CN102713095B - 马桶冲水装置和冲水程序 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马桶(10)，其具有能够以用户可选择的短冲水程序或长冲水程序操作的电子冲水装置。所述长冲水程序包括预冲洗循环和冲洗循环，其中供水阀(54)和冲水阀(26)均打开和关闭两次，它们的第一次打开和关闭均在所述预冲洗循环过程中，而另一次在接下来的冲洗循环过程中。边沿供水阀和冲水阀在预冲洗循环和冲洗循环过程中是打开的，而在每个循环的开始和终止时是关闭的。电子控制器(28)控制阀以及供水控制构件的操作。还可以包括水位传感器(48、66)，以向控制器提供反馈，例如防止溢出的状况。

Description

马桶冲水装置和冲水程序

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦资助研究的声明

无。

技术领域

本发明涉及卫生洁具，例如马桶。特别地，本发明涉及用于马桶的冲水装置和冲水程序。

背景技术

传统的马桶使用单一的机械式冲水程序，以将污物从马桶的桶体排出，对马桶进行冲洗，并有可能对水箱再次注水。简单的机械构件(例如，重力操作的挡板阀和浮体控制的进水阀)通常用于控制水经过桶体的流动以及对水箱的注水。使用此类简单的机械式冲水装置的缺点是，在少量污物的情况下造成水的浪费，以及在大量污物的情况下对桶体不充分或不稳定的冲洗。

人们已经对传统的马桶不断地作出了很多修改和改进。例如，已经设计出一些带有可电动控制的冲水、冲洗和注水构件的马桶，例如参见美国专利5,548,850和6,332,229。这些专利还公开了带有交替冲水程序的马桶。并且已经使用喷射构件实现了更加有力的冲洗行为，例如美国专利2,715,228所公开的。然而到目前为止，传统马桶的冲水控制构件和程序在污物量变化的情况下经常不足以获得高效且充分的冲水。

由此，对带有先进的冲水装置和程序的马桶存在着需求，以更好地解决现有马桶的问题。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种马桶，其具有带桶体出口的桶体和带边沿出口的边沿。冲水阀操作为控制经过所述桶体出口的流动。边沿供水阀操作为控制进入桶体边沿的流动。所述马桶在冲水程序过程中经过所述桶体冲水，在所述冲水程序中，所述边沿供水阀和所述冲水阀均打开和关闭两次，第一次在预冲洗循环过程中而下一次在冲洗循环过程中。所述边沿供水阀和所述冲水阀在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止时关闭，并在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止之间打开。

在另一方面，本发明提供了所述的马桶，其能够选择性地在第一冲水程序和第二冲水程序中操作。所述第一冲水程序包括一预冲洗循环，通过将所述边沿供水阀和所述冲水阀打开和关闭一次，所述马桶在所述预冲洗循环中使水冲过所述桶体。所述第二冲水程序包括所述预冲洗循环及一冲洗循环，在所述第二冲水程序中，所述边沿供水阀和所述冲水阀均打开和关闭两次，第一次在预冲洗循环过程中而下一次在冲洗循环过程中。

在又一方面，本发明提供了用于马桶的冲水程序，其包括为同一冲水事件启动预冲洗循环并且接下来启动冲洗循环。所述预冲洗循环包括：打开所述供水阀，以使水流向所述边沿并使水经过所述边沿出口进入所述桶体；打开所述冲水阀，以使所述桶体经过所述桶体出口排空；以及关闭所述冲水阀。所述冲洗循环包括：打开所述供水阀，以使水流向所述边沿并使水经过所述边沿出口到达所述桶体；打开所述冲水阀，以使所述桶体经过所述桶体出口排空；以及关闭所述冲水阀和所述供水阀。

为提高冲水性能，所述冲水程序，特别是所述冲洗循环可以进一步包括使用喷射器，以增加冲洗水进入所述桶体的流速。

另外，马桶可以包括电子控制器，其控制所述冲水阀和所述边沿供水阀的打开和关闭操作。除了边沿供水，所述电子控制器能够控制容器供水装置(例如马桶水箱)的注水和从容器供水装置的输出流量。此外，水位传感器(例如，安装在桶体和/或供水容器中)能够连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送桶体水位输入信号和容器水位输入信号，并由此控制桶体和容器中的注水水位。

由此，本发明提供了先进的电子控制的马桶，其提供了改进的冲水。为了在少量污物的情况下节水，所述马桶能够以快或短的冲水模式工作，其中桶体简单地由来自桶体边沿的水冲洗。对于较多污物的情况，用户能够选择长冲洗模式或二重冲洗模式，其中桶体利用来自边沿的水预冲洗以排出污物，并且接着再次冲洗，这次利用可以由喷射器辅助的边沿的水。为此，电子控制器在预冲洗循环过程中将边沿供水阀和桶体冲水阀打开和关闭一次，而在常规的冲洗循环过程中进行第二次打开和关闭。由此，在单个冲水事件过程中完全打开和关闭这些阀两次。可以设置附加的电子控制器和传感器，以进一步使冲水操作自动化并对冲水操作进行管理。

本发明上述及其他的优点将从下文的描述中显现出来。在描述中参照了附图，附图构成描述的一部分，并且在附图中通过示例的方式示出了本发明的优选实施例。

附图说明

图1是根据本发明的马桶的立体图，其中马桶的盖子被放下；

图2是图1的马桶的立体图，其中马桶的盖子被掀起；

图3是马桶的侧视图，其中以虚线示出了桶体、排污通道和管件；

图4是马桶沿图1的线4-4的侧面剖视图；

图5是马桶沿图1的线5-5的侧面剖视图；

图6是图1的马桶的一些内部管件的前下左视图；

图7是图1的马桶的管道的简化示意图；

图8是用于图1的马桶的长冲水程序的流程图；以及

图9是用于图1的马桶的短冲水程序的流程图。

具体实施方式

现在参照图1至图5，示出了设置为具有两个冲水程序的马桶10。尽管冲水程序的细节将在下文详细描述，然而首先对马桶10的构件及其连接作一概述，以提供用于冲水程序的结构环境。尽管示出了两体式模块化构造，然而应当理解，马桶10不必是模块化的设计并且可以是更加常规的马桶装置。据此，模块化的装置只是可以使用下述冲水程序的马桶的一个示例。

最佳地如图1和图2所示，马桶10包括前方的盆体12和后方的背箱部14。在示出的实施例中，马桶10设计为模块化的装置，通常来说，其后方的背箱部14支撑和/或容纳马桶10的很多功能性构件，而前方的盆体12是多种可能的前侧附接装置之一，其适于连接至后方的背箱部14。由于可以制造不同的前侧附接装置，因此马桶10可以呈现多种外观(使用单一的后方的背箱部14)。此外，后方的背箱部14可构造为容纳多种构件，这些构件为马桶提供辅助功能，例如冲洗器棒(bidet wand)、自动座和/或盖子升起机构、空气循环功能、音乐配件等。

前方的盆体12包括桶体16，从位于所述桶体16顶部的桶体边沿18延伸至靠近桶体16底部的桶体开口20。桶体边沿18包括通道22(最佳地如图4所示)，所述通道22选择性地接纳水，所接纳的水可以接着在冲水程序中经由桶体边沿18的下侧中的孔或边沿开口进入桶体16。桶体开口20可以通过冲水阀26(位于桶体开口20和排污通道24之间)与排污通道24选择性地连通。

冲水阀26由控制板28(例如控制器或电动控制，并且示意性地如图7所示)以机电方式控制，所述控制板28位于马桶10后方的背箱部14中。该控制板28电连接至马达30，所述马达30经由联动装置32(例如带或链)机械连接至冲水阀26。当马达30驱动联动装置32时，冲水阀26可以从打开位置启动至关闭位置或者相反。在图3和图4所示的关闭位置，冲水阀26的弓形表面34形成关于桶体16底部的桶体开口20的密封，使得位于桶体16中的任何水和污物大体保持在桶体16中。接着，在打开位置(未示出)，冲水阀26从关闭位置可旋转地启动，以消除桶体16和排污通道24之间的密封，使得桶体16的内容物能够从桶体16进入排污通道24(例如，在冲水操作过程中)。尽管示出的是可旋转的冲水阀26，其他类型的阀也可以用于选择性地使得桶体16与排污通道24流体连通。

排污通道24是管状的通道，其在桶体16下方并且向后以斜着的S形从桶体开口20蜿蜒至排污通道的端部36，所述端部36连接至地板中的开口，所述开口连接至污水管线(未示出)或类似装置。排污通道24的几何形状使得排污通道24靠近冲水阀26的第一支段38向下延伸至一凹陷处40，排污通道24的第二支段42从所述凹陷处40向上延伸至一堰(weir)44，而排污通道24的第三支段46从所述堰44向下延伸，以连接至地板中的所述开口。为防止截留的下水道气体从污水管线漏到桶体16(以及马桶10周围的空气)中，水将被留在凹陷处40和堰44之间的空间中，以在排污通道24中形成水密封。

水位传感器48(示意性地如图7所示)也可以连接至桶体16，以探测桶体16中的水位。水位传感器48可以电连接至控制板28，以经由信号指示桶体16中的水的当前状态(例如，桶体16中的水位)。水位传感器48可以用于探测桶体16中的水位，并且可以用于在冲水程序中、注水步骤过程中，或者在排污通道24或类似装置中的堵塞物阻止水从桶体16排空的情况下停止向桶体16供应水。

现在进一步参照图5、图6和图7，后方的背箱部14支撑并容纳用于执行冲水程序的管道。在源头处开始，供水装置50(示意性地如图7所示)向其他管件提供水。供水装置50经由入口管线52与马桶10连接，入口管线52从马桶10后方的背箱部14的后面接入。入口管线52连接至电磁阀54。电磁阀54可以由控制板28进行电动控制，以选择性地使入口管线52经由水箱注水管线58(即注水器)与水箱56流体连通，或者经由边沿管线60与桶体边沿18流体连通。边沿管线60与桶体边沿18在边沿管线60的端部68经由插入式连接(spud connection)或类似装置流体连通。尽管图3至图6示出了单个电磁阀54，然而如图7示意性所示，也可以使用独立的边沿供水阀54a和注水阀54b。

显然，水箱56(或者供水容器)也与边沿管线60经由喷射管线62连通，喷射管路62连接至边沿管线60，以形成喷射器64。当水从水箱56对正在经由边沿管线60提供的水进行补充时，该喷射器64可以辅助向边沿18提供特别强的水流。

另外，浮控开关66可以位于水箱56中。当水箱56中的水位超过预定的阈值水平时，通常引起浮控开关66的一部分在水箱56中上升，浮控开关66的一部分的这种位移可以引起截止阀的关闭(可能通过浮控开关66和所述截止阀之间直接的机械连接，或者通过向操作截止阀的控制板28发送电信号)，截止阀暂时关闭来自其他管件的供水50。

参照图7，可以概述控制板28向多个构件的连接。关于桶体16，控制板28可以电连接至水位传感器48以及控制冲水阀26的打开或关闭状态的马达30。关于后方的背箱部14中的管件，控制板28电连接至电磁阀54(在图7中示出为单独的边沿供水阀54a和注水阀54b)，电磁阀54控制从供水装置50进入水箱56和进入边沿18的水流。另外，控制板28可以经由浮控开关66接收水箱56中的水位状态的情况。尽管前面没有说明，控制板28还电连接至短冲水按钮70和长冲水按钮72。当然，这些可以是多种类型的控制器、开关、按钮或类似装置中的任意，而不只是按钮。短冲水按钮70和长冲水按钮72可以用于启动短冲水程序或长冲水程序，现在对此进行描述。

现在参照图8，示出了长冲水程序800。根据步骤802，长冲水程序800在长冲水按钮72被按下时开始。一旦控制板28探测到长冲水按钮72的操作，控制板28指示多个构件执行桶体16的预冲洗、冲洗和注水。

根据步骤804，预冲洗循环以控制板28指示边沿供水阀54a打开并且接着关闭而开始，以对桶体16进行预冲洗。该预冲洗循环可以去除碎片，例如，粘在桶体16在注水管线上方的壁上的卫生纸。只有少量的水将会用于执行桶体16的预冲洗。

接着根据步骤806，冲水阀26打开，以从桶体16去除污物，此时边沿供水阀54a保持关闭。这是短暂的、经济的用水步骤，其从桶体16去除了污物。接着根据步骤808，冲水阀26关闭，以密封桶体16的桶体开口20。

一旦预冲洗循环完成，则冲洗循环开始。在冲水阀26关闭后，边沿供水阀54a打开(根据步骤810)，以启动桶体冲洗循环。在足量的水已经被引入桶体16后，冲水阀26打开(根据步骤812)，以在冲洗循环过程中将积累的水从桶体16排出。尽管冲水阀26是打开的，然而水可以继续被供应至边沿18以冲洗桶体16。在一段时间后，冲水阀26关闭(根据步骤814)以密封桶体16，并且边沿供水阀54a关闭(根据步骤816)以终止桶体清洗循环。

显然，尽管边沿供水阀54a是打开的并且其经由边沿管线60向边沿18供水(在预清洗循环或清洗循环过程中)，然而喷射器64可以用于增加水被供应至边沿18的速率。由于从水箱56经由喷射管线62引至边沿管线60的水增加了冲洗水进入桶体边沿18的速率，因此水被更快地供应并且其方式对于冲洗桶体16更加的有效和经济。在更高的流速下，能够更快地进行更好的桶体清洗，并且比没有喷射器冲水机构使用更少的水。

在桶体清洗循环完成后，则注水循环开始对桶体16重新注水，用于马桶10的再次使用。在注水循环过程中，注水阀54b是打开的并且接着关闭(根据步骤818)，以向水箱56供水(水可能已经在预清洗和清洗循环过程中部分或完全减少)并且对桶体16重新注水。注水阀54b在桶体16和水箱56重新注满前保持打开。桶体16和水箱56中的水位的确定可以分别由水位传感器48和浮控开关66确定。当然，对于桶体重新注水的停止条件可能基于水位传感器48和浮控开关66中的一个或两个，或者可以基于一些其他的传感器或定时机制。

应当理解，在注水循环中，边沿供水阀54a可以关闭，由此，水进入桶体16的流速可以比预清洗和/或清洗循环更低。当然，根据特定的管道结构，使用附加的桶体注水阀或者通过使用边沿供水阀54a(单独地或者与注水阀54b结合)可以实现桶体重新注水。

参照图9，示出了短冲水程序900，其通常可以用于从桶体16清除轻的或少量的污物，例如尿或少量的卫生纸。根据步骤902，在按下短冲水按钮70时，短冲水程序900开始。首先发生预清洗循环，其中边沿供水阀54a打开并且接着关闭(根据步骤904)，以向边沿18供应少量的水并且从桶体16的壁清除任意污物或碎片。接着，冲水阀26打开，以从桶体16经由排污通道24去除水和污物(根据步骤906)。在从桶体16去除了水和污物后，冲水阀26关闭(根据步骤908)。注水阀54b接着打开和关闭，以在桶体16和水箱56中重新注水(根据步骤910)。当然，如上所述，可以通过打开注水阀54b，或者通过打开一个或多个其他的阀来进行重新注水的步骤，以对水箱56和桶体16注水。

由此，公开了能够执行两个冲水程序的马桶。这两个冲水程序中较长的设计为从桶体去除固体污物或类似物。这两个冲水程序中较短的设计为从桶体去除轻的污物或类似物。考虑到节水的益处，这些冲水程序旨在使用适宜的水量来完成即将到来的任务。

此外，这些冲水程序可以使用预清洗循环，预清洗循环有助于更加经济地使用冲水程序的水。与传统的冲水循环(其可以使水经由边沿连续供应至桶体，而水从桶体开口连续排出)相比，边沿供水阀54a可以打开和关闭，以提供最初的水量，从而对壁进行预冲洗，并且接着在桶体已经排空后再次打开。通过在预清洗循环和接下来的清洗循环之间关闭边沿供水阀，在冲水循环中使用的水量得以减少。

尽管已经示出了本发明具体的实施例，然而落在本发明的广度和范围内的多种变型对于本领域技术人员将是显而易见的。例如，一个或多个喷射装置可以帮助从桶体排出水和污物。由此，应当根据下述权利要求来理解本发明的全部范围。

工业应用性

本发明公开了一种卫生洁具，例如马桶，其具有先进的冲水控制装置和程序，提供了经济的用水和对桶体充分的冲洗。

Claims (18)

1.一种马桶，包括：

桶体，其具有桶体出口和带有边沿出口的边沿；

能够操作为控制经过所述桶体出口的流动的冲水阀；以及

能够操作为控制进入桶体边沿的流动的边沿供水阀；

其中所述马桶在冲水程序过程中经过所述桶体冲水，在所述冲水程序中，所述边沿供水阀和所述冲水阀均打开和关闭两次，第一次在预冲洗循环过程中而下一次在冲洗循环过程中，所述边沿供水阀和所述冲水阀在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止时关闭，并在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止之间打开。

2.根据权利要求1所述的马桶，其中所述冲洗循环包括喷射器，以增加冲洗水进入所述桶体的流速。

3.根据权利要求1所述的马桶，进一步包括电子控制器，该电子控制器在预冲洗循环过程中和冲洗循环过程中打开和关闭边沿供水阀和冲水阀。

4.根据权利要求3所述的马桶，进一步包括供水容器，所述供水容器具有能够由所述电子控制器操作的注水器。

5.根据权利要求4所述的马桶，进一步包括水位传感器，所述水位传感器安装在所述桶体中并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送桶体水位输入信号。

6.根据权利要求5所述的马桶，进一步包括供水传感器，所述供水传感器安装在所述供水容器处并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送容器水位输入信号。

7.一种马桶，包括：

桶体，其具有桶体出口和带有边沿出口的边沿；

能够操作为控制经过所述桶体出口的流动的冲水阀；

能够操作为控制进入桶体边沿的流动的边沿供水阀；以及

控制器，该控制器在预冲洗循环过程中将边沿供水阀和冲水阀打开和关闭一次，以及在常规的冲洗循环过程中将边沿供水阀和冲水阀打开和关闭一次；

其中所述边沿供水阀和所述冲水阀在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止时关闭，并在所述预冲洗循环和冲洗循环的开始和终止之间打开。

8.根据权利要求7所述的马桶，还包括喷射器，以于预冲洗循环或冲洗循环过程中在边沿供水阀打开时增加水被供应至边沿的速率。

9.根据权利要求7所述的马桶，其中所述控制器为电子控制器。

10.根据权利要求9所述的马桶，进一步包括供水容器，所述供水容器具有能够由所述电子控制器操作的注水器。

11.根据权利要求10所述的马桶，进一步包括水位传感器，所述水位传感器安装在所述桶体中并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送桶体水位输入信号。

12.根据权利要求11所述的马桶，进一步包括供水传感器，所述供水传感器安装在所述供水容器处并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送容器水位输入信号。

13.一种用于马桶的冲水程序，所述马桶具有带桶体出口的桶体和供水阀，所述桶体出口能够由冲水阀封闭，所述供水阀用于控制流向具有边沿出口的边沿的水流，所述边沿出口与所述桶体连通，所述冲水程序包括：

启动预冲洗循环，包括：

打开所述供水阀，以使水流向所述边沿并使水经过所述边沿出口进入所述桶体；

打开所述冲水阀，以使所述桶体经过所述桶体出口排空；

关闭所述冲水阀；

关闭所述供水阀；

启动冲洗循环，包括：

打开所述供水阀，以使水流向所述边沿并使水经过所述边沿出口进入所述桶体；

打开所述冲水阀，以使所述桶体经过所述桶体出口排空；

关闭所述冲水阀；以及

关闭所述供水阀。

14.根据权利要求13所述的冲水程序，其中所述冲洗循环进一步包括使水经过喷射器进入所述桶体。

15.根据权利要求13所述的冲水程序，其中所述马桶包括电子控制器，并且其中所述冲水阀和所述边沿供水阀由所述电子控制器操作，以便打开和关闭。

16.根据权利要求15所述的冲水程序，进一步包括供水容器，所述供水容器具有能够由所述电子控制器操作的注水器。

17.根据权利要求16所述的冲水程序，进一步包括水位传感器，所述水位传感器安装在所述桶体中并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送桶体水位输入信号。

18.根据权利要求17所述的冲水程序，进一步包括供水传感器，所述供水传感器安装在所述供水容器处并连接至所述电子控制器，用于向所述电子控制器发送容器水位输入信号。