CN102482870A - 用于无水小便器的具有通气管的防虹吸存水弯 - Google Patents

Abstract

一种用于无水小便器的滤盒，具有进口隔室(78)，具有顶板(90)，该顶板与滤盒上壁(60)并且与其中的废水接收开口(64)隔开。喉管(88)，其连通进口隔室与废水接收开口，具有的面积小于顶板的面积。另外，排放段(86)接合于出口隔室(80)与外部排水道之间并且包括排水管(98)，并且与出口隔室连通并且在出口区(106)处打开以排放废水流体。三肋通道引导机构(100)形成于管中，以引导废水的流动。此外，排放段排水管(98)包括通气管(110)，其向下延伸至水平排水道的平面之上，以允许来自于外部排水道的任何空气通到出口隔室、大致低于顶板(90)，以防止任何虹吸。

Description

用于无水小便器的具有通气管的防虹吸存水弯

相关申请的交叉引证

本申请要求于2009年3月12日提交的美国临时申请No.61/210,115，和于2006年6月16日提交的美国申请No.11/812,242，标题为“UrinalCartridge with Increased Sediment Collection”和于2007年1月3日提交的No.60/878,635，标题为“Urinal Cartridge with Improved Performance”的权益。还要求均于2005年1月9日提交的美国申请No.11/032,310(2009年8月11日的现美国专利No.7,571,741)和No.11/032,508(2009年8月18日的现美国专利No.7,575,022)，以及它们要求权益的那些申请中的附属权益。

参考有关的联邦资助

不适用

参考缩微胶片附录

不适用

1.技术领域

本发明涉及液流存水弯(flow trap)，例如用在具有防止气味的油性密封剂封闭机构的免水小便器中的滤盒(cartridge)，并且具体地，为了提高液流存水弯寿命和可用性，包括减少用于作为排水道气味屏障的目的所需要的防止气味的油性密封剂的量或者体积。

2.背景技术和其他考虑的描述

虹吸是免水存水弯的重大问题。清洁人员典型地通过倾倒一桶水到存水弯上清洁各个存水弯，由此冲洗掉恶臭的废水。不幸的是，此类倾倒可能超过排水立管(drain stand)或者排水管(drain tube)接收过多的水的能力，例如通过完全充满排放或者出口隔室至其顶板，因此产生了虹吸效应，这由此从进入隔室吸取了废水和密封剂。此问题同样可能由其他情况产生，例如通过突然和繁忙的使用。不考虑情况的形式如何，密封剂损失并且失去了它的防气味能力。另外，当由于这些情况而损失密封剂时，剩余的密封剂必须足够量以作为气味屏障；然而，当进口隔室中的废水的表面区域及漂浮于其上的密封剂大部分暴露在滤盒开口下面时，这些剩余的密封剂可能，经过一段时间，变得不足以起到它的作用，并且因此降低了滤盒的使用寿命，因此导致滤盒更换的费用或者补充密封剂的可能性的提升。或者，滤盒必须含有不必要的更大量的密封剂。

发明内容

通过本发明成功地解决并克服这些及其他问题。进入隔室的顶板被降低并且喉管(throat，喉部)或者其他小的人口被定位在滤盒开口与进入隔室顶板之间，从而与现有滤盒的更大的暴露面积相比，减小了作为喉管区域的气味屏障所需的密封剂的面积。另外，通气管被包含在排水立管或者管中。此外，排水立管中的肋促进了废水或者尿的流动或者沟流。

通过降低进入隔室上的顶板，实际上将其定位成稍微低于排放隔室(discharge compartment)中的排水立管的溢出平面(overflow level)，这样除了在进入开口下面的小面积之外，在密封剂上可能具有很少或者没有空气。这减少了气味，因为具有更小的暴露液体面积。

排水立管的面积增加以减少阻塞。朝向存水弯的中心存在更大的表面或者溢流面积，废水从那里进入，这降低了废水在溢过边缘之前所能到达的高度；这还降低了废水覆盖排水立管的整个表面的机会。

进入存水弯的入口被增大而不被分隔，并且因此，更不易于卡住头发。

排水立管的溢出端远离中心向上成一角度，与具有水平表面的现有部件相比。成角度避免了当排水立管的顶部完全被流体覆盖时(例如倾倒一桶的量)可能产生的虹吸。废水被强迫达到恰好高于溢出平面的高度以完全或者至少更好地用水充满开口并且降低或者消除任何气穴。

通道引导件(优选地数量是三个)位于排水立管的内部，在靠近存水弯中心的一侧上，其中中间引导件比其他的短(未达到底部)。存水弯典型地与水平排水道一起使用，水平排水道恰好位于存水弯底部的下面。引导废水流朝向中心，远离靠近存水弯中心的排水立管的壁，使废水持续流向排水道的中心并且不会在壳体的底部上沉积沉淀物，沉淀物会积累并且阻塞部件。未到达底部的中间引导件还实现了其他功能，其使得两股液流一起流向中心。

将排水立管与通气管分隔的壁向下延伸直到恰好位于通气管外壁以下。

通过在水流上产生“窗口”以接触排水道管线中存在的来自于管子气阱(pipe air trap)的气流，虹吸被避免。

通气管允许来自于排水道的空气通到排放隔室的上部部分，恰好低于顶部，因此，即使废水覆盖排水立管的开口，空气仍能够进入并且防止虹吸。

排水通道的扩大降低或者消除了排水管中的阻塞。

将通过以下对示例性实施方式及其附图的说明，公开其他目的和优点以及对本发明的更彻底的理解。

附图说明

图1是本发明中具体化的小便器滤盒的透视图，朝其顶部向下观察；

图2是图1中所描绘的小便器滤盒的透视图，朝其底部向上观察；

图3是如图1和2中所描绘的小便器滤盒的剖开横截面透视图；

图3A是如图1和2中所描绘的小便器滤盒的剖开横截面透视图，与图3中所示出的成不同角度；

图4是图1和2中所示出的小便器滤盒的侧视图；

图5是如图4中所示出的旋转90°的小便器滤盒的侧视图；

图6是如图5中所示出的旋转180°的小便器滤盒的侧视图；

图7是如图4中所示出的旋转180°的小便器滤盒的侧视图；

图8是图4中所描绘的滤盒的俯视图；

图9是沿图8的剖开线9截取的滤盒的详细视图；

图10是图4中所描绘的滤盒的仰视图；

图11是图4中所示出的滤盒的横截面视图，沿其线11-11剖开；

图11A是沿图11的剖开线11A切开的滤盒的详细视图；

图12是沿图11的剖开线12截取的滤盒的详细视图；

图13是沿图11的剖开线13截取的滤盒的详细视图；

图14是图7中所示出的滤盒的横截面视图，沿其线14-14剖开；

图15是图10中所示出的滤盒的横截面视图，沿其线15-15剖开；

图16是沿图15的剖开线16截取的滤盒的详细视图；

图17是先前描绘的小便器滤盒的顶部的透视图，朝其顶部向下观察；

图18是先前描绘的小便器滤盒的顶部的透视图，朝其顶部向下观察，类似于图17中所示出的，但由其旋转90°；

图19是先前描绘的小便器滤盒的顶部的透视图，在其下侧向上观察；

图20是滤盒顶部的侧视图；

图21是沿图20的线21-21截取的滤盒顶部的横截面视图；

图22是滤盒顶部的俯视图；

图23是沿图22的线23-23截取的滤盒顶部的横截面视图；

图24是沿图23的剖开线24截取的滤盒的详细视图；

图25是类似于图21中示出的滤盒顶部的底视图但并非横截面；

图26是沿图25的线26-26截取的滤盒顶部的横截面视图；

图27是沿图25的线27-27截取的滤盒顶部的横截面视图；

图28是沿图26的剖开线28截取的滤盒顶部的详细视图；

图29是先前描绘的小便器滤盒的底部的透视图，朝其顶部向下观察；

图30是图29中所描绘的小便器滤盒底部的透视图，但由其旋转某一角度，朝其顶部稍微向下观察；

图31是图29中所描绘的小便器滤盒底部的透视图，但由其旋转某一角度，朝其顶部基本上向下观察；

图32是图29中所描绘的小便器滤盒底部的透视图，朝其底部向上观察；

图33是滤盒底部的侧视图，类似于图30中观察并且从其所描绘的视角略微地旋转；

图34是滤盒底部的俯视图；

图35是沿图33的线35-35截取的滤盒底部的横截面视图；

图36是沿图35的线36-36截取的滤盒底部的横截面视图；

图37是沿图36的线37截取的滤盒底部的详细视图；

图38是沿图35的线38截取的滤盒底部的详细视图；

图39是沿图34的线39-39截取的滤盒底部的横截面视图；

图40是沿图34的线40-40截取的滤盒底部的横截面视图；

图41是沿图34的线41-41截取的滤盒底部的横截面视图；以及

图42是沿图34的剖开线42截取的滤盒底部的详细视图。

具体实施方式

相应地，如图1-18中所示出的，滤盒50，例如能够被插入小便器壳体内，包括顶部或者顶部部分52和底部或者底部部分54。此类滤盒有时被称为“油封防排水道气味存水弯(oil sealant preserving drain odor trap)”。滤盒50能够被用作用于尿或者其他一般流体废弃产物的液流存水弯。如图3、11和11A中所示出，废水55(例如其中具有尿的流体)和漂浮在废水上的油性液体气味密封剂57被容纳在滤盒中，如上面引用的申请No.11/812,242、No.60/878,635、No.11/032,310和No.11/032,508中所描述的。

还参照图19-28，顶部部分52具有由管状壁56限定的圆柱形构造，在其下端处终止于开口58并且在其上端处终止于顶壁60。顶壁从其外边缘向下倾斜到达一个平坦的(大致是水平平坦的)中心部分62，其中布置有一个进入开口64(见，例如，图1、3、3A、8、17、18、22和23)以作为尿入口。孔66中心定位于中心部分62中。顶部部分60进一步设置有三个键68，其中一个68’能够与其他两个长度不同(例如，见图1-6)，以达到在小便器中合适地放置并且定向滤盒50的目的，如美国专利No.6,644,339中更全面描述的。

顶壁60设置有凹入部70，例如图5和11中示出的，位于其外周边以接纳密封件，例如O形环密封件72。

顶部部分52的顶壁60进一步设置有开口74(例如，见图1、8、11、17和23)，其作为与滤盒50的内部连通的通气孔。在一个开口开始被阻塞的情况下(例如当小便器处于使用状态时被蒸发后的尿残留物阻塞)，这里将至少有一个保持打开。开口74还提供了一种手段，通过它工具能够被插入其中以达到将滤盒插入小便器和将滤盒从小便器移走的目的，同样如美国专利No.5,711,037和No.6,425,411和美国公开No.2005/0229297中所描述的。

如在图3、3A、11、14、19、23和25中最佳示出的，顶部部分52的内部被弓形竖直分隔件(vertical separator，垂直分隔件)76分割成两个隔室，分别是进口隔室78和出口隔室80(见图19、21和23)。竖直分隔件76以任何适当的方式被紧固或者模铸到管状壁56的内表面和顶壁60的下侧。竖直分隔件的底端终止于一端或者末端(terminus)82(见图11、12和16)，其被布置成连接至挡板84。当顶部部分52和底部部分54被放置在一起并且底部部分54的排放段86(图10、11、14、29-36、39、40和42)延伸进入出口隔室80，进口隔室78与出口隔室80具有大致相等的容积。重要的是隔室容积被做成尽可能相等，以确保竖直分隔件76的两侧上的压力在滤盒使用期间保持相等。这些等效作用的压力帮助最小化虹吸，或者可替换地，最大程度阻止隔室之间的虹吸，并且特别重要的是，阻止从进口隔室向出口隔室吸取密封剂。因此，滤盒的可用寿命通过避免其过早失效而得到提高。或者，对于液体流动的任何阻碍被最小化。

与前述申请No.11/812,242、No.60/878,635、No.11/032,310和No.11/032,508不同，如图1、3、8、9、11和11A中示出的，滤盒50实质上通过单一入口64通向其外部(并且，通向较小范围，经由孔66)，入口通过喉管88与废水进口隔室78连通(例如，见图3、11、11A、15、19、21、23、25、27、和28)。单一入口64设置有月牙形状，这目的在于降低头发被卡在入口中的机会，与具有栅栏的多口入口相比。另外，如图3-6、11、11A、15、17、23、29、30和33中描绘的，进口隔室78在其上侧被顶板90封闭。此进口隔室上的顶板已经被降低，与现有滤盒不同，因此它比排放隔室中的排水立管的溢流平面略微低。因此，这里除了入口开口下面的小区域之外，在密封剂上不存在空气，并且少量密封剂57留存在喉管88中。另外，即使在喉管中不存在密封剂以作为气味屏障，喉管中仅存在暴露在滤盒外部的空气中的小面积的废水55，并且因此，气味更少有机会散发到滤盒外面的环境中。

底部部分54，如图3、11、和29-42中所描绘的，包括盘92和从盘向上延伸的排放段86。盘包括周边壁94，周边壁终止于边缘96(例如，见图36和37)，如图11、13和16中进一步可见的，其提供与管状壁56在其下端开口58处的舌榫-凹槽接合，以提供顶部部分52与底部部分54之间的流体密封接合。盘92的内表面成圆形以防止尖锐角并且是光滑的以增强液体流动并且阻止物质和细菌或者其他废物的积累。

向上延伸的排放段86，其如上所述延伸进入顶部部分52的出口隔室80，包括(见图3、11、12、29、31、32、34、35、39、40和42)管98，该管与出口隔室80连通，并且在盘92中的出口区(exit port area)106处打开(图2、3、7、11、13、30、33、35、39和42)，以便将流体(例如，废水流体和其他不需要的物质)从出口隔室排放至排水道。如图2、7、10、11、14、29、31、32、34、35、38、39和42中描绘的，通过形成在管98的壁上的三个竖直延伸的肋或者通道引导件100实现定向的流体流动。通道引导件定位于排水立管的内部，靠近存水弯中心的一侧上，其中中间引导件100’(例如，见图2、33和39)比其他引导件短，并且未到达底部。这样的存水弯典型地与水平排水道一起使用，水平排水道恰好位于存水弯底部的下面。通过这样引导废水流朝向中心，远离靠近存水弯中心的排水立管的壁，使废水持续流向排水道的中心，这有助于避免沉淀物沉积在壳体的底部上，否则沉淀物将积累并且阻塞滤盒。另外，由于中间引导件并未到达底部，两股液流倾向于一起流向排水道的中心。

如图10、11、13、14、29、31、34、35和42中示出的，壁108被铸造在排放段86内以将其分隔成排水立管(排水管98)和通气管110，通气管向下延伸恰好至水平排水道(排水管98)的平面之上。通气管避免了虹吸，通过在水流上产生“窗口”以接触存在于排水道管线中来自于管子气阱的气流。特别地，通气管允许空气从排水道通到排放隔室的上部部分(恰好低于顶部或者顶板90)，因此即使废水覆盖排水立管的开口，空气仍能够进入并且防止虹吸。

键102和键槽104(见图11、13、14、19、21、26、29-31、33-35和42)被分别设置在管状壁56的内表面上和向上延伸的排放段86的背面上。键和键槽被布置用来提供顶部部分52和底部部分54之间的定向和恰当对准，并且通过键68与小便器的定向机构，将出口区106邻近外部排水道放置。

虽然已经相对本发明的具体实施方式对本发明进行了描述，但是应当认识到，能够在不背离本发明的精神和范围的情况下，对其进行各种变化和修改。

Claims (14)

1.在一种废水滤盒中，所述废水滤盒具有上壁(60)、其中的用于接收废水的开口(64)、大致位于所述开口下面的用于从所述开口接收废水的进口隔室(78)以及容纳于所述进口隔室中的密封剂，所述密封剂能够漂浮在其中的废水上并且其被布置成作为外部排水道和其他气味的屏障，改进包括：

用于所述进口隔室(78)的给定面积的顶板(90)，所述顶板与所述上壁(60)并且与废水接收开口(64)隔开；以及

将所述进口隔室与所述废水接收开口连通的喉管(88)，所述喉管的面积小于所述顶板的面积，

借此由所述喉管容纳的作为所述屏障的密封剂的量少于漂浮在所述进口隔室中的废水上的位于所述顶板下面的密封剂的任何其他量。

2.根据权利要求1所述的改进，其中所述密封剂横向扩展超过所述喉管，从而密封剂的大部分表面没有暴露于空气。

3.根据权利要求1所述的改进，进一步包括：

出口隔室(80)，用于将废水从所述进口隔室传输至外部排水道。

4.根据权利要求3所述的改进，进一步包括接合于所述出口隔室与所述外部排水道之间的排放段(86)、布置在所述排放段中并且将所述排放段分隔成排水管(98)和通气管(110)的壁，所述通气管大致向下延伸至水平排水道的平面之上，借此所述通气管允许来自于所述外部排水道的任何空气通到所述出口隔室、大致低于所述顶板(90)，从而废水能够覆盖所述排水管的开口，该空气被允许进入并且防止虹吸。

5.根据权利要求3所述的改进，进一步包括：

排放段(86)，所述排放段接合于所述出口隔室与所述外部排水道之间，并且所述排放段包括具有围绕中心的壁并与所述出口隔室(80)连通的排水管(98)并且在出口区(106)处打开以便将废水流体从所述出口隔室排放至所述排水道；以及

通道引导机构(100)，形成于所述管内，引导废水的流动朝向所述排水管中心，并且远离所述排水管壁，借此使废水持续朝向所述排水管中心流动以避免废水中所含有的任何沉积物的沉积。

6.根据权利要求5所述的改进，其中所述通道引导机构包括三个竖直延伸的肋，其中所述肋的中间一个比外部的所述肋短，从而引导废水流朝向所述排水管中心并且远离其壁。

7.一种废水滤盒，包括：

进口隔室，用于接收废水；

出口隔室，具有末端，用于将废水从所述进口隔室传输至外部排水道；以及

排放段(86)，接合于所述出口隔室与所述外部排水道之间，壁布置于所述排放段中并且将所述排放段分隔成排水管(98)和通气管(110)，所述通气管大致向下延伸至水平排水道的平面之上，借此所述通气管允许来自于所述外部排水道的任何空气通到所述出口隔室、大致低于所述顶板(90)，从而废水能够覆盖所述排水管的开口，该空气被允许进入并且防止虹吸。

8.根据权利要求7所述的改进，进一步包括：

排放段(86)，所述排放段接合于所述出口隔室与所述外部排水道之间，并且所述排放段包括具有围绕中心的壁并与所述出口隔室(80)连通的排水道(98)并且在出口区(106)处打开以便将废

水流体从所述出口隔室排放至所述排水道；以及

通道引导机构(100)，形成于所述管中，引导废水的流动朝向所述排水管中心，并且远离所述排水管壁，借此使废水持续朝向所述排水管中心流动以避免废水中所含有的任何沉积物的沉积。

9.根据权利要求8所述的改进，其中所述通道引导机构包括三个竖直延伸的肋，其中所述肋的中间一个比外部的所述肋短，从而引导废水流朝向所述排水道中心并且远离其壁。

10.根据权利要求1所述的改进，其中所述密封剂层紧靠所述顶板平齐扩展并且进入所述喉管。

11.根据权利要求1所述的改进，其中，在缺乏所述密封剂作为气味屏障时，所述喉管的面积，作为包含废水的同样面积，将允许仅使此废水面积暴露于所述滤盒外部的空气，并且因此，将使气味散发至滤盒外部环境的机会更小。

12.在一种废水滤盒的改进中，所述废水滤盒具有上壁(60)、其中的用于接收废水的开口(64)、大致位于所述开口下面的用于从所述开口接收废水的进口隔室(78)以及容纳于所述进口隔室中的密封剂，所述密封剂能够漂浮在其中的废水上并且其被布置成作为外部排水道和其他气味的屏障，一种用于节约液体气味密封剂的量的方法，包括步骤：

将所述进口隔室(78)的给定面积的顶板(90)与所述上壁(60)并且与废水接收开口(64)隔开；以及

通过喉管(88)将所述进口隔室与所述废水接收开口连通，所述喉管的面积小于所述顶板的面积，

从而由所述喉管容纳的作为所述屏障的密封剂的量少于漂浮在所述进口隔室中的废水上的位于所述顶板下面的密封剂的任何其他量。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括使所述密封剂层紧靠所述顶板齐平扩展并且进入所述喉管的步骤。

14.根据权利要求12所述的方法，在缺乏所述密封剂作为气味屏障时，进一步包括使废水的面积限定于所述喉管的面积的步骤，从而允许仅使此废水面积暴露于所述滤盒的外部，并且相应地，使气味从所述滤盒逸出的机会更小。

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