CN111441438A - 一种脉动式柱塞泵冲洗器 - Google Patents

Abstract

本发明属于智能洁具的技术领域，涉及一种脉动式柱塞泵冲洗器，包括两套以上封闭的圆环形导管，导管间相交连通并在连通处形成阻滞点，所述导管内设置有柱塞，导管外环绕有电磁线圈，电磁线圈驱动柱塞在导管内作圆周方向的运动并先后通过阻滞点，其中一套或多套导管上设置有若干出水口和若干进水口，出水终端设置有喷射机构。本发明提供的脉动式柱塞泵冲洗器，压力高，运行平稳，噪声低，可实现多种冲洗功能。

Description

一种脉动式柱塞泵冲洗器

技术领域

本发明属于智能洁具的技术领域，涉及一种脉动式柱塞泵冲洗器。

背景技术

冲洗器是智能马桶的重要组成部件，冲洗功能是智能马桶的核心功能之一。如何更有效率的进行冲洗一直是智能马桶研究的热点方向。

中国发明专利201810793909.5公开了一种智能马桶及冲洗方法，包括：马桶主体、发泡装置和冲洗装置；所述马桶主体设有马桶腔和水箱，所述冲洗装置包括水件和冲洗喷头，所述水件包括进水口和出水口，所述进水口通过第一水管与水箱形成连接，所述出水口通过第二水管与冲洗喷头形成连接，所述发泡装置通过第三水管与水件和冲洗喷头形成连接，其中，第三水管与第二水管连通，水箱中的水通过第一水管进入水件，水件通过第二水管和第三水管将水通入发泡装置和冲洗喷头，发泡装置通过第三水管和第二水管将泡沫通入冲洗喷头，冲洗喷头依次将水和泡沫喷射到马桶腔内。该冲洗结构的不足之处在于，结构过于复杂，成本高且安装和维护都费工费时。

中国实用新型专利CN203729388U公开了一种摆动气泡水结构，包括本体、射流板、和内核本体，本体上设有水道，射流板上设有射流孔，内核本体上设有混合腔和吸气孔，其特征在于：内核本体上设有一倾斜撞击面，射流孔至少部分在倾斜撞击面的正投影面内，且内核本体的吸气孔与大气连接。本实用新型相对现有技术简化了气泡水产生的内部结构，增强了吸气效果，同时还能使气泡水摆动从而扩大清洗面积。该结构的不足之处在于：吸气孔开在喷水口的末端，会吸入人的排泄物和冲洗下的水产生挥发的废气再喷到人体上产生卫生和二次感染问题；其次，射流器的真空吸气是靠流过水的压力损失来实现的，在没有加压泵的情况下，靠自来水压力实现射流效果会很有限。

另外，脉冲和水压是脉冲式冲洗器发挥清洁作用的关键机制，二者结合作用于人体表面可产生加压、减压循环交替的效果。加压阶段有利于水流冲击人体表面，减压阶段有利于污物的顺利流出。基于以上机制，脉冲式冲洗器的效果大大优于普通冲洗器。但是目前智能马桶上使用脉冲式冲洗器的技术仍是一片空白。

直线电机柱塞泵是一种常用的柱塞泵，多为直线往复。中国发明专利申请CN106593807A中公开了一种减震型柱塞泵，采用圆环状直线电机驱动技术，包括特定的圆环型柱塞，可以在所包围的线圈驱动下进行圆周方向转动(顺时针/反时针)；进出水室合为一体，从而减少目前单柱塞双缸泵左右运动柱塞时产生的振动等系统问题，并且柱塞嵌在圆弧型驱动线圈中，柱塞和驱动线圈之间以铜质含油轴承支撑，进出水室总成做成一体化且中心对称布置，有脉动的高压出水在出水室内混合或加上高压气室，从而减少了最后出水的脉动。缺点是左右往复频率不可能太高，达不到HZ级，还有就是线圈中正反相驱动信号交替时，会有电涡流现象导致线圈发热。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种脉动式柱塞泵冲洗器，其压力高，运行平稳，噪声低，可实现多种冲洗功能。

为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：

一种脉动式柱塞泵冲洗器，包括两套以上封闭的圆环形导管，导管间相交连通并在连通处形成阻滞点，所述导管内设置有柱塞，导管外环绕有电磁线圈，电磁线圈驱动柱塞在导管内作圆周方向的运动并先后通过阻滞点，其中一套或多套导管上设置有若干出水口和若干进水口，出水终端设置有喷射机构。

以两套导管为例，上述导管包括水平方向的主导管和垂直方向的副导管，所述主导管内设置有主柱塞，主导管外环绕有主线圈，主线圈驱动主柱塞在主导管内作圆周运动，主导管上设置有出水口和进水口，所述副导管内设置有副柱塞，副导管外设置有副线圈，副线圈驱动副柱塞在副导管内作圆周运动，副柱塞先于主柱塞到达主导管与副导管相交的阻滞点形成栓塞，并在主柱塞前的出水口形成出水，主柱塞后的进水口形成吸水。

上述主副柱塞直径相同，副柱塞及其导管结构也同主柱塞一样，工作时，主柱塞通过阻滞点时同样对副柱塞进行栓塞。

上述柱塞表面涂陶，装在铜质的含油轴承润滑的导管中以减少摩擦，轴承嵌在导管里。

上述电磁线圈的电磁驱动频率分级可调或连续可调，以适应不同人体感，达到最舒适冲洗效果。

上述进水口处设置有进水接头，进水接头内设置有进水单向阀门，所述出水口处设置有出水接头，出水接头内设置有出水单向阀门。所述单向阀门优选为单向止回弹簧阀。

上述出水接头可整体或分体加工组装，可装稳压气室来平滑脉动的峰值。

上述喷射机构为空化喷头、水雾喷嘴和\或射流器。

上述射流器的工作原理是：加压液体由喷嘴喷入形成高速射流，通过射流的脉动湍流作用，接受室内产生负压，空气被吸入后与液体射流混合作用，液体质点的紊动扩散使液体被切割成液滴，液滴通过与气体分子的冲击与碰撞将气体粉碎成微小气泡，气泡分散在液体中形成稳定的泡状流动，这种微泡水可以快速清洗人体表面脏污处。

上述水雾喷嘴可以产生20-50微米VMD(体积中值直径)的细雾，从而对马桶中的空间进行“雾盾”一样的覆盖，达到除臭的目的

上述出水终端可以是出水接头，也可以是连接在出水接头上的出水管，上述喷射机构既可以直接连接在出水接头上，也可以连接在出水管上。

上述喷射机构设置有吸入0₃以产生消毒水或吸入0₂以产生富氧水的吸入机构。

上述线圈外套设有保护套。

上述保护套为进水管，所述出水终端为出水管，出水管末端设置有水温控制器。

上述阻滞点与柱塞运动方向相反的一侧设置有位置传感器和压力流量传感器。位置传感器和压力流量传感器与控制装置连接，控制和调整柱塞的运动。

上述脉动式柱塞泵冲洗器安装于智能马桶的裙边。

上述出水终端为高压微孔喷雾管线，所述高压微孔喷雾管线隐装在裙边内，高压微孔喷雾管线上设置有可产生雾盾和泡沫盾的喷嘴。

本发明泵出水的脉动频率和线圈通电的频率相关，也可以设成连续可调或者分档设置；泵流量和电磁线圈的驱动频率正相关，理论上一个脉冲，驱动柱塞跑一段距离，在副柱塞、控制程序和位置传感器、副线圈作用下形成栓塞就产生一次脉动的出水；理论出水量为柱塞面积X柱塞的行程；泵出水的压力和结构有关，因为是容积式泵，流量和压力无关。

本发明和现有技术相比，具有如下有益效果:

1、本发明采用圆环状直线电机驱动技术，由特定的圆环形柱塞在导管中，可以在所包围的线圈(内衬非磁性材料)驱动下进行圆周方向转动，形成一种脉动(频率)可调的直线电机驱动泵，脉冲频率到达Hz级，同时具有压力高，运行平稳，噪声低的优点。

2、本发明的进、出水接头按需要均布在导管上，几乎不会产生目前单柱塞双缸泵左右往复时运动柱塞时产生的机械振动等系统问题。

3、本发明的圆环形导管柱塞泵，可以利用马桶座圈的长椭圆裙边隐形布置，不仅更加美观，也可以进一步提高清洗效果。

4、本发明的出水终端可以配备多种类、多数量的喷射机构，达到更好更多样的冲洗效果，如使用装配的射流微泡发生器可以产生有脉动和清洗效果的射流气泡水，快速清洗人体表面如便后的肛部，比目前直接冲洗或者旋转冲洗的效果要好的多，还可以进一步产生臭氧水和富氧水来提高清洗效果。本发明的喷射机构还可以同时产生泡沫盾和雾盾，以提高对人体排泄时喷溅的液体和气味的封闭效果。

5、本发明产生的脉冲压力水，可以使喷嘴的空化结构更好的工作，达到更好的效果。

6、本发明使用进水管作为防护层，包裹在线圈的外面，使得进水吸收脉动交变电源在电磁线圈中交变时产生的热量，从而节省能源。同时还可以在出水终端设置水温控制器来保证最终出水温度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

附图标记：1、主导管；2、副导管；3、主柱塞；4、主线圈；5、副柱塞；6、副线圈；7、进水接头；8、进水单向阀门；9、出水接头；10、出水单向阀门；11、位置传感器；12、压力流量传感器；13、保护套。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1：

一种脉动式柱塞泵冲洗器，包括两套以上封闭的圆环形导管，导管间相交连通并在连通处形成阻滞点，所述导管内设置有柱塞，导管外环绕有电磁线圈，电磁线圈驱动柱塞在导管内作圆周方向的运动并先后通过阻滞点，其中一套或多套导管上设置有若干出水口和若干进水口，出水终端设置有喷射机构。

对照附图1，以两套导管为例来说明本发明的具体结构，为了描述方便，对两套导管进行了主副区分，上述导管包括水平方向的主导管1和垂直方向的副导管2，所述主导管1内设置有主柱塞3，主导管1外环绕有主线圈4，主线圈4驱动主柱塞3在主导管1内作圆周运动，主导管1上设置有出水口和进水口，所述副导管2内设置有副柱塞5，副导管2外设置有副线圈6，副线圈6驱动副柱塞5在副导管2内作圆周运动，副柱塞5先于主柱塞3到达主导管1与副导管2相交的阻滞点形成栓塞，并在主柱塞3前的出水口形成出水，主柱塞3后的进水口形成吸水，所述进水口处设置有进水接头7，进水接头7内设置有进水单向阀门8，所述出水口处设置有出水接头9，出水接头9内设置有出水单向阀门10，所述单向阀门优选为单向止回弹簧阀，上述阻滞点与柱塞运动方向相反的一侧设置有位置传感器11和压力流量传感器12。位置传感器11和压力流量传感器12与控制装置连接，控制和调整柱塞的运动。

本发明的工作过程是：电磁线圈通入周期性电源，主线圈4驱动主导管1包围的主柱塞3在主导管1内作圆周运转，在接近阻滞点时，副柱塞5先达到阻滞点形成栓塞，将主流道中的液体挡住，并将主柱塞3前的水挤压入出水接头9(相当于出水室)，形成一次高压出水，如出水接头9装有喷射机构如细水雾喷嘴就产生一次喷雾，并在主柱塞3后部形成一定真空，由进水接头7(相当于进水室)吸入进水。同时，主柱塞3、副柱塞5继续下行(圆周运动)，由控制装置和传感器共同控制下，副柱塞5相位稍早一点过阻滞点，继续重复形成栓塞，主柱塞3因此也一次次重复产生挤压出水/吸水过程。

上述喷射机构为空化喷头、水雾喷嘴和\或射流器。以下举例说明本发明喷射机构的设置方式：

上述出水接头9连接射流微泡发生器，产生有脉动和清洗效果的射流气泡水，特别是混有纯氧或者臭氧的混合气泡液，能快速清洗人体表面如便后的肛部。

上述出水接头9连接高压微孔喷雾管线，所述高压微孔喷雾管线隐装在智能马桶的裙边内，高压微孔喷雾管线使用直径0.15mm宝石喷嘴，可产生VMD在20-50微米的悬浮雾笼罩在泡沫上方，以提高对人体排泄时喷溅的液体和气味的封闭效果，并在冲水时，将整个马桶内腔形成“连续雾罩”，以减少冲水的时候病菌随空气的蒸腾而污染空气。

上述线圈外套设有保护套13，优选的，所述保护套13为进水管，所述出水终端为出水管，出水管末端设置有水温控制器。保证最终出水达到人体舒适温度。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，包括两套以上封闭的圆环形导管，导管间相交连通并在连通处形成阻滞点，所述导管内设置有柱塞，导管外环绕有电磁线圈，电磁线圈驱动柱塞在导管内作圆周方向的运动并先后通过阻滞点，其中一套或多套导管上设置有若干出水口和若干进水口，出水终端设置有喷射机构。

2.根据权利要求1所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述导管包括水平方向的主导管和垂直方向的副导管，所述主导管内设置有主柱塞，主导管外环绕有主线圈，主线圈驱动主柱塞在主导管内作圆周运动，主导管上设置有出水口和进水口，所述副导管内设置有副柱塞，副导管外设置有副线圈，副线圈驱动副柱塞在副导管内作圆周运动，副柱塞先于主柱塞到达主导管与副导管相交的阻滞点形成栓塞，并在主柱塞前的出水口形成出水，主柱塞后的进水口形成吸水。

3.根据权利要求1所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述进水口处设置有进水接头，进水接头内设置有进水单向阀门，所述出水口处设置有出水接头，出水接头内设置有出水单向阀门。

4.根据权利要求1所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述喷射机构为空化喷头、水雾喷嘴和\或射流器。

5.根据权利要求4所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述喷射机构设置有吸入0₃以产生消毒水或吸入0₂以产生富氧水的吸入机构。

6.根据权利要求1所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述线圈外套设有保护套。

7.根据权利要求6所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述保护套为进水管，所述出水终端为出水管，出水管末端设置有水温控制器。

8.根据权利要求1所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述阻滞点与柱塞运动方向相反的一侧设置有位置传感器和压力流量传感器。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述脉动式柱塞泵冲洗器安装于智能马桶的裙边。

10.根据权利要求9所述的一种脉动式柱塞泵冲洗器，其特征在于，所述出水终端为高压微孔喷雾管线，所述高压微孔喷雾管线隐装在裙边内，高压微孔喷雾管线上设置有可产生雾盾和泡沫盾的喷嘴。

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