CN1981096A - 带有磁阀的自动冲洗设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种用于打开抽水马桶冲洗系统的设备(10)，所述设备(10)包括：由充水水龙头供水的水箱(12)，所述水箱(12)包括底部排出口(14)和与排出该口(14)相关联的可竖直移动的排放阀元件(16)，所述阀元件(16)能够处于用于使水保持在水箱(12)中的低关闭位置，或者处于排水至马桶池的高打开位置；浮子(18)，当水箱(12)注满时，浮子(18)被淹没，以致朝打开位置推动阀元件(16)；和锁定阀元件以使阀元件(16)保持关闭的锁定装置(20)，其特征在于，所述浮子(18)固定到阀元件(16)上，锁定装置(20)包括可竖直移动的锁定指状物(22)，所述锁定指状物(22)能够由相关联的锁闭装置(24)锁定或释放。

Description

带有磁阀的自动冲洗设备
技术领域
本发明涉及一种用于打开抽水马桶冲洗系统的设备。
本发明特别涉及一种抽水马桶冲洗设备，所述设备包括：经由连接于输水管网的水龙头供水的水箱，当水位下降至低于预定下限时，水龙头能够被打开，以注满水箱，所述水箱包括底部排水口和与该口相关联的可竖直移动的排放阀元件，所述排放阀元件能够处于使水保持在水箱内部的低关闭位置，或者处于排水至马桶池的高打开位置；浮子，当水箱注满时，浮子被淹没，以致朝打开位置推动阀元件；锁定阀元件的装置，其能够处于使阀元件保持关闭的锁定位置，或者处于允许浮子将阀元件从关闭位置拉到打开位置的解锁位置。
背景技术
已知的几种抽水马桶冲洗设备中，其中运用阿基米德浮力原理的设备使借助于诸如杠杆的传动机构将水下浮子的压力传递给打开水箱的阀元件成为可能。
在这样的设备中，通常借助于锁闭机构使浮子固定，当浮子被释放时，其能够借助于传动机构将向上运动传递给阀元件，以打开所述阀元件。
锁闭机构的控制可以容易地由低压、自给方式操作的电磁线圈或电磁体提供。
该构造尤其使提出自动控制冲洗系统成为可能，当使用者离开抽水马桶时，所述自动控制冲洗系统自动触发打开水箱的致动元件，以便排水至马桶池，电磁铁受到电子控制。
尽管该构造行之有效，但是该构造具有一些缺陷。
为了能够有效地抬起阀元件，浮子必须布置在杠杆的端部。结果，由于所述杠杆的弯曲变形，浮子在水箱中的位置不能准确地限定，因此必须提供较大尺寸的锁闭机构，即使在浮子移动几毫米时，该锁闭机构也能够制约浮子。
其次，传动机构本身制造昂贵。
此外，锁闭机构也制造昂贵，因为它实际上需要包括插入在电磁体和浮子之间的凸轮在内的至少一个系统。
最后，浮子和传动机构组件占据了水箱中相当大的体积，不管是否修理、清洁还是除垢操作，都使得冲洗系统维修操作困难。
为弥补这个缺陷，文件WO-A-00/49237提出了一种大体上与排放阀元件同轴布置的设备，以便减少所使用的元件数量。
更具体地说，文件WO-A-00/49237提出了一种前述类型的抽水马桶冲洗系统打开设备，其中浮子固定到阀元件上，锁定装置包括可竖直移动的锁定指状物，所述锁定指状物大体上与阀元件同轴并固定到阀元件上，所述锁定指状物的端部通过倾斜杠杆的端部能够侧向保持在锁定位置或者能够在解锁位置释放，所述倾斜杠杆铰接于水箱。所述倾斜杠杆能够由一电磁线圈致动，以便有选择地防止或允许指状物和阀元件在浮子的作用下上升，以排水至马桶池。
该构造具有许多缺陷。
一方面，指状物固定到阀元件上，由于由指状物和阀元件构成的组件的体积大，这使得该组件的安装或移除特别棘手。
另一方面，倾斜杠杆的复杂构造与高湿度的环境不相容。具体地说，由容纳于水箱中的水引起的石灰水垢凝块会形成在杠杆的铰接处，或者形成在杠杆和指状物之间，破坏设备的平稳操作。
发明内容
为了弥补这些缺陷，本发明提出了一种前述类型的设备，其特征在于，浮子固定到阀元件上，锁定装置包括可竖直移动的锁定指状物，所述锁定指状物大体上与阀元件同轴并独立于所述阀元件，所述阀元件可以在下列两个位置之间移动：
-锁定位置，在该锁定位置，锁闭与指状物同轴的锁定装置的装置起作用，使指状物轴向固定，这样，指状物锁定在与阀元件的顶部支承面相接触的状态下，以使阀元件不动，
-解锁位置，在解锁位置，锁闭锁定装置的装置被释放，以释放指状物，并允许指状物和阀元件在浮子的作用下上升，以排水至马桶池。
依照本发明的其他特征：
-锁闭装置默认为作用状态，其能够被电解除作用；
-所述锁闭装置包括：
·永磁体，所述永磁体靠近指状物的竖直部分布置，所述永磁体的上部分在其永磁场的作用下保持连接于指状物的竖直部分的自由端的金属板，
·电磁线圈，其靠近永磁体布置，能够电控制电磁线圈，建立反抗永磁体产生的磁场的临时磁场，以释放连接在指状物的竖直部分的自由端上的金属板；
-该设备包括具有大体上“U”形形状的支撑件，指状物的竖直部分横穿“U”形形状的水平分支，该形状的竖直分支接收永磁体和电磁线圈，永磁体和电磁线圈大体上为圆筒形状，指状物的竖直部分横穿永磁体和电磁线圈；
-阀元件大体上为管状，锁定指状物和锁闭装置与阀元件同轴；
-水箱包括笼状结构，所述笼状结构包括：
·管状下部，其底端螺纹支承面横穿水箱的孔，以提供所述下部的连接，并包括在内部的排出口，阀元件滑动地安装于所述管状下部中，
·倒置“U”形形状的上部，上部的顶臂连接于管状下部，锁定装置连接在上部的所述顶臂之间，
管状阀元件的上部的顶端，其突出到笼状结构的上部的臂之间的笼状结构的管状下部的外面，允许管状阀元件连接到浮子上；
-浮子大体上具有倒置“U”形的形状，该形状的水平分支横穿笼状结构的上部的顶臂，该形状的侧向臂环绕笼状结构的下部，浮子安装在阀元件的顶端上；
-浮子由膨胀性聚苯乙烯制成，圆筒形阀元件的顶端包括在其外周的齿，所述齿有助于使浮子耦合到阀元件上；
-所述阀元件包括：
·顶部管状部分，指状物的竖直部分接收在该顶部管状部分内部，
·底部管状部分，所述底部管状部分的截头锥形底端形成与排出口相关联的阀元件的阀座，
·和横向内壁，其界定顶部管状部分和底部管状部分，并由形成溢流的至少一个孔穿透，
和截头锥形底端包括直径比排出口小的至少一个端孔，以允许排出形成溢流的来源于所述孔的水；
-横向内壁包括阀元件的顶部支承面。
本发明还涉及一种控制如上所述类型的设备的方法。依照该方法，为致动冲洗设备，将一瞬时电脉冲发送给锁闭装置的电磁线圈。
附图说明
通过阅读下面的详细说明书，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
图1是依照本发明的设备在阀元件关闭情况下的示意性剖视图，
图2是依照本发明的设备在阀元件打开情况下的示意性剖视图，
图3是依照本发明的设备的透视图。
具体实施方式
在下面的说明书中，相同或具有类似功能的元件采用同样的参考标记。
图1-3显示了用于打开抽水马桶冲洗系统的设备10的整体情况。
在已知的方式中，更尤其是如图1和2所示，设备10包括由水龙头(未显示)供水的水箱12，所述水龙头与输水管网相连。
在已知的方式中，如图1所示，当水位下降至低于预定下限“B”时，该水龙头能够被打开，以注满水箱12。当水位达到上限“A”时，水龙头能够自动关闭。
水箱12包括底部排水口14和与该排水口14相关联的可竖直移动的排放阀元件16。
阀元件16能够处于如图1所示的使水保持在水箱12中的低关闭位置，或者处于如图2所示的排水至马桶池(未显示)的高打开位置。
在已知的方式中，设备10包括浮子18，根据叫做“阿基米德浮力原理”的公知原理，当水箱12注满时，浮子18被淹没，以致朝图2的打开位置推动阀元件16。
设备10还包括锁定阀元件16的装置20，该装置20能够处于如图1所示的锁定位置，使阀元件16保持关闭，或者处于如图2所示的解锁位置，允许浮子18将阀元件16从关闭位置拉到打开位置。
依照本发明，浮子18固定到阀元件16上，锁定装置20包括可竖直移动的锁定指状物22，所述锁定指状物22大体上与阀元件16同轴并独立于所述阀元件16，所述阀元件16可以在下列两个位置之间移动：
-锁定位置，在该锁定位置，锁闭与指状物22同轴的锁定装置20的装置24起作用，使指状物22轴向不动。这样，指状物22被锁定在与阀元件16的顶部支承面26相接触的状态下，以便使阀元件16不动，
-解锁位置，在解锁位置，锁闭锁定装置20的装置24被释放，释放指状物22，并允许指状物22和阀元件16在浮子18的作用下上升，以排水至马桶池。
由于指状物22有利地独立于阀元件的顶部支承面26，所以设备10的安装和拆卸非常容易。
在本发明的优选实施例中，锁闭装置24默认为作用状态，其能够被电解除作用。结果，一旦水箱12已经借助于水龙头注满水，水将维持在水箱12中，直到锁闭装置24被电解除作用。
在本发明的意义下，任何已知的先有技术的装置都可用于制造同轴的锁闭装置24。
然而，在本发明的优选实施例中，锁闭装置24由“磁阀”构成，其包括永磁体28，所述永磁体28靠近指状物22的竖直部分30布置，所述永磁体28的上部32在其永磁场的影响下保持金属板34，金属板34连接于指状物27的竖直部分30的自由端36，如图1所示。
例如，指状物22可以由一个杆构成，该杆形成竖直部分30，该杆的螺纹端横穿金属板34，金属板34通过一螺母连接到所述杆上。
锁闭装置还包括通常被称为“电磁体”的电磁线圈38，所述电磁线圈38靠近永磁体28布置，如图2所示，能够电控制电磁线圈38，建立反抗永磁体28的磁场的临时磁场。
在本发明的优选实施例中，以一种非限制性的方式，如图1-3所示，指状物22的竖直部分30横穿永磁体28。应当理解，竖直部分30的指状物22可以具有靠近永磁体的任何构造，无论如何都不局限于这里仅仅作为例子描述的构造。
这样，当电磁线圈38通电时，电磁线圈38的临时磁场与永磁体28的永磁场相反。这用来释放固定到指状物22的竖直部分30的自由端36上的金属板34。
该构造具有直接固定或释放指状物22的端部的优点，不需要使用附加的锁定元件，这种锁定元件会被在水箱中形成的石灰水垢凝块卡阻。
如图1和图2所示，该设备包括具有大体上“U”形形状的支撑件27，指状物22的竖直部分30横穿“U”形形状的水平分支，该形状的竖直分支接收与电磁线圈38耦合的永磁体28。电磁线圈38和永磁体28两者都为大体上圆柱形形状，并且都接收在支撑件27的“U”形形状的分支29之间。指状物22的竖直部分30横穿两者。
此外，阀元件16大体上为圆筒形。锁定指状物22和锁闭装置24，即电磁线圈38、永磁体28和指状物22，与阀元件16大体上同轴。该结构决不是对本发明加以限制，但是它用来使设备10的体积最小化。
为了保持阀元件16和锁闭装置24，水箱12包括一笼状结构(cage)40，所述笼状结构40包括管状下部42，管状下部42的底端螺纹支承面43横穿水箱12的孔45，以提供所述下部42的连接。笼状结构40的下部42包括排出口14，阀元件16可滑动地安装在下部42内部，以便有选择地封堵或打开排出口14。
笼状结构40还包括倒置“U”形形状的上部46，上部46的顶臂48连接于管状下部42。顶臂48包括在底端的凹口49，所述凹口49用来调整顶臂48在下部42的孔眼51中的高度。
锁定装置20连接在所述顶臂48之间。这样，永磁体28包括在其横向端的螺钉23，所述螺钉23用于可调地将永磁体连接在顶臂48的开口25中。
注意，有利的是，上部46可包括用于连接电子附件(未显示)的螺纹41和用于连接水箱的盖(未显示)的同轴螺纹43。
在该构造中，阀元件16的顶端15突出到笼状结构40的管状下部42的外面，并位于上部46的臂48之间，以允许阀元件16连接到浮子18上；
此外，浮子18大体上具有倒置“U”形的形状，倒置“U”形的水平分支横穿笼状结构40的上部46的顶臂48，该形状的侧向臂19环绕笼状结构40的下部42。在水平分支17处，浮子18安装到阀元件16的突出端15上。
更具体地说，浮子18由膨胀性聚苯乙烯制成。为了连接浮子18和阀元件16，阀元件16的突出顶端15包括有助于使浮子18耦合到阀元件16上的齿50。
有利的是，阀元件16包括：顶部管状部分52，其包括所述顶端15，指状物22的竖直部分33接收在该顶部管状部分52内部；和底部管状部分54，截头锥形底端55由例如弹性体制成，形成与排出口14相关联的阀元件16的底座。
阀元件16还包括横向内壁58，其界定顶部管状部分52和底部管状部分54，并由形成溢流的至少一个孔60穿通。该孔60用来允许阀元件16中的水通过，流到截头锥形底端55中的孔56。该孔56的直径比排出口14小，以允许排水。
有利的是，横向内壁58包括阀元件16的顶部支承面26，顶部支承面26用来接收支承指状物22，孔60相对于指状物22的支承点径向设置。
因此，指状物22具有一适当的长度。
支承面26可包括以规则的角度分布在指状物22周围的几个孔60。
如果水龙头卡在打开位置，水经由阀元件16的顶端15溢流到所述阀元件中，经由孔60和孔56排到马桶池中，防止水箱12溢流。
在该构造中，应当理解，控制这样一种设备10的方法包括：为致动冲洗系统，至少一个将瞬时电脉冲发送给锁闭装置24的电磁线圈38的步骤，该步骤具有临时释放指状物22的作用以及如图2所示允许阀元件16在施加到浮子18上的阿基米德浮力的作用下上升。
连接于螺纹41的电子控制系统(未显示)例如可以用来通过发送电脉冲至电磁线圈38以释放指状物22。例如，可以使用蓄电池来为模块组提供动力，模块组包括电子检测模块，所述电子检测模块向放大模块传递存在使用者或不存在使用者的相关信息，所述放大模块将该项信息传递给中央单元，中央单元确定使用者已经存在的时间，当一定时间后不能再检测到使用者的存在时，中央单元触发一脉冲传递给用于控制电磁线圈38的模块，该模块向所述电磁线圈38供给一电脉冲，这样，所述电磁线圈38释放指状物22，并使冲洗系统进行冲洗。
可以看到，用于打开冲洗系统的该设备10尤其有利，因为它使得仅仅使用由蓄电池供给的低电压提供动力的元件成为可能，阿基米德浮力形成消耗大量能量的所有力的主要能量来源。

Claims (11)

1.一种用于打开抽水马桶冲洗系统的设备(10)，这种设备包括经由连接于输水管网的水龙头供水的水箱(12)，当水位下降至低于预定下限(B)时，水龙头能够被打开，以注满水箱(2)；这种设备包括底部排水口(14)和与该排水口(14)相关联的可竖直移动的排放阀元件(16)，所述排放阀元件(16)能够处于使水保持在水箱(12)内部的低关闭位置，或者处于排水至马桶池的高打开位置；这种设备包括浮子(18)，当水箱(12)注满时，浮子(18)被淹没，以致朝打开位置推动阀元件(16)；这种设备包括锁定阀元件的锁定装置(20)，该装置(20)能够处于锁定位置，使阀元件(16)保持关闭，或者处于解锁位置，允许浮子(18)将阀元件(16)从关闭位置拉到打开位置，
其特征在于，所述浮子(18)固定到阀元件(16)上，锁定装置(20)包括可竖直移动的锁定指状物(22)，所述锁定指状物(22)大体上与阀元件(16)同轴并独立于所述阀元件(16)，所述阀元件(16)可以在下列两个位置之间移动：
-锁定位置，在该锁定位置，锁闭与指状物(22)同轴的锁定装置(20)的装置(24)起作用，使指状物(22)轴向不动，这样，指状物(22)被锁定在与阀元件(16)的顶部支承面(26)相接触的状态下，以便使阀元件(16)不动，
-解锁位置，在解锁位置，锁闭锁定装置(20)的装置(24)被释放，以释放指状物(22)，并允许指状物(22)和阀元件(16)在浮子(18)的作用下上升，以排水至马桶池。
2.如前述权利要求所述的设备(10)，其特征在于，锁闭装置(24)默认为作用状态，其能够被电解除作用。
3.如前述权利要求所述的设备(10)，其特征在于，所述锁闭装置(24)包括：
-永磁体(28)，所述永磁体(28)靠近指状物(22)的竖直部分(30)布置，所述永磁体(28)的上部分(32)在其永磁场的作用下保持连接于指状物(22)的竖直部分(30)的自由端(36)上的金属板(34)，
-电磁线圈(38)，其靠近永磁体(28)布置，能够电控制电磁线圈(38)，建立反抗永磁体(28)产生的磁场的临时磁场，以释放连接到指状物(22)的竖直部分(30)的自由端(36)上的金属板(34)。
4.如前述权利要求所述的设备，其特征在于，该设备包括具有大体上“U”形形状的支撑件(27)，指状物(22)的竖直部分(30)横穿“U”形形状的水平分支，该形状的竖直分支接收永磁体(28)和电磁线圈，永磁体(28)和电磁线圈为大体上圆柱形形状，指状物(22)的竖直部分(30)横穿永磁体(28)和电磁线圈。
5.如前述任一权利要求所述的设备(10)，其特征在于，阀元件(16)大体上为管状，锁定指状物(22)和锁闭装置(24)与阀元件(16)同轴。
6.如前述权利要求所述的设备(10)，其特征在于，水箱(12)包括笼状结构(40)，所述笼状结构(40)包括：
-管状下部(42)，其底端螺纹支承面横穿水箱的孔以提供所述下部的连接并其包括在内部的排出口，阀元件(16)滑动地安装于所述管状下部中，
-倒置“U”形形状的上部(46)，上部(46)的顶臂(48)连接于管状下部，锁定装置(20)连接在上部(46)的所述顶臂(48)之间，
管状阀元件的上部(52)的顶端(15)，其突出到笼状结构的上部的臂之间的笼状结构的管状下部的外面，允许管状阀元件连接到浮子上。
7.如前述权利要求所述的设备(10)，其特征在于，浮子(18)大体上具有倒置“U”形的形状，该形状的水平分支横穿笼状结构(40)的上部的顶臂，该形状的侧向臂环绕笼状结构(40)的下部，浮子安装在阀元件的顶端上。
8.如前述权利要求所述的设备，其特征在于，浮子由膨胀性聚苯乙烯制成，圆筒形阀元件的顶端包括在其外周的齿，所述齿有助于使浮子耦合到阀元件上。
9.如前述权利要求6-8中任意一项所述的设备(10)，其特征在于，阀元件(16)包括：
-所述顶部管状部分(52)，指状物(22)的竖直部分(30)接收在所述顶部管状部分(52)内部，
-底部管状部分(54)，所述底部管状部分(54)的截头锥形底端形成与排出口(14)相关联的阀元件(16)的阀座，
-和横向内壁，其界定顶部管状部分和底部管状部分，并由形成溢流的至少一个孔(60)穿透，
截头锥形底端包括直径比排出口(14)小的至少一个端孔(56)，以允许排出形成溢流的来源于所述孔(60)的水。
10.如前述权利要求所述的设备(10)，其特征在于，横向内壁(58)包括阀元件的所述顶部支承面(26)。
11.控制如权利要求3-10所述的设备的方法，其特征在于，为致动该冲洗设备，将一瞬时电脉冲发送给锁闭装置(24)的电磁线圈(38)。
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