CN105926735A - 一种利用压力差排水的水箱排水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用压力差排水的水箱排水装置，其包括一外壳，为底端开口的中空结构；一排水口，其设置在所述水箱的底壁；一浮体，其活动设置在所述外壳内，并与所述排水口密封配合；一存水室，形成于所述外壳内部和所述浮体的外部之间，并位于所述浮体的上方；一抽水机构，与所述存水室连通；所述抽水机构抽吸所述存水室中的水以改变所述浮体所受到的上下压力差，使得所述浮体向上浮起并打开所述排水口，实现排水。通过控制浮体所受压力差的变化而控制其浮起和下落进而控制水箱排水装置的启闭，启闭力值小，结构简单，容易设计为电控式且省电，用户体验好。

Description

一种利用压力差排水的水箱排水装置

技术领域

本发明涉及一种利用压力差排水的水箱排水装置。

背景技术

现有市面上众多排水装置(排水阀)的排水原理和结构各式各样，尽管这些排水装置的大部分功能也较可靠，排水也较稳定，但往往所需要的启闭力值较大，比如常见的通过提拉阀体内的封水盘来打开排水口实现排水的排水阀，由于水压直接作用在封水盘上，使得提拉封水盘的力值需要很大，使用时十分不方便，用户体验较差，且这种需要提拉力值大的排水阀设计为电控式时，由于所需的电机的功率也较大，这样就会减短供电电池的使用次数，不利于实际使用。

发明内容

本发明为解决上述问题，提出一种利用压力差排水的水箱排水装置,其通过控制浮体所受压力差的变化而控制其浮起和下落进而控制水箱排水装置的启闭，启闭力值小，结构简单，容易设计为电控式并且省电，用户体验好。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种利用压力差排水的水箱排水装置，包括：一外壳，为底端开口的中空结构；一排水口，其设置在所述水箱的底壁；一浮体，其活动设置在所述外壳内，并与所述排水口密封配合；一存水室，形成于所述外壳内部和所述浮体的外部之间，并位于所述浮体的上方；一抽水机构，与所述存水室连通；所述抽水机构抽吸所述存水室中的水以改变所述浮体所受到的上下压力差，使得所述浮体向上浮起并打开所述排水口，实现排水。

优选的，所述水箱的底壁上固设有底座，所述排水口开设在所述底座上，所述外壳与所述底座固接，所述外壳的底端开口与所述排水口及所述水箱的内腔均相连通，所述外壳的内壁和所述浮体的外壁之间具有过流间隙，该过流间隙通过所述外壳的底端开口连通所述存水室和水箱内腔。优选的，所述抽水机构为虹吸组件，所述虹吸组件包括虹吸弯管和虹吸立管，所述虹吸弯管的一端与所述虹吸立管的上端连接，所述虹吸弯管的另一端与所述存水室连通，所述虹吸立管的下端与所述排水口连通，所述虹吸组件通过一虹吸触发组件实现虹吸。

优选的，所述虹吸立管的下端与所述排水口之间设有通流口，所述虹吸触发组件为可打开或关闭该通流口的阀片，所述水箱的工作水位高于所述虹吸组件，所述虹吸弯管位于水箱工作水位之上方处开设有排气孔。

优选的，所述排气孔处设有单向阀。

优选的，所述阀片通过连杆与一浮子联动，所述浮子向上固设一压杆，一电驱动机构或手动驱动机构关闭时下压所述压杆以使所述浮子下沉并通过所述连杆带动所述阀片密封所述通流口，所述电驱动机构或手动驱动机构打开时解除下压所述压杆以使所述浮子上浮并通过所述连杆带动所述阀片打开所述通流口。

优选的，所述阀片通过连杆与一链条的一端联动配合，所述链条的另一端与一电驱动机构或手动驱动机构联动配合。

优选的，所述虹吸触发组件为设于所述虹吸立管的上方的储水箱组件，所述储水箱组件包括底部设有出水口的储水箱和可打开和关闭该出水口的启动件，所述出水口与所述虹吸立管顶端相通，从所述储水箱的出水口排出的水流入所述虹吸立管并从所述虹吸立管排至所述排水口。

优选的，所述虹吸触发组件为喷射泵，所述喷射泵包括喷管和喷嘴，所述喷管设于所述存水室内，所述喷管的一端与所述虹吸弯管跟所述存水室连通的一端连接，所述喷管的另一端向所述存水室敞开，所述喷嘴与所述喷管间隔相对布置，所述喷嘴对着所述喷管喷水，所述喷嘴由压力水源供水。

优选的，所述浮体为倒置的杯状体或四周封闭的中空体。

优选的，所述虹吸立管的长度大于3倍的其直径。

优选的，所述存水室设有连通外界空气的通气口，通过控制所述通气口的大小控制排水结束后水箱内的剩余水位。

优选的，所述浮体上设有配重储水腔，通过控制所述配重储水腔的大小控制所述浮体的下落时间进而控制排水结束后水箱内的剩余水位。

本发明的有益效果是：

(1)、本发明通过抽水机构将形成于外壳内部和浮体外部之间的存水室中的水抽离以控制浮体所受压力差的变化从而控制其浮起和下落进而控制水箱排水装置的启闭，采用该原理的启闭力值小，结构简单，容易设计为电控式且省电，用户体验好。

(2)、抽水机构为虹吸组件，虹吸组件包括虹吸弯管和虹吸立管，虹吸组件通过一虹吸触发组件来实现虹吸，采用虹吸的原理将存水室内水抽走，抽水速度快，浮体可快速浮起实现排水，结构简单，容易实现。

(3)、虹吸触发组件为可打开或关闭通流口的阀片，通过阀片打开通流口使得虹吸立管的水可立即从通流口流出以快速形成虹吸，结构简单，虹吸效果好。

(4)、虹吸触发组件为储水箱组件，储水箱内的水排入虹吸立管并从虹吸立管快速排出以形成虹吸，虹吸形成快速，虹吸效果好。

(5)、虹吸触发组件为喷射泵，结构新颖，构思巧妙，可快速形成虹吸，虹吸效果好。

(6)、所述存水室设有连通外界空气的通气口，通过控制所述通气口的大小控制排水结束后水箱内的剩余水位，使得水箱排水装置的排水量可调，方便不同的使用需求。

(7)、浮体上设有配重储水腔，通过控制所述配重储水腔的大小控制所述浮体的下落时间进而控制排水结束后水箱内的剩余水位，使得水箱排水装置的排水量可调，方便不同的使用需求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明第一较佳实施例的爆炸图；

图2是本发明第一较佳实施例未排水状态时的整体结构剖视示意图；

图3是本发明第一较佳实施例排水状态时的整体结构剖视示意图；

图4是本发明第二较佳实施例的整体结构剖视示意图；

图5是本发明第三较佳实施例未排水状态时的整体结构剖视示意图；

图6是本发明第三较佳实施例排水状态时的整体结构剖视示意图；

图7是是本发明第四较佳实施例的整体结构剖视示意图；

图8是是本发明第五较佳实施例的整体结构剖视示意图；

图中：

10-底座；11-排水口；12-连接通道；

20-外壳；21-壳体；22-上盖；23-通气口；24-过流间隙；

30-浮体；31-上浮体；32-下浮体；33-第一密封胶垫；34-配重储水腔；

40-存水室；

50-虹吸组件；51-虹吸弯管；511-排气孔；512-单向阀；513-排气通道；52-虹吸立管；

60-通流口；61-阀片；62-连杆；63-第二密封胶垫；64-链条；65-浮子；66-压杆；

70-电驱动机构；

80-储水箱组件；81-储水箱；82-出水口；83-启动件

90-喷射泵；91-喷管；92-喷嘴；

100-水箱；110-安装孔。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其用于对水箱100进行排水控制，其包括：一外壳20，为底端开口的中空结构；一排水口11，其设置在所述水箱的底壁；一浮体30，其活动设置在所述外壳20内，并与所述排水口11密封配合；一存水室40，形成于所述外壳20内部和所述浮体30的外部之间，并位于所述浮体30的上方；一抽水机构，与所述存水室40连通；所述抽水机构抽吸所述存水室40中的水以改变所述浮体30所受到的上下压力差，使得所述浮体30向上浮起并打开所述排水口11，实现排水。通过抽水机构将形成于外壳20内部和浮体30外部之间的存水室40中的水抽离以控制浮体30所受压力差的变化从而控制其浮起和下落进而控制水箱排水装置的启闭，采用该原理的启闭力值小，结构简单，容易设计为电控式且省电，用户体验好。

第一实施例：(抽水机构为虹吸组件，手动控制虹吸触发组件)

如图1-3所示，本实施例的一种利用压力差排水的水箱排水装置包括底座10、外壳20、浮体30及抽水机构。底座10固设于水箱100底壁的安装孔110处，排水口11开设在该底座10上，如此也相当于，排水口11设置在水箱100的底壁上，或者，也可以不设置底座10，而将排水口11直接设置在水箱100的底壁上。外壳20为底端开口的中空结构且与底座10固接配合，本实施例的外壳20与底座10通过一体成型来实现固接配合，外壳20的底端开口与排水口11及水箱的内腔均相连通，浮体30垂直活动于外壳30内，该浮体30在下落位置时密封底座10上的排水口11，该浮体30在浮起位置时打开底座10上的排水口11，在外壳20的内部和浮体30的外部之间形成有一存水室40，存水室40位于所述浮体30的上方，抽水机构用于抽走存水室40中的水以改变浮体30所受到的上下压力差，使得浮体30向上浮起并打开所述排水口11，实现排水。

具体的，本实施例的外壳20由上下开口的壳体21和上盖22扣合形成，壳体21与底座10一体成型，浮体30从壳体21的顶部开口装入后，再使上盖22盖合于壳体21的顶部从而使得浮体30套于外壳20内。壳体21的底端开口与排水口11及水箱的内腔均相连通，壳体21的内壁和浮体30的外壁之间具有过流间隙24，该过流间隙24通过壳体21的底端开口连通存水室40和水箱内腔。本实施例的浮体30由底端开口的上浮体31和两端都开口的下浮体32扣合形成，使得浮体30整体呈倒置的杯状体，倒置的杯状体在水中具有浮力，当然浮体30也可以是四周封闭的中空体，或者，浮体30也可以是在水中不具备浮力的开口朝上的杯状体，其具体形状结构不以此为限。浮体30的底部还固设有与排水口11相配合得第一密封胶垫33。

本实施例中，抽水机构为一虹吸组件50，虹吸组件50包括虹吸弯管51和虹吸立管52，虹吸弯管51的一端与虹吸立管52的上端连接，虹吸弯管51的另一端与存水室40连通，虹吸立管52的下端与排水口11连通，或者，虹吸弯管51和虹吸立管52可直接采用一体成型结构，其效果是等同的；具体是，本实施例在底座10上设有与排水口11连通的连接通道12，虹吸立管52的下端固定插设在底座10上并与该连接通道12连通，通过连接通道12实现虹吸立管52与排水口的连通，这样虹吸立管52的水流经连接通道12后可直接排至排水口11。

虹吸组件50通过一虹吸触发组件实现虹吸，本实施例的虹吸立管52的下端与排水口11之间的连接通道12内设有通流口60，虹吸触发组件为可打开或关闭该通流口60的阀片61，阀片61通过第二密封胶垫63密封通流口60以保证密封效果。本实施例水箱100的工作水位高于虹吸组件50，这样虹吸组件50可以被水完全灌满，这样，启动虹吸只需打开通流口60，虹吸立管52内的水便可立即向下快速流至排水口11排出从而形成虹吸。为了使得水箱100进水过程中，水可完全灌满虹吸组件50，优选在虹吸弯管51的顶部开设有排气孔511，或者也可以在虹吸弯管51位于水箱工作水位之上方处的侧壁上开设排气孔511，这样，管内的空气可从该排气孔511排出，如果排气孔511较大时，还可在排气孔511处设置单向阀512，单向阀512可允许虹吸弯管51和虹吸立管52管内的空气向外界排出，但外界空气无法进入虹吸弯管51和虹吸立管52，这样虹吸过程中，避免了外界空气从排气孔511流入而影响虹吸效果或导致虹吸被打破，当然，如果排气孔511较小时，也可不设置单向阀512，较小的排气孔511对虹吸的形成影响不大，因而也能有效形成虹吸。这里优选的，通过一排气通道513连通排气孔511，该排气通道513从排气孔511延伸至水箱100的工作水位之上方，这样可避免水箱100内的水会通过排气孔511发生漏水的问题。此外，优选虹吸立管52的长度大于3倍的其直径，这样虹吸更快速，虹吸效果更好。

本实施例选择通过手动移动阀片61而打开通流口60，进而触发虹吸。

本实施例的工作过程和原理如下：

如图2所示，初始状态时，浮体30处于下落位置，其通过第一密封胶垫33密封排水口11，此时浮体30受存水室40内的水压作用大于其自身浮力，即浮体30所受的向下的压力大于其所受的向上的压力，上下具有压力差，也即浮体30所受的合力向下，使得浮体30保持密封排水口11的状态，同时，阀片61也处于密封通流口60的状态，虹吸弯管51和虹吸立管52内充满水以为启动虹吸做准备。

如图3所示，排水时，向上提拉阀片61，阀片61打开通流口60，虹吸立管52中的水立即从该通流口60排出，于是虹吸组件50形成虹吸逐渐将存水室40内的水抽走，这样浮体30受存水室40内的水压作用逐渐减小，当浮体30受到向下的水压小于其自身浮力时，浮体30所受到的上下压力差发生改变，也即此时浮体30所受的合力向上，使得浮起从而打开排水口11实现排水。随着水箱100内的水位逐渐下降，浮体30的浮力也逐渐下降，当浮体30自身重力大于浮力时，浮体30重新下落而关闭排水口11，释放阀片61使其复位关闭通流口60，水箱100重新注水并灌满存水室40及虹吸弯管51和虹吸立管52，从而回到图2所示的初始状态，为下次排水做准备。

第二实施例：(抽水机构为虹吸组件，电动控制链条运动以带动虹吸触发组件)

如图4所示，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例通过电驱动机构控制链条64运动以带动阀片61运动，具体是，阀片61通过连杆62与链条64的一端联动配合，链条64的另一端与一电驱动机构联动配合，电驱动机构可以是电机，电控结构简单可行，方便使用，当然这里，也可以选择用手动驱动机构拉动链条64，其余未述的结构和工作原理与第一实施例一致，这里不再赘述。

第三实施例：(抽水机构为虹吸组件，电动控制浮子运动以带动虹吸触发组件)

如图5和图6所示，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中，阀片61通过连杆62与一浮子65联动，浮子65向上固设一压杆66，一电驱动机构关闭时下压压杆66以使浮子65下沉并通过连杆62带动阀片61密封通流口60，电驱动机构打开时解除下压压杆66以使浮子65上浮并通过连杆62带动阀片61打开通流口60，电驱动机构可以是电机，电控结构简单可行，方便使用。

其余未述的结构和工作原理与第一实施例一致，这里不再赘述。

第四实施例：(抽水机构为储水箱组件)

如图7所示，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中的虹吸触发组件不是阀片61，因而无需设置通流口60，本实施例中的虹吸触发组件是设于虹吸立管52的上方的储水箱组件80，储水箱组件80包括底部设有出水口82的储水箱81和可打开和关闭该出水口82的启动件83，出水口82与虹吸立管52顶端相通，从储水箱81的出水口82排出的水流入虹吸立管52并从虹吸立管52排至底座10的排水口11。

其余未述的结构与第一实施例一致，这里不再赘述。

本实施例的工作过程如下：

如图7所示，排水时，向上提拉启动件83，启动件83打开出水口82，储水箱81中的水立即从该出水口82排出并进入虹吸立管52，水流进入虹吸立管52后又迅速向下流出排水口11，于是虹吸组件50形成虹吸逐渐将存水室40内的水抽走，这样浮体30受存水室40内的水压作用逐渐减小，当浮体30受到向下的水压小于其自身浮力时，浮体30浮起从而打开排水口11实现排水。随着水箱100内的水位逐渐下降，浮体30的浮力也逐渐下降，当浮体30自身重力大于浮力时，浮体30重新下落而关闭排水口11，水箱100重新注水并灌满存水室40，储水箱81也重新注水，从而回到初始状态，为下次排水做准备。

第五实施例：(抽水机构为喷射泵)

如图8所示，本实施例与第一实施例的区别在于，本实施例中的虹吸触发组件不是阀片61，因而无需设置通流口60，本实施例的虹吸触发组件为喷射泵90，喷射泵90包括喷管91和喷嘴92，喷管91设于存水室40内，喷管91的一端与虹吸弯管51与存水室40连通的一端连接，喷管91的另一端向存水室40敞开，喷嘴92与喷管91间隔相对布置，喷嘴92对着喷管91喷水，喷嘴92由压力水源供水。

本实施例中，所述存水室40设有连通外界空气的通气口23，该通气口23设置在外壳20的上盖22上，当存水室40内的水被抽走后，在存水室40内会形成一定的负压，在该负压的作用下，外界空气可通过该通气口23进入存水室40内，这样存水室40内形成的负压被打破后将使得浮体30所受的压力差发生变化，使得浮体30较快回落，而通气口23越大，外界空气将越快进入存水室40内，负压越快被打破导致浮体30越快回落，从而水箱排出的水越少，剩余的水位较高，由此可见，通过控制通气口23的大小可控制排水结束后水箱内的剩余水位。

此外，本实施例在浮体30上还设有配重储水腔34，配重储水腔34可增大浮体30的自身重力，配重储水腔34中的水越多，浮体30自身重力越大，浮体30将越快回落，从而水箱排出的水越少，剩余的水位较高，由此可见，通过控制配重储水腔34的大小也可控制浮体30的下落时间进而控制排水结束后水箱内的剩余水位。

本实施例的虹吸工作过程和原理如下：

排水时，向喷嘴92提供压力水，压力水向喷管91喷去，高速的水流使得在喷管91的端部会形成一定的负压，在该负压的作用下，存水室40内的水从喷嘴92与喷管91之间的间隙被吸入喷管91并从喷管91流至虹吸弯管51和虹吸立管52，并最终从排水口11排出，从而形成虹吸并逐渐将存水室40内的水抽走，这样浮体30受存水室40内的水压作用逐渐减小，当浮体30受到向下的水压小于其自身浮力时，浮体30浮起从而打开排水口11实现排水。随着水箱100内的水位逐渐下降，浮体30的浮力也逐渐下降，当浮体30自身重力大于浮力时，浮体30重新下落而关闭排水口11从而回到初始状态，为下次排水做准备。

值得一提的是，本实施例控制排水结束后水箱内的剩余水位的两种方式也同样适用于前述的第一至第四实施例，这里不再赘述。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (12)

1.一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，包括：

一外壳，为底端开口的中空结构；

一排水口，其设置在所述水箱的底壁；

一浮体，其活动设置在所述外壳内，并与所述排水口密封配合；

一存水室，形成于所述外壳内部和所述浮体的外部之间，并位于所述浮体的上方；

一抽水机构，与所述存水室连通；

所述抽水机构抽吸所述存水室中的水以改变所述浮体所受到的上下压力差，使得所述浮体向上浮起并打开所述排水口，实现排水。

2.根据权利要求1所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述水箱的底壁上固设有底座，所述排水口开设在所述底座上，所述外壳与所述底座固接，所述外壳的底端开口与所述排水口及所述水箱的内腔均相连通，所述外壳的内壁和所述浮体的外壁之间具有过流间隙，该过流间隙通过所述外壳的底端开口连通所述存水室和水箱内腔。

3.根据权利要求1所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述抽水机构为虹吸组件，所述虹吸组件包括虹吸弯管和虹吸立管，所述虹吸弯管的一端与所述虹吸立管的上端连接，所述虹吸弯管的另一端与所述存水室连通，所述虹吸立管的下端与所述排水口连通，所述虹吸组件通过一虹吸触发组件实现虹吸。

4.根据权利要求3所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述虹吸立管的下端与所述排水口之间设有通流口，所述虹吸触发组件为可打开或关闭该通流口的阀片，所述水箱的工作水位高于所述虹吸组件，所述虹吸弯管位于水箱工作水位之上方处开设有排气孔。

5.根据权利要求4所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述排气孔处设有单向阀。

6.根据权利要求4所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述阀片通过连杆与一浮子联动，所述浮子向上固设一压杆，一电驱动机构或手动驱动机构关闭时下压所述压杆以使所述浮子下沉并通过所述连杆带动所述阀片密封所述通流口，所述电驱动机构或手动驱动机构打开时解除下压所述压杆以使所述浮子上浮并通过所述连杆带动所述阀片打开所述通流口。

7.根据权利要求4所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述阀片通过连杆与一链条的一端联动配合，所述链条的另一端与一电驱动机构或手动驱动机构联动配合。

8.根据权利要求3所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述虹吸触发组件为设于所述虹吸立管的上方的储水箱组件，所述储水箱组件包括底部设有出水口的储水箱和可打开和关闭该出水口的启动件，所述出水口与所述虹吸立管顶端相通，从所述储水箱的出水口排出的水流入所述虹吸立管并从所述虹吸立管排至所述排水口。

9.根据权利要求3所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述虹吸触发组件为喷射泵，所述喷射泵包括喷管和喷嘴，所述喷管设于所述存水室内，所述喷管的一端与所述虹吸弯管跟所述存水室连通的一端连接，所述喷管的另一端向所述存水室敞开，所述喷嘴与所述喷管间隔相对布置，所述喷嘴对着所述喷管喷水，所述喷嘴由压力水源供水。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述浮体为倒置的杯状体或四周封闭的中空体。

11.根据权利要求1至9任意一项所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述存水室设有连通外界空气的通气口，通过控制所述通气口的大小控制排水结束后水箱内的剩余水位。

12.根据权利要求1至9任意一项所述的一种利用压力差排水的水箱排水装置，其特征在于，所述浮体上设有配重储水腔，通过控制所述配重储水腔的大小控制所述浮体的下落时间进而控制排水结束后水箱内的剩余水位。