CN1188573C - 一种空化汽马桶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空化汽马桶，包括坐便器，坐便器的上部后侧设有一个气水控制阀，底部设有一个旋风发生器，气水控制阀分别通过进水管及进气管与坐便器连通，气水控制阀通过进气管与旋风发生器连通，其中坐便器的内表而由上、下两个直纹面及中间一圈三维的鱼鳞片面组成，气水控制阀包括阀体、阀杆、气动活塞及四通螺母，旋风发生器包括上壳体、汽缸、活塞、联动杆及与联动杆固定的常闭伞形阀，常闭伞形阀可取代普通抽水马桶的存水弯。本发明空化汽马桶具有强大的冲刷与抽吸能力，节水功能非常显著，用水为现有通用抽水马桶的1/20，可广泛应用于城市、农村及火车、飞机等各种交通工具。

Description

一种空化汽马桶

技术领域

本发明涉及一种抽水马桶，特别是涉及一种需要压缩气体为动力源的抽水马桶。

背景技术

普通的抽水马桶在冲洗时需要用去大量的水源，每次用水量都在10升以上，造成水资源的严重浪费。目前也出现了不少旨在应用于清洗抽水马桶的节水技术，如高压气冲洗技术、高压水冲洗技术、高压气水混合流冲洗技术、真空抽气抽水技术等，由于应用这些技术的产品或清洗力度不够，或系统结构复杂，至今未被推广应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洗马桶彻底干净且节水显著的空化汽马桶。

本发明提供的空化汽马桶，包括坐便器，坐便器的上部后侧设有一个气水控制阀，底部设有一个旋风发生器，气水控制阀分别通过进水管及进气管与坐便器连通，气水控制阀通过进气管与旋风发生器连通。

本发明所述的坐便器的内表面由上、下两个直纹面及中间一圈三维的鱼鳞片面组成，鱼鳞片面为上、下两个直纹面交线的光滑过渡面；坐便器的上端设有上水圈，上水圈上沿周向均布有多个喷水口，喷水口的喷水方向沿坐便器的上直纹面的母线平行方向设置；鱼鳞片面底下设有下气管圈，下气管圈上沿周向均布有多个喷气口，喷气口的喷气方向沿坐便器的下直纹面的母线平行方向设置。

本发明所述的气水控制阀包括阀体、阀杆、气动活塞及四通螺母，其中四通螺母与阀体的下端连接，阀杆装在阀体内，气动活塞固定在阀杆的下端，气动活塞与四通螺母的上侧孔对应，四通螺母的左侧孔通过进气管与鱼鳞片面底下的下气管圈连通，四通螺母的下侧孔通过进气管与旋风发生器连通，四通螺母的右侧孔连接压缩气体源；阀体的中间侧壁上对称开有两个进水孔，一个进水孔与坐便器的上水圈连通，另一个进水孔与进水管连通；阀杆的中部设置有密封垫圈，密封垫圈在压缩气体源关闭时封住阀体侧壁的两个进水孔，阀杆的上端设有调节螺母，调节螺母与阀体的上端螺纹连接，调节螺母与密封垫圈之间设有控制弹簧。

本发明所述的旋风发生器包括上壳体、汽缸、活塞、联动杆，其中上壳体内设有一通道，该通道上部小于下部，下部通道与下水道连通，上部通道与坐便器的底部连接，连接处形成有一个斜三角形气环及小狭缝，斜三角形气环与从四通螺母下侧孔出来的进气管连通，又上壳体的下端设有一出气口，出气口与从四通螺母下侧孔出来的进气管连通；汽缸设在上壳体的下方，联动杆的上端固定有一个常闭伞形阀，常闭伞形阀位于上壳体的上部通道内，常闭伞形阀的大小与上部通道的截面大小相当；联动杆的中部固定有一个活塞，活塞位于汽缸内，活塞与上壳体下端的出气口对应，活塞与汽缸的底部之间装有一个控制弹簧。

本发明所述的气水控制阀与坐便器及进水管的连接处均设置有密封垫圈，以防止漏水。

空泡动力学中空化(Cavition)的概念是：当高速水流的空泡数σ＝2(P-P_v)/P v²＜σ₀(σ₀为一临界值)时发生空化。空化流中的空泡(空化)泡极不稳定，即生即灭，溃灭时产生强大的局部的压力脉动，压力达一千大气压以上。本发明的工作原理及过程为：冲洗时打开压缩气体源进气阀，压缩气体通过进气管首先进入气水控制阀的四通螺母，然后压缩气体进入四通螺母的上侧孔，推动阀杆，阀杆克服弹簧的抗力向上运动，同时带动密封垫圈向上移动，当密封垫圈越过阀体的两个进水孔时，水源接通，自来水通过进水管及两个进水孔进入坐便器的上水圈，从喷水口沿上直纹面方向喷出，此时水流是最顺当的，几乎全部水力直接作用于坐便器上表面的洗涤，而不会使水流受到额外的因表面不平而引起的附加阻力，由于坐便器的上表面一般不会有大便的污染，因此此水流冲刷小便的力度是足够的。坐便器内一圈鱼鳞片面的设计，具有优良的降阻降噪功能，它能确保水流自动地流到鱼鳞面底下的喷气口。压缩气体打开水路后，同时从四通螺母的左侧孔通过进气管流至鱼鳞片面底下的下气管圈，然后从喷气口喷出高速气流，同时产生负压，使上水圈喷水口喷出的水流冲刷坐便器上表面后流至鱼鳞片面时发生空化，即在坐便器下直纹面上发生高速的空化流，空化流可以产生强大的压力脉动，其作用力足以洗刷甚至粉碎积聚在坐便器下表面的粪便及手纸之类等异物。由于下表面比上表面所接受的喷射力大而集中，且射程短，同样由于下表面也是直纹面而不会受到任何物面附加阻力，因此冲刷效率极高，且不会在冲刷时有水、气或脏物反射出来。从四通螺母的下侧口出来的压缩气体，经进气管进入旋风发生器与坐便器底部连接处的斜三角形气环，从小狭缝喷射出来，产生强大的旋风及负压，形成强大的抽吸力，对坐便器实行再一次的抽吸与清洗，同时压缩气体从上壳体下端的出气口喷出，推动活塞，并带动联动杆及常闭伞形阀一起向下运动，常闭伞形阀被打开，在伞面上产生真空，从而对排泄物产生强大的真空抽吸作用，同时这也是水在真空高速下空化发生与空化剥蚀的过程，对水中的粪便产生强大的抽吸与粉碎作用。常闭伞形阀的另一作用是在马桶不使用时关闭可能从下水道返上来的臭气，它的设置取代了通常的搪瓷坐便器的存水弯的功能。旋风发生器的工作特点是：在上述空化流的冲刷坐便器内表面的同时，能产生强大的旋风，即产生强大的抽吸作用，构成空化汽流的上冲下抽之势，达到干净、彻底地清洗坐便器肮脏内表面的效果，同时使一切粪便等异物，在冲刷和抽吸过程中被粉碎，然后流入下水道。

本发明压缩气体源的进气阀，其控制方式可以是多样的，如手动球阀、脚踏式阀等，也可以用电磁阀、触摸式或遥控等方式。

本发明对于压缩气体源的提供有以下几种方式：(1)对有压缩气源的场合，如工厂、火车、飞机，可直接利用原有的压缩气体；(2)电热(或燃气)高压蒸汽罐；(3)专用小压缩机；(4)专用液化高压(如氮)气瓶，其拆装方便，特别适合于既无电又无煤气的场合如野外工地或偏僻山村等。

本发明空化汽马桶具有强大的冲刷与抽吸能力，每次冲洗时间仅需10秒，用水为现有通用抽水马桶的1/20，仅需0.5升，压缩气体(6Bar)0.1M³，而且坐便器内无需存水弯，进一步简化了坐便器的制造工艺，同时提高了其节水功能。

综上所述，本发明具有显著的节水功能，冲洗马桶干净、彻底，实用性强，可广泛应用于城市、农村及火车、飞机等各种交通工具。

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的外型图；

图2为本发明的结构剖视图；

图3为本发明的气水控制阀的结构剖视图；

图4为本发明的旋风发生器的结构剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明空化汽马桶，包括坐便器1，坐便器1的上部后侧设有一个气水控制阀2，底部设有一个旋风发生器3，气水控制阀2分别通过进水管及进气管与坐便器1连通，气水控制阀2通过进气管与旋风发生器3连通。气水控制阀2与坐便器1及进水管20的连接处均设置有密封垫圈36、37。

本发明坐便器的内表面由上、下两个直纹面4、5及中间一圈三维的鱼鳞片面6组成，鱼鳞片面6为上、下两个直纹面4、5交线的光滑过渡面。坐便器1的上端设有上水圈7，上水圈7上沿周向均布有多个喷水口8，喷水口8的喷水方向沿坐便器1的上直纹面4的母线平行方向设置。鱼鳞片面6底下设有下气管圈9，下气管圈9上沿周向均布有多个喷气口10，喷气口10的喷气方向沿坐便器1的下直纹面5的母线平行方向设置。

如图3所示，本发明气水控制阀2包括阀体11、阀杆12、气动活塞13及四通螺母14，其中四通螺母14与阀体11的下端螺纹连接，阀杆12装在阀体11内，气动活塞13固定在阀杆11的下端，气动活塞13与四通螺母14的上侧孔对应，四通螺母14的左侧孔通过进气管15与鱼鳞片面6底下的下气管圈9连通，四通螺母14的下侧孔通过进气管16、17与旋风发生器3连通，四通螺母14的右侧孔连接压缩气体源。阀体11的中间侧壁上对称开有两个进水孔18、19，一个进水孔18与坐便器1的上水圈7连通，另一个进水孔19与进水管20连通。阀杆12的中部设置有密封垫圈21，密封垫圈21在压缩气体源关闭时封住阀体11侧壁的两个进水孔18、19，阀杆12的上端设有调节螺母22，调节螺母22与阀体11的上端螺纹连接，调节螺母22与密封垫圈21之间设有控制弹簧23。

如图4所示，本发明旋风发生器3包括上壳体24、汽缸25、活塞26、联动杆27，其中上壳体24内设有一通道，该通道上部小于下部，下部通道29与下水道连通，上部通道28与坐便器1的底部连接，连接处形成有一个斜三角形气环30及小狭缝31，斜三角形气环30与从四通螺母14下侧孔出来的进气管16、32连通，又上壳体24的下端设有一出气口33，出气口33与从四通螺母14下侧孔出来的进气管16、17连通。汽缸25设在上壳体24的下方，联动杆27的上端固定有一个常闭伞形阀34，常闭伞形阀34位于上壳体24的上部通道28内，常闭伞形阀34的大小与上部通道28的截面大小相当；活塞26固定在联动杆27的中部且活塞位26于汽缸25内，活塞26的上表面与上壳体24下端的出气口33对应，活塞26与汽缸25的底部之间装有一个控制弹簧35。

Claims (5)

1、一种空化汽马桶，包括坐便器(1)，其特征在于：坐便器(1)的上部后侧设有一个气水控制阀(2)，底部设有一个旋风发生器(3)，气水控制阀(2)分别通过进水管及进气管与坐便器(1)连通，气水控制阀(2)通过进气管与旋风发生器(3)连通。

2、如权利要求1所述的空化汽马桶，其特征在于：所述的坐便器(1)的内表面由上、下两个直纹面(4、5)及中间一圈三维的鱼鳞片面(6)组成，鱼鳞片面(6)为上、下两个直纹面(4、5)交线的光滑过渡面；坐便器(1)的上端设有上水圈(7)，上水圈(7)上沿周向均布有多个喷水口(8)，喷水口(8)的喷水方向沿坐便器(1)的上直纹面(4)的母线平行方向设置；鱼鳞片面(6)底下设有下气管圈(9)，下气管圈(9)上沿周向均布有多个喷气口(10)，喷气口(10)的喷气方向沿坐便器(1)的下直纹面(5)的母线平行方向设置。

3、如权利要求2所述的空化汽马桶，其特征在于：所述的气水控制阀(2)包括阀体(11)、阀杆(12)、气动活塞(13)及四通螺母(14)，其中四通螺母(14)与阀体(11)的下端连接，阀杆(12)装在阀体(11)内，气动活塞(13)固定在阀杆(12)的下端，气动活塞(13)与四通螺母(14)的上侧孔对应，四通螺母(14)的左侧孔通过进气管(15)与鱼鳞片面(6)底下的下气管圈(9)连通，四通螺母(14)的下侧孔通过进气管(16、17)与旋风发生器(3)连通，四通螺母(14)的右侧孔连接压缩气体源；阀体(11)的中间侧壁上对称开有两个进水孔(18、19)，一个进水孔(18)与坐便器(1)的上水圈(7)连通，另一个进水孔(19)与进水管(20)连通；阀杆(12)的中部设置有密封垫圈(21)，密封垫圈(21)在压缩气体源关闭时封住阀体(11)侧壁的两个进水孔(18、19)，阀杆(12)的上端设有调节螺母(22)，调节螺母(22)与阀体(11)的上端螺纹连接，调节螺母(22)与密封垫圈(21)之间设有控制弹簧(23)。

4、如权利要求3所述的空化汽马桶，其特征在于：所述的旋风发生器(3)包括上壳体(24)、汽缸(25)、活塞(26)、联动杆(27)，其中上壳体(24)内设有一通道，该通道上部小于下部，下部通道(29)与下水道连通，上部通道(28)与坐便器(1)的底部连接，连接处形成有一个斜三角形气环(30)及小狭缝(31)，斜三角形气环(30)与从四通螺母(14)下侧孔出来的进气管(16、32)连通，又上壳体(24)的下端设有一出气口(33)，出气口(33)与从四通螺母(14)下侧孔出来的进气管(16、17)连通；汽缸(25)设在上壳体(24)的下方，联动杆(27)的上端固定有一个常闭伞形阀(34)，常闭伞形阀(34)位于上壳体(24)的上部通道(28)内，常闭伞形阀(34)的大小与上部通道(28)的截面大小相当；活塞(26)固定在联动杆(27)的中部且活塞位(26)于汽缸(25)内，活塞(26)的上表面与上壳体(24)下端的出气口(33)对应，活塞(26)与汽缸(25)的底部之间装有一个控制弹簧(35)。

5、如权利要求3所述的空化汽马桶，其特征在于：所述的气水控制阀(2)与坐便器(1)及进水管(20)的连接处设置有密封垫圈(36、37)。

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