CN101535577A - 自动双冲洗触发 - Google Patents

Abstract

一种多冲洗容量的冲洗阀，其与自动冲洗控制连通。冲洗控制确定使用者的出现和使用者使用坐便器的时间量。将使用时间与预定时间值比较，以基于有关使用时间和冲洗容量需要的假设来确定合适的冲洗容量。该比较值统计地适应洗手间的客流量。

Description

自动双冲洗触发

相关专利申请的交叉参考

[0001]本申请要求2006年9月29日提交的美国临时专利申请No.60/848,439的优先权，该临时专利申请的全文在这里通过参考而并入本文。

技术领域

[0002]本发明总地涉及冲洗阀领域。更具体地，本发明涉及多容量冲洗阀的自动控制。

背景技术

[0003]冲洗阀选择性地用于控制用一固定容量的水对小便器或坐便器的冲洗。典型地，冲洗阀包括柔性膜，该柔性膜形成入口和出口之间的密封，由此柔性膜的破裂(disruption)将导致水流进小便器或坐便器以排空排泄物。

[0004]商品化的坐便器和小便器在其操作中传统地利用单一冲洗容量。这个冲洗容量被设计成提供清除固体排泄物可能需要的最大量的水。然而，从便盆中清除固体排泄物和液体排泄物通常需要不同容量的水。在单一冲洗系统中，冲洗固体排泄物所需的较大容量的水也用来冲洗液体排泄物，导致经常使用比所需更多的水。理想地，应当使用获得合适冲洗排泄物效果所需的最少量的水。

[0005]虽然多冲洗容量阀允许更有效的冲洗，但是其仅仅在现有的手动触发的多冲洗容量阀使用合适的冲洗模式的情况下获得了这个效率。在这种系统中，合适的冲洗容量由使用者确定；从而，冲洗阀的手动触发经常导致选择不合适的冲洗容量。使用者可能没有意识到双冲洗系统，从而不会合适地使用该系统。此外，使用者可能意识到了该系统，但是完全没有去想如何触发冲洗阀，而是象他们过去那样来触发该装置。从而，需要一种自动的双冲洗容量阀，其允许基于具体的固定使用来选择合适的冲洗容量。此外，需要一种做出合适的冲洗容量决定的自动的双冲洗容量阀。

发明内容

[0006]本发明的一个实施例涉及用于在至少两个冲洗容量-每次冲洗的加仑数(gpf)-之间进行自动选择的自动系统和方法。该系统包括多容量冲洗阀，该冲洗阀与冲洗控制装置操作地连通。该冲洗控制装置确定是否出现使用者；如果出现使用者，那么计时器启动。当不再检测到使用者时，计时器停止，所获得的经过时间就是用于该特定用途的使用时间。这个使用时间与预定的使用时间比较以确定要输出的合适的冲洗容量。

[0007]从以下参考附图的详细说明中，本发明的这些和其它的目的、优点和特征，以及其构造和操作方式都将变得明显，其中，在下述的几个附图中，相同的元件采用相同的附图标记。

附图说明

[0008]图1为根据本发明的一种形式的阀的横截面图；

[0009]图2为示出了根据本发明一个实施例的原理的系统的流程图；

[0010]图3为示出了系统比较值的初始启动的条件子程序逻辑的流程图。

具体实施方式

[0011]本发明涉及具有至少两个每次冲洗的加仑数(gpf)的冲洗阀系统。冲洗阀系统通常是现有技术中已知的，比如美国专利申请公开No.2006/0151729，该专利申请公开通过参考而并入本文。此外，基于自动传感器的冲洗阀触发通常也是已知的，参见比如美国专利No.6,978,490，该专利通过参考而并入本文。图1示出了本发明的冲洗阀11的一个实施例，所述冲洗阀11包括具有入口12和出口14的本体10。当安装的时候，入口12连接至供水设备(未示出)；出口14连接至诸如坐便器或小便器的设备(未示出)。通常用16表示阀套件，阀套件16通常包括保持盘、安全阀、套筒导向件、再装头和流动控制环。在所示的实施例中，阀套件16包括膜片组件18。然而，这可以是现有技术中已知的其它元件，比如活塞组件(未示出)，活塞组件使用活塞而不是膜片来计量水。图1中示出的阀套件16包括膜片19，膜片19通过内盖20在外周保持到本体10上。膜片19通过内盖20坐靠在位于本体10上端的肩部22上。膜片19的膜片边缘52被内盖20夹在这个位置上。外盖21螺纹连接到本体10上，使内盖20保持在将膜片边缘压在内盖20和肩部22之间的位置。

[0012]如图1所示，膜片组件18在形成于筒部28上端处的阀座26上闭合。筒部28形成连接阀座26与出口14的流体管道。膜片组件18还包括安全阀30，安全阀30具有向下延伸的杆32，杆32伸缩地支承可移动的套筒34。下面进一步详细说明本实施例的手柄组件37。通常，设置手柄38以致动柱塞36。套筒34定位成在由手柄38操作柱塞36时与柱塞36接触。在一个实施例中，手柄组件37通过螺母39保持在本体10上。

[0013]除了膜片19和安全阀30，膜片组件18还包括保持盘40、再装环42和流动控制环44。保持盘40的下侧螺纹附接到轴环46上，轴环46又在外部螺纹附接到支承再装环42的套筒导向件48上。上述元件的组件将膜片19稳固地保持在再装环42的上表面41和轴环46的相对下表面43之间。在膜片组件18的上方有压力室50，当不使用冲洗阀11并且供水设备处于压力之下时，压力室50将膜片组件18保持在闭合位置。

[0014]现有技术中已知的是，当操作手柄38的时候，柱塞36将接触套筒34，使得安全阀30倾斜而不再坐靠在保持盘40上。这将允许压力控制室50中的水向下排放穿过套筒导向件48。然后，入口压力将引起膜片19向上移动离开阀座26，允许水穿过膜片组件18的底部和阀座26之间的空间而在入口12和出口14之间直接连通。膜片19的上升也提升安全阀套筒34，即使使用者将手柄38保持在致动位置，也能允许套筒34离开柱塞36。一旦阀套筒34离开柱塞36，安全阀30就重新坐靠在保持盘40上。一旦出现这个操作，压力控制室50就通过膜片组件18中的过滤器40和旁路口54开始填充。在持续流入压力室50的时候，膜片组件18将朝向阀座26向下往回移动；当膜片组件18到达该位置时，冲洗阀11关闭。

[0015]现有技术中已知有各种实现多个冲洗容量的方法。例如，通过参考并入本文的美国专利公开No.2006/0151729教导了使柱塞成角度以在不同的点撞击杆。本发明可应用各种提供多冲洗容量的已知方法。

[0016]在本发明的一个实施例中，用来确定要施加的合适冲洗容量的系统和方法使用多容量冲洗阀，比如但不限于前述的那些冲洗阀。在一个实施例中，该系统包括用于确定出现使用者的机构。虽然有多种感知出现的传感器，但是可以与本发明一起使用的传感器的例子包括：红外线传感器、电容传感器、重量传感器、热传感器、运动传感器及其组合。在传感器确定使用者出现的情况下，系统启动计时器。当不再检测到使用者时，计时器停止以确定所经过的“使用”时间。这个时间代表了使用者使用卫生设备的时间。假设较长的使用时间趋于表示固体排泄物而不是仅有液体排泄物，所以较长的使用时间将引发较大的冲洗容量。

[0017]在一个实施例中，该系统通过将在先的液体排泄物的使用和在先的固体排泄物的使用平均来“学会”确定在特定时间对特定设备的各种类型的使用的独特的平均值。要理解的是，小便器或抽水马桶的各种设备都可能有独特的使用分布。例如，涉及排泄物类型的使用模式会基于洗手间中的设备的相对位置进行变化。

[0018]通过确定用t_x表示的使用时间，只要使用设备，就可以探知使用的类型(也就是固体或液体)并且使用合适的冲洗容量。在一个实施例中，时间t_x与预定的平均使用时间比较，在平均使用时间以上表示为固体排泄物，在平均使用时间以下表示为液体排泄物。在进一步的实施例中，可以对每个设备确定独特的平均液体排泄物和平均固体排泄物使用时间，分别用t_l和t_s表示。在一个实施例中，时间t_x与预定的平均液体排泄物使用时间t_l比较，其中如果使用时间小于或等于时间t_l，那么减小的冲洗容量是合适的。在另一个实施例中，时间t_x与平均固体排泄物使用时间t_s比较，其中如果使用时间大于或等于平均固体排泄物使用时间t_s，那么使用全冲洗容量。

[0019]应当理解，在某些实施例中，需要代表液体排泄物和固体排泄物的最初“原始”值。例如，当系统初次安装时，没有确定在先的平均使用时间t_s或t_l。因此，系统可设置分别代替系统平均时间t_l和t_s的预设时间T_l和T_s，或者甚至是T_p(用于比较的单个系统当前值)，用于确定合适的冲洗容量。在示例性的实施例中，在动力启动的情况下使用预设值T_s代表检测固体排泄物排空的时间。如前所述，对此的合适替代值可以是用于比较的单个系统启动值T_s，直到数据库足够大以产生t_l和t_s。这个值用作原始值(也就是初始启动点，实际使用时间t_x与该初始启动点进行比较)，用于确定何时用减小的容量进行冲洗。类似地，在动力启动的情况下使用预设值T_l代表用于液体排泄物排空的检测时间。值T_l用作原始值(也就是初始启动点，实际使用时间t_x后来平均到该初始启动点中)，用于平均液体排泄物冲洗时间的平均值。对于t_s和t_l，在示例性实施例中，T_s>T_l。t_l为计算的超过缺省启动值的系统平均时间，用作比较以确定液体排泄物冲洗条件，也就是，嵌入电子冲洗阀逻辑中的T_l<T_s是称为减小的冲洗逻辑的程序。从而，T_l或T_s最初是t_x与之比较的值。

[0020]在示例性实施例中，该系统包括计数器N_c，计数器N_c保持记录系统从启动开始经历的冲洗循环数。每次确定新的t_x时，重新计算N_c，使得N_c＝N_c+1。N_c与系统赋值N_p比较以确定何时已经累积了相当大的时间t_x样本。N_c还可以用作平均程序所必需的合适的统计值。虽然使用预设值T_l和T_s，但是各个使用情况的使用时间仍然用于平均。例如，系统安装之后的初始使用情况将利用预设值来确定冲洗值。然而，对于那个情况的使用时间t_x将被平均到T_l或T_s的合适的预设值中(根据t_x是大于T_l还是小于T_l)，使得t_s或t_l中的一个为合适的值。随着预设值用作t_x平均的原始值以形成t_s和t_l(对于每个接下来的使用，将新的t_x平均到最初由预设值计算出的t_s或t_l中)，以及预设值用来确定冲洗容量(而不是“在背景技术中”计算出的平均值t_l和t_s)，上述过程继续。

[0021]在示例性实施例中，在经过预设次数N_p个循环之后，也就是当N_c大于N_p的时候，系统转换为使用t_l和t_s而不是预设值T_l和T_s来确定冲洗容量。应当理解，可以根据具体的应用来选择使用平均数之前的循环的次数，使得在使用次数变化范围宽泛的地方，在使用平均数之前需要较多次数的循环，而在使用次数恒定的地方，在使用平均数之前需要相对较少次数的循环。

[0022]在一个实施例中，即使仍然检测到了使用者，该装置也可以在预定量的时间之后触发特定容量的冲洗。这种内使用冲洗将用来防止在大量材料堆积的地方发生装置堵塞。应当理解，这种内使用冲洗应当是最小容量的，以便不干扰使用者。

[0023]图2示出了用于本发明一个实施例的逻辑流程框图。在图2中从步骤203开始减小的冲洗逻辑。接下来在步骤205中确定出现有效目标(使用者)。如果没有出现使用者，那么该过程逻辑跳回到步骤203，进行必要的循环直到检测到使用者。如果在步骤205中检测到使用者，那么在步骤206中N_c计数器进行变址(index)，然后在步骤207中计时器启动以确定t_x。当在步骤209中不再检测到使用者时，在步骤211中计时器停止，设定t_x。在一个实施例中，装置供给动力之后的第一次使用时间t_x与系统“原始”值T_L进行比较；在经过预定次数的使用循环之后(被选为提供统计上有效的平均值)，所有接下来的比较都是与平均数t_L比较而不是与原始值T_L比较。在一个实施例中，在步骤212中存储时间t_x。在步骤213中，计数器N_c与预设值N_p比较，使得如果计数器大于预设值，那么系统移到步骤215，将t_x与平均值t_l比较，但是如果N_c小于N_p，那么系统移到步骤214，执行使用原始值T_L的比较子程序。

[0024]图3示出了用于步骤214的子程序，其中在步骤230中，t_x与T_L比较，如果t_x大于或等于T_L，那么系统转到步骤223，执行全容量冲洗，如果t_x小于T_L，那么系统转到步骤217，执行减小的冲洗。

[0025]在步骤215中时间t_x与T_l比较。如果t_x小于t_l，那么在步骤217中执行减小的容量冲洗。在一个实施例中，，时间t_x在步骤219中被平均到时间T_l中，以在步骤221中产生新的平均数t_l。如果t_x大于或等于t_l，那么在步骤223中执行全容量冲洗。

[0026]在一个实施例中，新获得的时间t_x被用来依据其比较值修改当前的时间T_s或T_l。在一个实施例中，时间t_x接着在步骤225中被平均到T_s或T_l中，以在步骤227中产生新的T_s或者在步骤221中产生新的T_l。

[0027]前述对本发明的实施例的说明是为了解释和说明。其并不是详尽彻底的或者是将本发明限制为所公开的精确形式，根据上述教导或从本发明的实施中能够获得各种修改和变化。所选和所述的实施例是为了解释本发明的原理和其实施应用，使本领域技术人员能够利用本发明的适合于预期具体使用的各种实施例和各种修改。

Claims (16)

1.一种用于控制冲洗阀的冲洗容量的方法，包括以下步骤：

检测使用者的出现；

在检测到使用者时初始化使用计时器；

在检测到使用者不在时停止计时器，由此产生代表所经过时间的使用时间t_x；

将使用时间t_x与预设使用时间t_p进行比较，预定的平均使用时间代表使用时间；

基于使用时间t_x与预设使用时间t_p的比较选择冲洗容量；以及

基于使用时间t_x修改预设使用时间t_p。

2.根据权利要求1所述的方法，其中t_p为t_l，t_l是预定的平均液体排泄物使用时间，选择冲洗容量还包括，如果t_x大于t_l，那么选择全容量冲洗，如果t_x小于t_l，那么选择减小的容量冲洗。

3.根据权利要求1所述的方法，其中t_p为t_s，t_s是预定的平均固体排泄物使用时间，选择冲洗容量还包括，如果t_x大于t_s，那么选择全容量冲洗，如果t_x小于t_s，那么选择减小的容量冲洗。

4.一种用于控制冲洗阀的冲洗容量的方法，包括以下步骤：

对使用者的出现进行监控；

检测使用者的出现；

在检测到使用者时初始化使用计时器；

产生使用时间t_x，其等于由使用计时器确定的当不再检测到使用者时所经过的时间；

确定所述冲洗阀经历的循环次数n_c是否小于预定的循环次数N_p；

如果n_c<N_p，

那么确定使用时间t_x是否大于或等于预设使用时间值T_p，其中，如果t_x大于或等于预设使用时间值T_p，那么执行全容量冲洗，如果t_x小于预设使用时间值T_p，那么执行减小的容量冲洗；

如果n_c>N_p，

那么确定使用时间t_x是否大于或等于计算出的平均使用时间t_p，其中，如果t_x大于或等于计算出的平均使用时间t_p，那么执行全容量冲洗，如果t_x小于计算出的平均使用时间t_p，那么执行减小的容量冲洗；以及

根据t_x的值修改t_p。

5.根据权利要求4所述的方法，其中T_p和t_p还包括分别测量液体排泄物使用的预设的和平均的使用值，T_l和t_l。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括基于t_x修改t_l，以计算新的t_l。

7.根据权利要求4所述的方法，其中T_p和t_p还包括分别测量固体排泄物使用的预设和平均的使用值，T_s和t_s。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括基于t_x修改t_s，以计算新的t_s。

9.根据权利要求4所述的方法，还包括在存储单元中存储时间t_x。

10.根据权利要求4所述的方法，其中检测使用者的步骤包括使用从红外线传感器、电容传感器、重量传感器、热传感器、运动传感器及其组合所构成的组中选择的传感器。

11.一种用于控制冲洗阀的冲洗容量的计算机程序产品，所述程序产品包括机器可读取的程序代码，以在执行所述程序代码时使得一个或多个机器执行以下的方法步骤：

确定使用者的出现；

在确定使用者出现时初始化使用计时器；

在检测到使用者不在时停止计时器，产生使用时间t_x；以及

确定使用时间t_x是否大于或等于预定的平均液体排泄物使用时间t_l，其中，如果t_x大于或等于t_l，那么执行全容量冲洗，如果t_x小于t_l，那么执行减小的容量冲洗。

12.根据权利要求11所述的程序产品，还包括，如果t_x大于或等于t_l，那么基于t_x修改t_l以计算新的t_l。

13.根据权利要求11所述的程序产品，还包括预定的平均固体排泄物使用时间t_s。

14.根据权利要求13所述的程序产品，还包括，如果t_x大于t_s，那么基于t_x修改t_s，以计算新的t_s。

15.根据权利要求11所述的程序产品，还包括在存储单元中存储时间t_x。

16.根据权利要求11所述的程序产品，其中检测使用者的步骤包括使用从红外线传感器、电容传感器、重量传感器、热传感器、运动传感器及其组合所构成的组中选择的传感器。

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