CN204570862U - 一种储水直冲式坐便器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种储水直冲式坐便器，包含储水直冲式冲水装置，该储水直冲式冲水装置包含进水装置、水箱、裙边冲水装置及底部补水装置，水箱上设置有无刷离心水泵，该无刷离心水泵通过连接装置与裙边冲水装置及底部补水装置连接。本实用新型设备在低水压低水流量情况下，能够利用增压装置正常完成冲水，即使在增压装置损坏时，该坐便器自身仍能够至少完成一次冲水，更加经济、环保。

Description

一种储水直冲式坐便器

技术领域

本实用新型有关一种储水直冲式坐便器，尤指一种包含储水直冲式冲水装置的坐便器。

背景技术

随着时代的发展，科技的进步，国家对环境的可持续发展有了新的要求。陶瓷卫浴行业也不例外，其研发、生产愈显节能减排工作之重要。卫生陶瓷节能减排工作已提到议事日程。国家建筑卫生陶瓷行业“十二五”发展规划明确提出：推进卫生陶瓷轻量化、薄型化工作，发展轻量化、薄型化、节水型、功能化产品，倡导小体量产品，实现可持续发展。然而就目前来说，市场上的坐便器在这方面还存在以下不足：

第一、众所周知，半个多世纪以来，在陶瓷家族中连体座便器产品在国内外已经形成了产业规模，并在经济和社会生活中占有重要的地位。然而，传统型连体座便器都带有陶瓷水箱，且陶瓷水箱体积较大，继而导致产品材料及重量增加；此外，由于陶瓷水箱体积较大，使得现有市场上产品实际大便冲水量是6-7升，小便冲水量是4.8-5升。基于此，市场上产品能完全达到国家标准的品牌产品屈指可数，不能满足节能环保的要求。

此外，传统的坐便器采用的陶瓷水箱，受陶瓷工艺的限制，陶瓷水箱的尺寸不准，公差较大，基于精度不能很好掌控的情形，在装配过程中额外需要使用大的密封圈来解决误差的问题，增加设备的成本，对陶瓷体的要求较高。

特别是，传统坐便器中由于设置陶瓷水箱，则必然需要配套设置进水件和排水件，它们都是塑料配套件，50多年来都是一个模式，消耗了大量的原料和人力及物力。

第二、目前，有部分厂家开始研制无陶瓷水箱的坐便器，其大多仅仅简单采用电磁阀控制冲水的开启与关闭。但由于不同消费者其不同使用环境的原因，这些无陶瓷水箱坐便器在低水压低水流量时，即当水源动态水压＜0.11MPa时，会出现无法冲水或冲水效果不好的缺点。

究其原因在于，虹吸现象是由液态分子间引力与位差能造成的，即利用水柱压力差，使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的压力相等，容器内的水面变成相等高度，水就会停止流动。传统产品及马桶洗刷流量及压力小，形成不了一定压力差，导致形成不了虹吸，因此冲水效果不好，不能达到国家节水型连体坐便器产品标准。由此，严重地影响了无陶瓷水箱坐便器的发展与普及。

基于此，对于坐便器产品，如何能够在节水的同时，实现超低水压低水流量时的正常冲水，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型所解决的技术问题即在提供一种储水直冲式坐便器，在低水压低水流量情况下，该坐便器能够利用增压装置正常完成冲水，即使在增压装置损坏时，该坐便器自身仍能够至少完成一次冲水。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种储水直冲式坐便器，其包含储水直冲式冲水装置，该储水直冲式冲水装置包含进水装置、水箱、裙边冲水装置及底部补水装置，其中，水箱上设置有无刷离心水泵，该无刷离心水泵通过连接装置与裙边冲水装置及底部补水装置连接。

由于在水箱上增设无刷离心水泵，在低水压低水流量的情况下，该离心水泵自动开启，能够加速水流的速度继而增加水压，使得坐便器冲水系统能够正常工作，拓宽了坐便器的应用范围。

此外，传统的直冲式坐便器中主要基于水流的高度差来最终实现冲水的过程。换言之，为确保能够将污物全部冲干净，必须使用大水箱以保证能够产生足够的水流速、水压力。由此，传统的坐便器较为费水，且由于水箱的体积较大，不适宜安装在相对较小的空间内，严重限制了该坐便器的应用范围。而本实用新型中由于创造性地增设无刷离心水泵，使得不必只依靠水流高度差及水流体积来保证冲水质量，由此可以有效地减小坐便器水箱的体积、降低耗水量。与现在节能环保的趋势相符合。

本实用新型中水箱在实现储水功能的同时，可以兼起到缓冲作用。具体来说，由于水箱的设置位置高于裙边冲水装置及底部补水装置，当无刷离心水泵不能工作时，可以利用高度差，仍可以实现至少一次冲水。

而且，本实用新型中水箱采用塑料材质及上下拼接结构，相较于现有技术的陶瓷水箱而言，塑料拼合结构的塑料水箱的尺寸的精度有了明显的提高，且更易实现小型化设计及标准化生产和标准化安装。

作为本实用新型设备的一种改进，可以使得在该进水装置上设置有流量计。使用流量计检测进水装置的水流量，并以此控制无刷离心水泵的开启或关闭，使得整个过程更加智能、精确。尤其重要的是，使用了传统热水器使用的流量计，高可靠性，精准的计算水流量。小水箱作为缓冲水流量低时（每分钟流量小于13L)，起动无刷离心泵增压，水流量高时，泵不工作，利用自来水的压力直接冲水，泵增压和直冲的结合，降低对水压的要求。如果增压系统出现故障（增压泵或流量计有故障，相对这种机率很小）直冲系统在动态水压>0.11MPa，还能独立完成整个冲水过程,降低维修率。

此外，在现有的坐便器中，进水装置、水箱、裙边冲水装置及底部补水装置中会设置大量的电子器件，当进水流量过大的情况下，极易造成电子器件的损耗，降低了坐便器的使用寿命，造成了大量的经济损失。为此，作为本实用新型的又一改进，本实用新型中进水装置包含有过滤装置和进水电磁阀，在该过滤装置和该进水电磁阀之间设置减压阀。进水电磁阀作为冲水装置中水流经的第一个电子设备，在其前设置减压阀，可以有效降低水流压力。该减压阀在水流量过大时开启，在水流量低于安全值时关闭，很大程度上保护的冲水装置中的电子器件，提高了设备的使用年限。

但是，由于本实用新型冲水装置中在水箱上设置无刷离心水泵，当离心水泵开启的时候，基于离心水泵的工作原理使得水箱内较容易发生水压过大或气压过大的情况。若水箱内水压过大，则对水箱侧壁极易造成损耗，特别是，当水箱采用塑料密封水箱时，水压对于水箱的损害则更为显著。而若水箱内气压超过进水装置进水口处水压，水则无法进入到进水装置。

基于此，为解决水箱内水压过大的问题，本实用新型提供了又一改进，即在水箱上设置泄压保护装置。当水箱内水压到达警戒线时，该泄压装置开启，排出部分水，以此降低水箱内水压。

具体来说，作为本实用新型中泄压装置的一种具体实施方式，该泄压装置包括泄压密封垫、泄压顶块、泄压弹簧和泄压外壳，该泄压顶块与该泄压弹簧连接。当水箱内水压过大时，会挤压泄压弹簧使其发生弹性形变，继而带动与之连接的泄压顶块移动，水箱内部分水从该处流出。当水箱内水压低于警戒线时，水箱内水对泄压弹簧的挤压力逐渐降低，泄压弹簧逐渐恢复到原始状态，继而泄压顶块返回到原始位置，水箱内水不再流出。如此反复，确保在无刷离心水泵工作时，水箱内水压仍能维持在相对安全的水平。

此外，为解决水箱内气压过大的问题，本实用新型提供再一种改进，即在水箱上设置排气装置。当水箱内气压大于或等于进水装置进水口处水压时，该排气装置开启，并排出水箱内部分气体；此后，当水箱内气压小于进水装置进水口处水压时，该排气装置自动关闭。重复上述过程，确保并维持水箱内气压始终低于进水装置进水口处水压，继而保证水能够持续进入进水装置。

具体来说，作为本实用新型中排气装置的一种具体实施方式，该排气装置包括排气水浮子、排气水浮密封垫及排气外壳。当水箱内气压大于或等于进水装置进水口时水压时，该排气水浮子自动开启，水箱内的部分气体从排气水浮子处排出；当水箱内气压小于进水装置进水口处水压时，该排气水浮子自动关闭。

考虑到更大程度上降低坐便器中水箱的体积，本实用新型中泄压装置与排气装置可以采用一体化设计，以此降低水箱的表面积。举例来说，本泄压装置与排气装置可以进行叠加设置。此时，可以省去泄压装置中的泄压外壳以及排气装置中的排气外壳，取而代之只设置一个排气泄压外壳。这样的一体化设计，有效降低了泄压装置与排气装置在水箱上的所占面积，继而更有利于水箱的小型化。当然，此处对于泄压装置与排气装置的一体化设计并不局限于上述设置方式，只要最终能够降低泄压装置与排气装置在水箱上的所占面积即可。

值得一提的是，本实用新型中进水装置、水箱、裙边冲水装置、底部补水装置、泄压保护装置及排气装置为一体化设计，即以水箱为装配主体，多处采用硬连接方式简单易行，方便生产和维修。多处关键点采用多重保护，降低整个装置出风险的可能。而本实用新型的水箱可以采用塑料密封水箱替代传统的陶瓷水箱，比较之下，塑料材质部件在节约空间上有更好的表现。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型一种储水直冲式坐便器示意图。

图2为本实用新型中储水直冲式冲水装置的爆炸图。

图3为本实用新型一种储水直冲式坐便器的工作流程图。

具体实施方式

图1为本实用新型一种储水直冲式坐便器示意图。本实用新型公开的坐便器包含坐便器主体1以及储水直冲式冲水装置2。坐便器主体1上设置有裙边冲水口3与底部补水口4，其中，裙边冲水口3通过裙边冲水软管22与裙边冲水电磁阀19相连接，而底部补水口4通过补水软管23与底部补水电磁阀21相连接。当用户指令冲水时，自来水经过裙边冲水口3与底部补水口4相继排出。

作为本实用新型的重要改进点，以下对本实用新型储水直冲式冲水装置2详细说明。

图2为本实用新型储水直冲式冲水装置2的爆炸图。该储水直冲式冲水装置2包含进水装置、水箱、裙边冲水装置及底部补水装置，其中，水箱上设置有无刷离心水泵26，该无刷离心水泵26通过连接装置与裙边冲水装置及底部补水装置连接。

具体来说，本实施例中进水装置沿水流方向依次包括过滤装置6、进水单向阀5和进水电磁阀8。此外，本实施例中还在进水装置上设置减压阀7及流量计9。自来水从进水单向阀5进入进水装置，经过过滤装置6过滤后进入减压阀7 进行减压到适用水压，此时流量计9监测进水装置中水流量，以便精确控制无刷离心水泵26的开启和/或关闭。

随后，自来水流入水箱。本实施例中水箱为塑料水箱，其具有水箱上壳11和水箱下壳10。考虑到节水的同时保证冲水的效果。

水箱下壳10上设置无刷离心水泵26，与此配合，水箱上壳11上设置泄压装置和排气装置。本实施例中泄压装置和排气装置采用一体化设计，即泄压装置和排气装置上下叠加设置。具体来说，请参见图2。水箱上壳11上连接排气装置，而排气装置与泄压装置连接。由此使得水箱上壳11表面积进一步缩小成为可能。

该泄压装置由下至上依次包括排气水浮子13、排气水浮密封垫14，该排气装置由下至上依次包括泄压密封垫15、泄压顶块16和泄压弹簧17。值得注意的是，由于泄压装置与排气装置采用一体化设计，泄压装置中原本的泄压外壳和排气装置中原本的排气外壳均可省去，取而代之的是排气泄压外壳18，该排气泄压外壳18罩设在泄压弹簧17上。

此外，无刷离心水泵26通过电磁阀三通20与裙边冲水装置及底部补水装置连接。请参见图2，本实施例中裙边冲水装置与水箱连接，并进一步包括与电磁阀三通20连接的裙边冲水电磁阀19及裙边冲水软管22，该裙边冲水电磁阀19用于控制裙边冲水装置的开启和/或关闭，该裙边冲水软管22与裙边冲水口3连接，以实现裙边冲水。

底部补水装置与水箱连接，并进一步依次包括与电磁阀三通20连接的底部补水电磁阀21、软管转结头25、卡环24及补水软管23，该底部补水电磁阀21用于控制底部补水装置的开启和/或关闭，该补水软管23与底部补水口4连接，以实现底部补水。

以下对本实用新型一种储水直冲式坐便器的工作流程做出详细说明，并请配合参阅图2、图3。

首先，说明在正常的水流量水压力情况下，本实用新型设备的工作过程。

在自来水动态水压≥0.03MPa，流速≥6L/min时，原则上不需要借助无刷离心水泵26即可完成冲水，并达到理想效果。此时，自来水从进单向阀5进入进水装置，经过过滤装置6过滤后进入减压阀7 进行压力调节。按压坐便器的冲水按键，程序自动控制进水电磁阀8及裙边冲水电磁阀19开启，此时自来水通过流量计9进入水箱内。当流量计9测得自来水水流速度，当流速大于等于6 L/min时，通过信号反馈至无刷离心水泵26处，并指令无刷离心水泵26关闭。

当水量到达水箱浮球开关12所标示位置将会自动关闭进水电磁阀8停止进水。同时，进入水箱中的自来水经过无刷离心水泵26进入电磁阀三通20继而进入裙边冲水电磁阀19，自来水经过裙边冲水软管22，并从裙边冲水口3处喷出进行对坐便器的冲刷补水。

此后，程序自动关闭裙边冲水电磁阀19并开启底部补水电磁阀21，自来水进入底部补水电磁阀21，继而进入补水软管23，此时自来水就会从底部补水口4喷出，并形成虹吸冲水。充水完成后程序自动关闭底部补水电磁阀21并再次开启裙边冲水电磁阀19进行补水，至此完成一个循环的冲水过程。

上述过程反复进行，实现在正常水流量水压力下的冲水。当然，通过改变程序设置，同样可以在正常水流量水压力时开启无刷离心水泵26，进一步提升冲水效果。

其次，说明在超低水流量水压力情况下，本实用新型设备的工作过程。

当水流量小于0.13L/min或动态水压小于0.11MPa时，需要借助无刷离心水泵26的辅助作用才能实现正常的冲水。与正常水流量水压力下设备的工作过程重复的部分在此不再赘述，不同的是，当流量计9检测到水流量小于0.13L/min时，通过信号反馈至无刷离心水泵26处，并指令无刷离心水泵26开启，继而实现循环的冲水过程。

此外，当水箱内水压大于0.16MPa~0.2 MPa时，泄压保护装置启动。即水箱内自来水使泄压弹簧17发生弹性形变，继而带动泄压顶块16移动，水箱内部分自来水从泄压顶块16处流出，并由坐便器主体1排出。当水箱内气压大于或等于进水装置进水口处水压力时，排气装置开启，水箱内部分气体从排气水浮子13处排出，并排到坐便器主体1外。此处，进水装置进水口处水压力可由流量计9处读取数据计算得知，而可水箱内气压可以同过在水箱内设置气压计测量得到。测量方法可以根据不同的环境进行选取、调整，在此不做限定。

最后，在极端情况下，如在超低压低水流量且无刷离心水泵26无法正常工作时，本实用新型设置仍能完成至少一次冲水。具体来说，由于设置水箱，且水箱与裙边冲水口3及底部补水口4之间具有高度差，本身能够形成虹吸冲水。且无刷离心水泵26相较于隔膜泵等而言，其本身既具有缓冲的功能。

值得注意的是：本实施例中水箱采用塑料水箱，不采用陶瓷水箱，原因之一在于基于技术原因，陶瓷水箱的尺寸不准，工差一般会在±3mm左右，且对陶瓷体的要求较高，普通的陶瓷体难以压缩到小水箱的尺寸。但是，选择塑料水箱时要特别注意，尽量选择相对较厚实的塑料材料。且传统的坐便器中大多采用真空阀或隔膜泵来增压，而由于阀门的开启/关闭本身就需要一定压力，在压力小于0.3Mpa的情况下，真空阀无法实现开启/关系。因此在超低水流量水压力情况下，真空阀不能起到增压的效果。

经过实际测量，上述实施例设备，在正常情况下，无刷离心水泵的寿命大于3万小时；当水箱内部受压小于0.13MPa时， 水锤冲击约10万次。由此，坐便器的使用年限大大提高，更加经济、环保。

Claims (9)

1.一种储水直冲式坐便器，其特征在于，其包含储水直冲式冲水装置（2），该储水直冲式冲水装置（2）包含进水装置、水箱、裙边冲水装置及底部补水装置，水箱上设置有无刷离心水泵（26），该无刷离心水泵（26）通过连接装置与裙边冲水装置及底部补水装置连接。

2.如权利要求1所述的储水直冲式坐便器，其特征在于，该进水装置上设置有流量计（9）。

3.如权利要求2所述的坐便器，其特征在于，该进水装置包含有过滤装置（6）和进水电磁阀（8），该过滤装置（6）和该进水电磁阀（8）之间设置减压阀（7）。

4.如权利要求2所述的坐便器，其特征在于，该水箱上设置泄压保护装置。

5.如权利要求4所述的坐便器，其特征在于，该泄压保护装置包括泄压密封垫（15）、泄压顶块（16）、泄压弹簧（17）和泄压外壳，该泄压顶块（16）与该泄压弹簧（17）连接。

6.如权利要求5所述的坐便器，其特征在于，该水箱上设置排气装置。

7.如权利要求6所述的坐便器，其特征在于，该排气装置包括排气水浮子（13）、排气水浮密封垫（14）及排气外壳。

8.如权利要求7所述的坐便器，其特征在于，该泄压保护装置与该排气装置为一体化设计。

9.如权利要求8所述的坐便器，其特征在于，该进水装置、水箱、裙边冲水装置、底部补水装置、泄压保护装置及排气装置为一体化设计。