CN104343173A - 一种活塞具有叶轮的节水、自动便器及设计方案 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种活塞具有叶轮的节水、自动便器及设计方案，涉及节水便器应用技术领域，尤其涉及本人之前申请且已公开的专利技术领域。本人之前的已公开专利技术中，便器的旋转、进水结构部分比较复杂，便器水箱及重力控制阀门也比较复杂，而且技术对便器的高度要求较高，不利于便器的制作、安装、保养，同时，需要给便器提供较高压力水源、便器喷水轴管需要较多的密封结构。本发明便器主要通过位于便器夹层缸筒上的喷水管道向活塞底部的一圈叶轮喷水，使活塞旋转，在活塞下部，还可以安装活塞密封板。便器的重力传导控制阀门，没有拉线，结构简单且小巧。

Description

一种活塞具有叶轮的节水、自动便器及设计方案

技术领域

本发明涉及节水便器应用技术领域，主要涉及三个小方面领域，一是主要以蹲便器为主的公厕领域，二是以旧楼房里的蹲便器及新楼房里的座便器为主的家庭、旅馆等领域，最后是火车等交通工具上的集便器领域。

背景技术

本发明涉及节水便器应用技术领域，与传统的便器结构几乎完全不同，主要涉及本人之前在中国的：公开号为CN 102864830A在2013年1月9日公布的国内专利申请，以及专利号为PCT/CN2013/001035的PCT专利申请，本发明是对本人之前申请、公布的便器的改进。

发明内容

本发明申请日之前本人已经提出、公布的技术方案中，便器活塞都是一体的，便器最下端的旋转、进水结构部分比较复杂，而且使这个便器的高度较高，不利于便器的制作、安装、保养，同时，以上发明方案，便器口密封活塞及与之连接的喷水轴管、喷水轴管里的水需要同时旋转，便器喷水轴管需要较多、较好的密封，所以活塞旋转阻力较大，需要给便器提供较高压力水源，同时便器水箱和重力控制阀门都比较复杂。

本发明活塞底部固定安装有一圈叶轮(22)，便器通过便器喷水轴管上的喷水管道，在便器密封活塞将大小便向下移至便器管道时，向便器密封活塞下底的叶轮喷水，使便器活塞旋转。

在活塞下底的叶轮外侧还可以设置一桶状密封板，密封板与活塞(4)可以通过螺钉或其它方式连接，活塞下底和密封板上底可以密封重合，活塞(4)下底外边缘与密封板(17)外围侧面重合，便器喷水轴管穿过密封板中间，它们之间有一定缝隙(18)，密封板外围有尾水喷水管道(73)，冲击叶轮的尾水，在随活塞旋转过程穿过密封板上的喷水孔(73)，可冲洗便器管道，活塞下部增加密封板，使冲击叶轮的尾水可以旋转着冲洗便器竖直反向管道，还可以防止活塞(4)上的大小便被甩至便器管道后再飞溅到活塞叶轮上，使活塞及叶轮保持更加干净、更方便清洗。

密封板(17)外围有若干喷水管道(15)、上底面有一圈沟槽(16)，它与管道(15)连通，在活塞(4)与密封板上下两部分压紧后，沟槽(16)与活塞上的喷水管道(10)对应连通，管道(15)根据需要设计数量和角度。

密封板内部空间的底部，最好是周围低中间较高的锥面，在便器静止时，冲击叶轮的尾水可以较顺利的从喷水孔(73)全部流出。

本发明便器活塞中间有活塞帽(6)，活塞帽有出水孔(5)和出水管孔(7)，活塞(4)表面有一圈凹槽(9)，凹槽的存在，对阻止人方便时落到活塞上的大小便到达活塞边缘接触便器口内壁有一定作用，有利用便器的清洗，活塞凹槽(9)内比较竖直表面位置有喷水管道(8)，活塞(4)上有喷水管道(10)，一端是活塞帽的出水管孔，另一端通向凹槽喷水孔(8)和活塞(4)下底喷水孔(12)。

本发明便器喷水外轴管是夹层缸筒的双层结构，夹层内层有进水孔(67)，外层有出水孔(68)，夹层内层内壁是光滑缸筒结构，便器喷水夹层缸筒(19)上部有一圈凸起(91)，一轴承(90)与便器喷水夹层缸筒(19)最上部套装配合，轴承外套安装在活塞(4)上的轴承槽，活塞轴承槽有卡环防止轴承退出，活塞(4)与喷水轴管(19)可以相对反方向旋转。

活塞底部还安装有一圈叶轮(22)，喷水夹层缸筒(19)上连通有喷水管道(21)，管道进水口连接在喷水缸筒内层内壁，管道进水口与内壁连接面是光滑的，活塞(66)可以顺利通过此连接面(喷水管道进水口所在范围内壁)，管道(21)与夹层缸筒(19)夹层空间及外层密封不连通，管道由缸筒夹层(19)伸出后是弯曲的，以便管道喷水口较近的对准叶轮，并且以较好的角度对准叶轮。管道喷水方向对准的叶轮是凹陷的圆弧面结构位置，水流冲击叶轮时，水流在接触叶轮前的喷射轨迹，与叶轮凹陷圆弧表面形成的左右两个角度，角度差值越小，水流势能转化成活塞旋转动能的转换率越高。

便器冲洗时，喷水管道(21)向叶轮喷射高压水流，使活塞旋转，取消了本人在背景技术中介绍的便器最下端管道下方使便器旋转的水泵部分，并改变了进水结构部分，使便器高度可以大大降低。

本发明便器主要还包括两重力控制阀门(46、461)、便器冲水水压控制阀门、水箱(54)。两重力控制阀门是开、关状态始终相反的阀门，两阀门没有连线相连，结构简单。

蹲便器的重力控制阀门，分别安装在便器盆两侧脚踏位置下边，人方便时，两脚会直接或间接踩到两阀门重力传导板，从而通过重力控制阀门开、关，阀门分别包括便器重力传导板(42、421)，连杆(43、431)、弹簧(44、441)、进出水管道，阀塞(45、451)、阀门(46、461)腔体，两阀塞分别位于其腔体内，阀塞上部中心与连杆连接，连杆穿过阀门腔体上壁，连杆顶端与传导板连接，传导板与腔体上壁间有弹簧套装在连杆上，阀塞具有与腔体内壁角度、形状、结构一样的外侧表面与腔体内壁表面对应，阀塞在受弹簧力或人体重力作用下，阀塞外壁贴紧腔体内壁，阀塞与腔体对应表面可以覆盖、封堵阀门进水管道或出水管道或同时覆盖封堵进、出水管道时，阀门实现关闭；阀塞远离腔体内壁时，阀门实现打开。

阀门的进、出水管道分别可以是一条，如果是一条以上，那么每组进、出水管道最好均匀分布在阀塞及腔体周围，使阀塞在上下移动过程受到周围均匀的进、出水压力。

阀塞及与其覆盖并封堵的阀门腔体内壁的两侧面可以是圆台侧面结构，每个阀塞侧面与其轴线的角度，与阀门腔体内壁侧面和内壁轴线角度相同，所以阀塞与阀门腔体内壁在压力作用下可密封严密，越压越紧。阀塞及腔体内壁结构还可以是圆柱体、椭圆体、三角体、多边形体或其它不规则体结构，只要阀塞外壁与腔体内壁可以配合压紧即可。阀塞还可以是两端安装各种材质活塞环或O形密封圈，中间稍细的结构与腔体配合，只要阀塞可以在与之连接的连杆上下移动的带动下上下移动，实现阀塞覆盖并封堵阀门腔体内壁的进出水管道与打开阀门进出水管道的循环，就可以实现人体重力对便器阀门的控制。

重力控制阀门阀塞上下表面有通孔(47、471)，通孔数量超过一个时，所有通孔最好均匀分布在阀塞轴线周围。在阀塞上下移动过程中，尤其是在阀门(461)阀塞(451)开始下移的瞬间，通孔可以使阀塞上下水流轻松流通，大大减小阀塞移动的阻力。阀门腔体底部有轴套(49、491)，阀塞下部有一小段轴杆(48、481)，轴杆下端位于轴套内，轴杆轴线与阀塞轴线在同一直线或平行。

在实现对阀门进出水管道覆盖并封堵的阀塞及对应的腔体内壁之间的范围之外，可以设置一定缝隙或凹槽、凹陷，而取消阀塞上的通孔，在阀塞与内壁覆盖、贴紧时，阀塞上下的水可以由缝隙或凹槽流通。

阀塞还可以取消通孔，将阀门(461)改成阀门(462)结构、将阀门(46)改成阀门(463)结构，取消阀塞通孔的两阀门将阀塞上的连杆(43、431)与阀塞轴杆(48、481)改成是一体的穿过阀塞并与阀塞固定的较长阀塞拉杆(432、433)，拉杆仍然穿过阀门腔体顶部，拉杆下部在阀门腔体部分是中空的轴管，在阀塞拉杆轴管壁上紧挨阀塞上下面位置有进出水孔(482、483)，进出水孔不能到达阀门密闭腔体以外，在阀塞上表面有凸起(412、413)，拉杆下端可以套装阀塞腔体底部的稳定轴(492、493)，拉杆内壁与稳定轴之间有水可以流通的缝隙，阀塞上下移动时，阀塞上下的水可以通过拉杆孔及管壁上的进出水孔流通。

便器的两重力控制阀门，在阀塞上下移动过程，阀塞受水压力极小，阀门可以实现轻松、快速控制，而且阀门取消了拉动便器水箱活塞拉杆的拉线，不用再拉动拉杆，体重较小的小孩也可以实现很好控制阀门。阀门结构简单，由于本发明便器超级节水，阀门进出水管道及在阀门上的管道口内径可以轻松控制在5毫米以内，阀塞最大直径可控制在12毫米以内，阀门腔体内高度可控制在20毫米以内，所以两阀门不仅结构简单，而且小巧。

便器水箱出水管道上还有冲水水压控制阀门(39)，阀门包括阀门(39)腔体、阀塞(36)、连杆(34)、横杆(32)、弹簧(35)、支架(33)，阀门外侧有两对称进水管道(29、30)、顶部有一进水管道(31)，阀门外侧还有两对称出水管道(2)，阀门外两组进出水管道在阀门腔体上的管道口在同一水平面，阀门静止关闭时两组管道口被阀塞侧面同时覆盖并封堵，阀塞上部中心与连杆(34)相连，连杆穿过阀门腔体顶部，同时连杆还穿过支架(33)顶部，连杆(34)上还固定有一横杆(32)，横杆上部与支架下部之间有弹簧(35)套装在连杆上，进水管道(31)穿过横杆(32)，阀塞(36)还包括一水平穿过阀塞轴线的进水通道(37)和一水平穿过阀塞轴线的出水通道(72)，阀塞上两通道(37、72)在同一水平面相连通，当阀塞位于腔体最高位置时，两进出通道的通道口分别与阀门外侧的进出水管道口对应相通。阀塞还有穿过阀塞上下表面的通孔(38)，通孔数量大于一时，通孔均匀分布在阀塞轴线周围，通孔不能不能和阀塞上的进出水通道相交、连通，阀门的每一组对称进出水管道都可以只保留一个，只是这样当水进入阀门腔体时，阀塞会受到被阀塞覆盖的进水口的水压力，不利于阀塞移动。

阀门进水管道(31)，正好垂直穿过横杆(32)，管道(31)在支架(33)以内部分，与横杆上被其穿过的孔是轴套结构，阀门阀塞、连杆、横杆一起上下移动时，管道(31)可以保证阀塞在阀门腔体内不能相对腔体旋转，保证阀塞达到最高处时阀塞进出水通道对准阀门外侧的进出水管道口。

便器水箱出水管道上的冲水水压控制阀门(39)，还可以取消阀塞上的进出水通道(37、72)，阀门外侧有至少一条进水管道(29)、有至少一出水管道(2)，当阀塞在水压作用下上升到位于腔体最高位置时，阀门外进出水管道不再被阀塞覆盖并封堵，使进出水管道连通。阀门不受水压静止时，全部进水管道(29)或全部出水管道(2)或全部进出水管道口被阀塞侧面覆盖并封堵。如果取消了阀塞上的进出水通道，就可以取消横杆(32)穿过管道(31)的结构设置。

便器水箱(54)主要由箱体、活塞(55)、活塞杆(56)、进水管道(52、50)、出水管道(40)组成，两进水管道水源由主进水干管道(53)供给。进水管道(50)是进水支管道(51)经过阀门(461)后的出水管道，在水箱进水管道(50)上有流量阀，可以控制便器水箱加水时的单位时间流量，实现在不超过水箱最大加水量情况下，针对不同方便时间实现向水箱加入不同水量。

管道(52)既是水箱加水管道，同时也是水箱出水管道。

阀门(461)控制水箱加水，阀门(46)控制水箱喷水冲洗便器，阀门(39)控制便器一部分冲水的顺序。

由水箱管道(40)流出经过阀门(46)的水，一部分先由分支出水管道(27)进入便器喷水内轴管(23)，一部分再经阀门(39)后经由阀门出水管道(2)到达便器盆(3)顶端、便器管道的喷水孔(1)喷出。

当便器是座便器时，重力控制阀门阀塞拉杆与便器座上设置的一圈可以上下移动的底座连接，底座就等同于合一的蹲便器的两重力传导板，两重力控制阀门外腔体与便器体固定连接。

当便器是小便器时，将两重力控制阀门的两重力传导板连接在一起，人直接或间接站在传导板上面，就可很好控制便器使用。

本发明水箱、重力控制阀门之前本人公布的技术方案相比，结构极为简单、并且控制效果可以较好、便于安装、维护。冲水水压控制阀门(39)与普通压力阀相比，可以大大减少对通过的水流的势能损失，阀门可以很好地控制在便器密封活塞下移及冲水使便器旋转后，再开始冲洗便器盆，从而最大限度避免便器盆较早冲水后产生产生较大水花、大小便的飞溅，而且，在便器活塞到达便器管道下方时，便器盆的冲水自便器口落至便器活塞时，落至点比较接近或达到旋转的活塞中心，从而更加提高冲水利用效果。

便器喷水缸筒上的喷水管道(21)，可以绝对实现活塞先下移、然后下移标准距离后再对叶轮喷水，使活塞旋转，实现大小便被活塞移至较低的管道位置，而且是便器冲水效果较好位置，有利用便器的整体清洗效果。

便器喷水旋转时，喷水内轴管(23)上部有一喷水控制阀门结构，与便器活塞帽下端密封，活塞帽下部分内壁是一圈环形平面，便器喷水缸筒(19)及活塞下移时，阀门结构与活塞帽在静止、旋转状态时可以相互密封。

便器的喷水内轴管上部喷水控制阀门结构，包括活塞帽的环形下底、一段顶端封闭的便器喷水内轴管(23)、轴管外一缸筒(59)、一具有圆台侧面内壁和圆柱侧面内壁的两部分内壁且外壁是圆柱形侧面的活塞(60)、弹簧(62)、进水孔(63)。轴管(23)顶端有一小段圆台外壁，圆台外壁下是圆柱形轴管。缸筒(59)下端底与轴管(23)外壁密封连接，缸筒(59)内壁与活塞(60)外壁是配合缸筒活塞结构，活塞可以在缸筒内上下移动一定距离，可以密封活塞上下两部分空气和水，活塞圆柱形内壁与轴管的圆柱形部分也可以密封住活塞(60)上下的空气和水，缸筒(59)内活塞(60)以下，可以是随活塞上下移动容积可以改变的密闭压力容器，容器内压力空气可以对活塞有向上的作用力。缸筒内壁与轴管(23)外壁形成一定宽度夹层，夹层内最下部是弹簧，弹簧上部顶住活塞(60)下底，内轴管的圆台外壁与活塞(60)圆台内壁，在弹簧(62)顶着活塞(60)且活塞在夹层内最高位置时，可以紧密配合，活塞密封住轴管上的喷水孔(63)，活塞帽环形下底位于活塞正上方，活塞帽环形下底外径小于活塞(60)外径，且活塞帽内壁直径大于活塞(60)包围的喷水轴管(23)圆台侧面外壁最大直径，活塞(60)在受活塞帽(6)环形下底向下压力时下移，喷水孔(63)不再被活塞覆盖，可以喷水，从而水流可以进入喷水孔(5)及喷水孔(7)并喷出、流通。同时活塞(60)被环形下底所压，活塞(60)与环形下底正好可以形成一对密封，而且在活塞与轴管(23)相对旋转时，也可以实现很好的密封。活塞(60)下方有轴杆(92)，缸筒底部有轴套(93)，轴杆可以在轴套内上下移动，轴杆和轴套可以防止活塞帽与轴管(23)相对旋转时活塞帽带动活塞(60)旋转。为了活塞(60)上下移动灵活，可以使活塞的圆柱外壁与圆柱内壁分别与缸筒(59)内壁、轴管(23)圆柱外壁有一定缝隙，这样在轴管(23)进水后，少量水会从缝隙流出，便器会比较浪费水。

便器喷水夹层缸筒(19)内壁有与之固定连接的活塞(65)，便器喷水轴管(23)外壁有与之固定连接的活塞(66)，轴管上两活塞(65、66)之间有便器进水孔，夹层缸筒内壁有进水孔(67)，夹层外壁还有喷水孔(68)。活塞(65)下方有弹簧，弹簧下端顶住弹簧底座，底座固定连接在轴管(23)上，底座外侧有至少一道凸起，与夹层内壁的一道凹陷对应，轴管下部分通过轴承(69)与便器稳定密封管(24)内壁配合，轴管最下部分与密封管(24)内壁之间有密封轴套(25)，轴管，密封套、密封管下部、便器管道底组成了一个容器(26)，便器底下有进水管道(27)，缸筒夹层内壁下端有一圈密封(70)与稳定密封轴管(24)外侧的一圈密封(71)配合完成便器的下端密封，在喷水夹层缸筒(19)下移后，密封(70)内侧与稳定密封管外侧有空隙，密封(71)外侧与夹层内壁也有空隙，所以在缸筒夹层与稳定密封轴管相对旋转时，两密封与便器之间没有摩擦阻力。

本发明便器，将管道(27、28)接通水蒸气，关闭阀门(46)，然后密封好便器，保证可以安全密封水蒸气、不泄露后，可以对便器、便器管道及水蒸气经过的所有位置进行清洗。

本发明便器，除了与本人之前申请并公开的对比便器相比具有优点外，与传统的便器相比，更是具有较多优点，主要体现在以下三个大的方面：

第一方面，与绝大多数是蹲便器、小便器的公厕相比，本发明便器优点主要有：

1  便器可以将压力较高的自来水势能完全利用，冲水压力较大，且便器对大小便在离心力作用下旋转冲洗，便器对大便冲水用量可以控制在水箱最大容量的1.5升，小便冲水，便器可以根据人方便时间长短不同，使用不同的便器冲水量，对大多数人，小便冲水在0.4升，就可达到冲洗干净，蹲便器女人小便用水量同样巨大，本发明节水极其具有创造性，具有重大节水意义；

2  现有绝大多数便器用水量国标规定，蹲便器每次用水8升，小便器每次3升，但是如此大的用水量，有时还有便器冲洗不净的现象，如果公厕人们方便后都自觉全部冲水，按以上标准，本发明便器用水量，可节约92％左右，且便器冲洗更加干净；

3  对于一些冲水压力很大的公厕蹲便器，冲水时水花溅的厉害，不利于如厕人卫生及公厕内部卫生，另外，对于带有存水弯的座便器，人大便时有往屁股溅水的缺点，本项目便器可以避免这样情况；

4  便器在公厕使用，便器口会被密封活塞密封，在改善内部卫生，降低公厕维护费用同时，更可以减少有害细菌的传播，改善厕内空气质量，有利于公厕档次的升高；

5  便器大小便冲洗后含水量极低，尤其有利于大小便的利用，有利于作为有机肥原料或直接发酵作为肥料使用，实现变废为宝，同时获得大量有机食品或绿色食品；

6  便器冲洗后的大小便，含水大大降低，大小便为沼气发电提供了基础或机会，沼气发电产生绿色能源后，超出的沼渣、沼液同样可以作为有机肥或农家肥原料；

7  便器靠重力控制自动冲水，使用方便，避免了用手接触阀门，有利于改善卫生，减少细菌传染；

8  便器自动冲水，有利于杜绝公厕便器用后不冲水的弊端，可以大大提高公厕卫生，降低公厕维护成本；

9  便器冲水节水90％以上，大大降低污水处理量及城市管道负担，大大减少碳排放；

10 便器管道比较直通且特别粗，不易堵塞和返水；

11 便器控制阀门位于地面以下的脚下，对于冬季较冷的地区，与现有便器冲水阀门在较高位置相比，有利于避免阀门受冻。

第二，与家庭、旅店等主要使用的座便器相比，本发明座便器优点主要有：

1  座便器便器体没有必须与之相连较大的水箱，对于家庭用来说，便器可以减小传座便器占地面积，这对新旧楼房都有重要意义，尤其对一些旧楼房，卫生间面积较小且很蹲便器想改成座便器，但是传统座便器占地面积较大，不适合安装，对于一些卫生间较小旅店、宾馆等场所，也有重要意义；

2  座便器在人方便时，可以杜绝大便落下时向人体溅水；

3  便器冲水水流非常细，冲洗便器时噪音较小，便器在家庭晚上使用时可以消除传统便器冲水噪音极大的缺点；

4  座便器结构的便器比传统便器较高，在家庭使用时，有利于男性小便时减少对便器盆上表面的滴液，有利于男性小便的便利性；

5  座便器将便器盖盖严后，便器用水蒸气冲洗，具有清洗到位无死角、干净、省时、省力、环保的优点；

6  座便器比具有两种冲水量的传统座便器相比，同样可节约大量用水，并冲洗更干净；

7  座便器同样具有自动冲水的优点；

8  便器自动冲水，使用方便，洁净卫生；

9  便器管道无存水弯，管道比较直通且特别粗，不易堵塞和返水。

第三，本发明便器与火车等交通工具上的集便器相比，用水量可以控制在与集便器相同用水量标准或者更低用水量，同时还有以下优点：

1  本发明便器是机械控制，不需要电能，适应性强；

2  本发明便器成本较低，现有火车上的集便器采购成本国产的还将近二十万元，其它飞机等交通工具上的集便器同样价格不菲；

3  本发明便器比现有火车等交通工具上的集便器相比，不需动能，使用成本较低；

4  便器自动冲水，使用方便，洁净卫生；

5  便器结构简单，方便维护保养。

说明书附图：

图1是便器结构简图(活塞(4)与密封板(17)分开状态)

图2是便器静止时重力控制阀门及水箱结构简图

图3是便器重力控制阀门阀塞没有通孔结构图

图4是活塞上若干相邻(部分)叶轮及活塞下方管道(21)在活塞底面上投影图

图5是便器管道(21)及所在夹层缸筒水平截面图

图6是便器轴管顶端控制阀与活塞帽密封的第二种方式

具体实施方式：

现以人方便之前到方便离开便器为例说明便器工作过程：

当便器上没有人时，便器重力传导阀门(461)阀塞与阀门腔体内壁密封，阀门关闭，阀门(46)阀塞与阀门腔体内壁分离，阀门打开。便器水箱活塞(55)在水箱底部，活塞拉杆顶端穿过水箱。

当有人方便时，人体重力作用于便器重力控制阀门传导板，阀门弹簧被压缩，阀门(461)打开、同时阀门(46)关闭。阀门(461)打开后，水箱活塞(55)两侧同时受到来自管道(52)和管道管道(50)的相同水压强，由于活塞上边有活塞拉杆(56)，活塞下边受力与活塞上边受力相比，下边大出活塞拉杆截面积所受水压力，活塞上下受水力压力差大于活塞重力及活塞拉杆与水箱摩擦力，所以在阀门(461)打开、阀门(46)关闭状态下，活塞(55)向水箱顶部移动，活塞上部的水由管道(52)流出、同时水进入活塞下方的水箱位置，并且随人方便时间不同，水箱加水量不同。

当人离开后，人体作用于便器重力控制阀门传导板的重力消失，阀门弹簧回复，阀门(46)打开、同时阀门(461)关闭。

人离开后便器开始进水，高压水经管道(27)迅速进入容器(26)，再进入轴管(23)，然后通过轴管上进水孔进入活塞(65、66)间的空间，水流又通过进水孔(67)到达夹层缸筒(19)，并逐渐开始有水从喷水夹层缸筒(19)喷水孔(68)喷向便器管道内壁。由于轴管(23)内进水速度远大于喷水速度，两活塞(65、66)间压力迅速升高，水压使活塞(65)及相连的缸筒夹层、便器口密封活塞迅速下移，便器口密封活塞迅速到达设定的下移最低点，当喷水管道(21)进水口到达活塞(66)以下时，轴管(23)、缸筒(19)内层里的水开始迅速从管道(21)喷出，喷向叶轮(22)，叶轮及便器活塞在高压水流冲击下开始旋转，因为夹层缸筒与便器口密封活塞之间有轴承(90)，便器喷水内轴管(23)与密封管(24)是轴承(69)固定结构，所以在水流冲击叶轮使便器密封口活塞旋转的同时，轴管(23)、缸筒(19)与活塞反向旋转。

当便器口密封活塞下降至接近最低高度时，活塞表面的大小便被活塞移至到管道较低位置，活塞开始旋转，大小便受离心力被甩离活塞，甩至便器管道，冲击叶轮的一部分尾水从喷水口(73)喷出，旋转着喷向便器管道。

便器口密封活塞下移过程后，活塞帽下方环形底迅速接触到活塞(60)，并密封着逐步将活塞下压，轴管圆台外壁上出水孔(63)露出，活塞(60)向下移动至设定距离，活塞下边弹簧(62)被压缩，轴管上的喷水孔(63)最后全部露出，水流进入活塞帽内部，一部分经喷水孔(5)旋转着喷向便器管道，一部分从活塞帽喷水孔(7)进入的水可以通过管道(10)从喷水孔(8)喷出、同时通过管道(10)到达密封板上的凹槽(16)和喷水管道(15)，旋转着喷向便器管道。从喷水口(5)喷出的水可以喷到便器密封活塞与便器口接触位置，以冲洗活塞密封便器口时便器口有可能残留的大小便。

如果活塞下方不安装密封板，通过管道(10)喷出的水直接由活塞下方喷水孔(12)喷向便器管道。

当便器以上工作开始后瞬间，到达阀门(39)的水也早已开始进入阀门腔体，并经阀塞上的通孔(38)到达阀塞底部，由于阀塞下边受力面积与上边受力面积有拉杆(34)截面积差，且阀塞下边受水压力大于阀塞上边受水压力与弹簧(35)弹力之和，阀塞在下方较大水压作用下开始向上移动，经过虽然很短时间的一段时间，最后阀塞达到最高位置，阀塞进水通道(37)、出水通道(72)分别与进水管道(29、30)、出水管道(2)对应连通，水流从便器体的出水管道(2)由便器盆上口及下口、便器管道喷水口(1)喷出，喷向已经下降到最低位置，并且旋转的便器密封活塞、活塞帽、密封板、缸筒(19)，缸筒上的喷水孔(68)也旋转着喷向便器管道。

当冲洗便器的水用完后，活塞(65)与活塞(66)间的水压迅速下降至消失，弹簧的回复力使活塞(65)及相连的缸筒夹层开始向上移动，在移动过程中，活塞(65)与活塞(66)间的水被两活塞由夹层喷水孔挤出，便器口密封活塞由于惯性继续旋转，片刻后，便器口密封活塞向上回复到静止时位置，两圈密封(70、71)也密封在一起。夹层缸筒及活塞回复到静止状态时，轴管上端控制阀门的弹簧和活塞(60)也回复到静止时状态。

便器的喷水内轴管上部喷水控制阀门结构，也可以是第二种结构，包括活塞帽的环形下底、一段顶端封闭的便器喷水内轴管(023)、轴管外一缸筒(059)、环形活塞(060)、活塞卡环(061)、弹簧(062)、进水孔(063)。

内轴管顶部外壁、环形活塞内、外壁、缸筒(059)上部内壁表面都是圆台侧面，环形活塞被弹簧(062)顶着密封住轴管(023)上进水孔(063)时，轴管外壁与活塞(060)内壁是一组对应面，缸筒(059)内壁与活塞(060)外壁是另一组对应表面，它们每组表面圆台侧面都是同一轴线，而且每组轴线与圆台侧面角度相同，环形活塞(060)上下表面与圆台侧面轴线垂直，活塞帽环形下底面与环形活塞(060)上表面平行，缸筒(059)内侧圆台内壁下边是有一圈环形平面，此平面与活塞帽(06)环形下底面平行。缸筒(059)下端底与轴管(023)外壁密封连接，缸筒内壁与轴管(023)外壁形成一定宽度夹层，夹层内最下部是弹簧，弹簧上部顶住活塞(060)下底，活塞(060)上底被卡环(061)固定在夹层内，活塞在夹层内最高位置时，活塞内壁覆盖封并堵住轴管上的进水孔(063)，活塞外壁与缸筒内壁有一定缝隙，活塞帽环形下底位于活塞(060)正上方，活塞帽环形下底横截面面积小于环形活塞(060)上部完全裸露面积，且活塞帽内壁直径大于卡环(061)外径，活塞(060)在受活塞帽(06)环形下底向下压力时下移，喷水孔(63)不再被活塞覆盖，可以喷水，同时，活塞(060)外侧圆台面与缸筒(59)内壁圆台表面贴紧、活塞(060)下底面也与缸筒(059)内侧圆台内壁下边的一圈环形平面贴紧，从而水流可以进入活塞帽(06)喷水孔(5)及喷水孔(7)并喷出、流通。同时活塞(060)被环形下底所压，活塞(060)与活塞帽(06)环形下底正好可以形成一对密封，而且在活塞(06)与轴管(023)相对旋转时，也可以实现很好的密封。

缸筒内壁的圆台面和一圈环形平面可以同时与被压下的活塞帽环形下底面密封，也可以是缸筒内壁的圆台表面或环形平面单独与活塞(060)密封，单独密封时，活塞(060)和缸筒结构可以只满足单独密封条件。

Claims (7)

1.一种便器重力控制阀门，包括便器重力传导板(422、423)，连杆(432、433)、弹簧(442、443)、进出水管道，阀塞(452、453)、阀门腔体，所述阀塞位于腔体内，阀塞拉杆(432、433)与阀塞固定并穿过阀塞，连杆穿过阀门腔体顶部，连杆顶端与传导板连接，传导板与腔体上壁间有弹簧套装在连杆上，阀塞具有与腔体内壁角度、形状、结构一样的外侧表面与腔体内壁表面对应，阀塞在受弹簧力或人体重力作用下，阀塞与腔体对应表面可以覆盖、封堵阀门进水管道或出水管道或同时覆盖封堵全部进、出水管道，阀门实现关闭；阀塞远离腔体内壁时，阀门实现打开。便器重力控制阀门没有拉线相连，结构简单。 

2.如权利要求1所述阀门拉杆(432、433)，其特征还在于阀塞拉杆具有中空部分、和进出水孔(482、483)，阀门拉杆(422、423)拉杆下部在阀门腔体部分是中空的轴管，在阀塞拉杆轴管壁上紧挨阀塞上下面位置有进出水孔(482、483)，进出水孔不能到达阀门密闭腔体以外。 

3.如权利要求1阀门，其特征在于还包括穿过阀塞上下表面的通孔(47、471)或阀塞侧面的一定缝隙(或凹槽或凹陷)。 

4.一种便器活塞，其特征是活塞包括一圈叶轮，所述活塞下底固定安装有一圈叶轮。 

5.一种便器活塞密封板，其特征是所述密封板是桶状的，密封板与活塞(4)可以通过螺钉或其它方式连接，密封板上底和活塞下底可以密封重合，便器喷水夹层缸筒(19)穿过密封板中间，它们之间有一定缝隙(18)，密封板外围有尾水喷水管道(73)。 

6.一种便器的喷水内轴管上部喷水控制阀门，其特征是阀门包括活塞帽的环形下底、一段顶端封闭的便器喷水内轴管(23)、轴管外一缸筒(59)、活塞(60)、弹簧(62)、进水孔(63)，所述轴管(23)顶端有一小段圆台外壁，圆台外壁下部是圆柱形轴管，所述活塞(60)具有圆台侧面内壁，所述缸筒(59)下端底与轴管(23)外壁密封连接，缸筒(59)内壁与活塞(60)外壁是配合的缸筒活塞结构，活塞可以在缸筒内上下移动一定距离。缸筒内壁与轴管(23)外壁形成一定宽度夹层，夹层内最下部是弹簧，弹簧上部顶住活塞(60)下底，内轴管的圆台外壁与活塞(60)圆台内壁，在弹簧(62)顶着活塞(60)且活塞在夹层内最高位置时，可以紧密配合：活塞密封住轴管上的喷水孔(63)。活塞帽环形下底位于活塞正上方，活塞帽环形下底外径小于活塞(60)外径，且活塞帽内壁直径大于活塞(60)包围的喷水轴管(23)圆台侧面外壁最大直径。 

7.一种便器出水控制阀门，包括阀门腔体(39)、阀塞(36)，其特征在于阀门还包括进水管道(31)、进水管道(29)，出水管道(2)、连杆(34)、横杆(32)、弹簧(35)、支 架(33)，所述阀门外侧有至少一条进水管道(29)、有至少一出水管道(2)，顶部有一不被阀塞覆盖并封堵进水管道(31)，阀门不受水压静止时，全部进水管道(29)或全部出水管道(2)或全部进出水管道口被阀塞侧面覆盖并封堵，阀塞上部与连杆(34)相连，连杆穿过阀门腔体顶部，同时连杆还穿过支架(33)顶部，连杆(34)上还固定有一横杆(32)，横杆上部与支架下部之间有弹簧(35)套装在连杆上，当阀塞在水压作用下上升到位于腔体最高位置时，阀门外进出水管道不再被阀塞覆盖并封堵，使进出水管道连通。