CN114411898B - 一种无水箱式机械阀冲水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无水箱式机械阀冲水系统，属于马桶冲水系统领域，主控腔室一侧设置有第一排水管、第二排水管以及进水管，第一排水管与第二排水管之间设置有流道切换机构，主控活塞朝启动腔室方向移动时，第一排水管与进水管连通；主控活塞上设置有过水腔，主控腔室另一端连通有切换控制水道，主控活塞复位时，过水腔连通切换控制水道与进水管，以驱动流道切换机构使第二排水管与进水管连通。通过启动腔室的延时设置使得一次触发可以控制主控活塞完成一个往复运动，期间主控活塞控制流道切换机构切换出水管道，从而推动水流完成外圈冲水、喷射冲水以及外圈二次冲水蓄水的整个过程，全程都是通过机械作用力完成，不需要依赖水箱的电力。

Description

一种无水箱式机械阀冲水系统

技术领域

本发明涉及马桶冲水系统领域，尤其涉及一种无水箱式机械阀冲水系统。

背景技术

马桶也叫坐便器，是大小便用的有盖的桶。马桶的发明被称为一项伟大的发明，它解决了人自身吃喝拉撒的进出问题。后来又逐渐演变为利用虹吸、螺旋虹吸，现在最新的喷射虹吸式和超旋虹吸式等原理的抽水马桶。也有人认为抽水马桶是万恶之源，因为它消耗了大量的生活用水。马桶的分类很多，有分体的，连体的。随着科技的发展，还出现了许多新奇的品种。根据马桶盖的配套方式，还可分为普通马桶和智能马桶。智能马桶还可进一步分为自动换套智能马桶和非自动换套马桶，前者包含自动换套加冲洗、自动换套带冲洗和烘干等不同种类。

现有的马桶一般需要带水箱来储水，但是马桶上方占据较大空间，搬运或者使用时都存在不便性；而现有的一些只能马桶虽然可以不带水箱，但是一般需要接电控制，在停电时就无法使用，很不方便。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提出一种无水箱式机械阀冲水系统，不需要水箱也不需要用电，在水压的驱动下就可以实现马桶的多阶段冲水过程。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种无水箱式机械阀冲水系统，包括主控腔室，所述主控腔室内滑动连接有主控活塞，所述主控腔室一端连通有启动腔室，所述主控腔室内设置有复位弹簧与所述主控活塞相抵，在所述启动腔室触发开启时，所述主控活塞在水压作用下挤压所述复位弹簧往所述启动腔室方向移动；所述主控腔室一侧设置有第一排水管、第二排水管以及进水管，所述第一排水管与所述第二排水管之间设置有流道切换机构，所述主控活塞朝所述启动腔室方向移动时，所述第一排水管与所述进水管连通；所述主控活塞上设置有过水腔，所述主控腔室另一端连通有切换控制水道，所述主控活塞复位时，所述过水腔连通所述切换控制水道与所述进水管，以驱动所述流道切换机构使所述第二排水管与所述进水管连通。一次触发可以控制主控活塞完成一个往复运动，从而推动水流完成外圈冲水、喷射冲水以及外圈二次冲水蓄水的整个过程，全程都是通过机械作用力完成，不需要依赖水箱的电力。

本发明优选地技术方案在于，所述主控活塞外侧套接有副活塞，所述副活塞滑动连接于所述主控活塞上，所述副活塞堵塞于所述第一排水管与所述进水管之间，所述主控活塞外侧壁设置有限位台阶，以在所述主控活塞往所述启动腔室移动时，所述限位台阶将所述副活塞推开，所述副活塞连接有阻力弹簧，以使所述副活塞具有往所述启动腔室移动的运动趋势。避免过早通过第一排水管泄压，从而使得有足够的水压将主控活塞推至底部，完成整个行程。

本发明优选地技术方案在于，所述切换控制水道与所述主控活塞连接的端部两侧设置有密封环，所述主控活塞与所述密封滑动连接；所述过水腔侧壁沿长度方向设置有两个水流通道，所述主控活塞复位至一个所述水流通道位于两个所述密封环之间时，水流从所述进水管经过所述过水腔流入所述切换控制水道中。使得可以方便控制水流在适当的时机进入切换控制水道来切换底部喷射冲水。

本发明优选地技术方案在于，所述主控腔室中心设置有导向杆，所述主控活塞滑动连接于所述导向杆上，所述导向杆与所述主控活塞设置有过水间隙，所述主控活塞中部设置有限位凸台，当所述主控活塞移动至最底端时，所述限位凸台与所述导向杆端部相抵；所述主控活塞端部设置有活塞头，当所述主控活塞移动至最顶端时，所述活塞头端面与所述副活塞相抵，所述副活塞切断所述第一排水管与所述进水管之间通路。方便控制主控活塞的行程，控制外圈冲水的打开时机。

本发明优选地技术方案在于，所述主控腔室顶部侧壁设置有气压室，所述气压室连通所述主控腔室与外部大气，所述气压室内设置有橡胶球，所述橡胶球直径大于所述气压室两端的开孔直径。可以有效平衡气压，避免虹吸影响装置使用。

本发明优选地技术方案在于，所述启动腔室分为上腔室和下腔室，所述下腔室中滑动连接有启动活塞，所述启动活塞内部与所述下腔室底部形成延时腔，所述下腔室的进水端位于所述启动活塞外部，所述启动活塞与所述上腔室之间设置有腔室密封圈；所述延时腔内设置有延时弹簧，所述延时弹簧与所述启动活塞相抵，以使所述启动活塞具有挤压所述腔室密封圈的运动趋势。可以实现延时关闭，保证主控活塞有足够时间走完行程，开启状态下水压才能持续给主控活塞施加作用力。

本发明优选地技术方案在于，所述启动活塞顶部设置有与所述延时腔连通的开口，所述开口上设置开启滑套，所述下端设置有用于密封所述启动活塞顶部开口的密封垫，所述开启滑套外侧设置有关闭弹簧，以使所述开启滑套具有挤压所述密封垫的运动趋势。可以控制启动活塞复位的时间，从而达到延时关闭。

本发明优选地技术方案在于，所述第一排水管与第二排水管之间设置有切换活塞，所述切换控制水道末端设置有切换控制腔，所述切换活塞一端滑动连接于所述切换控制腔中，所述切换活塞在所述切换控制水道进来的水流推动下滑动，以使切换活塞另一端控制进水管与所述第一排水管或第二排水管连通。实现外圈冲洗和底部喷射冲洗的切换。

本发明优选地技术方案在于，所述切换活塞上套接有切换弹簧，以使所述切换活塞具有往所述切换控制水道运动的趋势；当所述主控活塞复位至一个所述水流通道位于两个所述密封环之间，一个所述水流通道跨过两个密封环与所述切换控制腔连通时，所述切换活塞在所述切换弹簧回复力作用下复位。在主控活塞控制下完成切换过程。

本发明优选地技术方案在于，所述进水管中滑动设置有进水活塞，所述进水活塞中部设置有进水通道，所述进水通道的进水端设置有压力调节塞，所述进水活塞外侧套接有进水弹簧，以使所述进水活塞具有远离所述压力调节塞的运动趋势，随着水压的增大，所述进水活塞的水压的作用下往靠近所述压力调节塞的方向运动，以调节所述压力调节塞与所述进水通道的间隙。避免水压过大而损坏装置，同时可以有效节水。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种无水箱式机械阀冲水系统，通过启动腔室的延时设置使得一次触发可以控制主控活塞完成一个往复运动，期间主控活塞控制流道切换机构切换出水管道，从而推动水流完成外圈冲水、喷射冲水以及外圈二次冲水蓄水的整个过程，全程都是通过机械作用力完成，不需要依赖水箱的电力。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中提供的无水箱式机械阀冲水系统与马桶连接示意图；

图2是本发明具体实施方式中提供的无水箱式机械阀冲水系统剖面原理示意图；

图3是本发明具体实施方式中提供的图2中椭圆部分放大示意图；

图中：

11、主控腔室；12、主控活塞；13、密封环；14、切换控制水道；15、限位凸台；16、导向杆；17、复位弹簧；121、过水腔；122、水流通道；21、气压室；22、橡胶球；31、切换活塞；32、切换弹簧；33、切换控制腔；4、第二排水管；5、第一排水管；6、进水管；61、压力调节塞；62、进水活塞；63、进水弹簧；64、进水通道；7、启动腔室；71、开启滑套；72、密封垫；73、延时腔；74、下腔室；75、延时弹簧；76、上腔室；77、启动活塞；78、延时孔；81、副活塞；82、阻力弹簧。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-3所示，本实施例提供一种无水箱式机械阀冲水系统，包括主控腔室11，所述主控腔室11内滑动连接有主控活塞12，所述主控腔室11一端连通有启动腔室7，启动腔室7的控制开启机构与传统水箱马桶的按压式开关类似。所述主控腔室11内设置有复位弹簧17与所述主控活塞12相抵，在所述启动腔室7触发开启时，所述主控活塞12在水压作用下挤压所述复位弹簧17往所述启动腔室7方向移动；主控活塞12的一侧与进水管6直接连通，当主控腔室11开启后会使得其压力下降，从而在高压的水流作用下会推动主控活塞12往启动腔室7方向移动，启动腔室7一直保持开启状态，直到主控活塞12走完这个方向的行程，即主控活塞12与中部的导向杆16相抵时。所述主控腔室11一侧设置有第一排水管5、第二排水管4以及进水管6，所述第一排水管5与所述第二排水管4之间设置有流道切换机构，所述主控活塞12朝所述启动腔室7方向移动时，在主控活塞12往这个方向移动的后半程，所述第一排水管5与所述进水管6连通，开始对马桶外圈进行冲洗，直到主控活塞12移动到底部。所述主控活塞12上设置有过水腔121，所述主控腔室11另一端连通有切换控制水道14，所述主控活塞12复位时，此时启动腔室7已经关闭，主控活塞12不再承受水压作用力，在复位弹簧17的作用下往初始位置移动。主控活塞12复位到一定为止时，所述过水腔121连通所述切换控制水道14与所述进水管6，以驱动所述流道切换机构使所述第二排水管4与所述进水管6连通，使得水流从底部喷射排出。主控活塞12继续复位至初始位置时，先切换至马桶外圈出水对马桶蓄水，最后关闭。一次触发可以控制主控活塞12完成一个往复运动，从而推动水流完成外圈冲水、喷射冲水以及外圈二次冲水蓄水的整个过程，全程都是通过机械作用力完成，不需要依赖水箱的电力。每个活塞上都套有密封圈，使得活塞移动时可以保证水密性。

为了保证水压足够启动整个冲水系统，所述主控活塞12外侧套接有副活塞81，所述副活塞81滑动连接于所述主控活塞12上，所述副活塞81堵塞于所述第一排水管5与所述进水管6之间，所述主控活塞12外侧壁设置有限位台阶，以在所述主控活塞12往所述启动腔室7移动时，所述限位台阶将所述副活塞81推开，所述副活塞81连接有阻力弹簧82，以使所述副活塞81具有往所述启动腔室7移动的运动趋势。避免过早通过第一排水管5泄压，从而使得有足够的水压将主控活塞12推至底部，完成整个行程。当启动腔室7开启之后，水流只能往启动腔室7流动，从而可以提供最大的作用力将主控活塞12往启动腔室7方向推动，保证水压足够启动整个冲水系统。当主控活塞12推动到一定距离的时候，剩余行程可以依靠小水压也可以走完时，此时限位凸台15将副活塞81推开，使得水流一部分从第一排水管5流出，对马桶外圈开始冲洗。当主控活塞12复位时，副活塞81在阻力弹簧82的作用下依旧保持开启状态，一直到主控活塞12完全复位时，主控活塞12才将副活塞81顶回，使得后续冲水过程中一直有水流流出。

优选的，为了控制流道切换机构运行，所述切换控制水道14与所述主控活塞12连接的端部两侧设置有密封环13，所述主控活塞12与所述密封滑动连接；所述过水腔121侧壁沿长度方向设置有两个水流通道122，所述主控活塞12复位至一个所述水流通道122位于两个所述密封环13之间时，水流从所述进水管6经过所述过水腔121流入所述切换控制水道14中。使得可以方便控制水流在适当的时机进入切换控制水道14来切换底部喷射冲水。密封环13的设置使得在一般情况下水流都不会进入切换控制水道14中，只有当主控活塞12复位的行程中，副活塞81处于开启状态，此时主控活塞12从第一个密封环13往复位弹簧17方向的一段都位于水中，此时水流会通过水流通道122进入过水腔121中，当有一个水流通道122进入到两个密封环13之间时，水流则会由此流入切换控制水道14中，控制流道切换机构运行。

优选的，所述主控腔室11中心设置有导向杆16，所述主控活塞12滑动连接于所述导向杆16上，所述导向杆16与所述主控活塞12设置有过水间隙，进水管6的水通过过水间隙流入启动腔室7中，所述主控活塞12中部设置有限位凸台15，当所述主控活塞12移动至最底端时，所述限位凸台15与所述导向杆16端部相抵；此时完成主控活塞12的单向行程。所述主控活塞12端部设置有活塞头，当所述主控活塞12移动至最顶端时，所述活塞头端面与所述副活塞81相抵，所述副活塞81切断所述第一排水管5与所述进水管6之间通路。方便控制主控活塞12的行程，控制外圈冲水的打开时机。复位时直到将副活塞81顶回初始位置为止，此时关闭马桶出水。

为了平衡压力，所述主控腔室11顶部侧壁设置有气压室21，所述气压室21连通所述主控腔室11与外部大气，所述气压室21内设置有橡胶球22，所述橡胶球22直径大于所述气压室21两端的开孔直径。可以有效平衡气压，避免虹吸影响装置使用。优选的，气压室21与橡胶球22机构可以采用单向阀来替代。

为了达到延时关闭的效果，所述启动腔室7分为上腔室76和下腔室74，所述下腔室74中滑动连接有启动活塞77，所述启动活塞77内部与所述下腔室74底部形成延时腔73，所述下腔室74的进水端位于所述启动活塞77外部，所述启动活塞77与所述上腔室76之间设置有腔室密封圈；所述延时腔73内设置有延时弹簧75，所述延时弹簧75与所述启动活塞77相抵，以使所述启动活塞77具有挤压所述腔室密封圈的运动趋势。可以实现延时关闭，保证主控活塞12有足够时间走完行程，开启状态下水压才能持续给主控活塞12施加作用力。进一步的，所述启动活塞77顶部设置有与所述延时腔73连通的开口，所述开口上设置开启滑套71，所述下端设置有用于密封所述启动活塞77顶部开口的密封垫72，所述开启滑套71外侧设置有关闭弹簧，以使所述开启滑套71具有挤压所述密封垫72的运动趋势。可以控制启动活塞77复位的时间，从而达到延时关闭。当按下马桶的按钮时，开启滑套71被往上抬起，从而使得启动活塞77端部被打开，此时水流通过单向阀从底部排水流走，启动活塞77内部的延时腔73压力与外界压力持平，此时启动活塞77外部的水压较大，在水压作用下会推动启动活塞77往下移动从而挤压延时腔73的空间，使得延时腔73内水流排出。启动活塞77向下移动时使得下腔室74和上腔室76连通，进水管6的水从下腔室74经过启动活塞77外壁的间隙流入上腔室76中。开启滑套71在关闭弹簧的作用下开始往下复位，从而关闭延时腔73顶部的开口，此时启动活塞77内外压力持平，在延时弹簧75的作用下，启动活塞77被慢慢顶起，延时腔73内部通过启动活塞77上开设的延时孔78慢慢注水，维持内外压力平衡。直到启动活塞77顶起后将腔室密封圈推至上腔室76和下腔室74之间，将水流通道122关闭。启动活塞77上开设的小孔的大小和延时弹簧75的弹力大小决定的延时的时间长短。经过延时关闭的设置，使得水流一直往启动腔室7流动，从而水压可以推动主控活塞12往这个方向移动，保证主控活塞12行程够长。

为了来回切换第一排水管5与第二排水管4排水，所述第一排水管5与第二排水管4之间设置有切换活塞31，所述切换控制水道14末端设置有切换控制腔33，所述切换活塞31一端滑动连接于所述切换控制腔33中，所述切换活塞31在所述切换控制水道14进来的水流推动下滑动，以使切换活塞31另一端控制进水管6与所述第一排水管5或第二排水管4连通。实现外圈冲洗和底部喷射冲洗的切换。进一步的，所述切换活塞31上套接有切换弹簧32，以使所述切换活塞31具有往所述切换控制水道14运动的趋势；当所述主控活塞12复位至一个所述水流通道122位于两个所述密封环13之间，一个所述水流通道122跨过两个密封环13与所述切换控制腔33连通时，所述切换活塞31在所述切换弹簧32回复力作用下复位。在主控活塞12控制下完成切换过程。主控活塞12复位使得水流进入切换控制水道14中时，在水压的作用下推动切换活塞31移动，使得活塞头堵住第一排水管5的水路，同时打开第二排水管4的水路。此时主控活塞12继续复位，直到前面一个水流通道122跨过两个密封环13与所述切换控制腔33连通时，后面一个水流通道122与切换控制水道14连通，此时切换活塞31两侧压力平衡，切换活塞31在切换弹簧32的作用下复位，使得变成第一排水管5排水。最后当后面一个水流通道122跨过两个密封环13时，主控活塞12完全复位，此时停止排水。

为了可以适用各种水压，所述进水管6中滑动设置有进水活塞62，所述进水活塞62中部设置有进水通道64，所述进水通道64的进水端设置有压力调节塞61，所述进水活塞62外侧套接有进水弹簧63，以使所述进水活塞62具有远离所述压力调节塞61的运动趋势，随着水压的增大，所述进水活塞62的水压的作用下往靠近所述压力调节塞61的方向运动，以调节所述压力调节塞61与所述进水通道64的间隙。避免水压过大而损坏装置，同时可以有效节水。水压较大时会使得进水活塞62往下移动，从而减小进水间隙，使得进水量保持相对恒定，可以有效节水。同时也可以保证过大压力进入损坏装置。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

包括主控腔室（11），所述主控腔室（11）内滑动连接有主控活塞（12），所述主控腔室（11）一端连通有启动腔室（7），所述主控腔室（11）内设置有复位弹簧（17）与所述主控活塞（12）相抵，在所述启动腔室（7）触发开启时，所述主控活塞（12）在水压作用下挤压所述复位弹簧（17）往所述启动腔室（7）方向移动；

所述主控腔室（11）一侧设置有第一排水管（5）、第二排水管（4）以及进水管（6），所述第一排水管（5）与所述第二排水管（4）之间设置有流道切换机构，所述主控活塞（12）朝所述启动腔室（7）方向移动时，所述第一排水管（5）与所述进水管（6）连通；

所述主控活塞（12）上设置有过水腔（121），所述主控腔室（11）另一端连通有切换控制水道（14），所述主控活塞（12）复位时，所述过水腔（121）连通所述切换控制水道（14）与所述进水管（6），以驱动所述流道切换机构使所述第二排水管（4）与所述进水管（6）连通。

2.根据权利要求1所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述主控活塞（12）外侧套接有副活塞（81），所述副活塞（81）滑动连接于所述主控活塞（12）上，所述副活塞（81）堵塞于所述第一排水管（5）与所述进水管（6）之间，所述主控活塞（12）外侧壁设置有限位台阶，以在所述主控活塞（12）往所述启动腔室（7）移动时，所述限位台阶将所述副活塞（81）推开，所述副活塞（81）连接有阻力弹簧（82），以使所述副活塞（81）具有往所述启动腔室（7）移动的运动趋势。

3.根据权利要求1所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述切换控制水道（14）与所述主控活塞（12）连接的端部两侧设置有密封环（13），所述主控活塞（12）与所述密封环（13）滑动连接；

所述过水腔（121）侧壁沿长度方向设置有两个水流通道（122），所述主控活塞（12）复位至一个所述水流通道（122）位于两个所述密封环（13）之间时，水流从所述进水管（6）经过所述过水腔（121）流入所述切换控制水道（14）中。

4.根据权利要求2所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述主控腔室（11）中心设置有导向杆（16），所述主控活塞（12）滑动连接于所述导向杆（16）上，所述导向杆（16）与所述主控活塞（12）设置有过水间隙，所述主控活塞（12）中部设置有限位凸台（15），当所述主控活塞（12）移动至最底端时，所述限位凸台（15）与所述导向杆（16）端部相抵；

所述主控活塞（12）端部设置有活塞头，当所述主控活塞（12）移动至最顶端时，所述活塞头端面与所述副活塞（81）相抵，所述副活塞（81）切断所述第一排水管（5）与所述进水管（6）之间通路。

5.根据权利要求1所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述主控腔室（11）顶部侧壁设置有气压室（21），所述气压室（21）连通所述主控腔室（11）与外部大气，所述气压室（21）内设置有橡胶球（22），所述橡胶球（22）直径大于所述气压室（21）两端的开孔直径。

6.根据权利要求1所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述启动腔室（7）分为上腔室（76）和下腔室（74），所述下腔室（74）中滑动连接有启动活塞（77），所述启动活塞（77）内部与所述下腔室（74）底部形成延时腔（73），所述下腔室（74）的进水端位于所述启动活塞（77）外部，所述启动活塞（77）与所述上腔室（76）之间设置有腔室密封圈；

所述延时腔（73）内设置有延时弹簧（75），所述延时弹簧（75）与所述启动活塞（77）相抵，以使所述启动活塞（77）具有挤压所述腔室密封圈的运动趋势。

7.根据权利要求6所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述启动活塞（77）顶部设置有与所述延时腔（73）连通的开口，所述开口上设置开启滑套（71），所述开启滑套（71）下端设置有用于密封所述启动活塞（77）顶部开口的密封垫（72），所述开启滑套（71）外侧设置有关闭弹簧，以使所述开启滑套（71）具有挤压所述密封垫（72）的运动趋势。

8.根据权利要求3所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述第一排水管（5）与第二排水管（4）之间设置有切换活塞（31），所述切换控制水道（14）末端设置有切换控制腔（33），所述切换活塞（31）一端滑动连接于所述切换控制腔（33）中，所述切换活塞（31）在所述切换控制水道（14）进来的水流推动下滑动，以使切换活塞（31）另一端控制进水管（6）与所述第一排水管（5）或第二排水管（4）连通。

9.根据权利要求8所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述切换活塞（31）上套接有切换弹簧（32），以使所述切换活塞（31）具有往所述切换控制水道（14）运动的趋势；当所述主控活塞（12）复位至一个所述水流通道（122）位于两个所述密封环（13）之间，一个所述水流通道（122）跨过两个密封环（13）与所述切换控制腔（33）连通时，所述切换活塞（31）在所述切换弹簧（32）回复力作用下复位。

10.根据权利要求1所述的无水箱式机械阀冲水系统，其特征在于：

所述进水管（6）中滑动设置有进水活塞（62），所述进水活塞（62）中部设置有进水通道（64），所述进水通道（64）的进水端设置有压力调节塞（61），所述进水活塞（62）外侧套接有进水弹簧（63），以使所述进水活塞（62）具有远离所述压力调节塞（61）的运动趋势，随着水压的增大，所述进水活塞（62）在水压的作用下往靠近所述压力调节塞（61）的方向运动，以调节所述压力调节塞（61）与所述进水通道（64）的间隙。