CN102134875A - 带聚能管入口便盆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带聚能管入口便盆，它包括面板、洗刷孔、下底、上底、导流板、聚能管、上半旋管、下半旋管、水封空格、排污管、水封卡、排污口组成。特征是在排污管的入口处设置了一节聚能管于便盆底部的中心延长线上，并接近水平设置，其长度大于10毫米、最粗部分横截面积不大于排污管横截面积的40％。当赋有一定动能的水填满聚能管后，后续水会将管口形成动态封闭并持续对管内施压，使管内聚集的动能只能单向对排污管释放，将排污管内的存水在瞬间基本实现整体位移，从而实现极好的置换效果，达到节水50％的目的。

Description

带聚能管入口便盆

所属领域

本发明涉及一种洁具，特别是涉及一种能高效传导水流动能进入排污管，从而使排污管内的存水在瞬间完成整体位移、实现高效置换效果的带聚能管入口便盆。

背景技术

卫生陶瓷在人类历史上已经使用了500多年，清朝末年传入中国，也有100多年历史了。随着人类文明的进步，科学技术的发展，卫生陶瓷产品的更新换代也是日新月异，不断朝着节水、美观大方、经久耐用的方向靠近。

随着全球水资源的日益紧缺，卫生陶瓷的节水功能已经成为衡量产品质量好坏的重要指标，也是各陶瓷企业争取销售市场的手段。由于卫生陶瓷是一种十分传统的工业产品，要想在使用功能上有新的突破，的确是一件比较困难的课题。但是，人类总人口在不断增加，城市化进程在不断加快，水资源的紧缺程度又在日益加剧，所以，洁具的节水功能仍是我们需要研究的重点。

人们日常使用的洁具主要是蹲便器和坐便器两大类。无论是蹲便器还是坐便器，其基本构件都是由便盆和排污管两大主要构件构成。

从蹲便器来看，它具有造价低廉、简洁卫生、不占用卫生间空间等优点，所以在我国南方的市场占比很大。但是，由于它的结构太简单，功能改造的空间很小，相对坐便器而言，耗水量较大。现在，节水坐便器的市场准入标准已经强制执行小排3升、大排6升的耗水量，而蹲便器的耗水标准仍是11升，既使是节水型的标准也是8升以下。至于在实际使用中的耗水量就更多了，有时要反复冲几箱水才能把脏物冲走的情况是屡见不鲜。正因为蹲便器的耗水量太大，即使在我国的广东，全球最大的陶瓷生产基地，人们使用蹲便器时大多数都不安装水箱，而是改用水瓢打水冲，这样是可以节水。但冲完了还得找地方洗手，因为长期放置在卫生间湿淋淋水桶的水瓢上面细菌很多，极不卫生。再说本来就很拥挤的卫生间还要放一只水桶，使用时也不方便。更为严重的是，水瓢一次只能装一两升水，冲洗时用的力再大，脏物只是从表面冲下去了，但仍藏在存水弯里没有排走，既使这样断续冲多次，情况也一样，仍达不到完全置换的效果，过不了两个小时，蹲便器里的存水就开始变色、返味；

从坐便器来看，它具有省水、舒适、美观大方等优点，但构造复杂、造价高昂、洗刷效果差和极易堵塞等劣势。早十多年前的坐便器耗水量也很大，一般要10多升水，上海的老式马桶甚至要20多升水。近些年通过推广排污口前加设喷射孔技术，实行强行排污，耗水量有了很大的下降，正朝着国家市场准入制执行的小排3升、大排6升的节水型耗水量强制标准靠近。但是，坐便器现在有一个致命的问题始终不能解决，那就是用于洗刷的水太少、洗刷力太小的问题。原因是在便盆的排污口前设置了一个直径有30多毫米粗的喷射孔，它的耗水要占总耗水量的80％左右，这些水是直接从水箱连接到排污口的，不经过便盆洗净面就外排了。表现在我们日常使用时粪便粘在便盆壁上洗不干净，冲完一箱水后要等很长时间再冲二次，有时反复三次四次也无济于事，非得要用刷子去刷才行。这样一而再再而三地冲，麻烦不说，节水就无更从谈及了。

纵观目前国际国内市场所有的坐便器和蹲便器，便盆的导水圈都有一个较大的空容积，要耗二三升水才能把它填满，使有压力的水变为了无压力的水；便盆底与排污管之间的衔接都呈漏斗形，既使是有一点压力的水在入口处都是压力形成了分解，水流方向紊乱。由于上述两个原因至今未得到解决，所以要么置换困难，耗水量多；要么洗刷力微弱，多次洗刷未果，既心烦又耗水。

为解决蹲便器的耗水量大和坐便器洗刷力差的问题，2007年，我根据水的导压原理和动态的密闭容器中压力是没有方向的原理，申报了导压便盆的发明专利。2009年5月，国家知识产权局给予颁发了200710143460.X的专利证书。随即我在广东潮州投入了批量生产，经过一年多的摸索实践，仅有导压便盆技术的运用还不能彻底解决洁具的技术性问题，压力只是一个动能源的问题，当然是主要的问题之一，但压力的后期传导也同样重要。根据我近几年的摸索、分析，如果解决了水流导向的问题，那么只用4升水解决蹲便器完全置换问题、坐便器消除喷射孔、解决洗刷力极差的问题应该是有希望的，只是还有一个动能的高效传导问题尚未解决，有待人们作进一步的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能高效传导水流动能进入排污管，从而使排污管内的存水在瞬间完成整体位移、实现高效置换效果的带聚能管入口便盆。

本发明的上述技术问题是通过提供一种如下结构的带聚能管入口便盆而解决的，它包括面板、洗刷孔、上底、下底、导流板、聚能管、上半旋管、下半旋管、水封空格、排污管、水封卡、排污口组成。所述聚能管设在排污管的入口处，其长度必须在10毫米以上；所述聚能管设置在下底的延长线上，并接近水平设置；所述聚能管的横截面积与排污管横截面积相近，最粗部分不得大于排污管横截面积的40％，所述水封空格为排污管与聚能管在外部连接之间的一可见空隙。

本发明是在排污管的入口处设置一段聚能管，是根据流体力学中动能守衡和亥姆霍兹速度分解原理的实际运用。当洗刷孔洗刷完便盆之后的水汇集于下底之后，必有一股集中流向排污管入口的水流。这股带有动能的水流到达排污管入口后，如果没有这段事先基本上是空管的聚能管存在，那么，这股水流的动就要作如下分解：首先是对着上半旋管冲，动能按半旋管弧度进行分解，向下分解而得少部分力由于受下半旋管中静止水的阻碍，大部分的后续动能就只会起到抬高便盆中水面的作用，直到便盆的快装满时才有一点重力的作用向下排，在这个过程中，排污管中接收的动能很少，大部分水都只能慢慢流掉，所以置换效力就很差；如果在排污管的入口处设置了聚能管，首先这股水流是经过聚能管对着上半旋管冲，动能依然会按半旋管弧度进行分解，当向下分解而得少部分力由于受下半旋管中静止水的阻碍时，后续水就会使聚能管填满，此时的后续水会起到一个动态的关闭入口的作用并持续对管口有一股推力，使聚能管内的动能只能被迫向排污管内施压，这种动态密闭的聚能管内聚集的动能与聚能管的有效长度成正比，所以，排污管内接受的动能不断增大，流速也就加快，排污管内的存水在瞬间就基本被置换。反过来，排污管中的水迅速外排，又使聚能管内的内压减小，便底的水流就不断地对聚能管进行补充，从而实现了高效的置换。

以蹲便器为例，本发明带聚能管入口便盆与现有技术的洁具便盆相比具有如下优点：由于聚能管能起到将水流的动能比较集中地向排污管形成推动力的作用，从而使排污管中接受的动能多，进行脏物置换快。所以，它具有如下优点：第一是省水：传统洁具的便盆由于排污口向排污管内的推力较小，排污管内的流速较慢，用8升水才能过70多个聚炳烯小球；带聚能管入口的便盆只要4升水就能通过95个聚炳烯小球，还超过国家标准10个聚炳烯小球。第二是置换完全：由于带聚能管入口便盆在便盆入口处能形成较集中的力量向排污管施压，排污管内的存水会实现整体位移，那么，对脏水、脏物的置换率高，所以置换完全。而传统洁具的情况就不一样，由于推力较小，排污管内的存水会出现紊乱位移，所以置换率差。第三是有利于盆底洗刷：排污管的流速加快后，聚能管中的内压会降低，便盆底的水流更容易注入聚能管，因而便盆中水位上移少，便盆中积水较少，带有动能的水流受水的滞流作用少，那么洗刷力就相对要大得多。

从排污管的结构特征来看：传统蹲便器的便盆与排污管的连接处都为立式的漏斗形，垂直看是一个比较深的敞口，其存水深度要求是由这敞口底部的刮口高低实现的。这种设计有利于粪便直接掉入排污管入口和方便规模化生产。但这个敞口的上面是无法控制水流方向的，既使是用一块导流板把水流往下压，效果也不显著，原因是水会从两侧往上涨，从而消耗了水的动能、减弱了置换效果；本发明带聚能管入口便盆的排污管与便盆交接处中间多接了一节聚能管，这节聚能管是连接在接近水平的便盆下底的延长线上，也就是说把盆底的入口横着装得较深，垂直看破下去看不到排污管入口，只能看到盆底的延长线在往后在延伸。这支聚能管既可作为控制水流方向的作用，又使聚集的动能只能单向向后排的作用。由于蹲便器在使用性能指标中有一个存水深度要求在50毫米以上硬性要求，那么，在排污管拐弯之后，必须有一水封空格使排污管和聚能管之间隔开，以保证水封深度有一个50毫米深的水位差。

同样的原理，聚能管用于坐便器上其置换功能也有明显地提高，尤其是对于不带喷射孔的坐便器效果更为显著。

附图说明

下面将参照附图描述本发明带聚能管入口便盆的具体实施方式。

图1是本发明带聚能管入口便盆的蹲便器实施方式结构示意图

具体实施方式

图1示出了本发明带聚能管入口便盆的蹲便器的具体实施方式。它包括面板1、洗刷孔2、下底3、上底4、导流板5、聚能管6、上半旋管7、下半旋管8、水封空格9、排污管10、水封卡11、排污口12组成。除在排污管10的入口处加装了一节聚能管6，存在一外观可见的水封空格之外，其他结构和常规蹲便器结构没有区别。

我们知道，蹲便器的设计要求主要有如下几点才能达到性能要求：一是排污管10的管径必须在45毫米以上；二是水封空格9使存水深度不低于50毫米；三是便盆下底3可见的存水面积不小于85X85毫米；四是耗水11升以下能排出聚炳烯小球85个以上。

在设计中，我们能把水封卡11的高度调整到使下底3薄薄存一层水，使之达到水封面要求，将排污管10、下半旋管8、上半旋管7、聚能管6均设计为基本等粗，特别重要的是聚能管6设置方向应尽量与便盆中的主水流方向一致；导流板5的作用是当冲洗时便盆内的水位抬高后控制水流方向；水封空格9是用来调节存水深度和调节管径等粗起作用的，在产品上看就是一段空格；上底4用于调节聚能管6的位置及长短，如果面板1设计较长或者上半旋管7设计较后，也可以不要上底4。

当从面板上1上的洗刷孔2内流出来的水冲洗便盆后会集中在下底3形成一束主水流，这束水流赋有一定的动能。流至上半旋管7后要进行力的分解，少部分力作用于下半旋8内的存水，大部分会分解为抬高聚能管6内的水位。待聚能管6的水灌满，而聚能管6的入口又被后续水抵着，聚能管6内的动能就只能沿上半旋管7释放，形成较大的动能来推动排污管10向外排水。由于这些管均基本等粗，管内动能基本上恒定不变，推动力较大，所以排污管10内水会实现整体位移，从而达到瞬间置换的效果。

如果我们只设置上半旋管7或者一块导流板5就直接和排污管10连接，水流向管内分解的力量绝对不能使原有存水实现整体位移，结果是只见便盆内的水位不断上涨，聚炳烯小球总是在便盆内漂浮，便盆内的水再慢慢流掉，这样，置换效果就很差。

毫无疑问，本发明带聚能管入口便盆还可以有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构，如聚能管的异形设计、有效范围内的粗细设计、小幅度范围内的方向倾斜设计等。总之，本发明带聚能管入口便盆的保护范围还应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的交换、替代及改形。

Claims (6)

1.一种如下结构的带聚能管入口便盆，它包括面板、洗刷孔、下底、上底、导流板、聚能管、上半旋管、下半旋管、水封空格、排污管、水封卡、排污口组成。其特征在于：所述聚能管(6)设在排污管(10)的入口处，其长度必须在10毫米以上；所述聚能管(6)设置在下底(3)的延长线上，并接近水平设置；所述聚能管(6)的横截面积与排污管(10)横截面积相近，最粗部分不得大于排污管横截面积的40％；所述水封空格(9)为排污管与聚能管连接部分从外观可见的空隙。

2.根据权力要求1所述的带聚能管入口便盆，其特征在于：所述聚能管(6)的管形设计除了采用圆、椭圆、方形之外，还可采用其他不规则形状。

3.根据权力要求1所述的带聚能管入口便盆，其特征在于：所述聚能管(6)的有效长度内的管径可以前后有别，但最多不得大于排污管横截面积的40％。

4.根据权力要求1所述的带聚能管入口便盆，其特征在于：所述聚能管(6)设置在下底(3)的延长线上，并接近水平设置，可以采用带弧形的管形设计。

5.根据权力要求1所述的带聚能管入口便盆，其特征在于：所述聚能管(6)与排污管(10)外部连接部分有一可见水封空格(9)。

6.根据权力要求1所述的带聚能管入口便盆，其特征在于：所述聚能管(6)不仅适用于所有蹲便器，同样也适用于所有座便器的功能改进。