CN2458378Y - 自动型节水坐便器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种节水坐便器,该坐便器的结构是坐便池与下水道之间设有带有两层拉门适时阻隔或连通泄放通道的门控箱体,和完成每层拉门开闭的液压活塞机构和转阀组及其操纵机构,所设计的二层拉门结构能够根据所设定的控制顺序开闭,既可顺利排放泄物又可有效阻挡下水道浊气,同时冲洗用水极少,达到了节水、防臭的工作目的。

Description

自动型节水坐便器

本实用新型涉及的是入侧的便器装置，特别是其中的坐便装置。

现有广泛使用的坐便器，其结构通常有坐便池，坐便池底部连接有弧形向上隆起的排污管组成，以防止下水道恶臭上逆。其结构虽然简单，但正由于隆起排污管结构的存在，势必要在瞬间汇集产生一定冲力的水才能将泄物冲入下水道，以避免泄物滞留在排污管中，由此会造成大量水资源耗费，但目前在全球广泛缺水的情况下，这种结构的坐便器造成水资源消耗缺口越来越大。为解决这一问题，人们试图设计另类结构的坐便器，如中国专利CN99221122.0名称为：“节水型座便器”技术，其构成是在坐便池下方连通直管式排水道，排水道内设有一道排水阀，进水管连入坐便池。该结构虽取消了现有的弯管式排污口，将其改进为一道阀的直管式结构，可大大节省用水量，但一道排水阀结构难以阻隔下水道中的恶臭上返，而且其每一步操作都需要人手完成，所以这种坐便器的使用非令人满意的，因而从现有的坐便器技术而言：一不理想，二没有达到种类多样。

本实用新型的发明目的在于提供一种既取消隆起的排污管结构又可以阻断下水道恶气上逆，并使之用少量水就可达到排污、冲洗目的的一种自动型节水坐便器。

本专利技术所申请的自动型节水坐便器，其坐便池的底口与下水道相通，本技术方案的主要技术特点在于坐便池底口与下水道之间设有由两层拉门适时阻隔或连通泄放通道的门控箱体，和完成每层拉门开闭等控制的液压活塞机构和转阀组，及其操纵机构，其中的液压活塞机构为一液压腔内对称设有两活塞，两活塞将液压腔分隔成三段独立的密封腔体，通入每一腔体各设有一与转阀组相应操纵孔相连的液压孔，活塞杆穿出液压腔架在每层拉板上；转阀组为其阀芯一端的阀体上设有与供水孔，阀芯的圆柱表面均匀设有四个与该供水孔相通的出液槽口，阀芯另一端的阀腔为回水腔，与该回水腔相通、阀芯圆柱表面上与出液槽口夹45°圆心角对称设有两回液槽口，阀体上设有当阀芯转动时与各槽口都可对应相通的四个连续间隔45°圆心角的操纵孔，由上至下这四个操纵孔依次与上层液压活塞机构的两侧段腔体、上层液压活塞机构的中段腔体、下层液压活塞机构的两侧段腔体、下层液压活塞机构的中段腔体的调压孔相连通。

在上述的整体技术方案中，其操纵机构包括与供水管路连通的二位四通换向阀和作为动力源的液压缸，换向转阀组和直接带动拉门开闭的液压活塞机构由该操纵机构控制，其中液压活塞机构的拉板架设方式有多种，一种是液压腔为直管式，每层拉门的每一对开拉板两侧分别由对称的两液压活塞机构对应的活塞杆上；其另一种方式是液压腔为“U”形，活塞设于“U”形液压腔的两侧管中，其两活塞杆固定架设一拉板的两侧，两活塞的设置使该“U”形液压腔被分隔成三个独立的密封腔体，每个腔体都设有一与转阀组相应操纵孔相连的液压孔。其中二位四通换向阀的主阀孔与供水管路相连，一回水孔连入坐便池拉板处的清洗孔，另两换向孔分别与液压缸的上缸腔、下缸腔连通；液压缸活塞杆的上部为一齿条，转阀组阀芯位于其阀体外一端设有与该齿条啮合传动的齿轮。

在上述整体技术方案中，为控制转阀动作并带动拉门开闭，转阀组阀芯一端通过减速箱与电机主轴传动联接，转阀组的供水孔与供水管路相连通，控制电机开闭的行程开关设于转阀组阀芯的360°转角的极限位。

在上述技术方案中，转阀组上还设有一组喷水控制阀，阀体上通入阀腔设有同样通连液压缸下缸腔或供水管路的供水孔，其阀芯中部设有一阀腔，阀芯上同一径向角设有两与该阀腔相通的阀槽，阀体上设有与供水孔夹90°圆心角并可与阀芯两阀槽同时相通、相阻断的两喷液口，该两喷液口分别与便池喷水孔、门控箱喷水孔相通，即由供水孔、阀槽和喷液口、便池喷水孔或门控箱喷水孔组成两条冲洗通道。当然为使每次动作其门控箱内有两次喷水机会，与门控箱喷水阀槽所在圆周上夹圆心角180°位置设有二次冲洗阀槽。

本实用新型设计的自动型节水坐便器，其所设计的上下二层拉门结构能够根据所设定的控制顺序开闭，实现既可主要利用泄物的自重将其顺利地排放掉又可有效阻挡下水道浊气，同时可冲洗用水极少，达到了节水、防臭的工作目的。同时本技术主要利用的是自来水管路的压力工作的，因而取消了现有坐便器水箱的设置，其节水效果更加显著。

下面将结合附图详细说明本实用新型的技术内容。

图1为本实用新型坐便器实施例的总装结构示意图

图2为图1的D-D结构剖视图

图3为本实用新型坐便器中二位四通换向阀的内部结构示意图

图4为液压缸与转阀的装配结构示意图

图5、图6、图7分别为阻4的C-C、A-A、B-B向结构剖视图。

本实用薪型的自动型节水坐便器，包括有坐便池2、门控箱1，门控箱1组装在坐便池2的底口位置与下水道相通，门控箱1上设有上下两道拉门6、6′，每道拉门各有一组液压活塞机构7、8动作控制拉门的开闭，每组由对称设置的两液压活塞机构组成。本实施例中，每一液压活塞机构为一直管式液压腔70内相对设有两活塞78，两活塞将液压腔70分隔成三段独立的密封腔体70a、70b，通入每一腔体各设有一与转阀相应操纵孔相连的液压孔71、72，活塞杆穿出液压腔70的一端固定架在一拉门拉板31上，每层拉门设有两对开拉板，每一拉板两侧设有联动的液压活塞机构，一拉板由这两液压活塞机构对应的活塞杆固定架起；其另一种实施方式还可为液压腔呈“U”形管状，活塞设于“U”形液压腔的两侧腔中，两活塞也同样将该“U”形液压腔分隔成三个独立的腔体，每一腔体都设有一与转阀组相应操纵孔相连的液压孔，其两活塞杆固定架接在同一拉板的两侧。本液压活塞机构的动作由转阀组来控制。该转阀组5设有两组转向控制阀，一组为门控箱的拉门控制，另一组为坐便池及门控箱的喷水冲洗控制，其拉门的控制结构为：阀体58上设有与液压缸下缸腔相连的供水孔52，供水孔52通入阀芯59一端的腔体，阀芯59圆柱表面均匀设有四个与该供水孔52相通的出液槽口55a、55b、55c、55d，阀芯另一端的阀腔为回水腔52′，与该回水腔52′相通、阀芯59圆柱表面上与出液槽口夹45°圆心角对称设有两回液槽口55a′、55b′，阀体58上设有当阀芯59转动时与各槽口内端相通的四个连续间隔45°圆心角的操纵孔56Ⅰ、56Ⅱ、57Ⅰ、57Ⅱ，以逆时针方向这四个操纵孔57Ⅱ、57Ⅰ、56Ⅱ、56Ⅰ依次与上层液压活塞机构两侧段腔体液压孔71、上层液压活塞机构的中段腔体液压孔72、下层液压活塞机构的两侧段腔体液压孔81、下层液压活塞机构的中段腔体的液压孔882相连通。转阀的另一组喷水控制为：阀体58上通入阀芯59中部的阀腔设有同样通连液压缸下缸腔42或供水管路的供水孔53，阀芯59上同一径向角设有两与供水孔53相通的阀槽51、57，阀体58上与其供水孔53夹90°圆心角并可与阀芯两阀槽51、57同时相通、相阻断设有两喷液口51A、57A，该两喷液口51A、57A分别与门控箱喷水孔11、坐便池上方的喷水孔27相通，即可由供水孔53分经阀槽51、57和喷液口51A、57A至门控箱喷水孔11、坐便池喷水孔27组成两条冲洗通道。当然为使每次动作其门控箱内有两次喷水机会，与门控箱喷水阀槽51所在圆周上夹圆心角180°位置设有二次冲洗阀槽51′。在本实施例所表示的操纵机构包括有二位四通换向阀3和液压缸4组成，液压缸作为转阀的动作控制部件。二位四通换向阀3的主阀孔3B与供水管路或自来水管路相通，回水阀孔3C与门控箱拉门的清洗孔10相连通，换向阀孔3A、3D分别与液压缸4的上下液压腔相连通。所提及的液压缸4由缸体40、缸体40内的活塞43构成，活塞43将缸体40的内腔分隔成上缸腔41和下缸腔42，上缸腔41与二位四通换向阀3的换向阀孔3A相连通，下缸腔42与二位四通换向阀3的换向阀孔3D相连通，换向阀孔中液体换向流动时可推动活塞43上下运行。活塞43穿出缸体的部分为一齿条43a，该齿条与转阀组5的阀芯外端的齿轮43b啮合传动。本技术的操纵机构的另一种实现方式是其转阀组与上述结构以及与液压活塞机构的连通结构相同，作为动力控制的双向电机，其主轴经减速箱与转阀5的阀芯59位于阀体58外一端的传动轮传动联接，阀芯59的极限位设有与行程开关配合控制的触板，当一套正向动作结束后，触板恰好触动行程开关，关闭双向电机电源；反向动作开始及结束后，触板离开触动行程开关，开启、关闭双向电机电源。

下面以操纵机构以二位四通换向阀和液压缸组成为例说明，本自动型节水坐便器的工作过程：使用人入厕时，将二位四通换向阀的手柄33被下压，与供水管路相通的主阀孔3B与换向阀孔3A导通，由主阀孔3B经换向阀孔3A向液压缸4的上缸腔41充水，换向阀孔3D与出水阀孔3C连通，液压缸下缸腔42所充斥的水经换向阀孔3D、出水阀孔3C流入门控箱1的拉板清洗孔10，对拉板31进行适当地清洗，此时液压缸4的活塞43被快速下压，则上拉门6打开、下拉门6′关闭，进入准备状态。入厕结束后，手柄33在其阀杆上的弹簧32的作用使其手柄阀杆回弹复位，此时二位四通换向阀3的主阀孔3B与换向阀孔3D连通，由换向阀孔3D向液压缸4的下缸腔42充水，而与液压缸上缸腔41相通的换向阀孔3A则与回水阀孔3C相通，则液压缸4的活塞43被向上推动，上缸腔41的水就流入拉板底孔10处，对拉板进行清洗。液压缸活塞43上移的过程中，首先回液槽口55a′、出液槽口55a分别与操纵孔57Ⅰ、57Ⅱ相通，上拉门中段腔体70b经57Ⅰ、55a′回水，上拉门两段腔体70a经55a、57Ⅱ由供水孔52进水，使上拉门的两拉板齐向中央推进、关闭；其次转阀的阀芯59继续逆时针转动，出液槽口55b、55a及该两槽口之间的回液槽口55a′开始分别与操纵孔56Ⅰ、57Ⅰ、56Ⅱ相通，下层拉门8的中段腔体、两侧腔体经操纵孔56Ⅰ、56Ⅱ与槽口55b、55a′相通，下层拉门8的中段腔体进水，两侧腔体出水，则下拉门打开，粪便则随即卸入下水道内，而此时阀槽57与喷液口57A、阀槽51与喷液口51A相通，则坐便池喷水口27、门控箱喷水口11开始喷水，冲洗坐便池2和门控箱1四壁；阀芯59进一步逆时针转动时，回液槽口55a′、出液槽口55a分别经操纵孔56Ⅰ、56Ⅱ与下层液压活塞机构的中段腔体和其两侧腔体相连通，其下层液压活塞机构的两侧进水、中段出水，则下拉门关闭，随阀芯59的转动，出液槽口55d、回液槽口55b′则通连操纵孔57Ⅰ、57Ⅱ，使上层液压活塞机构的中段进水，两侧段回水，使上拉门打开，使上部的积水冲洗门控箱1内部，同时阀槽57、51分别旋离喷液口57A、61A，则便池与门控箱停止喷水；阀芯59再进一步转动的过程中，回水槽口55b′、出水槽口55c开始连通操纵孔57Ⅰ、57Ⅱ，使上层液压活塞机构的中段回水，两侧段进水，则上拉门6关闭，然后出液槽口55d、回液槽口55b′又连通操纵孔56I、56Ⅱ与下层液压活塞机构的中段腔体、两侧段腔体相通，其中段腔体进水、两侧段腔体回水，则下拉门6′再一次打开，将冲洗的污水泄放到下水道中，此时二次冲洗阀槽51′与喷液孔51A相通，由其门控箱喷水孔11再一次喷水，对门控箱再一次进行清洗；最后，阀芯59的转动使回水槽口55b′、出液槽口55c连通操纵孔56Ⅰ、56Ⅱ分别与下层液压活塞机构的中段腔体和两侧腔体连通，则其两侧进水、中段回水，使下层拉门关闭，完成一次完整操作。以上所述的实施结构，在入厕结束后，其一系列动作过程会在很短的时间内完成，常常会导致上下层拉门动作没有间隔而不能完成彻底泄放和冲洗的目的，为了使其动作能够在一定适当的时长内稳定地进行，其技术关键在于在二位四通换向阀中设有一延时滑阀，该延时滑阀的结构如图3所示，在二位四通换向阀手柄控制阀杆下部的阀腔内、在主阀孔3B与该二位四通换向阀的进水腔87之间设有一自由滑阀阀芯80，该滑阀阀芯80下部的延时控制腔90通过微调阀通道84与主阀孔3B相通，手柄控制阀杆内设有贯通其上下的泄水孔83，滑阀阀芯80通过其下部的压缩弹簧89与二位四通换向阀的底部阀体弹性联接，贯通阀芯80上下其内部设有阀芯内腔，阀芯内腔设有一单向阀组，该单向阀组包括有：在阀芯内腔的上端孔处设有一阀塞82，下端孔处设有一单向球阀88及其阀座85，阀塞82与球阀88之间通过压缩弹簧86弹性联接，滑阀阀芯80下部的压缩弹簧89作用在与阀芯80固定联接的阀座85上。当向下压动手柄控制阀杆33时，滑阀阀芯80向下将阀塞82推离其阀芯80的上端孔，并直接作用在该滑阀阀芯80上继续向下推压，延时控制腔90内的液压将球阀82顶离其阀座85，则滑阀阀芯内腔被完全打开，延时腔90的水通过手柄控制阀杆的泄水孔83进入其阀杆上端的腔体中，同时使主阀孔3B与进水腔87连通，进入正常准备状态；当手柄控制阀杆33的作用力去除时，滑阀阀芯80则基本处于其下部压缩弹簧89的作用下，滑阀阀芯80上移，阀塞82将滑阀阀芯80内腔的上端孔封闭、球阀88将滑阀阀芯80内腔的下端孔封闭，延时控制腔90中形成负压，则由微调阀通道84将水由主阀孔3B中缓缓吸入其延时控制腔90，使滑阀阀芯80缓慢上移，通过缓慢上移的时间才能阻塞主阀孔3B与进水腔87的通道，则控制液压缸4的活塞43也随之缓慢上移，保证所操纵的上下拉门在适当的时间内顺序完成应有的动作。当然微调阀通道84上的微调阀来控制其单位流量，以调整其延时时间。

在本实施例中，为进一步调整液压缸活塞43上移的速度，换向孔3D将通过一单向阀连入液压缸的下缸腔42，该单向阀的阀体44主流道内设有一球阀46，该球阀46与主流道管接头48之间设有一压缩弹簧，球阀46两侧的主流道通过微调流道45连通，微调流道45中由微调阀杆49调整其单位流量。

Claims (9)

1、一种自动型节水坐便器，其坐便池(2)底口与下水道相通，其特征在在于坐便池(2)底口与下水道之间设有由两层拉门(6、6′)适时阻隔或连通泄放通道的门控箱体(1)，和完成每层拉门开闭的液压活塞机构(7、8)和转阀组(5)及其操纵机构，其中的液压活塞机构为一液压腔内对称设有两活塞，两活塞将液压腔分隔成三段独立的密封腔体，通入每一腔体各设有一与转阀组相应操纵孔相连的液压孔，活塞杆穿出液压腔架在每层拉板上；转阀组为其阀芯一端的阀体(58)上设有与供水孔(52)，阀芯(59)的圆柱表面均匀设有四个与该供水孔(52)相通的出液槽口(55a、55b、55c、55d)，阀芯(59)另一端的阀腔为回水腔(52′)，与该回水腔(52′)相通、阀芯(59)圆柱表面上与出液槽口夹45°圆心角对称设有两回液槽口(55a′、55b′)，阀体(58)上设有当阀芯(59)转动时与各槽口内端相通的四个连续间隔45°圆心角的操纵孔(56Ⅰ、56Ⅱ、57Ⅰ、57Ⅱ)，以逆时针方向四个操纵孔(57Ⅱ、57Ⅰ、56Ⅱ、56Ⅰ)依次与上层液压活塞机构两侧段腔体液压孔(71)、上层液压活塞机构的中段腔体液压孔(72)、下层液压活塞机构的两侧段腔体液压孔(81)、下层液压活塞机构的中段腔体的液压孔(882)相连通。

2、根据权利要求1所述的坐便器，其特征在于液压活塞机构为一液压腔内对称设有两活塞(78)，两活塞(78)将液压腔分隔成三段独立的密封腔体(70a、70b)，通入每一腔体各设有一与转阀组(5)相应操纵孔相连的液压孔(71、72)，活塞杆穿出液压腔架在每层拉板(31)上。

3、根据权利要求2所述的坐便器，其特征在于液压腔为“U”形，活塞设于“U”形液压腔的两侧管中，其两活塞杆固定架接一拉板的两侧，两活塞的设置使该“U”形液压腔被分隔成三个独立的腔体，每个腔体都设有一与转阀组(5)相应操纵孔相连的液压孔。

4、根据权利要求1所述的坐便器，其特征在于操纵机构包括与供水管路连通的二位四通换向阀(3)，作为动力源的液压缸(4)，其中二位四通换向阀(3)的主阀孔(3B)与供水管路相连，一回水孔(3C)连入坐便池清洗孔(10)，另两换向孔(3C、3D)分别与液压缸(4)的上缸腔(41)、下缸腔(42)连通；液压缸的活塞杆上部为一齿条(43a)，转阀阀芯(59)位于阀体(58)外一端设有与该齿条(43a)啮合传动的齿轮(43b)。

5、根据权利要求1所述的坐便器，其特征在于操纵机构包括作为动力源的电机和换向转阀组(5)，转阀阀芯(59)一端通过减速器与电机主轴传动联接，转阀组(5)的供水孔(52)与供水管路相连通。

6、根据权利要求4或5所述的坐便器，其特征在于转阀组(5)上还设有一组喷水控制阀，其结构是阀体(58)上通入阀芯(59)中部的阀腔设有同样通连液压缸下缸腔(42)或供水管路的供水孔(53)，阀芯(59)上同一径向角设有两与供水孔(53)相通的阀槽(51、57)，阀体(58)上与其供水孔(53)夹90°圆心角并可与阀芯两阀槽(51、57)同时相通、相阻断设有两喷液(51A、57A)，该两喷液口(51A、57A)分别与门控箱喷水孔(11)、坐便池上方的喷水孔(27)相通，即可由供水孔(53)分别经阀槽(51、57)和喷液口(51A、57A)至门控箱喷水孔(11)、坐便池喷水孔(27)组成两条冲洗通道。

7、根据权利要求6所述的坐便器，其特征在于转阀组(5)上还设有一组喷水控制阀，与门控箱喷水阀槽(51)所在圆周上夹圆心角180°位置设有二次冲洗阀槽(51′)。

8、根据权利要求4所述的坐便器，其特征在于二位四通换向阀(3)中设有一延时滑阀，该延时滑阀的结构是在二位四通换向阀手柄控制阀杆下部的阀腔(90)内、在主阀孔(3B)与该二位四通换向阀的进水腔(87)之间设有一自由滑阀阀芯(80)，该滑阀阀芯(80)下部的延时控制腔(90)通过微调阀通道(84)与主阀孔(3B)相通，手柄控制阀杆内设有贯通其上下的泄水孔(83)，滑阀阀芯(80)通过其下部的压缩弹簧(89)与二位四通换向阀的底部阀体弹性联接，贯通阀芯(80)上下其内部设有阀芯内腔，阀芯内腔设有一单向阀组，该单向阀组包括有：在阀芯内腔的上端孔处设有一阀塞(82)，下端孔处设有一单向球阀(88)及其阀座(85)，阀塞(82)与球阀(88)之间通过压缩弹簧(86)弹性联接，滑阀阀芯(80)下部的压缩弹簧89作用在阀座(85)上。

9、根据权利要求4所述的坐便器，其特征在于换向孔(3D)与下缸腔(42)之间设有一单向阀，该单向阀的阀体(44)主流道内设有一球阀(46)，该球阀(46)与主流道管接头(48)之间设有一压缩弹簧，球阀(46)两侧的主流道通过微调流道(45)连通，微调流道(45)中设有调整其单位流量的微调阀杆(49)。

Images