CN101818519A - 多路给排冲洗系统 - Google Patents

Abstract

一种用于抽水马桶的加压冲洗系统的多路给排器。流体连通于可加压的冲洗箱的给排器包括入口部以及第一出口部和第二出口部。可加压的冲洗箱的内容物通过入口部被接收并且在被引导到第一出口部的清洗部分与被引导到第二出口部的冲洗部分之间进行分配。第一出口部流体连通于多个清洗喷口。第二出口部流体连通于冲洗喷口。被引导到清洗部分和冲洗部分的流体的容积可以通过分别选择第一出口部的面积和第二出口部的面积进行控制。

Description

多路给排冲洗系统

技术领域

本发明的领域涉及加压冲洗系统。更特别地，本发明涉及一种加压冲洗系统，其具有在冲洗箱与固定器具之间的多个流体路径。

背景技术

该部分旨在提供在权利要求中叙述的本发明的背景或环境。这里的描述可以包括能够努力完成的概念，但不一定是先前已被构思或完成的概念。所以，除非在这里另外指出，在该部分中所述的内容并非本申请中的说明书和权利要求的现有技术，并且并不因为包括在该部分中而承认是现有技术。

“节水”已延伸到建筑设计和施工的很多方面。这包括卫生间固定器具，例如小便器和抽水马桶。在抽水马桶的具体类型中，一些利用加压冲洗箱以在冲洗循环期间提供超过由典型“重力”式冲洗系统所提供的水压的附加水压。众所周知传统的卫生间固定器具被设计为具有用于处理最大设计负荷的预定容积的冲洗水量。然而典型的耗用并不接近该最大量，使用较小的冲洗水量就可以冲洗排泄物。一般认为加压冲洗提供的好处在于所述水量在排水管中“运送”的距离，以及允许用减少的冲洗水容积来清洁抽水马桶中的任何排泄物。

常规重力式冲洗系统以及加压系统两者典型地在固定器具内在清洗部分与冲洗部分之间分配冲洗水的总容积。水在冲洗循环期间从箱(标准或加压)被引导通过单一入口部并且通过不同流动路径(典型地为形成于固定器具中的流道)沟流到各个出口部。朝着清洗部分引导的水典型地靠近便池的顶部进入固定器具并且可以围绕便池的周边分布。冲洗部分典型地靠近在固定器具的底部或附近的出口部进入固定器具。每个部分在移动通过它们各自的流动路径中通常遇到一个或多个限制，例如90度的弯管。这样的流动路径构造导致压头损失，减小了冲洗流的速度和冲洗系统的效率。而且，清洗部分与冲洗部分之间的总冲洗流体的分配典型地未在固定器具内被优化。

因此，减小流动路径中的限制增强了固定器具中冲洗水的流动和冲洗循环的总效率。清洗部分与冲洗部分之间的总冲洗流体的显著优化分配进一步增加了固定器具的总性能。流体流动特性和分配的增强在加压箱系统和流动减小系统中是特别有效的，其中总冲水量常常比典型固定器具要小。

发明内容

本发明的各种实施例提供了一种多路径加压冲洗系统。流体连通于冲洗箱的给排器包括入口部、第一出口部和第二出口部。冲洗流体通过所述入口部被接收并且在被引导到第一出口部的清洗部分和被引导到第二出口部的冲洗部分之间分配。第一出口部流体连通于大致邻近固定器具的便池的顶部布置的多个清洗出口部。第二出口部流体连通于大致邻近便池的底部布置的冲洗出口部。可以通过选择第一出口部的面积和第二出口部的面积分别控制被引导到清洗部分和冲洗部分的流体的容积。第一出口部和/或第二出口部的面积的选择性调节允许针对特定的固定器具或装置进行流动优化。本发明通过减小流动路径中的不必要限制减小了冲洗流体的压头损失，由此减小了当到达便池时冲洗流体的能量损失。因此，本发明可以用于低冲洗量，例如大约4升，和超低冲洗量，例如大约2升。

本发明的一个实施例涉及一种加压冲洗系统。所述加压冲洗系统包括可加压冲洗箱，所述可加压冲洗箱具有入口部、出口部和具有冲洗阀的冲洗机构。所述冲洗箱布置在固定器具上并且所述固定器具包括便池，所述便池具有大体居中的冲洗喷口和围绕便池的周边定位的多个清洗喷口。给排器与所述冲洗箱和所述固定器具连通地定位并且具有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口的面积之和小于所述出口部的面积。第一流体流动路径由第一开口和第一管限定并且将水从冲洗箱引导到冲洗喷口。第二流体流动路径由第二开口和第二管限定并且将水从冲洗箱引导到清洗喷口。

现有技术的固定器具(例如图2)典型地包括内部歧管部，来自箱的水在朝着清洗开口和冲洗开口分流之前被排空到所述内部歧管部中。现有技术的固定器具典型地利用内部模制路径，使得来自冲洗箱的水经历几次耗能限制，导致压头损失，例如，水典型地向下流动排到固定器具歧管部中，但是必须使流动方向改变90度以离开固定器具歧管部和进入基本侧向地通过固定器具以通向清洗开口或冲洗开口的相应路径。上述流体流动路径提供可以消除现有技术设计的耗能限制的替代性途径。例如，从给排器延伸的管可以通过歧管部延伸到固定器具的内部模制路径中，因此绕过歧管部，并且它沿流动方向有90度转角。

在另一个实施例中，一种可加压冲洗箱包括具有下部部分和上部部分的箱壳体，所述下部部分包括出口部。所述箱壳体包括与供水管线连通的入口部和被配置为给所述箱壳体加压的空气和水引入装置。冲洗机构布置在所述箱壳体内并且与至少部分定位在所述箱壳体外部的冲洗致动器连通。所述冲洗机构还包括能可控地密封所述出口部的冲洗阀。给排器附连到所述出口部使得离开所述出口部的水通过所述给排器，所述给排器具有第一开口和第二开口。第一开口和第二开口的面积之和小于所述出口部的面积。在冲洗循环中来自所述箱壳体内的水流过所述出口部并且流过第一开口和第二开口中的一个。

当结合附图考虑时从以下详细描述将显而易见本发明的这些和其他优点和特征以及它们的组织和操作方式，其中在下述几个图中相似的元件始终具有相似的数字。

附图说明

图1是现有技术的压力冲洗容器的图示；

图2是现有技术的抽水马桶固定部的横截面；

图3是带有给排器的加压冲洗系统和抽水马桶的侧视图；

图4是带有给排器的压力冲洗箱的分解图；

图5是给排器的一个实施例的透视图；

图6是给排器的另一个实施例的透视图；

图7是给排器的又一个实施例的透视图；

图8是给排器的再一个实施例的透视图；以及

图9是包括真空破坏阀的给排器的一个实施例的透视图。

具体实施方式

一种类型的加压系统利用由给水管线压力本身加压的箱。图1示出了例如在美国专利No.4,233,698(简称为“’698专利”，其通过援引并入本文)中所述的典型的现有技术系统。图1的通用系统包括箱10，为了易于组装，该箱可以包括上部部分10A和下部部分10B，并且箱10接收来自供水管线18的水。空气和水引入装置20定位在供水管线18与箱10之间。如’698专利中所述，当从供水管线18给送的水通过空气和水引入装置20时，空气通过文丘里效应被抽吸到箱10中。因此，空气和水将对箱10加压，使其达到大致与供水管线18相同的压力。箱10填充预定水平的水和空气。

图1的系统利用冲洗阀24来释放箱10的内容物并且启动冲洗循环。’698专利详细描述了可以利用的一种冲洗阀。大体上，冲洗阀24包括冲洗阀套30。在冲洗阀套30内布置有内柱32；并且由冲洗阀套30的顶部内的空间限定出一控制室31，控制室31的底部由内柱32界定。内柱32包括多个凸缘，在一个优选实施例中为三个凸缘34，35和36。凸缘34，35和36的尺寸被确定为与冲洗阀套30之间有最小量的间隙。间隙的大小部分地由预期的流动形式和容积决定，这在本领域中是已知的。

冲洗阀套30内、内柱32上方的压力抵抗偏压(例如弹簧33)的作用固定内柱32，使得冲洗阀凸缘34密封在冲洗阀座36上。冲洗阀24通过冲洗阀致动器25被致动。冲洗阀致动器25与冲洗阀接合并且起动冲洗循环。

当冲洗循环被起动时，该系统通过冲洗阀24将来自箱10的水排放到水出口管线16，所述水出口管线可以是与便池40连通的法兰。在图1的实施例中，冲洗阀24基本被定位在箱10的中心。

图2示出了典型的冲水马桶固定部39的横截面图。在冲洗循环期间，水通过单一入口部51从箱(标准或加压)被引导到歧管部52中，所述歧管部导致水突然改变方向，导致水流速度的损失。然后水分流为不同的流动路径52/53(典型地为形成于抽水马桶固定部中的流道)，到达相应的用于冲洗和清洗的出口部。

本发明涉及一种图3和4中所示的加压冲洗系统，其具有流体连通于箱10的给排器(discharge feed)100。给排器100包括多个流体流动路径122/124，由此给排器100将箱10内的水的第一部分引导到第一出口部102并且将水的第二部分引导到第二出口部104。第一出口部102可以流体连通于便池40以将来自箱10的水输送到便池的第一部分42。第二出口部104可以流体连通于便池40以将来自箱10的水输送到便池40的第二部分44。在一个实施例中，便池40的第一部分42可以包括围绕便池40的上部的内周边布置的、用于清洗便池40的多个开口43，从而水的第一部分是清洗部分。便池40的第二部分44可以包括邻近便池40的底部布置的、用于实现主要冲洗的冲洗喷口45，从而水的第二部分是冲洗部分。

参考图3-9，示出了本发明的给排器100的各种优选实施例。给排器100整体上包括入口部101、多个出口部102/104、壳体110和接口部114。入口部101典型地靠近给排器100的顶部布置。在所示实施例中，壳体110的顶部111基本敞开，构成入口部101。入口部101流体连通于水出口管线16(图1中所示)并且在冲洗循环期间接收来自箱10的水和/或空气。入口部101可以具有圆形横截面，但是其他实施例可以具有椭圆形或其他横截面。入口部101的面积被配置为适于接纳箱10的内容物。

壳体110整体上构成了一空壳的歧管部，其带有对应于入口部101的开口和对应于多个出口部102/104的开口。入口部101可以邻近壳体110的顶部111布置。一个或多个出口部102/104可以靠近壳体110的底部112布置。箱10的内容物进入壳体110并且被引导到多个出口部102/104。壳体110可以包括圆柱形状或其他几何形状。在所示实施例中，在多个出口部102/104中的一个或多个靠近底部112布置的情况下，壳体110具有渐缩圆柱形或截头形构造。该构造使流体路径从入口部101的面积过渡到布置在底部112上的多个出口部102/104中的一个或多个出口部的面积，由此减小了壳体110内的压头损失。然而，多个出口部102/104中的一个或多个可以沿着壳体110的侧面布置。壳体110可以由多种材料构造，所述材料包括如本领域中已知的适用于马桶的各种塑料。

一个或多个出口部可以用于提供流体流动路径以外的其他目的。例如，图6示出了具有三个出口部的给排器100，其中第二出口部104和第三出口部106布置在壳体110的侧面上。第三出口部106被提供用来充当通气孔，其优选地在冲洗发生时关闭、然后打开以提供“真空破坏”效应，从而防止在冲洗之后形成抽吸。图9是给排器100的一个实施例的透视图，其包括作为通气孔(第三出口部106)的真空破坏阀126。真空破坏阀126可以包括在给排器100的壳体110中。真空破坏阀126提供了减小会在给排器100内产生的背压的机构。各种类型的阀可以用于实现这一功能，例如但不限于“鸭嘴式”和“伞式”阀。

壳体110还可以包括一个或多个托架116，所述托架被配置为操作性地将给排器100连接到箱10。在一个或多个托架116上可以设置多个开口117。多个开口117适于接收连接元件以将给排器100固定到箱10和/或水出口连接管线16。

给排器100还可以包括与壳体110连通的接口部114。接口部114适于操作性地连接到水出口管线16。接口部114可以适于直接连接到水出口管线16或者可以连接到操作性地连接于水出口管线16的中间管道或管。接口部114可以包括螺纹、倒钩或其他附连特征以用于操作性地连接到水出口管线16。替代性地，接口部114可以利用与水出口管线16的滑动配合或过盈配合。所述“操作性的连接”还可以由夹子、粘合剂或其他特征来固定。在一个实施例中，接口部114适于安装一个或多个标准水出口管线16。

给排器100包括来自壳体110的多个出口部102/104/106，例如第一出口部102和第二出口部104。各种实施例(例如图6中所示的实施例)可以包括一个或多个附加出口部，例如第三出口部106。多个出口部102/104/106中的每一个通常包括通向壳体110的内部并且从壳体110向外延伸的中空凸出部。多个出口部102/104/106中的每一个包括在凸出部的远端处的相应开口103/105/107。多个开口103/105/107的每一个适于流体连接到与便池40流体连通的流动路径122/124(未显示)。流动路径例如可以包括管道、软管、管或流道。另外，各个路径的至少一部分可以由固定器具中的内部通道形成。流动路径122/124的一端操作性地连接到一个或多个出口部102/104。流动路径的另一端(未显示)可以流体连通于布置在便池40上或附近的一个或多个开口或喷口。各个流动路径122/124可以被引导到便池40的各个部分。在一个实施例中，便池的第一部分42可以通过流动路径122流体连通于第一出口部102并且便池的第二部分44可以通过流动路径124流体连通于第二出口部104。

在一个实施例中，多个出口部102/104/106的每一个适于操作性地连接到流动路径。每个出口部可以给送到独立流动路径。通常，多个出口部102/104/106包括基本圆形的几何形状以用于操作性地连接到常规管道、软管、管或连接器。然而，多个出口部102/104/106的构造不受这样的限制。例如，图6示出了带有基本圆化了的矩形构造的出口部102a。多个出口部102/104/106也可以包括其他构造，例如椭圆形等。在又一个实施例中，如图5中所示，多个出口部102/104中的一个或多个可以包括弯曲部分。在各种实施例中，这样的构造可以特别适于操作性地连接到布置在固定器具中的流道。多个出口部102/104/106也可以包括多个连接特征109，例如倒钩或螺纹以便于固定到形成各个流动路径的部件。软管夹子和/或粘合剂(未显示)也可以用于保证将各个流动路径固定到多个出口部102/104/106。

如本文所述，在冲洗循环期间，流动路径122/124与给排器100流体连通，并且进而与入口部101连通。因此，由入口部101接收的箱10的内容物在多个出口部102/104/106之间进行分配。分配到多个出口部102/104/106的每一个的箱10内容物的比例基本取决于相应多个开口103/105/107的面积的比率。例如，在带有双出口部、其中第一开口103的面积是第二开口105的面积的50％的给排器100的一个实施例中，大约三分之一的内容物将被引导到第一出口部102并且大约三分之二的内容物将被引导到第二出口部104。类似地，在给排器100带有三个出口部并且第一开口103的面积是第二开口105的面积的75％并且第三开口107的面积是第二开口105的面积的25％的情况下，大约八分之三的内容物将被引导到第一出口部102，大约八分之一的内容物将被引导到第三出口部106，并且大约一半的内容物将被引导到第二出口部104。

因此，通过对多个开口103/105/107的面积进行选择，可以对箱10的内容物的分配进行定制，使得箱10中的特定容积的水能够被输送到便池40的各个部分。在带有第一和第二出口部102/104的实施例中，第一开口103的面积在第二开口105的面积的大约25％到100％之间。在各种实施例中，多个开口103/105/107的面积之和小于或等于入口部101的面积。

在一个实施例中，多个开口103/105/107中的一个或多个的面积可进行选择，以针对特定的固定器具或装置定制清洗和冲洗喷口之间的冲洗量的分配。在一个特定实施例中，多个出口部102/104/106中的一个或多个包括基本截头形状，其由长度和横截面积进行限定，并且具有在长度上延伸的开口，当出口部的横截面随着离壳体110的距离增加而渐缩时，所述开口随着横截面积的减小而减小。多个出口部102/104/106中的一个或多个可以带有预定长度以获得指定的出口部面积。替代性地，多个出口部102/104/106中的一个或多个可以在安装之前或基本同时被裁减到预定长度以获得期望的出口部面积。

在另一个实施例中，限制元件(未显示)可以操作性地连接至多个出口部102/104/106中的一个或多个并且与其流体连通。限制元件包括环形壳体，所述环形壳体可以包括连接元件，例如螺纹、倒钩或其他配件。限制元件的面积显著小于各个开口103/105/107的面积。因此，将限制元件放置到流动路径中改变了多个开口103/105/107的有效面积比。可以设置多个环形面积可变的多个限制元件，以针对特定的固定器具或装置获得定制的流动分配。在一个特定实施例中，限制元件包括本领域中通常公知类型的可调节阀。

在特定实施例中，给排器100可以与低冲洗量(每个冲洗循环大约4升)、可加压的冲洗箱结合使用。在另外的其他实施例中，给排器100可以与超低冲洗量(每个冲洗循环小于大约2升)、可加压冲洗箱结合使用。给排器100的构造和基本将从冲洗箱给送的水引导到固定器具的出口部的能力减小了压头损失，允许在低和超低冲洗量下的有效操作。本发明的实施例的以上描述为了图解和描述的目的被提供。它并非旨在是穷举的或将本发明限制为公开的具体形式，根据以上教导有可能想到或者从本发明的实践可以获得修改和变化。选择和描述实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用以允许本领域的技术人员在各种实施例中和以各种修改利用本发明以适合于特定预期用途。在本文中所述的实施例的特征可以在方法、装置、模块和系统的所有可能组合中被组合。

Claims (20)

1.一种加压冲洗系统，包括：

可加压的冲洗箱，其具有入口、出口管线和具有冲洗阀的冲洗机构；所述可加压的冲洗箱布置在一固定器具上，所述固定器具包括便池，所述便池具有大体居中的冲洗喷口和围绕便池的周边定位的多个清洗喷口；

给排器，其与所述可加压的冲洗箱和所述固定器具流体连通地定位，所述给排器具有入口部、第一出口部和第二出口部，第一出口部具有第一开口并且第二出口部具有第二开口；

第一流体流动路径，其将第一开口和所述多个清洗喷口流体连通；和

第二流体流动路径，其将第二开口和所述居中的冲洗喷口流体连通。

2.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中第一开口的面积小于或基本等于第二开口的面积。

3.根据权利要求2所述的加压冲洗系统，其中第一开口的面积在第二开口的面积的大约50％到100％之间。

4.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中第一开口和第二开口的面积之和小于所述入口部的面积。

5.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，还包括具有第三开口的第三出口部，其中一第三流体流动路径将第三开口和所述便池流体连通。

6.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中第一流体流动路径和第二流体流动路径均包括选自由下列对象组成的组的部件：管道、管、软管或它们的组合。

7.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中第一出口部和第二出口部中的一个或多个包括由长度限定的基本截头形状，并且其中第一开口和第二开口的一个或多个的面积能够通过改变所述长度进行配置。

8.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，还包括布置在第一流体流动路径或第二流体流动路径中的限制元件。

9.根据权利要求8所述的加压冲洗系统，其中所述限制元件包括可选择性调节的阀。

10.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中所述给排器包括阀，所述阀被配置为在冲洗循环期间产生真空破坏。

11.根据权利要求1所述的加压冲洗系统，其中在第一出口部和第二出口部中的一个或多个的外表面上布置有一个或多个倒钩。

12.一种可加压的冲洗箱，包括：

具有下部部分和上部部分的箱壳体，所述下部部分包括出口管线；所述箱壳体具有与供水管线连通的入水口和被配置为给所述箱壳体加压的空气和水引入装置；

冲洗机构，其布置在所述箱壳体内并且与至少部分定位在所述箱壳体外部的冲洗致动器连通，所述冲洗机构还包括能可控地密封出口的冲洗阀；

给排器，其操作性地连接到所述出口管线使得离开所述出口管线的水通过所述给排器，所述给排器具有第一开口和第二开口，第一开口和第二开口的面积之和小于或等于所述出口管线的面积。

13.根据权利要求12所述的可加压的冲洗箱，其中在冲洗循环期间，来自所述箱壳体内的水流过所述出口管线，并且流过第一开口和第二开口中的一个。

14.根据权利要求13所述的可加压的冲洗箱，还包括：

包括便池的固定器具，所述便池具有大体居中的冲洗喷口和围绕便池的周边定位的多个清洗喷口；

第一流体流动路径，其将第一开口和所述多个清洗喷口流体连通；和

第二流体流动路径，其将第二开口和所述居中的冲洗喷口流体连通。

15.根据权利要求14所述的可加压的冲洗箱，其中第一流体流动路径和第二流体流动路径中的一个或多个包括管道、管、软管或它们的组合。

16.根据权利要求12所述的可加压的冲洗箱，其中第一开口的面积在第二开口的面积的大约50％到100％之间。

17.根据权利要求12所述的可加压的冲洗箱，其中所述箱壳体适于减小冲洗量。

18.一种加压冲洗系统中的水的分配方法，包括：

提供可加压的冲洗箱，所述可加压的冲洗箱具有入口、出口管线和具有冲洗阀的冲洗机构；

提供包括便池的固定器具，所述便池具有大体居中的冲洗喷口和围绕便池的周边定位的多个清洗喷口；和

提供与所述可加压的冲洗箱和所述固定器具流体连通的给排器，所述给排器具有入口部、第一开口和第二开口，其中第一开口可通过第一流动路径流体连通于所述多个清洗喷口，并且其中第二开口可通过由管道、管或软管限定的第二流动路径流体连通于所述居中的冲洗喷口。

19.根据权利要求18所述的加压冲洗系统中的水的分配方法，其中第一开口的面积大于第二开口的面积。

20.根据权利要求18所述的加压冲洗系统中的水的分配方法，还包括可选择地确定第一开口的面积或第二开口的面积。

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