CN1127822A - 一种进水阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在底下带冲水阀(3)的水箱或冲水箱(1)的连结装置(6-9，41-47)。连结装置与进水箱(5，50)的浮臂(7，57)相连。在冲水阀(3)滴漏时连结装置将位于高位置处的浮臂锁住。因此虽然损失了一箱水箱的水，却不会再浪费更多的水。当下次再操作冲水驱动装置(10)时，连结装置脱开，使水箱再充水。上升的水面使连结锁销装置复位。

Description

一种进水阀装置

本发明涉及一种水箱，尤其是一种带有冲水阀的水箱。

水箱(或美国常见的冲水箱)一般可分为两类。一类是在水箱底部装有冲水阀，可用于关闭连接于水箱底的冲水管。这种冲水阀类似于盛满水的水槽或水箱中的水塞。当冲水阀工作时，相当于水塞打开，水箱中的水就经冲水阀进入冲水管中。

另一类水箱是虹吸管水箱，其冲水管径倒U型虹吸管连入水箱内。该U型虹吸管的最高点高于水箱中水面最高位置。为冲水箱需要将U型虹吸管中充满水，因此在使水从水箱吸入冲水管的管内产生虹吸。

这种带冲水阀的水箱其缺陷在于冲水阀使用几年后就有可能漏水。产生这种漏水现象有诸多原因，如阀上长藻，经进水管进入水箱中的碎屑滞留在冲水阀内，冲水阀橡胶件的损坏等等均会引起漏水。一般来说，这种漏水并不严重，只不过是有水从冲水管滴入盥洗室底。

水箱都带有再充水装置，这种再充水装置常用的方式是使用与压力水源主水管相连的进水阀；水箱还带有水面检测装置，当水箱中的水面下降时，水面检测装置能打开进水阀；而当水面达到预定的“满”状态或高度时，则关闭进水阀。这种水面检测装置一般是采用一个通过转动浮臂连接于进水阀的浮子。

当由于冲水阀泄漏水箱漏水时，由于进水阀与浮子的作用，水箱中的浮子慢慢下降，水进入水箱中，从而使水箱中的水面又回到满的位置。由于进水阀的这种周期性的反复作用，当需要使用时，水箱总是保持满水以备下一次冲水的状态。当人们在使用水箱时，虽然这种滴水漏水到池盆的现象很容易看到，但往往都忽略了。即使是最警惕的用户也可能仅仅将这种滴漏现象看成是水箱使用时间较长而需要维修的先兆。

众所周知，冲水阀漏水的水箱会浪费大量水，这种连接有冲水阀的水箱与本身就不漏水的虹吸管水箱有很大的差别，原因在于当冲水完成从而虹吸作用停止后，水箱中水与的冲水管间的相互连通包括一高于水箱中的水面的管，因而不会发生泄漏。然而为了重新产生虹吸作用，需要采取严格的措施。

由于冲水阀式水箱存在浪费大量水的可能性，因此许多地方法律、法规禁止使用这种带冲水阀的水箱。由于供水不明的历史原因，香港即是这样一个采取这种制度的地方。

然而，近年来对冲水阀式水箱进行了许多改进，尤其是采用了一种双冲水水箱，需要的水量很少，满冲水和半冲水时分别只需6升和3升水。由于能使所耗水量充分降低，因此这种双冲水水箱已引起了供水部分的青睐。任何用水的节约都能很快反应到延缓建造另外的水库、大坝及类似的工程上来。

本发明的目的在于提供一种在禁止使用冲水阀式水箱的地区能解决供水部门关于冲水阀式水箱缺陷的方法，从而使供水部门能充分利用节约用水和带冲水阀的水箱所具有的双冲水特性。而又要实现双冲水水箱又要实现带虹吸管的限量冲水是有一定的难度的。

本发明的目的是这样实现的：在冲水结束对水箱再充水时使用一种进水阀装置，该进水阀在下次冲水之前不起作用，如果冲水阀漏水，则浪费的最大水量只是水箱中的水。

此外，为了冲洗水箱的实际应用，需要更换失灵的进水阀。因此，当需要进行下次冲水时，由于冲水阀滴漏及水箱已排空，操作水箱冲水驱动装置的使用者会发现并没有立即冲水却听到向水箱里再充水。从而第一次操作冲水驱动装置后不久，就可再次操作冲水驱动装置产生所需的冲水动作。因此，虽然池盆能被冲洗，解决卫生问题，但使用者可以知道水箱失常了。实际上这种失常马上就能修正，同时还能防止因冲水阀失效而一直漏掉大量的水。在这种情况下，两次冲水间所浪费的最大水量只是水箱中保持的水量。

根据上述介绍，本发明首先公开了在其底部带冲水阀的水箱的一种冲水阀连结装置。当所述的冲水阀打开时，存贮于所述水箱中的排水即形成了冲水。所述的水箱还装有连接冲水驱动装置与所述的冲水阀的操作装置。以操作所述驱劝装置即可打开冲水阀。所述的水箱还装有带再充水装置的进水阀，能根据水箱中的水面高低将水箱再次充满到预定的水面高度。

所述的连结装置包括一与所述的再充水装置及冲水驱动装置相连的锁销机构。通过所述的冲水驱动装置可将该锁销机构脱开而通过冲水后水箱进行最初的再次充水将锁销机构复位，从而防止所述水箱再充水。

本发明还公开了一种在底部带冲水阀的水箱的操作方法，当冲水阀打开时，所述水箱中的排出形成冲水，所述的水箱还装有连接冲水驱动装置与冲水阀的操作装置，操作所述驱动装置时，打开冲水阀。所述的水箱还装有带再充水装置的进水阀，能根据水箱中的水面动作，将水箱再次充满到预定的水面高度。所述的操作方法包括下列步骤：(1)提供一个所述的再充水驱动装置及所述的冲水驱动装置相连的锁销机构，防止向水箱内再充水。(2)在操作冲水驱动装置后脱开锁销机构，及(3)冲水后对所述水箱进行最初重新充满水后，使所述的锁销机构复位。

下面结合附图给出本发明的两个基本实施例。

附图1为根据本发明第一个实施例所述的冲水阀水箱内部示意侧视图；

附图2为附图1所示实施例进水阀的纵向剖视图；

附图3为详细描述进水阀、浮子、浮臂及与冲水驱动机构互相连接关系的侧视图，

附图4为与附图3类似的一种关于第一基本实施例的改进方案的视图，

附图5为与附图4类似的另一种改进方案的视图，

附图6为第二个基本实施例所述的冲水阀水箱内部侧视图，

附图7为锁销位于接合位置时冲水装置上端的详侧视图，

附图8为与附图7类似但锁销脱开时的详视图，

附图9为与附图7、8类似而使锁销正在复位的详视图。

下面结合附图1-3介绍本发明所述第一基本实施例的第一种形式。如附图1所示，水箱1经螺纹套管2连接于冲水管(图中未画出)上，而螺纹套管2一般由冲水阀3关闭。水箱上有进水管4，管顶端装有进水阀5，管上套有可上下浮动的浮子6。

浮子6通过浮臂7和调节连杆8连接于进水阀5上。浮臂7包括有一连接杆9，伸入一对作用于冲水装置11上的冲水操作按钮10下面。

所述的冲水装置11实质上是一种常用的方式，即澳大利亚专利文件No.597438号(对应于美国专利US4882793文献)所介绍的一种双冲水型式。所述的进水阀5为澳大利亚专利申请72899/94(在先申请号No.PM1316)所介绍的液压形式，通过一对齿条、齿轮连接于浮臂上。所述的齿条齿轮在澳大利亚专利申请No.PM8030中作了介绍。上述三项有关的专利和专利申请都用的是本发明申请人的名字，因此上述三项专利公开的内容就合并入本发明的说明书中。

附图2给出了进水阀5内部装置的详细结构。压力水源从进水管15向进水阀5供水，进水管15的外周同心地装有连通到水箱1的出水管16。进水管15的顶端是一球形腔室17，腔室17内装有一蛋型体18，该蛋型体18则安装在阀杆19的下端。阀杆19在齿条20、齿轮21的作用下可往复垂直运动。

腔室17上有一开口23，可由蛋型体18封闭并形成阀座。开口23经U型通道24与出水管16连通。当阀杆19上升时，蛋型体18封住开口23从而进水阀5处于关闭状态。然而，如图2所示，当浮臂7向下浮动时，齿轮21逆时针转动，带动阀杆19下移从而打开进水阀5。由于蛋型体18和腔室17的特定型状，在浮臂7上升之前，由水流平衡引起的作用于蛋型体18上的压力就能将进水阀5保持在打开的状态。通过浮子6可以关闭进水阀5。所谓的水流液力平衡是指作用于阀杆19上所需的净力较低。

由附图3可以看出，每一个冲水操作按钮10上都有一个凸柄26，当水箱水满，浮臂上升时，凸柄26则紧靠于浮臂7上，如图3所示的位置。因此当需要冲水时，如图3所示，不管哪个冲水操作按钮10被压下，相应的凸柄26都会将浮臂7压下。无论按下哪个冲水操作按钮10，通过操作冲水装置11抬起冲水阀3的同时，进水阀5被打开。因此，由于浮子仅受水箱中下降水面浮力的作用，浮子6开始沿进水管4下移。

由附图3可见，浮标有两个圆柱形导向件27和一个位于浮腔29下面的薄水桶28。浮腔29包括有两个孔30和31。在水箱充满水的最高位置，冲水操作铵钮10准备进行操作前，水桶28内充满了水，而浮腔29内充满的水面高于上孔31。因此，浮子6较重，当水箱中水面下降时，由于水桶28和浮腔29中水的重量使浮子6沿进水管4下移。与此同时，水从孔30排出，使水箱的水排空，浮腔29中的水面下降到低孔30处。

冲水结束后，水箱需再充水，此时浮子6处于最低位置处。当水箱中水面升高越过浮腔29时，因水的浮力而使浮腔上升，与此同时经孔30和31向浮腔中注水。因此浮子6上升，其上升速度由于水桶28中的水的重量逐渐降低最终停住。从而进水阀5慢慢关闭，防止水锤。

当水箱再次充满水时，浮子6回到其初始位置处，此时浮腔29中充满的水面高过上孔31为下次冲水做好了准备。上孔31以上部分有截留的空气从而使向上的浮力作用于浮臂7上。这促使作用于蛋型体18上的水压力促进水阀保持关闭。

然而，在使用中冲水阀3可能会有漏水现象，水箱1中的水就会从套管2慢慢流出。因而浮腔29和水桶28中水的重量不足以使进水阀5打开。这样一来，当再次压下任一冲水阀操作按钮10时，水箱1都是空的。因此，水箱就不会迅速冲水，操作按钮10的使用者就会知道水箱出问题了。但是按钮10的压下引起浮臂7下移从而打开进水阀5。从而操作水箱的使用者就会知道水箱正在再次充水。一旦水箱再次充满水，或充分地再充水，就可再次压下操作按钮10从而正确地进行所需的冲水动作。

附图4给出了附图1-3所述第一基本实施例的一种变化方案。所述的方案与前述装置基本一致，不同的是其浮臂7带有伸出端33，其上吊有平衡重量件34。浮腔29为密封的空腔，具有排水孔36的大桶35代替了薄水桶28。

当水箱1水满时，大桶35也将盛满水，此时浮子6位于最高位置处。如前所述，压下任一个操作按钮10带动冲水装置动作使浮臂7下移，从而打开进水阀5。冲水时当水箱中的水面降低时，大桶35中水的重量使浮臂7继续下移。

当水箱1中的水排空时，大桶35中的水也经排水孔36排出。因此，当浮子6达到其最低位置时，大桶35实际上已排空了。当水箱再次冲水时，在大桶35浮力及平衡重量34的共同作用下，足以使浮杆6随着水箱中的水面一起上升。因此冲水循环结束后，水箱中又充满了水。充水桶38时使浮子6的上浮保持住。

如果冲水阀3发生漏水，则水经套管2从水箱1漏出。但是大桶35中水的重量不足以打开进水阀5。此外，当水慢慢地从水箱1中流出时，大桶35中的水也会从排水孔36中流出。因此，尽管水箱1已排空，却不再充水。

这样，由于水箱是空的，无论压下哪一个操作按钮，都不会发生冲水。但是由于浮臂7下移，使进水阀5打开，水箱再次充水。再次压下操作按钮10时就会产生所需的冲水作用。此时厕所的使用者就会发现水箱异常需要维修了。

附图5给出了附图1-3所述基本实施例的另一种变化形式。这种变型装置基本上与附图4所述装置一致，只是由固定在浮臂7上的平衡重量134代表了吊挂着的平衡重量34。

当水箱水满时，平衡重量134位于附图5实线所示位置，而当水箱水排空时，浮臂7按图5所示的逆时针方向转动，使平衡重量134转过中心位置处，如附图5中虚线所示。本装置的其余部分与附图4中的相同。

在使用中，当水箱水满时，平衡重量作用于浮臂7上的转矩与作用于浮子6、浮臂7及连杆8上的反时针方向的转矩平衡。因此当进水阀5在关闭位置时，进水压力使蛋型体保持在上升的关闭位置处，作用于阀杆19及蛋型体18上的向下的作用力则很小。因此，不用压下冲水操作按钮，实际上在最小的进水压力下进水阀5可以打开。这种装置特别适合于以下应用，例如通有水管的水箱，此时进水管4内的水压很低。

此外，当水箱排空，平衡重量134转过中心位置时，平衡重量件134使浮子6下移，大桶35中的水由排水孔36逐渐排出从而使其变轻。而在水箱再充水时，在过中心位置的平衡重量件134则使浮标的上升逐渐变慢。这样可使进水阀5以较长的时间保持程度的开启。从而减少充水时间。

最后，当水箱接近充满水时，平衡重量件134时转过垂直位置处。因此在平衡重量件134的转矩和重量作用下使进水阀5很快关闭，从而很快完成了水箱的充水。

附图6-9给出了本发明所述的第二个基本实施例。相同的零件仍由同一标号表示。水箱1上有中水阀3、进水管4、冲水操作按钮10及冲水装置11，与第一基本实施例实际上一样。但进水管4顶端装的是一种带常用浮臂57和浮子56的常用的进水阀50。

冲水阀3上装有一矩形空心浮筒38，其下端部分结构如附图6所示，而其上端部分结构则如附图7所示。空心浮筒38的作用相当于传统的溢流管。越过浮筒38顶部并跨过冲水装置11安装有一鞍架40，其上转动安装有向下伸出的杯形件41。该杯形件41通过L型转臂42转动安装在鞍架40上。鞍架40上紧固有带凸台44的直立挺杆43，凸台44的端面的平面或台阶面。浮臂57上转动安装有向下悬垂的拉板45，拉板45的中部加工有切槽46，下端则加工成斜面47。

在附图7所示的水箱盛满水的初始位置处，拉板45实际上是垂直的，切槽46刚好与凸台44配合。因此，浮臂57固定不动，从而不让盛满水的水箱水面下降。

如附图8所示，当压下任一操作按钮10(图6所示)时，所述的传统的冲水装置11就会抬起浮动筒38从而打开冲水阀3。浮动筒38的上移使其上边沿斜面47移动，从而推动拉板45反时针方向转动，如图7所示。由于切槽46与凸台44脱开，使浮臂57按附图7所示反时针方向转动。从而进水阀50使水进入水箱，向水箱1再充水水箱1中水面的下降与升高意味着向下伸出的杯形体41相当于一浮子，当水面下降时，杯形体使L型转臂42首先顺时针方向转动；而当水面升高时，L型转臂则反时针方向转动。由于此时拉板45与起立挺杆43的凸台44处于脱开状态，L型转臂42的转动不起作用。

从附图7所示位置可以看出，如果冲水阀3慢慢漏出，杯形体41就会随水面的降低慢慢下降到附图9所示位置。在该位置L型转臂42的转动端顶靠于拉板45上。当拉板45位于附图7所示位置时，转臂42使切槽46与凸台44紧紧配合。因此，尽管水箱1中水面下降浮臂57不会下降从而不向水箱1充水。这一位置能稳定地保持，直到下次压下往一冲水操作按钮10从而抬起空心浮筒38为止。

当空心浮筒38上升抬起时，拉板45在空心浮筒38顶边的推移下使切槽46与凸台44脱开。此时原来限制浮臂57运动的拉板45上的锁销脱开。由于浮臂57使进水阀50打开向水箱1中充水，水箱1迅即就会开始充满水。

冲水动作结束后，空心浮筒38与冲水阀3下降；关闭水箱1使水箱中水面上升。如附图9所示，这就会使浮臂57顺时针方向转动使凸台44与切槽46再次啮合。此时就会再次将拉板45锁住，使机构返回到图7所示的位置。

由上述观点可见，即使冲水阀3漏水，两次冲水间所浪费的最大水量只是水箱1中的水量。此外，第一次压下冲水操作按钮10时不会产生冲水。然而，使用者马上就会知道水箱1正在再充水。第二次压下冲水操作按钮10时就会产生所需的冲水，但使用水箱冲厕所的使用者通过改变正常直接冲洗的操作再压下冲水按钮10就知道水箱失常需要维修了。

以上只描述了本发明的两个具体实施例，显而易见对于本领域的普通技术人员在不脱离本发明的范围的情况下可进行变换。

Claims (14)

1.一种在底部具有冲水阀的水箱的冲水阀连结装置，当冲水阀打开时，存贮于所述水箱中的水排出形成冲水，所述的水箱还包括与冲水驱动装置及所述冲水阀相连的操作装置，当操作该冲水驱动装置时能打开所述的冲水阀，所述的水箱还包括带再充水装置的进水阀，能根据水箱中水面高低使水箱再充水到预定的高度；

所述的连结装置包括与所述的再充水装置及冲水驱动装置相连的锁销机构，能防止向所述水箱再充水，通过所述的冲水驱动装置可将所述的锁销机构脱开，通过冲水后对所述水箱最初的再充水使其锁销机构复位。

2.一种如权利要求1所述的连结装置，其特征在于所述的再充水装置包括连接于浮臂上的浮子，该浮臂转动安装于所述的进水阀上，所述的锁销机构包括一浮臂，浮臂的伸出端与所述的冲水驱动装置配合，一水载水桶装置外与所述浮子相连，该水桶装置上有一孔，通过该孔使水桶装置充水或排水；其中：(a)不受浮力作用的所述浮子及排水了的水桶装置的重量不足以打开所述的再充水装置，(b)不受浮力作用的所述浮子及充水了的水桶装置的重量足以打开所述的再充水装置，(c)通过所述冲水驱动装置的操作而产生的浮臂伸出端的运动足以操作所述的再充水装置，而与所述水桶装置充水或排水程度无关。(d)在所述的水箱充水或再充水时，通过所述的孔对所述水桶装置充水，(e)所述水箱不再冲水且慢慢排空时，通过所述的孔使所述水桶装置排水。

3.如权利要求2所述的连结装置，其特征在于所述的水桶装置包括一顶端开口的可与所述浮子一起移动的水桶，该水桶上有一个所述的孔。

4.如权利要求2所述的连结装置，其特征在于所述的水桶装置包括一封闭空腔的下部分，其下部分有一对垂直间隔的开口，其中下开口为所述的规定大小的孔，所述浮标装置包括该封闭空腔的上部分，其中所述上开口的位置决定组成所述浮标的封闭空腔的平衡及大小。

5.如权利要求2所述的连结装置，其特征在于所述的进水阀为一种可通过由压力引起的水流压力平衡进行操作的液压阀。

6.如权利要求5所述的连结装置，其特征在于所述的再充水装置包括一平衡重量件。

7.如权利要求1所述的连结装置，其特征在于所述的再充水装置包括连接于浮臂上的第一浮子，该浮臂转动安装于所述的进水阀上并邻近于所述的操作装置，所述的锁销机构包括一在浮臂和操作装置间延伸的可转动的杆，通过控制所述的操作装置，使该可转动的杆上的凸台移动，从而使其与水箱上相对固定的上推件脱开，在所述操作装置的作用下，由于偏斜机构，所述的凸台又能回到与所述的上推件接合的位置。

8.如权利要求7所述的连结装置，其特征在于所述的偏斜机构包括作用于所述可转动杆上的重力。

9.如权利要求8所述的连结装置，其特征在于包括一锁销固定机构，该锁销固定机构包括可与转动锁杆一起移动的第二浮子，随着所述水箱中水面下降时，该浮子转动抵靠于所述的转动杆上，当操作所述操作装置之前所述水面下降，使所述的凸台与止推件保持相互接合。

10.如权利要求9所述的连结装置，其特征在于所述的转动杆依靠于所述浮臂，随着水箱中水面的上升抬起该杆使凸台及止推件对齐。

11.一种底部冲水阀的水箱的冲水阀的操作方法，当冲水阀打开时，水箱中的排水形成冲水，所述的水箱还装有连接冲水驱动装置与冲水阀的操作装置，当操作该驱动装置时，打开冲水阀，所述水箱还装有带再冲水装置的进水阀，能根据水箱中水面高低作用，将水箱再次充水到预定的水面高度，所述操作方法包括下述步：(1)接合与所述的再充水操作装置及冲水驱动装置相连的锁销机构，防止向水箱内再次充水，(2)在操作冲水驱动装置后脱开锁销机构，及(3)冲水结束对所述水箱重新充满水后，再次接合所述的锁销机构。

12.如权利要求11所述的操作方法，还包括：(4)检测所述水箱中水面高度，(5)当检测到水箱中水面低时，固定所述的锁销机构能防止向所述水箱再充水。

13.如权利要求12所述的操作方法，其特征在于所述水箱中水面高度的检测是由充水的水桶装置中排出水的重量来决定的。

14.如权利要求12所述的操作方法，其特征在于所述水箱中水面高压的检测是由一带浮子的转动锁杆的位置决定的。

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