CN112627306A - 一种分体式全气控控制的真空马桶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种分体式全气控控制的真空马桶，包括马桶体、安装在马桶体内侧的用于实现冲水的气控水阀、用于实现排污的真空排污阀、用于控制气控水阀及真空排污阀通断的气控控制器、以及安装在马桶体外侧用于驱动气控控制器执行工作的气控按钮；所述马桶体内部设置有马桶腔，所述马桶腔连通与进水管及排污管；所述气控水阀安装在进水管上，所述真空排污阀安装在排污管上，所述气控控制器与气控水阀及真空排污阀之间连通有控制管路；本发明用于实现真空马桶使用完成后的排污动作，各结构设计合理紧凑，通过其配合使用，能够有效降低排污过程中的噪音，并实现功能最大化，在投放使用过程中，高效结构设计也能有效提高使用寿命。

Description

一种分体式全气控控制的真空马桶

技术领域

本发明涉及真空污水收集、输送以及处理技术领域，其中，真空污水收集技术，是指处于污水源头进行污水收集的前端装置或产品，包括但不限于各种厨房(比如马桶、小便器、淋浴房、浴盆等)和卫生产品(比如洗菜槽、洗碗机等)；真空污水输送技术，是指将前端装置或产品收集的污水进行高效输送至污水后处理设备的相关技术；真空污水处理技术，是指后处理设备或者装置，主要功能是对集中收集的污水进行固液分离及净化，其中固体可以制作成有机肥料，而污水经MBR膜技术过滤净化后实现绿色排放，本发明则特别涉及一种分体式全气控控制的真空马桶。

背景技术

在真空生活污水收集、输送和处理技术领域中，真空生活污水收集是最前端的技术；其基本的实现原理如下：首先，真空污水输送系统中的污水收集入口管路(或者排污入口管路)联通到各种污水前端收集设备，包括但不限于各种厨房(比如马桶、小便器、淋浴房、浴盆等)和卫生产品(比如洗菜槽、洗碗机等)；其次，真空泵组在真空污水输送系统中产生真空；最后，污水前端收集设备的工作过程中，其中的真空排污阀接通后，依靠外界大气压力和真空污水输送系统中的管路内部真空值之间的压力差作用到污水上并混杂着空气实现污水紊流输送到污水收集入口管路(或者排污入口管路)中。

在过去的30多年里，以欧美国家为主的研究人员们尝试了一些方法和技术以便降低真空收集系统中真空马桶等相关产品产生的排污噪音，尽管国内相关技术积累时间比较短，但在真空排污领域也取得了不断的突破。

目前，已公知的技术解决方案(参考1996-US 5515554,1994-5317763等)是采用不漏气的马桶盖或者吸收噪音良好的马桶盖，或者在真空排污阀上增加单独的辅助补气管道；尽管该解决方案相对简单、成本低，但是该降噪技术和方法在降低噪音方面的效果是有限的，大约仅降低了1～3分贝；值得称赞的是，在测试真空马桶的排污性能的时候，研发人员发现通过降低真空排污阀的通断时间可以显著地降低噪音极限值；根据该发明，其提出了一个技术方法或者解决方案以便控制或操作真空马桶等产品中的真空排污阀；该技术方案的具体特征是真空排污阀打开时间控制在0.75秒以下，真空排污阀关闭时间控制在0.75秒以下；与此同时，还提出了一个操作或者控制装置，以便时间上述运行速度基本要求；该装置的结构组成包括三个操作阀，这三个操作阀是由一个活塞/气缸装置驱动的凸轮装置控制的；其中，在一个启动装置的触发作用下，第一操作阀通过相应的供应腔室、管路和储存腔，将联通真空源的管路联通到活塞/气缸装置中的气缸体腔室内；第二操作阀通过对应的管线将储存腔与驱动单元联通以便驱动真空排污阀；第三操作阀用于真空马桶冲水管路控制。

再者，已公知的技术解决方案(参考US6128789A、EP0778432B1)采用的是不漏气的马桶盖或者吸收噪音良好的马桶盖，而且也采用了一个带主动通气功能的真空排污阀，同时研发人员也有效利用了已公知的技术经验，即通过降低真空排污阀的通断时间可以显著地降低噪音极限值；该技术方案的具体特征是真空排污阀打开时间控制在0.25秒以下，而真空排污阀关闭时间控制在0.40秒以下；尽管该解决方案相对简单、成本低，但是该降噪技术和方法在降低噪音方面的效果是比较显著的，大约降低了15分贝；同时，也提出了一个操作或者控制装置，以便时间上述运行速度基本要求；该装置的结构组成也包括三个操作阀，这三个操作阀也是由一个活塞/气缸装置驱动的凸轮装置控制的，与之前的技术方案大同小异。

综合上述可知，现有技术中关于真空马桶存在内部结构设计不合理而导致的噪音、功能性差、使用寿命低等相关问题，因此本发明研制了一种分体式全气控控制的真空马桶，用以解决现有技术中存在的问题，经检索，未发现与本发明相同或相似的技术方案。

发明内容

本发明目的是：提供一种分体式全气控控制的真空马桶，以解决现有技术中真空马桶存在由于内部结构设计不合理而导致的噪音、功能性差、使用寿命低等相关问题。

本发明的技术方案是：一种分体式全气控控制的真空马桶，包括马桶体、安装在马桶体内侧的用于实现冲水的气控水阀、用于实现排污的真空排污阀、用于控制气控水阀及真空排污阀通断的气控控制器、以及安装在马桶体外侧用于驱动气控控制器执行工作的气控按钮；所述马桶体内部设置有马桶腔，所述马桶腔连通与进水管及排污管；所述气控水阀安装在进水管上，所述真空排污阀安装在排污管上，所述气控控制器与气控水阀及真空排污阀之间连通有控制管路。

优选的，所述气控水阀外侧端设置有进水口、出水口及第一控制接口，内部设置有用于控制进水口及出水口通断的第一阀芯组件；所述真空排污阀外侧端设置有进污口、排污口、真空接口A、空气接口A及第二控制接口，内部设置有用于控制进污口及排污口通断的第二阀芯组件；所述气控控制器外侧端设置有真空接口B、空气接口B、第一输出接口、第二输出接口及气控接口B，内部设置有用于通过气控接口B的气压变化实现第一输出接口及第二输出接口间歇性的与真空接口B及空气接口B相连通的执行控制组件；所述气控按钮外侧端设置有气控接口A；所述控制管路用于分别连通气控接口A与气控接口B、第一控制接口与第一输出接口、第二控制接口与第二输出接口、真空接口A与真空接口B、空气接口A与空气接口B。

优选的，所述气控水阀内部设置有与进水口、出水口及第一控制接口相连通的水阀腔室，所述第一阀芯组件设置在水阀腔室内，包括通过轴向运动实现进水口通断的第一阀杆、与第一阀杆固定连接第一波纹膜片、以及用于实现第一阀杆复位的第一复位弹簧，所述第一波纹膜片上方与第一控制接口相连通，下方与进水口及出水口相连通；所述真空排污阀内部设置有排污阀腔室，所述进污口与排污口之间构成连通流道，所述第二阀芯组件设置在排污阀腔室内，并延伸至连通流道内，包括通过轴向运动实现连通流道通断的第二阀杆、与第二阀杆固定连接的密封导板、以及用于实现第二阀杆复位的第二复位弹簧，所述第二阀杆偏向连通流道的一侧固定有堵头，所述密封导板上方与第二控制接口相连通，下方与空气接口相连通；所述气控控制器内部设置有安装腔室，内部侧边设置有与安装腔室相连通的空气流道、真空流道A及真空流道B，所述气控接口B与安装腔室上端部相连通，所述真空接口B与真空流道A及真空流道B相连通，所述空气接口B与空气流道相连通，所述第一输出接口及第二输出接口与安装腔室下端部相连通；所述执行控制组件包括设置在安装腔室内的上阀芯组件、中阀芯组件以及下阀芯组件；所述气控按钮内部设置有与气控接口A相连通并能够实现内部气压变化的按钮腔。

优选的，所述水阀腔室上端设置有供第一阀杆插接配合并运动的上内孔，下端设置有供第一阀杆向下运动并封堵的下内孔，侧边设置有与上内孔及下内孔均连通的侧流道，且所述下内孔与进水口相连通；所述第一阀杆上端面及下端面的横截面面积相同。

优选的，所述第二阀杆内部偏向连通流道的一侧设置有用于实现第二阀芯组件与连通流道内壁之间密封的内阀芯组件，所述内阀芯组件包括由上至下依次设置的内阀杆、一对滑块及异形橡胶密封圈；所述内阀杆将第二阀杆内部分隔为上内腔室及下内腔室，第二阀杆内部设置有延伸至侧壁并与上内腔室连通的负压管路、以及与下内腔室连通的真空管路；所述负压管路与进污口一侧相连通，所述真空管路与排污口一侧相连通，并通过压力差的变化实现内阀杆的升降运动；所述异形橡胶密封圈嵌套设置在堵头外壁处，并通过内阀杆及一对滑块的推动实现与连通流道内壁之间的密封接触。

优选的，所述安装腔室包括由上至下依次设置有第一空腔、第二空腔、第三空腔以及第四空腔；所述第一空腔上端设置有第一内孔，所述第一空腔与第二空腔之间设置有第二内孔，所述第二空腔与第三空腔之间设置有第三内孔，所述第三空腔与第四空腔之间设置有第四内孔；所述上阀芯组件设置在第一内孔及第一空腔内，包括呈一体结构设置的上阀杆及压板、设置在压板下方的第三复位弹簧；所述上阀杆插接配合在第一内孔中，所述压板设置在第一空腔中，并将第一空腔分隔为第一上腔室及第一下腔室；所述中阀芯组件包括中阀杆及第四复位弹簧，所述中阀杆插接配合在第二内孔中，上下两端分别延伸至第一空腔及第二空腔中；所述下阀芯组件包括下阀杆、固定在下阀杆上端部的第二波纹膜片以及第五复位弹簧；所述下阀杆贯穿第三内孔，上下两端分别延伸至第二空腔及第三空腔中，下端部通过运动实现第四内孔的通断；所述第二波纹膜片设置在第二空腔中，并将第二空腔分隔为第二上腔室及第二下腔室；所述空气流道与第一上腔室、第一下腔室及第四空腔相连通；所述真空流道A连通真空接口与第二下腔室，所述真空流道B连通第二下腔室及第二内孔侧壁处；所述气控接口B与第一内孔相连通，所述第一输出接口及第二输出接口均与第三空腔相连通。

优选的，所述中阀杆上端部侧壁上设置有用于运动至与第二内孔对齐时实现第一下腔室与第二上腔室相连通的缺口A，下端部设置有用于运动至与第二内孔侧壁对齐时实现第二上腔室与真空流道B相连通的通气孔；所述下阀杆侧壁处设置有用于运动至与第三内孔对齐时实现第二下腔室与第三空腔相连通的缺口B。

优选的，所述真空流道B内部偏向第二下腔室的一端沿水平方向设置有用于控制气体流速大小的针阀组件。

优选的，所述气控按钮包括依次同轴固定设置的底座、外壳、嵌套设置在外壳内部的按钮帽、以及实现按钮帽按动及复位的第六复位弹簧；所述底座、外壳及按钮帽共同形成按钮腔。

优选的，所述气控按钮安装在马桶体后侧端侧壁上或靠近马桶体安装位置的墙壁上。

与现有技术相比，本发明的优点是：

(1)本发明采用气控水阀、真空排污阀、气控控制器及气控按钮构成马桶体内部的控制执行部件，用于实现真空马桶使用完成后的排污动作，各结构设计合理紧凑，通过其配合使用，能够有效降低排污过程中的噪音，并实现功能最大化，在投放使用过程中，高效结构设计也能有效提高使用寿命。

(2)气控水阀结构设计紧凑，占用空间小，从而使得安装时的空间利用和零件配置比较方便和容易，当投入到真空马桶中使用时，只需配置一个气控水阀，不需要配置传统结构中的二位二通电磁阀，投入成本低，维护保养耗时少且费用也相对较低；其内部采用第一阀芯组件开闭，避免传统结构中所需使用的电能，安全性能更高，且不会引起人身安全事故；可靠性能高，不会受到恶劣的环境因素的影响，比如突发自然灾害和突然停电均能保证气控水阀正常工作。

(3)真空排污阀采用压差驱动技术实现第二阀芯组件及内阀芯组件的运动，进而实现真空排污阀的打开与关闭，以及真空排污阀在关闭状态下的高效密封性；内部用于排污的连通流道采用流线型设计，流通阻力最小，流通效率最大，真空污水输送效率最佳。

(4)气控控制器采用与气控接口B连接的气控按钮实现分体式触发，气控按钮可以安装到真空马桶附近的任何地方，比如马桶体后侧端侧壁上或附近墙壁上，同时该气控控制器为一体式结构，整体结构的零部件少，可靠性更高，通过触发气控按钮实现气控接口B处的气压变化，实现执行控制组件沿轴向的运动，进而控制第一输出接口与第二输出接口间歇性的与真空接口B及空气接口B相连通，即控制第一输出接口与第二输出接口间歇性的通入空气或形成真空，从而控制与第一输出接口连接的气控水阀的通断、以及与第二输出接口连接的真空排污阀的通断，功能性强。

(5)气控控制器不需要使用电力电源，比如，电池组、太阳能板、电缆和变压器等，直接通过气控接口B处的气压变化即可实现控制，整体结构能耗低，内部采用针阀组件实现延时冲水调节功能，相较于传统的阀芯阻尼结构，其调节阻尼必须拆卸后再装配才可以实现调节，本发明直接通过针阀组件无需拆卸即可调节，使用方便性更强。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明所述的一种分体式全气控控制的真空马桶的外观结构示意图；

图2为本发明所述气控水阀、真空排污阀、气控控制器及气控按钮的安装结构示意图；

图3为本发明所述气控水阀、真空排污阀、气控控制器及气控按钮的分布结构示意图；

图4为本发明所述的一种分体式全气控控制的真空马桶的侧视图；

图5为本发明所述气控水阀、真空排污阀、气控控制器及气控按钮通过控制管路连通的结构示意图；

图6为本发明所述马桶体的侧视图；

图7为本发明所述气控水阀的外观结构示意图；

图8为本发明所述气控水阀的剖视图；

图9为本发明所述真空排污阀的外观结构示意图；

图10为本发明所述真空排污阀沿平行于连通流道轴线方向的剖视图；

图11为本发明所述真空排污阀的1/4剖视结构图；

图12为本发明所述真空排污阀沿垂直于连通流道轴线方向的剖视图(含内阀芯组件的设置结构示意图)；

图13为本发明所述内阀芯组件的设置结构示意图；

图14为本发明所述第二阀芯组件及内阀芯组件的爆炸图；

图15为本发明所述气控控制器的外观结构示意图；

图16为本发明所述气控控制器的仰视图；

图17为本发明所述气控控制器的剖视图；

图18为本发明所述气控控制器内部的安装腔室结构示意图；

图19为本发明所述气控控制器内部的执行控制组件的结构示意图；

图20为本发明所述气控按钮的剖视图；

图21为本发明所述气控控制器在非工作状态下的剖视图；

图22为本发明所述气控控制器在工作状态下(气控按钮完全按下)时的剖视图；

图23为本发明所述气控控制器在复位状态下(上阀芯组件及中阀芯组件均已复位，下阀芯组件未复位)时的剖视图。

其中：1、马桶体；

11、马桶腔，12、冲水连接口，13、排污连接口，14、进水管，15、排污管；

2、气控水阀；

21、进水口，22、出水口，23、第一控制接口，24、水阀腔室，25、上内孔，26、下内孔，27、侧流道，28、第一阀芯组件；

281、第一阀杆，282、第一波纹膜片，283、第一复位弹簧；

3、真空排污阀；

31、进污口，32、排污口，33、真空接口A，34、空气接口A，35、第二控制接口，36、排污阀腔室，37、连通流道；

38、第二阀芯组件；

381、第二阀杆，382、密封导板，383、第二复位弹簧，384、堵头；

39、内阀芯组件；

391、内阀杆，392、滑块，393、异形橡胶密封圈，394、上内腔室，395、下内腔室，396、负压管路，397、真空管路；

4、气控控制器；

41、气控接口B，42、真空接口B，43、空气接口B，44、第一输出接口，45、第二输出接口；

46、安装腔室；

461,第一空腔，4611、第一上腔室，4612、第一下腔室，462、第二空腔，4621、第二上腔室，4622、第二下腔室，463、第三空腔，464、第四空腔，465、第一内孔，466、第二内孔，467、第三内孔，468、第四内孔；

47、上阀芯组件；

471、上阀杆，472、压板，373、第三复位弹簧；

48、中阀芯组件；

481、中阀杆，482、第四复位弹簧；

49、下阀芯组件；

491、下阀杆，492、第二波纹膜片，493、第五复位弹簧；

410、空气流道，411、真空流道A，412、真空流道B，413、通气孔，414、针阀组件，415、环形密封圈，416、唇形密封圈，417、o型密封圈，418、橡胶堵头；

5、气控按钮；

51、气控接口A，52、底座，53、外壳，54、按钮帽，55、第六复位弹簧，56、按钮腔；

6、控制管路。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明的内容做进一步的详细说明：

如图1-4所示，一种分体式全气控控制的真空马桶，包括马桶体1、安装在马桶体1内侧的用于实现冲水的气控水阀2、用于实现排污的真空排污阀3、用于控制气控水阀2及真空排污阀3通断的气控控制器4、以及安装在马桶体1外侧用于驱动气控控制器4执行工作的气控按钮5；马桶体1内部设置有马桶腔，马桶腔连通与进水管14及排污管15；气控水阀2安装在进水管14上，真空排污阀3安装在排污管15上，气控控制器4与气控水阀2及真空排污阀3之间连通有控制管路6。

简单的，如图5所示，气控水阀2外侧端设置有进水口21、出水口22及第一控制接口23，内部设置有用于控制进水口21及出水口22通断的第一阀芯组件28；真空排污阀3外侧端设置有进污口31、排污口32、真空接口A33、空气接口A34及第二控制接口35，内部设置有用于控制进污口31及排污口32通断的第二阀芯组件38；气控控制器4外侧端设置有真空接口B42、空气接口B43、第一输出接口44、第二输出接口45及气控接口B41，内部设置有用于通过气控接口B41的气压变化实现第一输出接口44及第二输出接口45间歇性的与真空接口B42及空气接口B43相连通的执行控制组件；气控按钮5外侧端设置有气控接口A51；如图5所示，控制管路6用于分别连通气控接口A51与气控接口B41、第一控制接口23与第一输出接口44、第二控制接口35与第二输出接口45、真空接口A33与真空接口B42、空气接口A34与空气接口B43；图中的虚线为水流方向。

具体的，关于马桶体1、气控水阀2、真空排污阀3、气控控制器4及气控按钮5的具体结构及工作原理如下：

如图6所示，马桶体1一般用于贴墙安装，内侧设置有马桶腔11，马桶腔11呈上端开口的中空结构，并在上端设置有可翻转的马桶盖；该马桶腔11上端部设置有与进水管14连接的冲水连接口12，用于向马桶腔11内排水并沿马桶腔11内壁进行冲刷，马桶腔11下端部设置有与排污管15连接的排污连接口13，并用于将马桶腔11内的排泄物冲走；马桶腔11后侧端的空间用于放置并安装气控水阀2、真空排污阀3及气控控制器4，从而实现整体结构采用后排污方式进行排污，并且不设置水箱；马桶体1后侧端侧壁处及靠近马桶体1附近的墙壁上可用于安装气控按钮5。

如图7、图8所示，气控水阀2内部设置有与进水口21、出水口22及第一控制接口23相连通的水阀腔室24，第一阀芯组件28设置在水阀腔室24内，包括通过轴向运动实现进水口21通断的第一阀杆281、与第一阀杆281固定连接第一波纹膜片282、以及用于实现第一阀杆281复位的第一复位弹簧283，第一波纹膜片282上方与第一控制接口23相连通，下方与进水口21及出水口22相连通；进一步的，水阀腔室24上端设置有供第一阀杆281插接配合并运动的上内孔25，下端设置有供第一阀杆281向下运动并封堵的下内孔26，侧边设置有与上内孔25及下内孔26均连通的侧流道27，且下内孔26与进水口21相连通；同时第一阀杆281上端面及下端面的横截面面积相同。

关于气控水阀2的工作原理具体如下：

非工作状态下，第一控制接口23处通入空气，第一阀杆281上端面受到的水压压力是通过进水口21、侧流道27及上内孔25来实现的，第一阀杆281下端面收到的水压压力是通过进水口21及下内孔26来实现的，由于第一阀杆281上端面及下端面的横截面面积相同，则受到的压力一致，故第一阀芯组件28受到的总水压压力相互抵消，故第一阀芯组件28的关闭只受到第一复位弹簧283的弹力作用影响，通过第一复位弹簧283的作用，第一阀杆281下端部处在下内孔26中，进而阻断进水口21与出水口22的连通，此时气控水阀2为不通水状态。

工作状态下，第一控制接口23处形成真空，第一波纹膜片282上下两端存在压力差，该压力差克服第一复位弹簧283的压缩力而使第一阀杆281向上运动，第一阀杆281下端部脱离下内孔26，进而连通进水口21与出水口22，此时气控水阀2为通水状态。

如图9、图10、图11所示，真空排污阀3内部设置有排污阀腔室36，进污口31与排污口32之间构成连通流道37，第二阀芯组件38设置在排污阀腔室36内，并延伸至连通流道37内，包括通过轴向运动实现连通流道37通断的第二阀杆381、与第二阀杆381固定连接的密封导板382、以及用于实现第二阀杆381复位的第二复位弹簧383，第二阀杆381偏向连通流道37的一侧固定有堵头384，密封导板382上方与第二控制接口35相连通，下方与空气接口相连通；进一步的，如图12所示，第二阀杆381内部偏向连通流道37的一侧设置有用于实现第二阀芯组件38与连通流道37内壁之间密封的内阀芯组件39，如图13、图14所示，内阀芯组件39包括由上至下依次设置的内阀杆391、一对滑块392及异形橡胶密封圈393；内阀杆391将第二阀杆381内部分隔为上内腔室394及下内腔室395，第二阀杆381内部设置有延伸至侧壁并与上内腔室394连通的负压管路396、以及与下内腔室395连通的真空管路397；负压管路396与进污口31一侧相连通，真空管路397与排污口32一侧相连通，并通过压力差的变化实现内阀杆391的升降运动；异形橡胶密封圈393嵌套设置在堵头384外壁处，并通过内阀杆391及一对滑块392的推动实现与连通流道37内壁之间的密封接触；堵头384呈半球形结构，上端面中部具有一对呈八字形的楔形台，外壁沿竖直的圆周方向设置有环形槽；一对滑块392接触设置在楔形台上，异形橡胶密封圈393呈U形嵌套设置在环形槽内，两端部向上延伸并使一对滑块392与异形橡胶密封圈393端部内壁相接触；内阀芯设置在一对滑块392上方，下端部与滑块392端部接触，并通过升降运动实现一对滑块392沿楔形台运动，进而改变异形橡胶密封圈393呈U形结构的端部开口大小。

关于真空排污阀3的工作原理具体如下：

非工作状态下，第二控制接口35内通入空气，密封导板382上下两端的气压相同，第二阀芯组件38受到第二复位弹簧383的作用下降，此时第二阀杆381连同下端的堵头384将连通流道37内部几乎一分为二，进而导致偏向排污口32一端的压力降低，而偏向进污口31一端的压力增加，由于真空管路397处在偏向排污口32的一侧，负压管路396处在偏向进污口31的一侧，且真空管路397连通下内腔室395，负压管路396连通上内腔室394，从而使得下内腔室395内的压力降低，上内腔室394内的压力增加，内阀杆391下降，推动一对滑块392沿楔形台向两侧移动，进而推动异形橡胶密封圈393，最终实现连通流道37与堵头384相贯线处的密封，实现连通流道37的关闭及有效密封。

工作状态下，第二控制接口35内形成真空，密封导板382上方的气压小于下方的气压，第二阀杆381克服第二压缩弹簧的作用力上升，此时进污口31与排污口32相连通用于排放污水，负压管路396与真空管路397内的气压压力是一样的，则上内腔室394与下内腔室395内的压力差消失，内阀杆391上移，一对滑块392回退，异形橡胶密封圈393复位降低压紧力。

如图15、图16、图17所示，气控控制器4内部设置有安装腔室46，内部侧边设置有与安装腔室46相连通的空气流道410、真空流道A411及真空流道B412，气控接口B41与安装腔室46上端部相连通，真空接口B42与真空流道A411及真空流道B412相连通，空气接口B43与空气流道410相连通，第一输出接口44及第二输出接口45与安装腔室46下端部相连通；执行控制组件包括设置在安装腔室46内的上阀芯组件47、中阀芯组件48以及下阀芯组件49；进一步的，如图18所示，安装腔室46包括由上至下依次设置有第一空腔461、第二空腔462、第三空腔463以及第四空腔464；第一空腔461上端设置有第一内孔465，第一空腔461与第二空腔462之间设置有第二内孔466，第二空腔462与第三空腔463之间设置有第三内孔467，第三空腔463与第四空腔464之间设置有第四内孔468；结合图19所示，上阀芯组件47设置在第一内孔465及第一空腔461内，包括呈一体结构设置的上阀杆471及压板472、设置在压板472下方的第三复位弹簧473；上阀杆471插接配合在第一内孔465中，压板472设置在第一空腔461中，并将第一空腔461分隔为第一上腔室4611及第一下腔室4612；中阀芯组件48包括中阀杆481及第四复位弹簧482，中阀杆481插接配合在第二内孔466中，上下两端分别延伸至第一空腔461及第二空腔462中；下阀芯组件49包括下阀杆491、固定在下阀杆491上端部的第二波纹膜片492以及第五复位弹簧493；下阀杆491贯穿第三内孔467，上下两端分别延伸至第二空腔462及第三空腔463中，下端部通过运动实现第四内孔468的通断；第二波纹膜片492设置在第二空腔462中，并将第二空腔462分隔为第二上腔室4621及第二下腔室4622；空气流道410与第一上腔室4611、第一下腔室4612及第四空腔464相连通；真空流道A411连通真空接口与第二下腔室4622，真空流道B412连通第二下腔室4622及第二内孔466侧壁处，且真空流道B412内部偏向第二下腔室4622的一端沿水平方向设置有用于控制气体流速大小的针阀组件414；气控接口B41与第一内孔465相连通，第一输出接口44及第二输出接口45均与第三空腔463相连通；同时，中阀杆481上端部侧壁上设置有用于运动至与第二内孔466对齐时实现第一下腔室4612与第二上腔室4621相连通的缺口A，下端部设置有用于运动至与第二内孔466侧壁对齐时实现第二上腔室4621与真空流道B412相连通的通气孔413；下阀杆491侧壁处设置有用于运动至与第三内孔467对齐时实现第二下腔室4622与第三空腔463相连通的缺口B。

为了保证结构的密封性能，上阀杆471与第一内孔465之间、中阀杆481与第二内孔466之间、下阀杆491与第三内孔467之间、以及用于与下阀杆491下端部相配合实现封堵的第四内孔468中均设置有密封组件；密封组件包括设置在上阀杆471与第一内孔465之间的环形密封圈415、设置在中阀杆481与第二内孔466之间的唇形密封圈416、设置在下阀杆491与第三内孔467之间的o型密封圈417、以及设置在第四内孔468中的橡胶堵头418。

如图20所示，气控按钮5包括依次同轴固定设置的底座52、外壳53、嵌套设置在外壳53内部的按钮帽54、以及实现按钮帽54按动及复位的第六复位弹簧55；底座52、外壳53及按钮帽54共同形成按钮腔56；按钮腔56与气控接口A51相连通，并通过按压按钮帽54实现按钮腔56内部的气压变化，进而影响与之连通的气控接口B41处的气压压力。

关于气控控制器4的工作原理具体如下(结合气控按钮5的工作)：

如图21所示，非工作状态下，与气控接口B41连接的气控按钮5处于非按压状态，空气接口B43经空气流道410与第一上腔室4611及第一下腔室4612相连通，上阀杆471在第三复位弹簧473的作用下，上升复位到最高点，中阀杆481在第四复位弹簧482的作用下，上升复位到最高点，同时在唇形密封圈416的作用下，第一下腔室4612与第二上腔室4621不连通，因此第一下腔室4612内的空气无法进入第二上腔室4621；与此同时，下阀杆491在第五复位弹簧493的作用下，上升复位到最顶端，下阀杆491下端部脱离橡胶堵头418，进而与第一输出接口44及第二输出接口45相连通的第三空腔463经第四内孔468与第四空腔464相连通，进而与空气接口B43相连通，最终第一输出接口44与第二输出接口45即可通入空气；结合气控水阀2与真空排污阀3的工作原理可知，此时第一控制接口23及第二控制接口35均通入空气，气控水阀2与真空排污阀3均处于非工作状态。

如图22所示，工作状态下，气控按钮5按压到最底部，与气控接口B41连通的第一内孔465内的气压增加，进而克服第三复位弹簧473及第四复位弹簧482的弹簧力，实现上阀杆471及中阀杆481向下运动；当中阀杆481的下端部与下阀杆491上端部接触后，第一内孔465中的气压压力继续克服第三复位弹簧473、第四复位弹簧482以及第五复位弹簧493的弹簧力后，实现上阀杆471、中阀杆481及下阀杆491均下降到底部；当下阀杆491处于最底部时，下阀杆491下端部堵住橡胶堵头418，从而断开空气接口B43与第三空腔463之间的连通；与此同时，由于下阀杆491侧壁处设置有缺口B，该缺口B在下阀杆491运动至最底部时与第三内孔467对齐，当下阀杆491处于上端部时不与第三内孔467对齐，缺口B实现第二下腔室4622与第三空腔463的连通；再者，真空接口B42与第二下腔室4622相连通，因此实现与第三空腔463连通的第一输出接口44及第二输出接口45与真空接口B42相连通，最终第一输出接口44与第二输出接口45处形成真空；结合气控水阀2与真空排污阀3的工作原理可知，此时第一控制接口23及第二控制接口35内均形成真空，气控水阀2和真空排污阀3均处于工作状态。

如图23所示，复位状态下，气控按钮5回弹复位，上阀芯组件47、中阀芯组件48及下阀芯组件49依次复位，且复位速度逐级递减；在上阀杆471及中阀杆481均复位完成，且下阀杆491未复位完成过程中，如图23中所示，该真空流道B412连通第二上腔室4621与第二下腔室4622，并且均与真空接口B42相连通，唯一区别是第二上腔室4621内部的空气压力从大气压力降低为负压的过程中需要时间，该时间是由针阀组件414来调节和控制的，同时该过程中由于中阀杆481已经复位，通气孔413与真空流道B412连通，及第二上腔室4621与真空流道B412连通；通过手动调节针阀组件414，可控制下阀杆491的复位速度，进而实现了气控控制器4的延时关闭功能。

综上所述，本发明采用气控水阀2、真空排污阀3、气控控制器4及气控按钮5构成马桶体1内部的控制执行部件，用于实现真空马桶使用完成后的排污动作，各结构设计合理紧凑，通过其配合使用，能够有效降低排污过程中的噪音，并实现功能最大化，在投放使用过程中，高效结构设计也能有效提高使用寿命。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，因此无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：包括马桶体、安装在马桶体内侧的用于实现冲水的气控水阀、用于实现排污的真空排污阀、用于控制气控水阀及真空排污阀通断的气控控制器、以及安装在马桶体外侧用于驱动气控控制器执行工作的气控按钮；所述马桶体内部设置有马桶腔，所述马桶腔连通与进水管及排污管；所述气控水阀安装在进水管上，所述真空排污阀安装在排污管上，所述气控控制器与气控水阀及真空排污阀之间连通有控制管路。

2.根据权利要求1所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述气控水阀外侧端设置有进水口、出水口及第一控制接口，内部设置有用于控制进水口及出水口通断的第一阀芯组件；所述真空排污阀外侧端设置有进污口、排污口、真空接口A、空气接口A及第二控制接口，内部设置有用于控制进污口及排污口通断的第二阀芯组件；所述气控控制器外侧端设置有真空接口B、空气接口B、第一输出接口、第二输出接口及气控接口B，内部设置有用于通过气控接口B的气压变化实现第一输出接口及第二输出接口间歇性的与真空接口B及空气接口B相连通的执行控制组件；所述气控按钮外侧端设置有气控接口A；所述控制管路用于分别连通气控接口A与气控接口B、第一控制接口与第一输出接口、第二控制接口与第二输出接口、真空接口A与真空接口B、空气接口A与空气接口B。

3.根据权利要求2所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述气控水阀内部设置有与进水口、出水口及第一控制接口相连通的水阀腔室，所述第一阀芯组件设置在水阀腔室内，包括通过轴向运动实现进水口通断的第一阀杆、与第一阀杆固定连接第一波纹膜片、以及用于实现第一阀杆复位的第一复位弹簧，所述第一波纹膜片上方与第一控制接口相连通，下方与进水口及出水口相连通；所述真空排污阀内部设置有排污阀腔室，所述进污口与排污口之间构成连通流道，所述第二阀芯组件设置在排污阀腔室内，并延伸至连通流道内，包括通过轴向运动实现连通流道通断的第二阀杆、与第二阀杆固定连接的密封导板、以及用于实现第二阀杆复位的第二复位弹簧，所述第二阀杆偏向连通流道的一侧固定有堵头，所述密封导板上方与第二控制接口相连通，下方与空气接口相连通；所述气控控制器内部设置有安装腔室，内部侧边设置有与安装腔室相连通的空气流道、真空流道A及真空流道B，所述气控接口B与安装腔室上端部相连通，所述真空接口B与真空流道A及真空流道B相连通，所述空气接口B与空气流道相连通，所述第一输出接口及第二输出接口与安装腔室下端部相连通；所述执行控制组件包括设置在安装腔室内的上阀芯组件、中阀芯组件以及下阀芯组件；所述气控按钮内部设置有与气控接口A相连通并能够实现内部气压变化的按钮腔。

4.根据权利要求3所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述水阀腔室上端设置有供第一阀杆插接配合并运动的上内孔，下端设置有供第一阀杆向下运动并封堵的下内孔，侧边设置有与上内孔及下内孔均连通的侧流道，且所述下内孔与进水口相连通；所述第一阀杆上端面及下端面的横截面面积相同。

5.根据权利要求3所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述第二阀杆内部偏向连通流道的一侧设置有用于实现第二阀芯组件与连通流道内壁之间密封的内阀芯组件，所述内阀芯组件包括由上至下依次设置的内阀杆、一对滑块及异形橡胶密封圈；所述内阀杆将第二阀杆内部分隔为上内腔室及下内腔室，第二阀杆内部设置有延伸至侧壁并与上内腔室连通的负压管路、以及与下内腔室连通的真空管路；所述负压管路与进污口一侧相连通，所述真空管路与排污口一侧相连通，并通过压力差的变化实现内阀杆的升降运动；所述异形橡胶密封圈嵌套设置在堵头外壁处，并通过内阀杆及一对滑块的推动实现与连通流道内壁之间的密封接触。

6.根据权利要求3所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述安装腔室包括由上至下依次设置有第一空腔、第二空腔、第三空腔以及第四空腔；所述第一空腔上端设置有第一内孔，所述第一空腔与第二空腔之间设置有第二内孔，所述第二空腔与第三空腔之间设置有第三内孔，所述第三空腔与第四空腔之间设置有第四内孔；所述上阀芯组件设置在第一内孔及第一空腔内，包括呈一体结构设置的上阀杆及压板、设置在压板下方的第三复位弹簧；所述上阀杆插接配合在第一内孔中，所述压板设置在第一空腔中，并将第一空腔分隔为第一上腔室及第一下腔室；所述中阀芯组件包括中阀杆及第四复位弹簧，所述中阀杆插接配合在第二内孔中，上下两端分别延伸至第一空腔及第二空腔中；所述下阀芯组件包括下阀杆、固定在下阀杆上端部的第二波纹膜片以及第五复位弹簧；所述下阀杆贯穿第三内孔，上下两端分别延伸至第二空腔及第三空腔中，下端部通过运动实现第四内孔的通断；所述第二波纹膜片设置在第二空腔中，并将第二空腔分隔为第二上腔室及第二下腔室；所述空气流道与第一上腔室、第一下腔室及第四空腔相连通；所述真空流道A连通真空接口与第二下腔室，所述真空流道B连通第二下腔室及第二内孔侧壁处；所述气控接口B与第一内孔相连通，所述第一输出接口及第二输出接口均与第三空腔相连通。

7.根据权利要求6所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述中阀杆上端部侧壁上设置有用于运动至与第二内孔对齐时实现第一下腔室与第二上腔室相连通的缺口A，下端部设置有用于运动至与第二内孔侧壁对齐时实现第二上腔室与真空流道B相连通的通气孔；所述下阀杆侧壁处设置有用于运动至与第三内孔对齐时实现第二下腔室与第三空腔相连通的缺口B。

8.根据权利要求6所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述真空流道B内部偏向第二下腔室的一端沿水平方向设置有用于控制气体流速大小的针阀组件。

9.根据权利要求3所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述气控按钮包括依次同轴固定设置的底座、外壳、嵌套设置在外壳内部的按钮帽、以及实现按钮帽按动及复位的第六复位弹簧；所述底座、外壳及按钮帽共同形成按钮腔。

10.根据权利要求9所述的一种分体式全气控控制的真空马桶，其特征在于：所述气控按钮安装在马桶体后侧端侧壁上或靠近马桶体安装位置的墙壁上。

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