CN203320655U - 单道导能喷射洁具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单道导能喷射洁具，它包括：排水阀口、水箱底、洗刷管入口、滚水坝、喷射管入口、洗刷管封堵、腹部横截面、喷射管存水面、洗刷孔、便盆底、喷射孔横截面、排污管、储压腔、导水管，将排水阀口至喷射管入口由单一通道连通，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口的水流方向所成夹角大于100度，并且使喷射管入口两侧的洗刷管封堵使三者之间隔离，由储压腔中的压缩空气对水箱里水的势能转换成的水流动能得以高效传导，从而提高洗刷力和置换率。

Description

单道导能喷射洁具

技术领域

本实用新型涉及一种洁具，特别是涉及一种从排水阀口至喷射管入口由单一通道连通，第一时间把喷射管道入口封闭；把排水阀口尽可量往导水圈和喷射管入口靠拢，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口的水流方向所成夹角大于100度；将喷射管入口两侧的洗刷管封堵，使三者之间隔离，从而充分利用储压腔压缩空气来传导水流动能的单道导能喷射洁具。 

背景技术

众多专家判断：百年之后，接替石油危机的水。目前，我国有三分之一的城市严重缺水。节水，在当代就有十分重大的意义。 

马桶怎么节水，人们已经有了过百年的研究探索，从过去的大量耗水发展到今天控制在6升水之下，就目前的技术水平而言算是到了极限。 

马桶的分类有多种，主要以置换方式来分类 ：分为虹吸式马桶和直落式马桶。如果还细分则有分体与整体、前排与后排、下排与横排、落地式与悬挂式、单喷射与双喷射等等。 

现在我们所用的马桶在强化节水性能的同时也存在美中不足的地方：洗刷功能不够理想。由于我们现在检测马桶性能指标时对洗刷功能要求没有精密的量化数据，以有水通过洗洁面就算合格，所以厂家生产时也轻视洗刷功能。特别严重的情况是为了节水，大多数马桶在便盆底部设计有喷射孔直接对排污管冲，使三分之二的水不通过洗洁面就从排污管冲走了。作用于洗刷的水既少又没有力，脏物粘在便盆上冲水多次也无济于事，无奈之下用手刷，刷了之后还得冲。 

其实，洁具的节水的深刻含意并不是一个简单的耗水多少的问题，而应该是在保证便盆洗刷干净和脏水置换完全的双重条件下而尽量的减少耗水量。而人们在判断一个洁具优劣标准要素是很不完全的，诸如洗刷力问题，就只有一种检测食品红是否残留。而食品红遇水就流走，洗刷力大小就无法检验。再如置换率问题，置换时间有长有短、有大有小，也没有很好的办法去检测。 

拿我国来说，节水马桶的耗水标准为3.6升；蹲便器的耗水标准为8升。在我国一些大城市有洁具节水标准准入制度，执行情况会好些。由于耗水量定得较少，很多洁具不是洗刷不好就是置换欠佳，所以，人们洁具在安装时马上将进水阀的浮子往上调，耗水量被任意加大。原因是如下两方面：一是3.6升的耗水标准的确较严，要做到洗刷干净和置换完全是很困难；二是洁具本身存在结构方面的缺陷，无论是低水箱还是高水箱，洗刷力都很不理想。 

马桶为什么在3.6升的标准耗水情况下洗刷和置换也不能达标呢？原因是马桶（包括蹲便器）的导水圈和导水管内空容积太大，这个空容积约有2升，再加上导水圈上的近30来个洗刷孔在填满的过程中要流掉1升多水，那么，3升多水无论水箱有多高、压力有多大，其水的势能都在这个空容积中进行了释放，只剩水的一点重量慢慢往下流，所以洗刷孔和喷射孔流出的水都乏力。如果用6升水，前面的3升多水势能消耗了，后面只有2升多水，而水位又低了，水压又下降了，所以，效果总是不够理想。针对这个问题，我于2007年申报了“导压便盆”发明专利，2009年5月给我颁发了200710143460X的专利证书。这个专利就是利用水的导压原理和动态的密闭容器中水的压力是没有方向的原理，充分利用水箱内水的势能来提高洗刷和置换的动能。专利实施中，效果有明显改善，但不十分理想。原因是几百年来人们没有认识到导水管和导水圈内空容积所造成的水压衰减，高水箱和低水箱的效果没有多大区别，导致高水箱中也不装更多的水，宁愿让水箱空着。这样一来，水键厂也没有只利用高水位的排水阀卖。没有这种特殊的排水阀，高水箱的水压势能就无法运用。为此，我于今年年初申请了多级导压排水阀专利，旨在解决高水箱中尽量装水至上限后排水过多的问题。 

多级导压排水阀的样品出厂后，结合导压便盆的洁具试验，冲洗的力量是大大的得以提高了，但新的问题又暴露出来：从结构上分析，自古以来，无论是什么型号的马桶，安装排水阀门的排水阀口中心离坐圈边缘的距离都有220毫米以上，并且这支粗大的导水管与排水阀所成的夹角基本上垂直的，既使是有一点点开模的斜度，其夹角也小于100度，而超大口径排水阀的半径不超过45毫米，一般通用排水阀出口的半径为35毫米以内。也就是说：常用马桶的落水孔的边缘与坐圈边缘的距离总是在175毫米以上。造成这种定型结构模式的原因主要是排污管的长度决定了马桶后半部有足够多空间，在此之上可以按接水箱，中间还有空间可以作为盖板螺丝安装之用。 

从流体力学动能传递过程中动能损失因素去分析上述马桶结构，的确存在有诸多弊端。 

一是空管间相互直通，空管内关不住气。自古以来，无论是什么型号的马桶，在排水阀之下都有一段很粗的导水管，它的另一端是连接喷射管入口和两边的洗刷管入口，特别是喷射管入口是一个呈“V”字形的敞口，当较大压力的水流冲入导水管时，导水管中的空气和部分喷射管中的空气会被水流挤压，带压的空气必定经导水管从洗刷孔中跑掉。这些空气跑掉的过程就是水流动能释放的过程，空气跑得越多，动能损失就越大。 

二是水道长。水道越长，过水速度越慢，摩擦阻力越大，涡流损失越多。现在落水孔的边缘与坐圈边缘的距离总是在175毫米以上，这之中完全有可压缩的余地，以减少上述的多种动能损耗。 

三是空管容积大。现在的马桶造型是一定的，外观尺寸大小也差不多，包括盖板孔的位置、落水孔大小和距离在行业中均有不成文的规定，这就决定了流道系统构成的一致性。为了保证洗刷的喷射的供水流量，从排水阀出口必须有一段很粗的导水管。如果这支管细了，水流拐弯时产生的冲击反作用力就更大，水流速度锐减。如果这支管够粗，空管的容积又太大，动能损耗又太多。 

四是拐弯多。现行马桶的设计是水箱里的水垂直下压流出排水阀后，马上遇到底板使水流方向横拐，水流只能水平方向续排，此时，排水阀出口处马上产生一个向上堵的冲击反作用力，排水阀出口的流速便小了很多；水流依导水管水平流动一段（马桶有175毫米以上，蹲便器有30多毫米）后，马上又向下拐弯流入喷射管，此拐弯处又产生一个水平方向的冲击反作用力，水流速度又一次下降，水流的动能再次受到衰减。 

五是喷射、洗刷效果差。现行马桶由于供水水道太长、拐弯太多和冲击反作用力无法规避的问题存在，导致供水速度慢、水流动能小。所喷射时的力小，形成虹吸迟，置换能力差；洗刷时供水慢、洗刷用水占比小且没有力量，总耗水多且洗不干净。 

如果我们能摆脱传统设计的一些固有观念，从马桶结构方面试行一些改进，冲洗效果是否会有所改变呢。 

发明内容

本实用新型涉及一种洁具，特别是涉及一种从排水阀口至喷射管入口由单一通道连通，第一时间把喷射管道入口封闭；把排水阀口尽可量往导水圈和喷射管入口靠拢，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口的水流方向所成夹角大于100度；将喷射管入口两侧的洗刷管封堵，使三者之间隔离，从而充分利用储压腔压缩空气来传导水流动能的单道导能喷射洁具。 

本实用新型的上述技术问题是通过提供一种如下结构的单道导能喷射洁具而解决的，该分道封闭导能喷射洁具包括：排水阀口、水箱底、洗刷管入口、滚水坝、喷射管入口、洗刷管封堵、腹部横截面、喷射管存水面、洗刷孔、便盆底、喷射孔横截面、排污管、储压腔、导水管，其特征在于：所述排水阀口至喷射管入口由单一通道连通，第一时间把喷射管道入口封闭；所述排水阀口尽可量往导水圈和喷射管入口靠拢，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口的水流方向所成夹角大于100度；所述喷射管入口两侧的洗刷管封堵使三者之间隔离；所述腹部横截面大于喷射管入口的横截面；所述喷射管入口的横截面与喷射管存水面均大于喷射孔横截面；所述滚水坝的至高点与洗刷管入口最低面的垂直高差控制在3公分之内。 

本实用新型单道导能喷射洁具与市场现有洁具相比具有如下优点：一是确保了洗刷和置换水压的高效传递。洗刷的水压大，相对而言洗得干净；喷射的水压大，水的流速快、喷射力量大，脏物置换能力强。单道导能喷射洁具因为把排水阀口至喷射管入口由单一通道连通，第一时间把喷射管道入口封闭，并且将位于喷射管入口之后两侧的洗刷管已经封堵，这样，单一通道中的空气会对喷射管入口之后的储压腔中压缩，就很好地解决了现行马桶喷射管道入口大了要填的水多、洗刷的水少、水压动能无效释放多；入口小了供水不足、喷射孔无力置换不理想；入口大小适中时喷射管道中空气会从喷射孔中冒出，既不卫生也不雅观的问题。市场现有马桶从不考虑水压传递的问题，喷射管道入口上面做得很大，喷射管入口是一个呈“V”字形的敞口，且喷射管入口和洗刷管入口紧密连接在一起，冲洗时导水管和喷射管道中的所有空气均从洗刷孔中排出，要用掉两升水去填满导水管及喷射管道，水流的动能被无意义的损耗，既缺乏洗刷力也缺乏置换力，所以耗水量总是降不下来。 

二是提高了洁具的节水、卫生性能。单道导能喷射洁具因为将排水阀口尽可量往导水圈和喷射管入口靠拢，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口的水流方向所成夹角大于100度，使冲洗的水流更直接对着喷射孔，减少了因为水道长、拐弯多而造成的动能损耗，再有上述的储压腔对水流动能进行高效传导，大大减少了因为喷射管道入口大且关不住空气而造成水压传递过程中的动能衰减，便盆洗刷的水多、力大，便盆洗得干净；喷射管道中的压力大，喷射孔的流速快，动能大。所以，马桶只要3升水就大大超过国家规定的检测指标。而市场现有洁具要很大耗水量才能勉强达标，实际上，人们日常的耗水量远不止6升水这个检测时的耗水量。 

三是本实用新型不多耗成本。发明新产品最忌讳的是增加辅助设备和材料。有新增辅助设备和材料，首先是直接增加生产成本，更头痛的是增加维护成本。特别是增加了一些非标的材料上去后，年长月久后要更换都无配件可买。本实用新型的产品从生产成本和工艺难度上讲和传统产品比较也没有区别。 

附图说明

下面将参照附图描述本实用新型单道导能喷射洁具的实施方式。 

图1是本实用新型单道导能喷射洁具喷射管入口离排水阀口较远时的实施方式结构剖面示意图。 

图2是本实用新型单道导能喷射洁具喷射管入口离排水阀口较近时的实施方式结构剖面示意图。 

图3是本实用新型单道导能喷射洁具喷射管入口与排水阀口接近重叠时的实施方式结构剖面示意图。 

具体实施方式

图1至图3示出了本实用新型单道导能喷射洁具的3种典型的具体实施方式。以马桶结构为例：水箱底2的中央开有排水阀口1，在导水管14的底平面上设有滚水坝4，滚水坝4的至高点与洗刷管入口3的最低面的垂直高差控制在3公分之内，洗刷管入口3设置在喷射管入口5之前，喷射管入口5之后两侧有洗刷管封堵6，洗刷孔9与洗刷管入口3相通连，盆底10和排污管12的结构基本上与常规马桶的结构一样，喷射管入口5之下的储压腔13比传统马桶的喷射管结构有较大区别，腹部横截面7的面积较大，特别是腹部横截面7大于喷射入口5的横截面积；喷射入口5的横截面与喷射管存水面8均大于喷射孔横截面11。 

具体对马桶的结构可分为三种形式描述：当采用喷射管入口离排水阀口较远的马桶结构时（见图1），为了避免排水阀出口处在导水管14底部上产生一个向上堵的冲击反作用力，导水管14必须有较粗，这就势必要在导水管14中设滚水坝4以减少导水管14中的空腔，滚水坝（4）的至高点与洗刷管入口（3）最低面的垂直高差控制在3公分之内。洗刷管入口3设在滚水坝4之前，且离排水阀口1较近，当冲水开始时，洗刷管入口3立即被水封闭，由于喷射管入口5两侧的洗刷管封堵6使三者之间隔离，那么，导水管14与喷射管入口5就形成了单一供水通道，管内的空气只能往储压腔13中压缩；当采用喷射管入口离排水阀口较近的马桶结构时（见图2），如果将排水阀口1适当抬高，导水管14可以做得较薄，以缩小导水管14的空腔，同时能避免排水阀出口处在导水管14底部上产生一个向上堵的冲击反作用力。把喷射管入口5尽量往排水阀口1靠近，并使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口5的水流方向所成夹角大于100度，最好是让排水阀口1冲出的水流直接对准喷射孔横截面11，这样就省去了导水管14与喷射管入口5空腔，喷射管入口5自然形成了洗刷管封堵6，导水管14与喷射管入口5就形成了单一供水通道。当冲水开始时，喷射管入口5立即被水封闭，管内的空气只能往储压腔13中压缩；当采用喷射管入口与排水阀口接近重叠的马桶结构时（见图3），水箱底2离洗刷孔9很近，排污管12只能被迫设置在便盆底10之下。这样，排水阀口1与喷射管入口5接近重叠，排水阀口1与喷射管入口5就直接形成了单一供水通道，管内的空气只能往储压腔13中压缩。 

上述三种情形中除了直接形成了单一通道往喷射管入口5供水、尽量把空气往储压腔13中压缩的特征以外，后续还有如下共同的特点：腹部横截面7大于喷射管入口5的横截面；所述喷射管入口5的横截面与喷射管存水面8均大于喷射孔横截面11。这样，当人们开始冲洗时，水流动能的大小就决定了储压腔13压力的大小、喷射孔横截面11水流的多少就决定了喷射管入口5进水量的多少、水流动能的强弱就决定了马桶洗刷力和置换率的强弱。 

当然，上述的三种情形只是在原理说明时的概念化归类描述，马桶的实际结构有可能三种情形兼并使用。 

对于带有喷射孔的蹲便器同样适合这个由单一通道供水、储压腔传导水流动的原理。 

在具体实施过程中，若将排水阀口1的位置提升至水流回转空间得以满足的程度，导水管14就可以做成一只扁平形管，使导水管14的底部平面与滚水坝4的设计高度成一个平面，这样，从形式上就看不出滚水坝4。 

毫无疑问，本实用新型单道导能喷射洁具还可以有多种变换及改型，并不局限于上述实施方式的具体结构，如滚水坝的多种结构形式、喷射管道入口处结构的不同方式以及储压腔的不同结构形式的种种变幻等。总之，本实用新型单道导能喷射洁具的保护范围还应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的交换、替代及改形。

Claims (3)

1.一种单道导能喷射洁具，它包括：排水阀口、水箱底、洗刷管入口、滚水坝、喷射管入口、洗刷管封堵、腹部横截面、喷射管存水面、洗刷孔、便盆底、喷射孔横截面、排污管、储压腔、导水管，其特征在于：所述排水阀口（1）至喷射管入口（5）由单一通道连通，第一时间把喷射管道入口（5）封闭；所述排水阀口（1）紧靠导水圈（2）和喷射管入口（7）生成，使排水阀垂直中心线与排出后流向喷射管入口（7）的水流方向所成夹角大于100度；喷射管入口（5）两侧的洗刷管封堵（6）使三者之间隔离；腹部横截面（7）大于喷射管入口（5）的横截面；喷射管入口（5）的横截面与喷射管存水面（8）均大于喷射孔横截面（11）；滚水坝（4）的至高点与洗刷管入口（3）最低面的垂直高差控制在3公分之内。

2.根据权利要求1所述的单道导能喷射洁具，其特征在于：若将排水阀口（1）的位置提升至水流回转空间得以满足的程度，导水管（14）就可以做成一只扁平形管，使导水管（14）的底部平面与滚水坝（4）的设计高度成一个平面，这样，从形式上就看不出滚水坝（4）。 

3.根据权利要求1所述的单道导能喷射洁具，其特征在于：在洗刷孔封堵（6）和便盆底（10）靠近喷射管入口（5）的侧壁上有小孔。

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