CN104812971A - 防溢出的坐便器和方法 - Google Patents

Abstract

一种坐便器装置，包括：便池；主要排水道，其被流体地连接到便池；供水增压室，其向便池提供水以冲洗装置；以及次级排水道入口，其被定位到增压室。次级排水道入口包括允许水从增压室流动到次级排水道入口内的次级排水道孔。次级排水道入口被流体地连接到允许水离开装置的排水道并且流过次级排水道入口的水可以绕过主要排水道中的堵塞物。

Description

防溢出的坐便器和方法

相关申请的交叉引用

本公开内容是于2010年6月14日提交的美国申请第12/815,151号的部分继续申请并且要求于2010年6月14日提交的美国申请第12/815,151号的优先权，所述美国申请第12/815,151号是于2005年9月2日提交的美国申请第11/217,217号的继续申请并且要求于2005年9月2日提交的美国申请第11/217,217号的优先权，其两者皆据此通过引用以其整体并入。

技术领域

本公开内容涉及用于将身体的废物材料冲洗到排水道系统或下水道系统内的改进的卫生间装置。更特别地，本公开内容包括具有防止装置以免溢出的次级排水道系统的坐便器。

背景

本部分中的陈述仅仅提供涉及本公开内容的背景信息。因此，此类陈述不被意图构成承认现有技术。

传统的卫生间装置(比如坐便器和小便器)可以变得被阻塞或堵住，这导致当装置被冲洗时冲洗水和废物溢出。明显地，水和废物材料的这样的溢出是不合意的并且因此有对防止这些溢出发生的改进的卫生间装置的需求。

已经存在防止阻塞的坐便器以免溢出的先前的尝试。这些现有技术防溢出设备通常是复杂的并且需要修改房屋或建筑内的现有的管道。

涉及坐便器溢出设备和系统的某些现有技术参考文献包括：Norbert J.Palmer的于1968年11月19日授权的美国专利第3,411,162号“Toilet BowlConstruction”；Ian T.Pak的于1980年5月27日授权的美国专利第4,204,285号“Overflow Protection Apparatus”；由Chris Giesken等人于2003年5月1日提交的美国专利出版物2005-0000005“Toilet Overflow PreventionSystem”；以及由Samsam U.Turkman于2003年4月22日提交的美国专利出版物2004-0231039“Stink-Free Non-Overflow Automatic Toilet”。

通常，此类现有技术不能提供用于防止卫生间装置以免溢出同时容易地替换现有的模型坐便器或小便器安装而没有修改建筑的管道的简单并且成本效益好的装置。

概述

坐便器装置包括：便池；主要排水道，其被流体地连接到便池；供水增压室，其向便池提供水以冲洗装置；以及次级排水道入口，其被定位到增压室。次级排水道入口包括允许水从增压室流动到次级排水道入口内的次级排水道孔。次级排水道入口被流体地连接到允许水离开装置的排水道并且流过次级排水道入口的水可以绕过主要排水道中的堵塞物。

附图简述

现在，将参考附图通过实施例的方式描述一个或更多个实施方案，在附图中：

图1是根据本公开内容的防溢出装置的部分横截面侧视图；

图2是根据本公开内容的在图1中示出的防溢出装置的部分横截面前视图；

图3是根据本公开内容的在图1和2中示出的防溢出装置的底视图；

图4是根据本公开内容的穿过图3中示出的截面4-4的视图；

图5是根据本公开内容的根据替代实施方案的防溢出装置的部分横截面侧视图；

图6是根据本公开内容的根据替代实施方案的防溢出装置的次级排水道的视图；并且

图7是根据本公开内容的本公开内容的另外的实施方案的横截面视图，其中在供水增压室内的孔向装置提供次级排水道。

详述

现在参考附图，其中示出物仅仅是为了例证某些示例性实施方案的目的并且不是为限制某些示例性实施方案的目的，示出下文被称为“卫生间装置”或“装置”的用于将身体的废物材料冲洗到下水道系统内的改进的卫生间装置10、110。

每个装置10具有传统的主要排水道20和次级防溢出排水道30。类似地，每个装置110具有传统的主要排水道120和次级防溢出排水道30。

除了新颖的次级防溢出排水道30之外，装置10、110在尺寸、形状、构造、以及操作上分别与常规的坐便器或小便器大体上相同。

特别地，每个装置10、110包括通常在常规坐便器和小便器中发现的以下的标准特征：包含接纳废物材料的通常环形的便池或盆12的结构主体或基底11和与盆12流体地连通的各自的主要废物排水道系统20、120。每个排水道20、120被配置成具有形成液体捕集器(liquid trap)22的一组弯曲部。此捕集器22操作以引起在每次使用或冲洗装置10、110之后使一定量的水余留在盆12内。应该理解的是，水线17，即在每次冲洗之后留在盆12中的一定量的水的高度，由盆12和主要排水道管20、120的相对容积以及捕集器22相对于盆12向上延伸的高度确定。

应该容易明显的是，在图1-4中描绘的本公开内容的实施方案中，卫生间装置10的主体11是坐便器并且在图5中，卫生间装置110的主体11是小便器。

常规设计的冲洗水的箱或源(未示出)被流体地结合到装置10、110以提供冲洗装置10、110的内容物所需的水。箱可以位于相对于装置10、110的大体上任何位置。例如，箱可以被物理地直接安装到装置10、110或安装在偏远位置处。类似地，加压水线和止回阀系统可以被利用以代替作为冲洗水来源的箱系统。

此外，每个装置10、110还包括界定盆12的上边缘的框边(rim)13。框边13包括多个冲洗水出口14。这些冲洗水出口14被流体地结合到冲洗水来源比如上文描述的箱。出口14被定向以每当冲洗装置10、110时引导一定量的冲洗水冲下盆12。由于框边13和出口14是常规的，它们将不被更详细地讨论。

用于紧固装置的主体11的开口18通过主体11的紧邻卫生间的安装表面(即地板或墙壁)的部分形成。这些开口18允许常规的五金件或紧固件将主体11固定地保持到该卫生间表面。

应该理解的是，在使其主体11被配置成坐便器的装置10中，座(未示出)通常被安装在框边13上。

关于装置10并且如在图3和4中最好地所示，排水道20在紧邻装置10的底部边缘15定位的主要排放口24处终止。主要排放口24包括圆柱形的柱环25，所述圆柱形的柱环25被定尺寸以滑动到通常在卫生间地板7之下发现的标准的卫生管线或管道5的开口内。应该理解的是，管道5是通常与地板正交并且与地板7的水平面齐平地终止或稍微突出超过地板7的水平面的某种长度的常规管。与常规的密封材料比如蜡环组合，主要排放口24和管道5被流体地结合以使得排水道20能够充当用于将废物材料冲洗到装置10之下的主要手段。

如在图1-4中所示，卫生间装置的优选的实施方案被配置成坐便器。装置10包括通过在盆12的后壁中形成的多个入口孔32被流体地结合到盆12的次级排水道30。这些孔32在盆12中在超过装置10的典型的水线17的位置处形成。入口32中的每个入口位于在框边13中发现的冲洗水出口14之下。

在本公开内容的优选的实施方案中，有三个到五个的各自在直径上为大约3/8英寸的入口孔32。在一个实施方案中，孔32被布置在大体上平行于水线17并且位于框边13之下大约一到三英寸处的线中。除非存在阻塞(即当废水向着盆12的顶部回升时)，否则孔32的这样的位置确保废水将不进入孔32，然而在每次冲洗期间同时接纳少量的从冲洗水出口14排出的水以保持排水道30相对清洁并且防止排水道30中的水变得不流动。

入口孔32相对于彼此的位置、数量、尺寸、形状以及取向可以变化并且孔32仅仅需要被布置在出口14之下和水线17之上以作为用于次级排水道30的入口操作。

在本公开内容的优选的实施方案中，次级排水道30还包括溢出蓄水池34。蓄水池34是被布置在装置10、110的主体11中的封闭的大体矩形的构件。蓄水池34具有与入口孔32中的每个流体地连通的前侧33。蓄水池34的底部或地板36远离前侧33和入口32向下成角度并且在位于蓄水池34的最低点处的出口孔35处终止。如所示，蓄水池34被成形以接纳来自入口32的任何液体并且使该液体向在蓄水池的底部中形成的出口孔35汇集。

排水道30还包括溢出排水道管38。在本公开内容的优选的实施方案中，排水道38在内径上大约是半英寸并且被流体地结合到出口孔35。

排水道38沿着主体11向下延伸到次级排放口40。如在图3和4中最好地所示，次级排放口40经过在柱环25中形成的孔道并且延伸超出柱环25大约半英寸到一英寸。当被结合到标准的排水道5时，口40超出柱环25的延伸的长度引起次级排水道30物理地突出到管道5内、超出主要排水道20的主要排放口24。

排水道管38被配置成具有形成液体捕集器39的一组弯曲部。此捕集器39在出口孔35和次级排放口40之间沿着管38的长度布置。捕集器39操作以在每次使用或冲洗装置10、110之后引起一定量的水余留在排水道管38内。排水道管38中的此捕集的水防止下水道气体和气味经过次级排水道30到盥洗室内。

现在参考图5，示出本公开内容的可选择的实施方案，借此，装置110的主体11被成形为小便器。除了主体11的形状和由于安装小便器的标准的墙壁而不是安装坐便器的常规的地板引起的以下变化之外，本公开内容的组件、构造以及操作与关于具有相似的参考数字的相似部件的上文描述的那些相同。

在装置110中，主要排水道120在位于紧邻装置110的后边缘115的主要排放口124处终止。主要排放口124包括被定尺寸以滑动到通常在卫生间的墙壁9之后发现的标准的卫生管线或管道5的开口内的圆柱形的柱环125。应该理解的是，管道5是通常与墙壁正交并且与墙壁9齐平地终止或稍微突出超出墙壁9的某种长度的常规管。

如在图5中所示，排水道管38沿着主体11向下延伸到次级排放口140。次级排放口140经过在柱环125中形成的孔道并且延伸超出柱环125大约半英寸到一英寸。当被结合到标准的排水道5时，口140超出柱环125的延伸的长度引起次级排水道30物理地突出到管道5内、超出主要排水道120。

现在参考图6，示出次级排水道30的可选择的实施方案，其中蓄水池34被清除并且被管活接头44替代。活接头44以一端流体地结合到入口孔32中的每个并且以另一端流体地结合到排水道管38。

在操作中，当主要排水道20、120变得堵塞或阻塞时，冲洗水和废物材料将开始向盆12的顶部回升。次级排水道30按照以下的方式将回升的液体重新引导回到下水道5：

在液体回升到入口孔32的高度后，液体将流过这些入口32并且在蓄水池34中聚集。蓄水池34的成角度的形状引起液体通过出口35向下流动到溢出排水道管38内。液体流过排水道管38并且通过延伸超出堵塞的主要排水道20、120到下水道管道5内的各自的次级排放口40、140流动离开次级排水道30。

因此，理解的是，我已经描述具有次级防溢出排水道的改进的卫生间装置，所述改进的卫生间装置可以被容易地安装以代替大体上任何先前的装置(即坐便器或小便器)而没有修改目前的管道或下水道系统。

相关领域的技术人员应该可理解的是，上文描述的改进的卫生间装置可以由多种材料制成并且可以被配置成多种形状和尺寸而不超出本公开内容的范围和意图。

在优选的实施方案中，装置由陶瓷材料比如瓷器制成。在其他实施方案中，装置可以由其他的硬的、耐久的以及防水的材料比如塑料或金属形成。

在本公开内容的一个实施方案中，次级排水道30在装置的主体结构11内被整体形成。例如，排水道30可以被直接浇铸到由瓷器制成的主体11的模具内。

然而，在其他实施方案中，次级排水道30可以是与装置的结构主体11分开的组件的系统。也就是说，次级排水道30可以被可拆装地结合到盆12和主体11以利于制造容易性或成本考虑。在此可选择的优选的实施方案中，排水道30可以部分地由常规的管材料比如金属或塑料管形成。

在还其他的实施方案中，次级排水道30的某些组件比如入口32可以与主体11整体形成，然而次级排水道的其他部分比如蓄水池34、溢出排水道管38以及次级排放口40、140可以被结合到主体11以界定装置。

在还另外的其他实施方案中，排水道管38和捕集器39可以被安装到主体11之外并且其中排水道管38的第一端延伸穿过主体11以与入口工具32流体地连通，并且溢出排水道管38的相对端还延伸穿过在主体11中形成的另外的孔道以与排放口40、140流体地连通。

在还另外的其他实施方案中，次级排水道30可以作为被布置在主体11内形成的开口和通路内的单独的组件被提供，所述开口和通路将次级排水道30有效地隐藏在主体11内。

图7以横截面示出本公开内容的另外的实施方案，其中在供水增压室之内的孔向装置提供次级排水道。构造200包括具有水箱250、便池212、以及主要排水道220的装置210。水通过箱阀254被保持在水箱250中。在箱阀254被打开之后，水根据重力冲过箱孔252并且进入装置210的供水增压室260。在另外的实施方案中，冲洗阀类型的阀可以与无箱的坐便器一起使用，其中压下阀引起大量的水进入供水增压室260。广泛种类的坐便器设计被设想用于与本文公开构造一起使用，并且本公开内容不被意图被提供的特定的实施例限制。供水增压室260接纳来自箱250的水流并且将水流引导到不同的目的地，用于冲洗装置、排空便池的内容物、并且在冲洗之后再填充便池的目的。在供水增压室260内的水流的一部分被引导到围绕便池212的框边的渠道213。在渠道213内的水流过孔214并且到便池212内。在供水增压室260内的水流的一部分被引导经过通路262，所述通路262围绕便池延伸并且与喷射渠道264流体地连接。水经过孔266离开喷射渠道264以在主要排水道入口222处向主要排水道220提供冲洗作用/水头压力。来自便池212的水和废物和来自喷射渠道264的水进入主要排水道220并且冲洗经过主要排水道220，因为根据操作如本领域中已知的装置，水和废物的柱产生虹吸。水和废物经过主要排水道出口224离开装置。主要排水道出口224被结合到将废物引导到其他的下水道管并且随后离开结构的结构下水道管。

次级排水道入口234被示出在供水增压室260内。次级排水道孔232允许水从供水增压室260流动到次级排水道入口234中。可以设置一个次级排水道孔232或可以设置多个次级排水道孔232。本领域技术人员将理解，主要排水道220和便池212被配置，使得在正常操作期间，水填充便池212直到在主要排水道220内的相应水位引起填充装置的水溢出主要排水道220中的弯曲部。以这种方式，设置便池212在装置的填充循环期间实现的正常水位。因为相应的水位还在供水增压室260内填充，注意到的是，任何次级排水道孔232应该被定位在主要排水道220中的弯曲部以上，使得当便池被填充到正常设计的水位时来自供水增压室260的水将不经过次级排水道入口234排空。

次级排水道入口234被流体地连接到次级排水道渠道230。渠道可以在装置210内整体地延伸以连接次级排水道入口234和次级排水道渠道230。连接次级排水道入口234和次级排水道渠道230的渠道可以包括根据本领域中已知的管道方法的水捕集器。在次级排水道渠道230内的水可以经过次级排水道出口240离开装置。在另外的实施方案中，次级排水道渠道230可以被配置以恰好在主要排水道出口224以上排空到主要排水道220内。主要排水道出口224和次级排水道出口240可以被配置以连接到本领域中已知的标准的管道连接件。水可以从供水增压室260引导到次级排水道入口234用于冲洗次级排水道并且清洁其的目的。

如果主要排水道220中的堵塞物阻止水和废物离开便池212，则便池212中的水位上升。本领域技术人员将理解，当便池212中的水位上升时，供水增压室260内的水位也将上升。当增压室内的水位达到次级排水道孔232时，水进入次级排水道入口234，流动到次级排水道渠道230，并且流出次级排水道出口240。通过流过次级排水道，来自供水增压室260的水绕过主要排水道220中的堵塞物并且防止装置以免溢出便池。

除了次级排水道孔232之外，次级排水道孔或多个次级排水道孔可以在点270处被添加到分开便池212和次级排水道入口234的壁。导向次级排水道的在便池212和供水增压室260两者中的孔可以利于绕过主要排水道220中的堵塞物的增加的流动，从而减小便池中的水位将上升到其中发生溢出到便池之外的水平的机会。

次级排水道孔232被示出在次级排水道入口234的竖直壁上。排水道孔232的不同位置将改变有多少水从供水增压室260引导到次级排水道入口234内。在一个示例性实施方案中，面向水从供水增压室260内流动的方向的孔将更可能使大量的水流过孔。面向远离水从增压室内流动的方向的孔或被以某种方式屏蔽以免增压室内的水流的孔可使减少的量的水流过孔。可以使用孔位置的组合，例如，使单个孔被定位以接纳大量的水以利于冲洗次级排水道并且使两个其他的孔被屏蔽以免在增压室内的流动以减少多少水从增压室引导经过孔，但当便池和增压室中的水位由于堵塞物开始上升时仍然接纳水。次级排水道孔的位置、取向、尺寸、以及数目可以经实验、通过计算机模型化或通过足以预期经过示例性装置的水流的任何方法确定。

在构造装置过程期间，例如，在瓷器材料被加热之前，次级排水道孔可以与壁整体地形成，或在构造装置之后，次级排水道孔可以通过钻孔工艺被添加到装置的壁。

图7的实施方案包括喷射渠道264。某些坐便器装置包括水喷射渠道并且某些不包括。在供水增压室内的次级排水道入口在其中水仅经过围绕框边的孔进入便池的装置内仍然可以工作。然而，来自便池中的上升的水平的水将不进入增压室直到水位超过围绕框边的孔的高度。在此类示例性构造中，位于便池中的下方的围绕框边的较大的孔和/或围绕框边的孔的一部分可以利于在便池中的水位变得太高之前使水从便池流动回到增压室内。

本公开内容已经描述某些优选的实施方案和这些实施方案的修改。在阅读并且理解本说明书后，其他人可以想到另外的修改和改变。因此，意图的是，本公开内容不限于作为用于实施本公开内容所考虑的最佳模式被公开的特定的实施方案，而是本公开内容将包括落在所附权利要求的范围内的所有的实施方案。

Claims (15)

1.一种坐便器装置，包括：

便池；

主要排水道，其被流体地连接到所述便池；

供水增压室，其向所述便池提供水以冲洗所述装置；

次级排水道入口，其被定位到所述增压室，所述入口包括允许水从所述增压室流动到所述入口内的次级排水道孔；

其中所述次级排水道入口被流体地连接到允许水离开所述装置的排水道并且流过所述入口的水能够绕过所述主要排水道中的堵塞物。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述入口包括多个次级排水道孔。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述次级排水道孔的第一部分面向水从所述供水增压室内流动的方向，在所述装置的正常操作期间在所述次级排水道入口内提供水流并且当所述堵塞物存在时允许绕过所述主要排水道；并且

其中所述次级排水道孔的第二部分被屏蔽以免水在所述供水增压室内流动，当所述堵塞物存在时允许绕过所述主要排水道。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述便池包括将所述便池流体地连接到所述次级排水道入口的另外的次级排水道孔。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述次级排水道孔被配置成将水从所述增压室引导到所述入口内以使水冲洗经过所述入口。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述入口被流体地连接到次级排水道出口。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述次级排水道入口被流体地连接到具有包括水捕集器的次级排水道渠道的所述排水道。

8.如权利要求1所述的装置，还包括喷射渠道；并且其中所述次级排水道入口被配置成排出通过所述喷射渠道回升的水。

9.如权利要求1所述的装置，其中次级排水道入口被配置成排出通过所述便池的框边中的孔回升的水。

10.如权利要求1所述的装置，其中所述次级排水道孔面向水从所述供水增压室内流动的方向，在所述装置的正常操作期间在所述次级排水道入口内提供水流并且当所述堵塞物存在时允许绕过所述主要排水道。

11.如权利要求1所述的装置，其中所述次级排水道孔被屏蔽以免水在所述供水增压室内流动，当所述堵塞物存在时允许绕过所述主要排水道。

12.一种坐便器装置，被配置成在所述坐便器装置的主要排水道被堵塞的情况下防止水溢出所述装置的便池，所述装置包括：

所述便池；

所述主要排水道，其被流体地连接到所述便池；

供水增压室，其向所述便池提供水以冲洗所述装置；

次级排水道入口，其被定位到所述增压室，所述入口包括允许水从所述增压室流动到所述入口内的次级排水道孔；

其中所述次级排水道入口以次级排水道渠道流体地连接到在所述主要排水道被堵塞的情况下允许水离开所述装置的次级排水道出口；

其中所述次级排水道渠道包括水捕集器；并且

其中所述次级排水道孔位于高于所述便池中的正常水位。

13.一种制造坐便器装置的方法，包括：

在所述装置的供水增压室内形成次级排水道入口；

在所述次级排水道入口的壁中产生次级排水道孔，使得水能够从所述增压室流动到所述次级排水道入口内；以及

将所述次级排水道入口流体地连接到次级排水道出口，所述次级排水道出口被流体地连接到在所述装置之外的管道。

14.如权利要求13所述的方法，其中产生所述次级排水道孔包括钻出所述孔。

15.如权利要求13所述的方法，其中产生所述次级排水道孔包括随着形成所述次级排水道入口的壁整体地形成所述孔。