CN104141339A - 紧凑型节水坐便器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紧凑型节水坐便器，其包括：陶瓷主体，其包括外壳体、污物池与排污管路，污物池上端部设有冲水腔，外壳体上设有踩踏台阶，外壳体上固定有进水阀；蓄能储水筒，其筒体、端盖、无杆活塞及推力弹簧构成，端盖上设有补水接头；按压式冲水阀，其固定于端盖的前侧，阀体上设有进水端、冲水接头及压杆，进水端与蓄能储水筒的内腔相通，冲水接头通过冲水管与冲水腔相连，压杆上端穿过踩踏台阶后与踏板固定连接。本发明与现有产品相比，其结构更加紧凑，小巧精致，安装后占用空间小，排水量及压力有显著改善，冲刷效果好，节水性能优异，无需借助电源，较为安全，采用脚踏操作，方便卫生。

Description

紧凑型节水坐便器

技术领域

本发明涉及生活洁具领域，尤其涉及一种在现代建筑普遍采用的坐便器。

背景技术

坐便器作为一种卫生洁具是重要的生活用品之一，尤其在现代建筑中被普遍采用。一种坐便器产品综合性能是否理想，主要体现在其成本因素、外形外观、操作便捷性、使用舒适性、节水环保性、冲净效果以及安装其的空间要求等多个方面，目前的坐便器产品虽然种类繁多，但都仅着重一两方面，未能达到一个理想的综合效果。

例如，常用的虹吸式坐便器具有成本低、结构简单、性能稳定等优点，但是其都需配有一个较大容量的水箱，体积较大，需占用较多的卫生间空间，冲水时水仅靠落差势能对池壁进行冲洗，冲洗效果不佳，水量消耗大；另外，其冲水阀的按钮通常安设在水箱顶部，需用手进行操作，极不卫生。

例如，市场上出现的无水箱坐便器，其不设有水箱，结构进一步紧凑化，同时耗水量也得到了控制，但是其冲水时自来水临时的输出量难以达到理想的排污、冲洗效果，尤其当排污管路存在水封弯时，排污效果更差；另外，这类坐便器的给水部分通常需加设电控加压装置，一方面增加了产品成本，另外需安设单独的线路，由此提高了坐便器的安装要求，同时由于坐便器大都与淋浴装置共存于卫生间内，坐便器内设有电路，如技术控制不当，存在较大的安全隐患。

再如，目前坐便器壳体的内部空间利用不充分，布置不合理，主流的坐便器产品大都采用S形的排污管路来实现防臭，这种结构虽然简单可靠，但是排污管路通常由便池下端向后下方迂回延伸，不得不增加坐便器的长度，对安装空间提高了要求；便池下方的空间基本是闲置的，而人们在使用时腿脚也不会伸到便池下方，从而造成一定的空间浪费；如合理的对坐便器排污管路进行调整，对闲置的空间进行合理利用，将会使坐便器产品更加紧凑小巧，对于小户型用户具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构设计合理，外形美观小巧，成本低廉，操作便捷，节水卫生，且冲净效果好的紧凑型节水坐便器。

为实现上述技术目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

一种紧凑型节水坐便器，其包括：

陶瓷主体，其包括外壳体、位于外壳体内的污物池与排污管路，排污管路上端与污物池底部相通，污物池上端部设有一圈冲水腔，冲水腔下侧开有布水孔，外壳体的前部或侧部设有踩踏台阶，踩踏台阶上设有轴孔，外壳体上固定有用于与自来水管路相连的进水阀；

蓄能储水筒，其水平固定于外壳体内，其由呈圆管状的筒体、与筒体前端密封组合的端盖、位于筒体内的无杆活塞及位于无杆活塞后侧的推力弹簧构成，端盖上设有与筒体内腔相通的补水接头，补水接头通过补水管与陶瓷主体的进水阀相连，无杆活塞位于最前方时仍处于补水接头的后方；

按压式冲水阀，其固定于端盖的前侧，阀体上设有进水端、冲水接头及压杆，其中进水端与蓄能储水筒的内腔相通，冲水接头通过冲水管与污物池上端部的冲水腔相连，压杆上端穿过踩踏台阶上的轴孔后与一踏板固定连接。

所述的蓄能储水筒设有两个，均固定于外壳体内部污物池的下方，且分别位于排污管路的两侧，两蓄能储水筒的端盖上各设有一个连通接头，两连通接头通过连通管相连接，连通管上设有单向阀；按压式冲水阀相应设有两个，两按压式冲水阀的踏板对称安装于陶瓷主体的踩踏台阶上。

所述的蓄能储水筒的筒体通过卡箍进行固定，卡箍下端连接在一安装底板上，按压式冲水阀的阀体下端也固定于该安装底板上，安装底板固定于陶瓷主体下端，安装底板上设有供排污管路穿过的过孔。

所述的按压式冲水阀，是在阀体内设有水平的阀腔，阀腔的后端为进水端固定于端盖上，且与筒体内腔相通，阀腔前侧设有与其同轴、半径较其小的阀杆腔，阀杆腔的前侧设有与其相通的、竖直的柱塞腔，阀腔的后侧设有可对其进水端进行封堵的压盘，阀杆腔内设有可前后移动的阀杆，柱塞腔内设有可上下移动的柱塞，阀杆的尾端与压盘固定连接，阀杆的前端延伸至柱塞腔内并与柱塞侧壁通过楔形面机构抵顶，柱塞向下移动时阀杆向后移动，柱塞上端设有压杆，压杆上端穿过踩踏台阶上的轴孔后与一踏板固定连接，柱塞下侧设有与其抵顶的复位弹簧，阀体外另设有与阀腔相通的冲水接头，蓄能储水筒中的无杆活塞移动至前端时可对压盘实施推顶，使压盘与进水端密封配合，而使按压式冲水阀处于截止状态。

所述的无杆活塞的前侧中心处设有向前延伸的、用于抵顶压盘的顶柱。

所述的压盘与阀腔进水端，两者的相对面上均设有密封垫，阀杆腔内设有O形圈。

所述的楔形面机构是指，阀杆的前端为前低后高的被动楔形面，而柱塞的侧壁上则设有与被动楔形面平行的主动楔形面，柱塞克服复位弹簧向下移动时，主动楔形面与被动楔形面发生滑动而驱使阀杆向后水平移动。

所述的补水接头及连通接头位于端盖的侧壁上。

所述的外壳体、污物池及排污管路，三者为一体结构，烧制成型。

所述的阀体与端盖为一体结构。

所述的排污管路，上设有一存水弯结构，该存水弯结构位于污物池排污端的前方。

所述的蓄能储水筒的筒体内设有一位于无杆活塞前侧的波纹伸缩筒，波纹伸缩筒的后端底部且与无杆活塞固定连接，波纹伸缩筒的前端设有法兰边，法兰边被端盖与筒体夹持固定，端盖与波纹伸缩筒共同构成一个密闭的压力容腔，波纹伸缩筒的底部中心设有向前延伸的、用于抵顶压盘的顶柱；所述的波纹伸缩筒与法兰边为一体结构，采用塑料或橡胶或尼龙制成。

本发明具有以下有益效果：其采用蓄能储水筒来存储水，而蓄能水筒的安装方式更加灵活，省略了传统坐便器上较为笨重的水箱，合理利用的坐便器外壳体内的闲置空间，使得坐便器变得更加结构紧凑，精致小巧，减少安装时占用的空间；同时，由于蓄能储水筒在蓄水的同时，利用推顶弹簧将自来水输出的压力作为能量进行储备，使得在冲水时蓄能储水筒内的水可快速、稳定的输出，克服了以往坐便器仅利用水的自重对污物池进行冲刷效果不佳的弊端，同时也解决了以往无水箱坐便器采用自来水冲刷冲水速度慢的不足；蓄能储水筒设有两个，且两者采用连通管及单向阀相连，使得本产品具有一倍水量和两倍水量两种冲水模式，可根据需要任意选择，有利于保证冲洗效果且达到节水目的；其采用脚踏的方式进行操作，用户可坐在其上方，利用脚跟进行踩踏冲水，亦可在起身后用脚尖进行踩踏抽水，操作更加方便卫生；另外，本发明提供的按压式冲水阀设计较为科学，其采用外置的压盘来起到排水、截止的目的，相比以往的阀芯式水阀，其结构更加稳定，排水量大且更加及时，尤其其可利用蓄能储水筒内的水压驱使其进一步密封严密；波纹伸缩筒的使用，使得蓄能储水筒内部的密封性更加容易实现，进而无需要求无杆活塞与筒体密封配合，有利于降低成本，当无杆活塞运行至前端内部的水量基本排净时，无杆活塞推动压盘前移，进而可使按压式冲水阀自动进入截止状态，然后即可进行再次补水；同时存水弯的前置设计，也有利于合理利用坐便器外壳体内部的空间，缩小坐便器产品的体积；另外，蓄能储水筒、按压式冲水阀均利用合理的设计实现了其功能，而无需电子元件来辅助配合，即本坐便器使用时无需连接电源，降低了安装要求，同时提高了坐便器产品的安全性。综上所述，本发明公开的紧凑型节水坐便器与现有产品相比，其结构更加紧凑，小巧精致，安装后占用空间小，排水量及压力有显著改善，冲刷效果好，节水性能优异，无需借助电源，较为安全，采用脚踏操作，方便卫生。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明侧视图。

图3为A-A剖视图。

图4为本发明侧视部分剖开图。

图5为外壳体内的布局示意图。

图6为蓄能储水筒与按压式冲水阀的主视图。

图7为蓄能储水筒与按压式冲水阀的右视图。

图8为蓄能储水筒与按压式冲水阀的管路连接示意图。

图9为冲水时蓄能储水筒与按压式冲水阀的状态示意图。

图10为冲水完成后蓄能储水筒与按压式冲水阀的状态示意图。

图11为补水时蓄能储水筒与按压式冲水阀的状态示意图。

图12为波纹伸缩筒的结构示意图。

图13为波纹伸缩筒工作示意图。

图中，1、轴孔，2、踩踏台阶，3、压杆，4、踏板，5、外壳体，6、进水阀，7、排污管路，8、存水弯结构，9、污物池，10、冲水腔，11、布水孔，12、补水管，13、安装底板，14、筒体，15、卡箍，16、端盖，17、阀体，18、连通管，19、冲水管，20、连通接头，21、补水接头，22、冲水接头，23、单向阀，24、过孔，25、复位弹簧，26、柱塞腔，27、楔形面机构，28、柱塞，29、阀杆腔，30、无杆活塞，31、推力弹簧，32、压盘，33、密封垫，34、阀杆，35、阀腔，36、被动楔形面，37、端帽，38、主动楔形面，39、阻尼导向套，40、O形圈，41、顶柱，42、O形圈，43、压力容腔，44、波纹伸缩筒，45、顶柱，46、法兰边。

具体实施方式

本发明公开的一种紧凑型节水坐便器，其主要由陶瓷主体、蓄能储水筒及按压式冲水阀三大部分构成。

参看图1-5所示，所述的陶瓷主体，其包括外壳体5、位于外壳体5内的污物池9与排污管路7，排污管路7上端与污物池9的底部相通，三者为一体结构，烧制成型；排污管路7的尾端用于连接在安装地面的下水口中；污物池9的上端部设有一圈冲水腔10，冲水腔10下侧开有布水孔11，布水孔11用于向污物池9的内壁喷水来冲刷污物池9；外壳体5的前部或侧部设有踩踏台阶2，踩踏台阶2上设有轴孔1，踩踏台阶2所处的位置要便于使用者踩踏；外壳体5上固定有用于与自来水管路相连的进水阀6；为防止排污管路7反味，排污管路7上通常采用存水弯结构8，以往的存水弯结构8都是向后弯曲形成，增加了陶瓷主体的长度，本发明中存水弯结构8位于污物池9排污端的前方，合理的利用了污物池9下方的空间，有利于降低坐便器产品的整体体积。

参看图4、6、8、9、10所示，所述的蓄能储水筒水平固定于外壳体5内，其由呈圆管状的筒体14、与筒体14前端密封组合的端盖16、位于筒体14内的无杆活塞30及位于无杆活塞30后侧的推力弹簧31构成，无杆活塞30的外壁可加设O形圈42，来保证无杆活塞30与筒体14严密配合，端盖16上设有与筒体14内腔相通的补水接头21，补水接头21通过补水管12与陶瓷主体的进水阀6相连，无杆活塞30位于最前方时仍处于补水接头21的后方，以便防止无杆活塞30的侧壁将补水接头21堵死，补水接头21位于端盖16的侧壁上。自来水通过补水管12进入筒体14内，在水压的作用下无杆活塞30克服推力弹簧31的压力而向后移动，进而达到蓄能储水的目的；于此同时，由于蓄能储水筒为独立的构件，其安装位置更加灵活，可充分利用外壳体5内部的闲置空间，使坐便器产品的结构更加紧凑。

参看附图4、6所示，所述的按压式冲水阀固定于端盖16的前侧，阀体17上设有进水端、冲水接头22及压杆，其中进水端与蓄能储水筒的内腔相通，冲水接头22通过冲水管19与污物池9上端部的冲水腔10相连，压杆3上端穿过踩踏台阶2上的轴孔1后与一踏板4固定连接。所述的按压式冲水阀可采用现有装置，如在卫浴领域使用的按压式冲水阀或公开号CN90220170.0公开的按压式自闭冲水阀均可实现其技术目的。

本发明采用上述结构后，当按压式冲水阀处于截止状态时，自来水通过补水管路12进入筒体14内，通过水压推动无杆活塞30克服推顶弹簧31的弹力而向后移动，当水压无法继续驱动无杆活塞30继续向后移动时，即蓄能储水筒达到了蓄能储水状态；便后进行冲洗时，踩下按压式冲水阀的踏板4，蓄能储水筒内的水受无杆活塞30的推动而通过冲水管19流入冲水腔10内，同时补水管12内的水也经过冲水管19流入冲水腔10内，进而可实现坐便器冲水；按压式冲水阀开启一段时间后其自动恢复截止状态，蓄能储水筒再次逐渐进入蓄能储水状态，由此可基本满足坐便器的实际功能。其利用推顶弹簧31来提供冲水时的水压，当按压式冲水阀及冲水管19流量足够大的情况下，可对污物池9实现较好的冲刷效果。

参看附图4、5、7、8所示，现实生活中，坐便器产品通常设有两种冲水量不同的模式，如小便后可利用较少的水量进行冲刷即可，而大便后通常需使用较多的水量才能将污物池9冲刷干净，故本发明中所述的蓄能储水筒设有两个，两者均固定于外壳体5内部污物池9的下方，且分别位于排污管路8的两侧，两蓄能储水筒的端盖16上各设有一个连通接头20，两连通接头20通过连通管18相连接，连通管18上设有单向阀23；按压式冲水阀相应设有两个，两按压式冲水阀的踏板4对称安装于陶瓷主体的踩踏台阶2上。其采用上述设计后，将其中一按压式冲水阀的踏板4踩下后，与其对应的蓄能储水筒内水通过该按压式冲水阀排出，而另一蓄能储水筒内的水经过单向阀23与该蓄能储水筒连通，亦可将内部的水经过该按压式冲水阀排出，即两蓄能储水筒同时进行排水；当踩下另一按压式冲水阀的踏板4后，与其相应的蓄能储水筒将水通过该按压式冲水阀排出，而另一蓄能储水筒内的水则无法逆向通过单向阀23，即仅有一蓄能储水筒进行排水；由此实现了一倍水量和两倍水量的冲刷模式，将两按压式冲水阀的踏板4根据实际情况进行标识，使用者即可轻易进行操作，由此达到冲刷彻底及节水的目的。为便于蓄能储水筒及按压式冲水阀的安装组合，所述的蓄能储水筒的筒体14通过卡箍15进行固定，卡箍15下端连接在一安装底板13上，按压式冲水阀的阀体17下端也固定于该安装底板13上，安装底板13固定于陶瓷主体下端，安装底板13上设有供排污管路7穿过的过孔24。

参看图9-11所示，现有技术的按压式冲水阀的排水量通常较小，延时性不容易控制，维持本发明采用了一种全新的按压式冲水阀，其包括一个阀体17，阀体17后端与端盖16固定连接，两者亦可为一体结构，阀体17内设有水平的阀腔35，阀腔35的后端为进水端，且经端盖16而与筒体14内腔相通，阀腔35前侧设有与其同轴、半径较其小的阀杆腔29，阀杆腔29的前侧设有与其相通的、竖直的柱塞腔26，柱塞腔26下端为盲端，上端设有端帽37，阀腔35的后侧设有可对其进水端进行封堵的压盘32，为保证压盘32与阀腔35的进水端的密封配合效果，可在两者的相对面上均安设密封垫33，阀杆腔29内设有可前后移动的阀杆34，柱塞腔26内设有可上下移动的柱塞28，柱塞28由端帽37限定上行位置，阀杆34的尾端与压盘32固定连接，阀杆34的前端延伸至柱塞腔26内并与柱塞28侧壁通过楔形面机构27抵顶，柱塞28向下移动时可通过楔形面机构27驱动阀杆34向后移动，柱塞28上端设有压杆3，压杆3上端穿过踩踏台阶2上的轴孔1后与一踏板4固定连接，柱塞28下侧设有与其抵顶的复位弹簧25，阀体17外另设有与阀腔35相通的冲水接头22，蓄能储水筒中的无杆活塞30移动至前端时可对压盘32实施推顶，使压盘32与阀腔35的进水端密封配合，而使按压式冲水阀处于截止状态；为进一步提高无杆活塞30对压盘32的抵顶效果，无杆活塞30的前侧中心处设有向前延伸的、用于抵顶压盘32的顶柱41；为防止水流经阀腔35时进入阀杆腔29，阀杆腔29内设有O形圈40，由此保证了阀杆腔29与阀杆34的密封配合效果；为避免水流对压盘32冲击而带动阀杆34移动及防治阀杆34发生径向偏移，阀腔35内另设有一套置在阀杆34上的阻尼导向套39，阻尼导向套39可通过镂空的支架固定于阀腔35内；所述的楔形面机构27是指，阀杆34的前端为前低后高的被动楔形面36，而柱塞28的侧壁上则设有与被动楔形面36平行的主动楔形面38，柱塞28克服复位弹簧25向下移动时，主动楔形面38与被动楔形面36发生滑动而驱使阀杆34向后水平移动。本按压式冲水阀的工作机理为，踩下踏板4时，柱塞28向下移动，通过楔形面机构27驱动阀杆34向后移动，使压盘32与阀腔35进水端相脱离，进而蓄能储水筒的水及补水管12中的水可流过阀腔35与阀杆34的间隙经冲水接头22排出，实现冲水，而松开踏板4后柱塞28在复位弹簧25的推动下自动复位，但不会带动阀杆34移动，即松开踏板4后按压式冲水阀仍处于连通状态，进而实现延时冲水目的，直到蓄能储水筒内的水快要排净时，无杆活塞30推动压盘32向前移动，当压盘32与阀腔35进水端贴紧时，按压式冲水阀方处于截止状态，补水管12内的水将存储于蓄能储水筒内，使蓄能储水筒达到蓄能储水的状态，以备下次使用。另外，本按压式冲水阀采用上述设计后，即使蓄能储水筒内的水排净后，如一直将踏板4踩下，则补水管12中的水将直接从按压式冲水阀中流出，实现冲洗。其采用压盘32来控制按压式冲水阀的截止、连通状态，有利于提高按压式冲水阀的排量，进而可达到及时、快速冲水的目的。

参看附图12、13所示，由于无杆活塞30与筒体14必须保持密封配合，为保证这种密封配合的使用寿命而提高了材料及加工的成本，为解决该问题，可在蓄能储水筒的筒体14内设有一位于无杆活塞30前侧的波纹伸缩筒44，波纹伸缩筒44的后端底部且与无杆活塞30固定连接，波纹伸缩筒44的前端设有法兰边46，法兰边46被端盖16与筒体14夹持固定，端盖16与波纹伸缩筒44共同构成一个密闭的压力容腔43，波纹伸缩筒44的底部中心设有向前延伸的、用于抵顶压盘32的顶柱45。所述的波纹伸缩筒44与法兰46边为一体结构，采用塑料或橡胶或尼龙材料制成。

Claims (10)

1.一种紧凑型节水坐便器，其特征在于，其包括：

陶瓷主体，其包括外壳体、位于外壳体内的污物池与排污管路，排污管路上端与污物池底部相通，污物池上端部设有一圈冲水腔，冲水腔下侧开有布水孔，外壳体的前部或侧部设有踩踏台阶，踩踏台阶上设有轴孔，外壳体上固定有用于与自来水管路相连的进水阀；

蓄能储水筒，其水平固定于外壳体内，其由呈圆管状的筒体、与筒体前端密封组合的端盖、位于筒体内的无杆活塞及位于无杆活塞后侧的推力弹簧构成，端盖上设有与筒体内腔相通的补水接头，补水接头通过补水管与陶瓷主体的进水阀相连，无杆活塞位于最前方时仍处于补水接头的后方；

按压式冲水阀，其固定于端盖的前侧，阀体上设有进水端、冲水接头及压杆，其中进水端与蓄能储水筒的内腔相通，冲水接头通过冲水管与污物池上端部的冲水腔相连，压杆上端穿过踩踏台阶上的轴孔后与一踏板固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的蓄能储水筒设有两个，均固定于外壳体内部污物池的下方，且分别位于排污管路的两侧，两蓄能储水筒的端盖上各设有一个连通接头，两连通接头通过连通管相连接，连通管上设有单向阀；按压式冲水阀相应设有两个，两按压式冲水阀的踏板对称安装于陶瓷主体的踩踏台阶上。

3.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的蓄能储水筒的筒体通过卡箍进行固定，卡箍下端连接在一安装底板上，按压式冲水阀的阀体下端也固定于该安装底板上，安装底板固定于陶瓷主体下端，安装底板上设有供排污管路穿过的过孔。

4.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的按压式冲水阀，是在阀体内设有水平的阀腔，阀腔的后端为进水端固定于端盖上，且与筒体内腔相通，阀腔前侧设有与其同轴、半径较其小的阀杆腔，阀杆腔的前侧设有与其相通的、竖直的柱塞腔，阀腔的后侧设有可对其进水端进行封堵的压盘，阀杆腔内设有可前后移动的阀杆，柱塞腔内设有可上下移动的柱塞，阀杆的尾端与压盘固定连接，阀杆的前端延伸至柱塞腔内并与柱塞侧壁通过楔形面机构抵顶，柱塞向下移动时阀杆向后移动，柱塞上端设有压杆，压杆上端穿过踩踏台阶上的轴孔后与一踏板固定连接，柱塞下侧设有与其抵顶的复位弹簧，阀体外另设有与阀腔相通的冲水接头，蓄能储水筒中的无杆活塞移动至前端时可对压盘实施推顶，使压盘与进水端密封配合，而使按压式冲水阀处于截止状态。

5.根据权利要求4所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的无杆活塞的前侧中心处设有向前延伸的、用于抵顶压盘的顶柱。

6.根据权利要求2所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的补水接头及连通接头位于端盖的侧壁上。

7.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的排污管路，上设有一存水弯结构，该存水弯结构位于污物池排污端的前方。

8.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的蓄能储水筒的筒体内设有一位于无杆活塞前侧的波纹伸缩筒，波纹伸缩筒的后端底部且与无杆活塞固定连接，波纹伸缩筒的前端设有法兰边，法兰边被端盖与筒体夹持固定，端盖与波纹伸缩筒共同构成一个密闭的压力容腔；所述的波纹伸缩筒与法兰边为一体结构，采用塑料或橡胶或尼龙制成。

9.根据权利要求1所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的阀体与端盖为一体结构。

10.根据权利要求4所述的一种紧凑型节水坐便器，其特征在于：所述的楔形面机构是指，阀杆的前端为前低后高的被动楔形面，而柱塞的侧壁上则设有与被动楔形面平行的主动楔形面，柱塞克服复位弹簧向下移动时，主动楔形面与被动楔形面发生滑动而驱使阀杆向后水平移动。