CN1928267A - 节水型定量排水助推自洁便器系统 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及技术领域：节水洁具、机械、阀门、电气控制、机、电、智一体及新材料。要求该冲便系统、利用2升水、完成冲便。利用自来水管网压力和被动加压两种方案：一、采用(手动)机械控制与电气控制或(自动)机、电、智一体控制自来水阀门、开闭、水由两端注入双向液压助推器内、推动活塞带动喷头式推便铲。在便池内作前进和后退喷水冲便。二、被动加压，高位水箱水通过单向止回阀直接到达双向加压器两端入水口。采用(手动)机械、电力驱动与控制或(自动)机、电、智一体控制，驱动联杆带动双向加压器内活塞，将水吸入和加压、推便铲随排水管在便池内前进和后退往复运动、喷水完成冲便过程。

Description

节水型定量排水助推自洁便器系统

技术领域  节水、洁具、机械结构、阀门、电气控制、机、电、智一体及新材料。机械控制与电气控制(手动)都可独立完成该技术方案要求：机电智一体化能(自动)独立完成该技术方案要求。

背景技术  根据中国节水政策大纲总论表述，我国是一个水资源短缺的国家。人均水资源量为2200m³，均为世界平均水平的四分之一。水资源供需矛盾突出，全国正常年份缺水量为400亿m³，水危机严重制约我国经济发展。目前，我国万元工业增加值的取水量，高于发达国家5-10倍。节约用水、高效用水是缓解水资源供需矛盾的根本途径，节约用水的核心是提高用水效率和效益。目前城市生活用水已占城市用水量的55％左右，随着城市发展的进一步的增加，城市生活用水与人民群众日常生活密切相关。目前人均生活用水量为212升/日(其中设市城市为228升/日，其中200余升为洗洁用水)。故城市生活节水对促进节水型城市的建设具有重要意义，所以节水大纲要求，强制推广节水型便器系统。新建住宅便器小于6升。公共建筑和公共场所使用3/6升的两档式便器，小便器推广非接触式控制开关装置。并鼓励研究生产新型节水器具，加快和发展具有自主知识产权的节水技术和产品。

发明内容  故今呈报的发明“节水型定量排水助推自洁便器系统”的用水量为2升。远低于现行政策性推广使用的节水型3/6升两档式冲便器的用水量，只占3/6升用水量的三分之一。大小便器都可由推广使用的非接触式开关装置控制。优于现行节水技术政策推广标准。

该发明利用了自来水管网压驱动双向液压助推器活塞，带动推便铲排水冲便和利用各种动能驱动推拉杆穿过双向加压器推拉推便铲，带动活塞吸排水冲便的两套方案，完成一个目的。该发明目的明确，用2升水完成冲便。为有效的利用2升水完成冲便要求，该发明采用了自来水管网压力驱动双向助推器内活塞。采用(手动)机械控制与电气控制和(自动)机、电、智一体化控制阀门开、关，将自来水分别注入双向作用液压助推器，推动活塞带动推便铲在便池内往复排水冲便。

附图说明(手动)该冲便系统接入自来水管网供水后，自来水由入水口进入双向液压助推器(Z)活塞(8)下端注水，推动活塞(8)上行，同步带动推便铲(11)便池内后行到位。按下手柄(4)活阀舌(5)向右移动，压缩复位弹簧(6)蓄能，给排水闭锁脱扣装置(7)受压下降上升复位，锁住活阀舌(5)，关闭入水口(1)，同时打开入水口(2)向助推器内活活塞(8)上端注水，活塞(8)下行同步带动推便铲(11)便池内前行推便，助推器Z内活塞(8)下端存水体受压，由原路退回，经由排水口(3)由推便铲(11)喷出活塞(8)继续下行压缩闭锁弹簧(12)闭锁脱扣联杆(7)下降，活阀舌(5)解锁，阀舌复位弹簧(6)扩张复位，活阀舌(5)左移同时关闭入水口(2)，打开入水口(1)注水，活塞(8)上行，闭锁弹簧(12)扩张复位，闭锁装置(7)随之抬起复位，推便铲(11)随活塞(8)同步后行，助推器(Z)体内活塞上端水体受压由入水口(2)原路退回经排水口(3)由推便铲(11)喷出自洁。

(自动)附图说明  该冲便系统接入自来水管网供水后。是由非接触式控制开关装置(B4)与甲、乙电磁同步同轴双阀和(甲₁、乙₁)位置传感S及(1、2)注水管、(3)排水管和双向作用液压助推器(Z)推便铲(11)组成大便冲洗。由非接触式控制开关装置(A4)与延时电磁截止阀丙及排水管(3)和推便铲(11)组成小便冲洗。

大便冲洗工作原理：由(B4)或(智能)开关控制或(指令)电磁双阀(甲)动作，上阀由长闭变长开、下阀由长开变长闭，自来水通上阀进入入水管(2)注入双向助推器(Z)内活塞上端、活塞(8)下行、活塞下端水体受力进入入水管(1)通过电磁双阀(乙)长开下阀进入排水管(3)由推便铲前进中喷出，活塞到达到传感器S(甲₁)的位置，电磁双阀甲再次动作(复位)关闭上阀，开通下阀同时电磁双阀(乙)动作，上阀由长闭变长开，下阀由长开变长闭，自来水由上阀通过经入水管(1)注入助推器(Z)内活塞下端，活塞(8)上行，活塞上端水体受力进入入水管(2)，通过电磁双阀甲长开下阀进入排水管(3)由推便铲退行中喷出。活塞到达传感器S(乙₁)的位置时电磁双阀(乙)再次动作(复位)关闭上阀开通下阀，再次进入静止待命状态。

小便冲洗工作原理，由(A4)或(智能)开关、控制或(指令)，延时电磁截止阀(丙)动作，开通自来水直接进入排水管(3)，由推便铲(11)喷出。活塞和助推铲(11)处于静止状态。

附图D  该图展示一体式脚踏式冲便系统。踏下(B4)钮，活阀舌(5)下移，自来水与入水口(2)接通，入水口(1)与排水口(3)接通，活阀舌(5)被闭锁装置(7)闭锁不能复位，由入水口(2)注入的自来水推动活塞(8)带动推便铲(11)前行，活塞前端水体受压，由入水口(1)退回进入排水口(3)，经由前行的推便铲(11)喷出，活塞(8)前行推动闭锁(7)压缩闭锁弹簧(12)，活阀舌(5)解锁，复位弹簧(6)扩张活阀舌(5)上移，自来水与入水口(1)接通，入水口(2)与排水口(3)接通，自来水由入水口(1)注入推动活塞(8)带动推便铲退行，活塞后端水体受压由入水口(2)进入排水口(3)，经由退行中的推便铲(11)喷出。

附图S  展示了分体冲便系统。工作原理与一体式相同，结构有了变化，将控制阀门与双向作用液压助推器，由一体在入水口(1、2)、排水口(3)中心处一分为二，由延长管联接。将控制系统(A4、B4)供水阀门悬挂在墙体上，方便手动操作。分体安装使用闭锁脱扣装置(7)联接的角度和长度及可靠性都受到延长管的直接影响。故附图B展示了活罗丝型，性能安全可靠，便于调接安装的绳体联接用于分体冲便系统的闭锁脱扣装置(7)。

附图A  展示了分体式控制阀门。A小便供水阀与B大便供水阀合体结构位置及B大便供水阀内部结构和工作原理。

被动加压示意图说明，见示意图1打开高位水阀、高位水由单向止回阀(甲)入水口(1)注入双向加压器(Z)。向右推动推拉杆(16)直至右止点的过程中，排水口(3)由活活塞(8)左侧移至活活塞(8)右侧，左推档(14)推动活活塞(8)打开入水口(2)放水，活活塞(8)右侧水体加压，止回阀(甲)动作止回，被压缩水体经排水口、管(3)由推便铲(11)喷出，活塞(8)到达右止点入水口(1)关闭，吸水推便排水中止。

见示意图2向左拉动推拉杆(16)直至左上点的过程中，排水口(3)由活活塞(8)右侧拉至活活塞(8)左侧，右推档(15)拉动活活塞(8)打开入水口(1)吸水，活活塞(8)左侧在压缩水体，止回阀(乙)动作止回。左侧水体由排水口、管(3)经推便铲(11)喷出，活活塞(8)到达左止点，入水口(2)关闭，一次助推自洁冲便过程完成。

综上所述，两套方案的根本区别在于：一套利用自来水管网压力为动能。使用双向液压助推器。采用多种阀门控制系统，分别向双向液压助推器内两端注水，推动活塞联动排水管端推便铲一体运动，同时由活塞压缩排水。(考虑到局部地区和时段自来水管网压力不足，影响使用，可在该便器系统前加装水压失压增压装置)。

二套是使用双向加压器。利用各种动能驱动双向加压器推拉杆、联动排水管端推便铲，带动活塞控制双向加压器内及两端进水口，开、关吸水压缩排水。

双向液压助推器和双向加压器共为长形缸体，设计容积为一升，活塞单行程为推便铲行程，一个往复为一次冲便过程。也适用于公共场所，沟槽式多蹲位，无须使用双向加压器和助推器，只须直接定量给延长排水管注水，由执行机构定时推拉排水管带动推便铲往复在沟槽内排水冲便。

具体实施方式：采用中国节水技术政策大纲，提倡推广使用的新管材、新材料、新工艺、高智能化用水器具，有标准的等效采用CJ/T3081-1999。无标准的根据产品工艺、性能、自创建新的技术标准，报技术标准监督局批准备案。

附图图面说明  图1手动机械立式大便冲洗系统

图2非接触式，机电一体二档大小便冲洗系统

图3 脚踏机械卧式大便冲洗系统

图4

手动机械分体式二档大小便冲洗系统

图5 分体式控制阀门合体结构和阀体内部结构工作原理

图6

活罗丝型、可调节分体式冲便系统的闭锁脱扣软联接装置

图7

手动脚踏机械一体式冲便系统闭锁脱扣硬联接装置

图8被动加压冲便系统结构原理示意图①推冲便②拉自洁

一、利用自来水管网压力驱动冲便系统，附图中的文字注释

Z  双向液压助推器  1.入水口(管)  2.入水口(管)  3.排水口(管)4.手、踏柄、按、踏钮、非接触开关A4小便、B4大便  5.盒式活阀舌  6.阀舌复位弹簧  7.一体硬、分体软联接给排水闭锁脱扣装置  8.复合体活塞9.给排水活塞导向管  10.助推排水软管  11.喷头射水自洁推便铲  12.闭锁弹簧。甲、乙电磁同步同轴双阀丙、延时电磁截止阀甲₁乙₁位置传感器

二、利用各种动力驱动冲便系统被动加压附图中的文字注释

Z  双向加压器  1.入水口(管)  2.入水口(管)  3.排水口(管)  4.手、踏柄、按踏钮、非接触开关(A4小便B4大便)  8.活活塞  11.推便铲  14左推档  15.右推档  16.推拉杆排水管  甲、乙单向止回阀

Claims (4)

1.本发明公开了一种便器系统，特别是一种节水型定量排水助推自洁便器系统。是包括手动和自动阀门控制系统。向双向液压助推供水系统，利用自来水管网水压推动活塞带动推便铲，在便池内往复排水系统。

①、手动控制系统，其特征在于：与自来水并网后，水自动由入水口(1)进入双向液压助推器(Z)活塞(8)下端，推动活塞(8)上行，同步带动推便铲(11)后行到位。按下手柄(4)、活阀舌(5)关闭入水口(1)，同时向右移动压缩复位弹簧(6)蓄能，闭锁脱扣装置(7)受压下降上升锁住活阀舌(5)，关闭入水口(1)，同时打开入水口(2)，向双向助推器(2)、活塞(8)上端注水，推动活塞(8)下行，同步带动推便铲(11)在便池内前行推便，活塞(8)下端水体受压、进入排水口(3)，由推便铲(11)前行中喷出，活塞(8)继续下行，压缩闭锁弹簧(12)闭锁脱扣装置(7)联杆下降，活阀舌(5)解锁，复位弹簧(6)释放推动活阀舌(5)左移，同时关闭入口(2)打开入水口(1)注水，活塞(8)上行闭锁弹簧(12)复位，闭锁装置(7)复位，双向助推器(Z)内活塞(8)上端水体受压进入排水口(3)，由随活塞(8)同步在便池内退行推便铲(11)喷出自洁。

②、自动控制系统，其特征在于：与自来水并网后。水是由非接触式控制开关装置(B4)、(甲、乙)电磁同步同轴双阀和(甲1)、(乙1)位置传感器S，注水管(1)、(2)排水管(3)和双向助推器(Z)推便铲(11)组成自动大便冲便系统。由非接触式控制开关(A4)，延时电磁截止阀(丙)，排水管(3)和推便铲(11)组成小便冲便系统。

接近(B4)，电磁双阀(甲)动作，上阀由长闭变长开，下阀由长开变长闭，水由(甲)上阀经入水管(2)注入以向助推器(Z)内活塞(8)上端推动活塞(8)下行，活塞(8)下端水体受压进入入水管(1)通过双阀(Z)下阀长开进入排水管(3)由随活塞(8)同步在便池内前行中的推便铲(11)喷出，活塞(8)到达传感器S(甲1)的位置，电磁双阀甲再次动作，关闭上阀，开通下阀，同时电磁双阀乙动作，上阀由长闭变长开，下阀由长开变长闭，水由上阀经入水管(1)注入双向助推器(Z)内活塞(8)下端，活塞(8)上行，活塞(8)上端水体受压进入入水管(2)通过双阀(甲)下阀长开进入排水管(3)由随活塞(8)同步在便池内退行中的推便铲(11)喷出，活塞(8)到达传感器S(乙1)的位置时，电磁双阀乙再次动作，关闭上阀，开通下阀。再次进入静止待冲状态。

接近(A4)电磁截止阀(丙)动作开通，水直接通过排水管(3)由便池内静止不动的推便铲(11)喷出。

③、被动加压控制系统。使用各种动能利用推拉杆穿过双向加压器推拉推便铲，推拉杆带动活塞控制入、排水口、开、关，并压缩水体由推便铲排水冲便。其特征在于：由高位水箱、水阀、管线并联联接单向止回阀(甲)、(乙)分别联接双向加压器，(Z)两端入水口(1)、(2)和双向加压器内左止点、右止点。活活塞和左、右推档组成。打开高位水阀，水由管线经单向止回阀(甲)入水口流入双向加压器(Z)内。向右推动推拉杆(16)直至(右止点)的过程中，排水口(3)由活活塞(8)，左侧移到活活塞(8)右侧，左推档(14)推动活活塞(8)打开入水口(2)吸水，活活塞(8)右侧水体加压，单向止回阀(甲)止回。右侧水体由排水口、管(3)经推便铲(11)排出，活活塞(8)到达(右止点)入水口(1)关闭，推便排水中止。向左拉动推动杆(16)直到(左止点)的过程中，排水口(3)由活活塞(8)右侧拉至活活塞(8)左侧，右推档(15)拉动活活塞(8)打开入水口(1)吸水，活活塞(8)，左侧水体加压，单向止回阀(乙)止回，左侧水体由排水口、管(3)经推便铲(11)排出，活活塞(8)到达(左止点)入水口(2)关闭，一次助推自洁冲便过程结束。

2、根据权利要求1所述的手动控制系统，其特征在于：①手动活阀舌(5)控制的入水口(1)、(2)排水口(3)与双向液压助推器(Z)的入水口(1)、(2)排水口(3)一体共用。②由一体共用的入水口(1)、(2)排水口(3)中间割开，加装联接入水管(1)、(2)排水管(3)，手动活阀舌(5)控制的入水口(1)、(2)排水口(3)与双向助推器(Z)的入水口(1)、(2)排水口(3)经入水管(1)、(2)排水管(3)联接，两处分体共用。③双向助推器(Z)与活塞，配体同为圆孔圆体、多边孔、多边体、椭圆孔椭圆体。④双向助推器(Z)体内容积为1升，助推器活塞行程＝推便铲行程。⑤助推排水插入推便铲后端体内，推便铲由内向外呈散射喷水孔，推便铲外形随洁具便池而异。⑥外控阀门向双向助推器(Z)的注水，由活塞推动推便铲并压缩排水。

3.根据权利要求1所述的自动控制系统，其特征在于：⑦电磁同步同轴双阀(甲)、(乙)，是任何时候都处于一通一闭状态的可逆双阀。可同轴阀体内操控，也可阀体外同步操控，可两阀一体，也可通、闭、单阀联控。⑧双向助推器(Z)加装位置传感器(S)、(甲1)、(乙1)。

4、根据权利要求1所述的被动加压控制系统，其特征在于：⑨由外力驱动双向回压器推拉杆，双向加压器(Z)内推拉杆联接排水管，推便铲并带动活活塞控制，开、闭双向加压器上入排水口。

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