖水器水箱出現(xiàn)并得到大量使用，這種沖水器節(jié)水的原理是專門設(shè)置了大水和小水兩個按鍵供使用者選擇，這在主觀上對節(jié)約用水起到一定緩解作用，但客觀上沒有徹底改變。
[0004]這些傳統(tǒng)沖水器其固有缺點是:
[0005]1、水沒力:這也是老式?jīng)_水器最致命缺點，置于水箱中的水沖擊力太小，通常一次沖水動作往往達不到效果，而需要二次、三次沖水，原因就是因為水箱中所蓄之水水位僅僅0.3米，形成的勢能太小，這樣，當(dāng)水涌出時勢能變成動能時，產(chǎn)生的速度頭非常小，不到2米/秒，水緩緩流出，產(chǎn)生的沖刷力也就微乎其微；
[0006]2、水箱蓄水量大，耗費水:為保證沖刷效果，這些儲水箱容量通常都不能太小，通常都在8升左右，有的更大，而一旦打開避水閥，所容之水即全部涌出，一次沖洗效果不行，再反復(fù)沖多幾次，單次和累積用水量非常大，所以極端浪費水；
[0007]3、必須設(shè)置大型儲水箱:現(xiàn)在市場上的馬桶一般為分體式和一體式兩種，但不管哪一種均配備陶瓷專用儲水箱，該水箱與坐便器一體，其不僅占地大，而且陶瓷水箱易碎，生產(chǎn)過程中耗用大量粘土和燃料，同時，由于陶瓷體積大，密度小，產(chǎn)品運輸過程中，單位體積運輸物流成本非常高，間接浪費能源。
[0008]4、由于水的沖刷力度太小，污物數(shù)次沖洗不掉，直接影響用戶心情。
[0009]5、現(xiàn)在使用的下沉式的閥門蓋板不承壓，壓力稍高時會自動打開;而抬起式的閥門，壓力過高時，人工又難以開啟。
[0010]以上這些缺點都是需要迫切消除或改進的，亟需創(chuàng)新和發(fā)展。
[0011]為消除上述缺點，并達到節(jié)約用水，節(jié)約能源，減少使用空間，提高用戶幸福度，高性能馬桶沖水器出現(xiàn)了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明涉及一種沖水器，特別是在居民家庭中廣泛使用的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器。
[0013]千家萬戶每天都在使用的馬桶，其用水量相當(dāng)大，絕對不可小覷，尤其在比較缺水的地區(qū)，水資源顯得尤其珍貴，如何能夠在減少用水的前提下，又能夠保證沖洗效果，是擺在大家面前不容回避的現(xiàn)實問題。
[0014]解決這一問題的途徑是:要減少用水量，必須高效率使用水，也就是必須盡可能提尚水的勢能，提尚水的做功能力。
【附圖說明】
[0015]附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面參照附圖對本發(fā)明作進一步詳述:
[0017]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0018]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如下:
[0019]參照附圖所示，外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，包括有:進水管I，小水箱2，底座3，密封墊4，蓋板5，螺釘6，壓桿7，隔膜8，壓桿復(fù)位彈簧9，閥蓋10，柱形水嘴蓋11，閥蓋中心柱12，柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13，封水活塞14，柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔15，鏈接彈簧16，節(jié)流孔17，水嘴泄壓孔18，柱形水嘴蓋密封膠塊19，安裝螺栓20，沖水器排水口 21，驅(qū)動磁盤22，水嘴23，小水箱壓環(huán)24，小水箱密封圈25
[0020]各部件位置關(guān)系如下:
[0021 ]由進水管1、安裝螺栓20、沖水器排水口 21組成本沖水器底座3。
[0022]由柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13、柱形水嘴蓋11、柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔15、柱形水嘴蓋密封膠塊19組成柱形的可移動的水嘴蓋11，并內(nèi)置于閥蓋10中心處。
[0023]水嘴蓋11由鏈接彈簧16與水嘴23連接。
[0024]水嘴23與封水活塞14以同心方式鉚接在一起。
[0025]封水活塞14上開設(shè)有節(jié)流孔17。
[0026]在蓋板5預(yù)留的中心孔外部，通過螺釘6固定閥蓋10、封水活塞14。
[0027]在閥蓋中心柱12的外側(cè)，套著壓桿7及壓桿復(fù)位彈簧9。壓桿復(fù)位彈簧9置于壓桿7內(nèi)。在壓桿7的底部末端處固定有驅(qū)動磁盤22。
[0028]以閥蓋10所在位置為中心，左右對稱布置兩個小水箱2。
[0029]小水箱2均采用倒置安放，并從蓋板5的內(nèi)部穿出，從蓋板5的內(nèi)表面以螺釘6依次將小水箱壓環(huán)24、隔膜8、小水箱2的法蘭、小水箱密封圈25—起緊固在蓋板5上。
[0030]隔膜8與小水箱2之間圍成封閉空間，內(nèi)部駐留常壓空氣。
[0031]封水活塞14與閥蓋10之間圍成封閉腔。
[0032]封水活塞14底部壓貼在沖水器排水口21上。
[0033 ]蓋板5與密封墊4、底座3由數(shù)個螺釘6聯(lián)接固定起來。
[0034]底座3通過安裝螺栓20固定在坐便器上。
[0035]工作過程如下:
[0036]進水過程:城市居民自來水管來水水壓約為0.25MPa，居民家庭里的自來水管上的自備手動閥門與進水管I直接相連，當(dāng)打開該自備手動閥門時，由于自來水自帶壓頭，水壓大于空氣初始壓力，水便由進水管I進入蓋板5與底座3之間的空隙，并到達位于小水箱2入口的隔膜8底部處。沖水器的進水過程包括兩個過程，且這兩個過程是同時發(fā)生的:
[0037]第一個過程:水到達隔膜8底部后，由于該隔膜為強彈性材料制作，具有極好的伸縮性，由于小水箱2的內(nèi)部充滿表壓為零的空氣，而水壓比空氣壓力大，所以，水便推擠隔膜8發(fā)生彈性形變并上移，小水箱2的內(nèi)部空間逐漸縮小，其內(nèi)部空氣壓力逐漸增大，直至與自來水壓力相同，水便停止進入，隔膜8也保持不動了，此時，小水箱2中所進之水進入保壓狀態(tài)，其蓄積的能量相當(dāng)于25米高水體的勢能，這個過程就是本沖水器蓄能的過程。
[0038]第二個過程，當(dāng)水填充小水箱2空間的時候，水也在同時填充本沖水器封水活塞14與閥蓋10圍成的封閉腔，水先穿過位于封水活塞14上開設(shè)的節(jié)流孔17，進入該腔，該腔的出口是水嘴23上開設(shè)的水嘴泄壓孔18，而在柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13與鏈接彈簧16的預(yù)緊力作用下，柱形水嘴蓋11與水嘴蓋密封膠塊19一起壓住水嘴23上的水嘴泄壓孔18，實現(xiàn)該腔的自我密封。當(dāng)水進入這個腔后立即壓縮內(nèi)部空氣，水推動空氣逐漸上移并通過柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔15逐漸被擠壓至該腔上部的柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13的頂部，當(dāng)該腔空間內(nèi)壓力等于來水壓力后，內(nèi)部水位不再上升，這樣，該腔內(nèi)部壓力就必然作用于柱形水嘴蓋11的上部端面，并就此產(chǎn)生一個靜推力，該力又由柱形水嘴蓋11的下部端面的柱形水嘴蓋密封膠塊19直接作用于水嘴23上的水嘴泄壓孔18，使得水嘴23處越壓越緊，密封性能更好，由于水嘴23為金屬材料，并鉚接在封水活塞14上，使封水活塞14中心區(qū)域剛性化，該靜推力必然通過水嘴23壓向封水活塞14，而位于封水活塞14的中心處底部正對水嘴23的出口處又緊貼著沖水器排水口 21，水嘴23與封水活塞14貼合部分即剛化部分的面積略大于沖水器的排水口 21的夕卜管徑，這樣，借助于水壓，實現(xiàn)了水嘴23的水嘴泄壓孔18和沖水器排水口 21的同時自我密封，無泄漏。
[0039]排水過程:參照附圖所示，小水箱2中的水位到達設(shè)計水位后處于保壓蓄能狀態(tài)，此時，若按壓壓桿7，則壓桿復(fù)位彈簧9收縮，驅(qū)動磁盤22迅速下移并靠近位于閥蓋10內(nèi)的柱形水嘴蓋11上部，由于柱形水嘴蓋11為導(dǎo)磁材料，當(dāng)兩者充分接近后，磁吸力大于柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13的彈性阻力和水壓靜推力之和，于是，柱形水嘴蓋11、鏈接彈簧16與柱形水嘴蓋密封膠塊19一起在該磁力的提拉作用下，同時迅速上移，瞬間將水嘴23上的水嘴泄壓孔18打開，腔內(nèi)的水立即從水嘴23流出，排入沖水器排水口 21，工作腔內(nèi)壓立即減小，由于位于封水活塞14上的封水活塞節(jié)流孔17流量小不能瞬間給予補充，而位于封水活塞14外部的泛水區(qū)水壓仍然保持著高位，而鉚接了部件水嘴23的封水活塞14，其材料為彈性橡膠，這樣，在工作腔空間減壓后，在外水壓力推動作用下，封水活塞14與水嘴23—起同時上抬，打開封水活塞14與沖水器排水口21之間的流通空間，就打開了本沖水器的主流通道，沖水器被打開后，原先蓄積在小水箱2內(nèi)的大量富壓水，瞬間噴涌而出。
[0040]自動復(fù)位:參照附圖所示，自動復(fù)位包括兩個過程，一是隔膜自動復(fù)位，另一個是封水活塞自動復(fù)位，具體詳述如下:
[0041]隔膜自動復(fù)位:當(dāng)小水箱2蓄積的高能水被釋放后，隔膜8在小水箱2中的被壓空氣復(fù)原力和自身回復(fù)力的雙重作用下，迅速復(fù)位到起始狀態(tài)，并等待來水填充。
[0042]封水活塞自動復(fù)位:當(dāng)按壓壓桿7的力消失后，壓桿7在壓桿復(fù)位彈簧9與柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧13的兩個恢復(fù)力作用下將驅(qū)動磁盤22與柱形水嘴蓋11分離，并各自歸位。柱形水嘴蓋11在鏈接彈簧16的牽引作用下自然壓向封水活塞14上的水嘴23上的水嘴泄壓孔18，而水嘴23的底部與封水活塞14一起也自動壓住本沖水器的排水口21也就是主出水口，如此完成自動密封，自動閉鎖，阻擋水流。
[0043]完成上述兩個復(fù)位后，小水箱2又開始新的充水蓄能過程，直到下一次按動壓桿7。
[0044]這樣做的好處是:
[0045]1.采用空氣蓄能，沒有疲勞壽命問題，水流擠壓空氣，水箱內(nèi)的定量空氣體積迅速縮小而壓力陡然上升，形成空氣彈簧，而水箱中大量的靜態(tài)水同時獲得了相同的壓力勢能，這個壓力大小等同于自來水管內(nèi)壓力。當(dāng)沖水器打開時，被壓縮著的空氣迅速把水壓出水箱。如此，內(nèi)部空氣被反復(fù)擠壓和釋放，體積忽大忽小，就像彈簧伸縮一樣。
[0046]2.更為獨到的是:設(shè)置在閥蓋10內(nèi)的封水活塞14，它采用了連通器原理，即采用小活塞來推動大活塞，起到四兩撥千斤的作用，這樣就保證了沖水器操作靈敏，動作輕松。
[0047]3.由于壓力能的存在，小水箱2中的蓄集水富有極高的做功能力，在小水箱2的水體任意水平橫截面處均為等壓面，根據(jù)積分定理，這個橫截面會產(chǎn)生非常高的合成推力，該推力會驅(qū)動水面急速下移，排水過程中小水箱2中的蓄集水會整體瞬間往低壓區(qū)移動，水體形成了剛性體，同步性好，移動迅速，排水超快。
[0048]4.由于壓力能的存在，根據(jù)流體總壓定理，水的靜壓會變成動壓，也就是水流具有極高的速度頭，計算表明，此種水流，其出口速度可達20米/秒以上，而老式?jīng)_水器其水流出口速度僅僅不到2米/秒，兩者相比，外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器的優(yōu)勢顯而易見。
[0049]5.由于水流射流強，沖刷效果顯著，水箱的容積非常小，為定容式設(shè)計，每次耗水量3升以內(nèi)，從客觀上、根本上減少用水，并高效使用水。
[0050]6.水頭被抬高到25米左右，遠遠大于老式水箱水頭的0.3米，是老式?jīng)_水閥的80多倍，水的沖擊力度超大，一次操作即可達到預(yù)定效果，無須反復(fù)操作，使用者獲得極佳的用戶體驗。
[0051 ] 7.由于水流湍急，沖洗過程也是馬桶流體通道的自我保潔過程。
[0052]8.驅(qū)動部分(磁盤22、封水活塞14、閥蓋10)采用外置式設(shè)計，與小水箱2之間相互獨立，使得沖水器結(jié)構(gòu)部件的體積和重量大幅減少，大幅提高裝置密封性能，易于產(chǎn)品制造。
[0053]9.更為獨到的是:采用隔膜式設(shè)計，將工作空氣與填充水兩相介質(zhì)進行完全隔離，互不干擾，采用高彈性模量隔膜時，可以進一步縮小水箱體積。
[0054]10.本沖水器為單獨設(shè)計，獨立于坐便器。
[0055]11.本裝置占地小，運輸方便，拆卸維護簡單。
【主權(quán)項】
1.外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，包括有:進水管(I)，小水箱(2)，底座(3)，密封墊(4)，蓋板(5)，螺釘(6)，壓桿(7)，隔膜(8)，壓桿復(fù)位彈簧(9)，閥蓋(10)，柱形水嘴蓋(11)，閥蓋中心柱(12)，柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧(13)，封水活塞(14)，柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔(15)，鏈接彈簧(16)，節(jié)流孔(17)，水嘴泄壓孔(18)，柱形水嘴蓋密封膠塊(19)，安裝螺栓(20)，沖水器排水口(21)，驅(qū)動磁盤(22)，水嘴(23)，小水箱壓環(huán)(24)，小水箱密封圈(25)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是由壓桿(7)，壓桿復(fù)位彈簧(9)，驅(qū)動磁盤(22)，閥蓋(10)，柱形水嘴蓋(11)，閥蓋中心柱(12)，柱形水嘴蓋復(fù)位彈簧(13)，封水活塞(14)，柱形水嘴蓋導(dǎo)壓孔(15)，鏈接彈簧(16)，節(jié)流孔(17)，水嘴泄壓孔(18)，柱形水嘴蓋密封膠塊(19)，共同組成磁驅(qū)閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是在小水箱(2)的進水口處均設(shè)置隔膜(8)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是閥蓋(10)與封水活塞(14)由螺釘(6)直接固定在蓋板(5)的外表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是水嘴(23)的中心處開有一個水嘴泄壓孔(18)，水嘴(23)與封水活塞(14)同心布置并鉚接在一起，柱形水嘴蓋(11)由鏈接彈簧(16)與水嘴(23)聯(lián)接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是在柱形水嘴蓋(11)內(nèi)開有中心孔，其側(cè)面開有導(dǎo)壓孔(15)，兩者聯(lián)通，內(nèi)置水嘴蓋復(fù)位彈簧(13)，在封水活塞(14)上開有節(jié)流孔(17)，封水活塞(14)底面直接蓋在沖水器排水口(21)上，柱形水嘴蓋(11)材質(zhì)是軟磁材料，封水活塞(14)本體是彈性材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是在閥蓋(10)的外部閥蓋中心柱(12)上放置壓桿(7，)在壓桿(7)內(nèi)部設(shè)置壓桿復(fù)位彈簧(9)，在壓桿(7)底部末端外側(cè)設(shè)置驅(qū)動磁盤(22)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是驅(qū)動磁盤(22)形狀為環(huán)形，材料是強永磁材料，也可以采用電磁線圈。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是在隔膜(8)采用高彈性模量材料制作時，小水箱(2)被隔膜(8)圍住的空氣可以連通外部大氣或不再設(shè)置小水箱。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外置磁盤-活塞隔膜式蓄能馬桶沖水器，其特征是該沖水器由兩個安裝螺栓(20)與坐便器固定。
【文檔編號】E03D5/09GK105839750SQ201610132566
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】胡建廷
【申請人】胡建廷