CN102089480B - 抽水马桶的泄放阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开用于控制从抽水马桶至存水弯管管道的流动的存水弯管阀组件。在一种形式中，具有可被定位成在抽水马桶的排泄口正下方的筒单元。其具有球面扇部形式的能枢转的闸门。该闸门具有偏心枢转运动，使得其可以从打开位置摆动到完全接触密封垫圈的阻塞/闭合位置。该球面扇部具有当闸门处于打开位置时大约在与垂直线成+40°与-40°之间的前边缘，以最小化关闭闸门所需的能量。在另一形式中，朝向该闸门阀的球窝连接有利于密封。

Description

抽水马桶的泄放阀组件

相关申请的交叉引用

无。

联邦资助研究或开发的声明

无。

技术领域

本发明涉及马桶，更具体而言，涉及控制废物从抽水马桶流到马桶存水弯管的阀。

背景技术

尽管抽水类型的马桶有助于卫生地处理人们的排泄物，但其用水程度很受关注。典型的马桶包括位于抽水马桶上游的阀，例如位于储水箱的底部。当马桶被冲刷时，水箱中的阀打开，箱中的水即能冲进抽水马桶。

然而，采用这些传统的马桶，在冲刷周期的开始与大多数原废物已从盆中去除的时间之间典型地存在延迟。因此，这要求不希望的大量冲刷用水仅仅将主要的废物排出盆外，并需要进一步的量来提供最后的冲洗。

减少这种用水程度的一种方法是在紧挨抽水马桶出口的下游提供排泄阀，该排泄阀被配置为当其被打开时，盆中大部分的废物能够从盆中掉落，而不考虑任何新的冲刷水的进入。这种方法的实例描述在美国专利279,048中。

然而，这种阀有时造成堵塞、维修或磨损问题。另外，它们生产或安装可能较昂贵，或经过长期使用而不可靠，特别是当闭合件直接面对盆的排泄口的流动时。

美国专利5,345,618教导一种连接到抽水马桶的排泄口的存水弯管阀，其中在抽水马桶的排泄口处，球面扇形闸门被使得围绕轴线，也即球的半径的中心旋转。这提供了排泄口的滑动闭合。这种设计的问题是，当球形闸门旋转经过密封元件或垫圈时，该闸门连续地摩擦垫圈，这将磨损垫圈并可导致阀门处流体密封的丧失。另外，由该闸门密封的盆的出口被定位在水平面上，这导致闸门的前边缘从接近9点钟的位置开始关闭孔直到超过3点钟的位置。这涉及到在关闭期间反抗盆中废物重力的一些运动。

存水弯管阀和具有球面扇形闸门的阀的其它实例公开在美国专利289,495、3,214,772、3,599,248、3,885,771、3,926,407、4,164,343、6,212,700、5,345,618、6,332,229以及美国专利申请2005/0211942中。然而，尽管有这些发展，但仍然需要改进的存水弯管阀组件，特别是便于利用减少的水量进行冲刷的存水弯管阀组件。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种马桶，该马桶包括具有下排泄口的盆、与所述排泄口流体连通的存水弯管，以及被定位成控制从所述排泄口至所述存水弯管的流出的存水弯管阀。所述存水弯管阀包括具有入口、出口和连接所述入口和出口的腔室的阀壳体。

闸门阀被定位在所述腔室中，并通过使用从所述壳体外延伸到所述闸门阀的联动机构而能枢转。还具有密封垫圈(优选定位成与所述入口相邻)，以使所述闸门阀从封闭所述入口和基本上阻止来自所述排泄口的流出的第一位置能枢转到允许从所述排泄口至所述存水弯管的流动的第二位置，并使得当所述闸门阀的前边缘与垂直线成25°范围内时，所述闸门阀开始关闭所述入口。

在优选的形式中，阀壳体为具有限定所述腔室的两个蛤壳式部件的筒的形式。所述闸门阀为具有从曲率中心延伸的曲率半径的球面扇部的形式，使所述闸门阀能够绕偏离所述曲率中心的旋转中心枢转。

所述闸门阀的枢转作为所述马桶的冲刷周期的一部分被启动，并且所述存水弯管可具有限制污水管道气回流到所述桶的标准存水弯管水位，其中所述闸门阀被定位成位于该水位上方。

根据本发明的另一方面，提供这样一种存水弯管阀，其中特别是所述存水弯管阀为筒的形式，并适于一端被连接到抽水马桶的排泄口，另一端被连接到马桶存水弯管。

根据本发明的再一方面，提供一种马桶，该马桶包括：具有下排泄口的盆、与所述排泄口流体连通的存水弯管，以及被定位成控制从所述排泄口至所述存水弯管的流出的存水弯管阀。该存水弯管阀包括具有入口、出口和连接所述入口和出口的腔室的阀壳体。闸门阀被定位在所述腔室中，并通过使用从所述阀壳体外延伸到所述腔室的联动机构而能枢转。

密封垫圈被定位成与所述阀壳体的入口相邻，其中所述闸门阀能够从基本上阻止来自所述排泄口的流出的第一位置枢转到允许从所述排泄口至所述存水弯管的流动的第二位置。所述闸门阀通过球窝配置被联接到所述联动结构。

在一些实施例中，本发明有利地使所述闸门阀磨损所述密封垫圈的倾向最小化，并通过将所述闸门阀放置在所述标准存水弯管水位上方而有助于避免泄露。进一步，在这些实施方式中，因为闸门开始主要与从盆中流出的流动横向交叉，而不是直接向上，因此关闭需要很少的动力。

在其它实施方式中，在闸门阀与其联接机构之间提供球窝关节，使得当闸门阀关闭时，其可沿密封件对制造公差或微小废物进行校正。

另外，如果任何与存水弯管阀相关的维修要求更换阀筒，或者更换阀筒的部件，则阀筒或其部件可在不需要去除盆或存水弯管的情况下被更换。

本发明的这些和其它优点根据下文的详细描述和所附附图将变得明显。因此，应该依靠所附权利要求来确定本发明。

附图说明

图1为根据本发明构造的下抽水马桶的一部分和存水弯管组件的竖直剖视图；

图2为图1所示的存水弯管阀筒的分解透视图；

图3为从与图2不同角度观察的图2的存水弯管阀的闸门阀的透视图；

图4为图1的一部分的放大的、不完全剖视图；

图5为图1的一部分的另一放大的、不完全剖视图，其示出的是闸门阀处于关闭过程中；

图6为与图5类似的视图，但闸门阀现在被完全关闭；

图7为与图1类似但是第二实施方式的视图，其中筒以稍微不同的角度被附接到盆；和

图8为根据本发明的阀的另一实施方式的透视剖视图。

具体实施方式

首先参见图1，其示出大致以10表示的马桶的下部，其中普通抽水马桶盆12具有排泄口14。马桶10可以是任何方式的传统构造。

例如，在排泄口上方的马桶可具有与美国专利5,345,618的马桶类似的结构，该美国专利的全部内容作为参考合并与此。因此，可具有电气或机械式冲刷控制器，包括从那些控制器到存水弯管阀18的联接机构。可替换地，也可手动移动该存水弯管阀。

在任何情况下，在本实施方式中，还具有与排泄口14流体连通的存水弯管16，以及位于盆12下游、存水弯管16上游的存水弯管阀18。马桶10优选包括靠近桶的排泄口14的底部的法兰20，以及其它诸如紧固件的用于在法兰20处连接到筒形存水弯管阀18的连接元件。

存水弯管16具有用于防止污水管道气返回的标准存水弯管水位24，并且能够在凸缘26处通过柔性橡胶件和/或诸如夹具等其它连接器元件(未示出)被连接到存水弯管阀18。当位于图1的打开位置时，存水弯管阀18允许废物和流体从盆12流到存水弯管16。

参见图1-图3，存水弯管阀18包括第一蛤壳式壳体部28和能连接到第一蛤壳式壳体部28的大致镜像的第二蛤壳式壳体部30。还提供有安装在第一和第二蛤壳式壳体部28和30之间的腔室中的能枢转的闸门阀32。

该腔室具有入口孔/入口34(见图1)，该入口孔/入口包括至少一个环绕该入口孔34的垫圈36、38、40。能枢转的闸门阀32定位在该腔室中，使之能够在冲刷之间阻塞入口孔34的第一闭合位置(图6)、基本打开位置(图1)、以及随后的开始阻止流动(如图5所示)的返回位置之间移动。

能枢转的闸门阀32优选包括基本球面接触扇部42，该基本球面接触扇部42具有从曲率中心46延伸的曲率半径44(图5)。能枢转的闸门阀32绕偏离曲率中心46的旋转中心48旋转，这导致闸门阀32相对于其闭合位置有稍微的偏心旋转。这使得球面接触扇部42只有在阀门闸32近似位于图6的位置时才完全接触垫圈36的密封表面。

这意味着闸门阀将不会在闸门阀关闭的整个摆动期间连续刮擦垫圈36。相反，闸门阀以偏心的方式逼近垫圈密封表面，从而减少磨损和维修问题。

并且，闸门的前边缘50与从桶中排出的水横向交叉，而不是与流动垂直地向上推。这通过有助于使抵抗重力作用所需的力最小化而有利于关闭。

最优选的是，当闸门阀32位于图4的位置时，能枢转的闸门32具有与垂直线成大约在+40°与-40°(最优选在+25°至-25°)之间的前边缘50。因此，当闸门32在关闭期间开始减小其开口时，前边缘50近似垂直。

如图1-图6所示，闸门阀32可包括大约四分之一的球面扇部42。并且，延伸到壳体部28、30外并且延伸到腔室内的杆52的运动可引起闸门阀32的枢转。

能枢转的闸门阀32可被定位成总是位于标准存水弯管水位24上方。这有助于避免存水弯管阀部件在冲刷之间浸泡在污水中，从而减少与维修和泄露相关的问题。另外，废物不会易于聚集在闸门阀32与闸门阀的筒的腔室的气穴之间。这减小了如果废物聚集在闸门阀32与闸门阀的筒的腔室的气穴之间而对开口产生的阻力。

杆52被连接到承窝54，使得在冲刷周期期间，启动连接到杆52的冲刷起动器，该起动器最终将闸门阀32枢转离开闭合位置。这允许通过阀筒的入口34将废物快速排空。优选的是，冲刷水的开始将被稍微延迟，以允许在干净的冲刷水开始冲洗桶之前进行大部分的排空。

在规定的时间段之后，存水弯管阀18可使其闸门阀32返回到图6的闭合位置，并优选地被锁定在该位置，使得一些水在冲刷之间在桶中仍停留在闸门阀32上方。入口水则将被切断，从而结束冲刷周期。

在图7所示的实施方式中，马桶60示出存水弯管阀筒18A位于与图1相比稍微不同的安装角度。其它元件基本上与图1的相同，并因此以相似的方式编号。

在图8所示的实施方式中，存水弯管阀80被定位成控制从马桶的排泄口至该马桶的存水弯管的流出。存水弯管阀80包括壳体81，该壳体81具有入口、出口和连接该入口和出口的腔室。密封垫圈82被定位成与阀壳体的入口相邻。闸门阀83被定位在该腔室中，并通过使用从壳体81外延伸到腔室的联动85而可枢转。闸门阀83可从基本上阻止排泄口的流出的第一位置枢转到允许从排泄口至存水弯管的流动的第二位置。臂84被连接到联动85，该臂被可枢转地连接到闸门阀83。

在图8所示的实施方式中，臂84与闸门阀83之间的连接是球86和承窝88配置。这允许当闸门阀83在闭合位置被压紧抵靠密封垫圈82时，闸门阀83的位置可被调节，并因此增加闸门阀83密封的可能性(通过使其更不容易受组装公差和密封件上的微小碎片的影响)。

无论哪个实施方式，本发明便于使用存水弯管阀来控制抽水马桶的排空。通过偏心式闭合减少与密封垫圈的磨损有关的维修。在一些实施方式中，当开始关闭闸门时，将闸门阀定位成接近竖直有利于闭合，而与桶中物质的重量无关。将闸门阀定位在存水弯管水位上方进一步减少维修问题，并促进可靠性。

筒形阀可由金属或者塑料部件制成。

尽管已公开本发明的优选实施方式，应该认识到，所述优选实施方式的其它修改和变化对于本领域技术人员将显而易见，并在本发明的精神和范围内。例如，尽管筒形阀优选被与陶瓷桶和存水弯管一起使用，其还能与由其它材料(例如金属、塑料)制成的马桶部件一起使用。并且，存水弯管阀18/18A和闸门32的安装角度可有些改变。

因此，本发明并不仅限于描述的最优选实施例。为了确定本发明的全部范围，可参考所附的权利要求。

工业适用性

本发明提供具有改进的存水弯管泄放阀的马桶。

Claims (8)

1.一种马桶，包括：

具有下排泄口的盆；

与所述排泄口流体连通的存水弯管；以及

被定位成控制从所述排泄口至所述存水弯管的流出的存水弯管阀，所述存水弯管阀包括：

具有入口、出口和连接所述入口和出口的腔室的阀壳体；

闸门阀，定位在所述腔室中，并通过使用从所述阀壳体外延伸到所述闸门阀的联动机构而能枢转；

密封垫圈；

其中所述闸门阀能够从基本上阻止来自所述排泄口的流出的第一位置枢转到允许从所述排泄口至所述存水弯管的流动的第二位置；

其中所述闸门阀相对于所述密封垫圈被定位，使得当所述闸门阀的前边缘在与垂直线成40°范围内时开始关闭所述入口；并且其中所述闸门阀为具有从曲率中心延伸的曲率半径的至少部分球面扇部的形式；

其中所述闸门阀能够绕偏离所述曲率中心的旋转中心枢转；

其中所述存水弯管阀为筒的形式，并适于一端被连接到抽水马桶的排泄口，另一端被连接到马桶存水弯管；并且

其中所述筒能够在不需要去除所述盆或所述存水弯管的情况下被更换。

2.如权利要求1所述的马桶，其中所述密封垫圈被定位成与所述阀壳体的入口相邻。

3.如权利要求1所述的马桶，其中所述闸门阀相对于所述密封垫圈被定位，使得当所述闸门阀的前边缘在与垂直线成25°范围内时开始关闭所述入口。

4.如权利要求1所述的马桶，其中所述阀壳体为具有限定所述腔室的两个蛤壳式部件的筒的形式。

5.如权利要求1所述的马桶，其中所述闸门阀的枢转能作为所述马桶的冲刷周期的一部分被启动。

6.如权利要求1所述的马桶，其中所述存水弯管具有限制污水管道气回流到所述盆的标准存水弯管水位，且所述闸门阀被定位成位于该水位上方。

7.一种具有权利要求1所述马桶中的存水弯管阀构造的存水弯管阀。

8.一种马桶，包括：

具有下排泄口的盆；

与所述排泄口流体连通的存水弯管；以及

被定位成控制从所述排泄口至所述存水弯管的流出的存水弯管阀，该存水弯管阀包括：

具有入口、出口和连接所述入口和出口的腔室的阀壳体；

定位在所述腔室中并通过使用从所述阀壳体外延伸到所述腔室的联动机构而能枢转的闸门阀；

被定位成与所述阀壳体的入口相邻的密封垫圈；

其中所述闸门阀通过球窝配置被联接到所述联动机构；

其中所述闸门阀为具有从曲率中心延伸的曲率半径的球面扇部的形式；并且

其中所述闸门阀能够绕偏离所述曲率中心的旋转中心枢转；并且

其中所述存水弯管阀为筒的形式，并适于一端被连接到抽水马桶的排泄口，另一端被连接到马桶存水弯管，并且其中所述筒能够在不需要去除所述盆或所述存水弯管的情况下被更换。