CN2505532Y - 一种自动调距(变矩)型坐便器 - Google Patents

Abstract

本实用新型包括坐便器主体(1)、水箱(3)、水封盘(2),它是在水封盘式坐便器的基础上进行了实质性改进,使其该型坐便器具有了真正的实用价值,它主要是在水封盘把柄一端增设了一个由配重物(7)和承载体(6)组成的可自动调距(变矩)的装置,从而实现本实用新型之目的:1.相对传统坐便器节水60%以上;2.隔气除臭效果显著;3.结构简单,安装、使用、维修极为方便;4.成本低。

Description

一种自动调距(变矩)型坐便器

本实用新型属于卫生洁具，特别涉及一种卫生间用的坐便器。

目前人们使用的坐便器，绝大部分都是采用虹吸原理的方式工作，为达节水之目的，前人均在此原理上做过不同程度的改进，但因存水弯主结构所致，这类坐便器阻耗大，所以节水并不理想。为更好的节水，有很多人试图用水封盘替代存水弯的方式来设计坐便器，但是，在这类坐便器中，由于结构的设计不合理，存在着许多致命性的缺憾，使得该型坐便器目前缺乏真正的实用价值，如中国专利号94241732型坐便器，它的主要缺点就是：对腔壁上孔的密封处理极不理想(它开孔的目的在于腔内水封盘开、关需腔外的拉杆控制)。由于拉杆在工作时受角度变化的影响，拉杆均有一定程度的错位，所以对这种间隙存在动态变化的孔来说，机械密封无法对该孔做到绝对的密封，从而导致臭气外窜。又如中国专利号96245901，它的主要缺点是：配重块所产生的负面影响得不到根本的解决，即在这类坐便器中，水封盘无法做到有效的开、关，特别是在冲水的过程中，仅当在刚开始冲水的时候，水封盘才能处于短暂的全开状态，随后便是半开或微开(原因在于：水的冲击力和水封盘中少量水所产生的力矩已无法克服配重块对水封盘所产生的负力矩，致使水封盘只能向关闭状态迅速回位)。由于便物(主要指大便和便纸等)流动性差，很难在短时间内排尽，所以在整个冲水的过程中，除大部分小便还可以通过溢流的方式流走外，其余部分便物却因水封盘全开时间太少而无法来得及排尽，从而造成便物滞留在水封盘中。由于配重块的负面影响，实际上，这类坐便器的阻耗比传统的存水弯型坐便器的阻耗还要大。为克服该类坐便器之不足，就只能加大排水量(目的是靠提高水的冲击力来打开水封盘)，这显然违背了坐便器节水的主要目的，所以这类坐便器根本不具有实用价值)。再如中国专利号01249995型坐便器，它的主要缺点又是：运动部件多，连接复杂，所以其受力的连接部件易坏，维修较多。为克服现有技术的不足，研究开发一种能真正高效节水高效除臭、安装维修方便、结构简单、使用寿命长的坐便器，将会受到用户极大的欢迎。

本实用新型的目的，就是在水封盘式坐便器的基础上进行实质性的改进，以彻底的解决该型坐便器存在的诸多不足，从而使得它具有真正的实用价值，以满足社会所需。

本实用新型是通过这样的方式来实现的；在水封盘式坐便器的基础上，在水封盘的把柄一端特设了一个自动调距(变矩)装置，即通过自动改变水封盘把柄端的有效力臂以相应的改变负力矩的大小，促使水封盘能根据需要而相应的有效开、关，从而达到降阻节水、除臭的主要目的。

为实现本发明目的，本实用新型主要采取了以下技术措施：

1.在水封盘把柄一端增设一个由配重物和承载体组成的可自动调距(变矩)的装置。如把配重物设计为球型，把把柄作为承载物设计成有一定倾度的圆筒，配重球放置在圆筒中。该技术措施的原理是这样工作的：当水封盘在平时关闭状态时，保证圆筒远端(端头)低于近端(靠水封盘一端)，配重球因重力作用会自动滚到远端停留，使得负力矩因力臂增长而增大，从而能有效关闭水封盘；在水封盘处于冲洗状态时，远端会因水封盘的打开上跷而高于近端，配重球此时会自动从远端滚到近端，使得负力矩的大小相应的小于正常冲水时冲洗水所产生的正力矩的大小，从而使得水封盘打开而有效排污。随着冲洗水流量的减少，正力矩最后会小于配重球在近端时的负力矩，促使水封盘自动回位到关闭状态，同时配重球也会相应的再次滚到远端，从而保证有效关闭水封盘。

2.根据材料要求及用户喜好的不同，该型坐便器可把水封盘的安装设计成明安装或暗安装。若水封盘的安装采用暗安装(即从污物入口处安装，当水封盘的挂钩往吊耳上挂时，不能直观，需靠手感安装)，水封盘的材料则需选用有一定弹性和硬度的材料，如塑料等。若水封盘采用明安装(即在坐便器后部的水密封安装孔处安装(现有技术)，安装时可直观)，水封盘则可任选材料，如塑料、不锈钢等。若采用的是暗安装法，则该型坐便器可以不需开设水密封安装孔。

3.对参数要求的不同，在水箱出水的流程间，可设一延时引水腔(现有技术)或不设延时引水腔。(若水封盘关闭要求相对早，即配重球在近端时产生的力矩较大，可不设，相反，应设一个延时引水腔。水封盘关闭早或晚主要由配重球在近端时产生的力矩大小决定，力矩大相对关闭早，这样从水箱流来的剩余水就可充分储满水封盘而起到有效水封的作用，但这样会使得在冲洗过程中水封盘的开度不太充分；相反，力矩小则相对关闭晚，但这样在冲洗时开度则更充分，建议其流程间设一延时引水腔更好)。

本实用新型具有以下优点：

1.由于改传统的固定的存水弯为可自由向下倾斜的水封盘；使得污物在排放过程中能迅速的直接的流入下水道；这样可大大节约冲水量。(存水弯坐便器的“V”字型结构决定了它在冲水的时候，不仅阻耗大用水量多，而且部分的污物会因反弹作用而“混”在后面的滞留水中，所以这种冲洗方式做不到真正的除臭，即水封水中仍有少量的“被反弹回来的残污”，除非用水量大。其反弹原因：存水弯的“V”字型结构造成排水缓慢，污物滞留反弹所致。耗水原因：1.水封水因静惯性作用，缓冲了来水的动能；2.存水弯的储水必须超过最高翻水点后才能够往下流动，举高所耗的能量大大的减弱了冲水的能量，使其排污能力大大减弱。为克服“举高”所带来的阻耗，有的存水弯型坐便器在其底部专门设置了一个助推流程，以补充举高能力，但效果并不明显，这相对本实用新型的“无阻”坐便器来说，其流程的设置不仅仅是多余，更是白浪费这部分水。)

2.自动调距(变矩)装置的采用，彻底解决了因水封盘开、关状态极不稳定所带来的致命性的问题，这为坐便器节水、除臭起到了关键性的作用，也使得该型坐便器具有了真正的实用价值。

3.自动调距(变矩)装置的采用，使得水封盘部件不再需要和外部部件(拉杆、水箱开关等)相连，从而使得该型坐便器的结构变得极为简单，运动部件也大为减少，故大大的增加了它的使用寿命并相应的方便了它的安装和维修。如水封盘、拉杆等与水箱开关直接相连的坐便器，容易出现的后果就是，当水箱开关的受力被人为的无意或有意的加大时，水封盘、拉杆等部件就极易被拉坏，所以维修较多。而本坐便器的受力仅水封盘一个部件才与外力相关(与水的冲击力相关，与人力无关)，由于水的最大冲击力相对其它外力(人力)以及水封盘自身所能承受的力(一般是该冲击力的几倍甚至十几倍)来说都很弱(即远远小于它的破坏强度)，所以基本上就不存在被损坏的问题，也就是说，本坐便器基本上不存在维修。

4.自动调距(变矩)装置的采用，使得水封盘无须和水箱开关直接相连，从而解决了带拉杆的水封盘型坐便器在水箱缺水时可能会因误开水箱开关而放掉水封盘的存水导致臭气外溢的严重问题。本坐便器仅当水封盘感应到水的冲击时才能打开，所以若水箱停水，则不会被打开。

5.传统坐便器为减小存水湾的阻耗以尽量节水，对材质和工艺要求都比较高，所以成本也相应较高。由于本坐便器采用直排的方式排污，其流程的阻耗特别小，所以对其材质和工艺要求都不高，成本自然大大降低。

本实用新型坐便器的具体结构由以下的实施例及其附图给出：

图1是本实用新型坐便器的一种结构主图(水封盘处于打开状态，带延时引水腔利水密封安装孔)；

图1是本实用新型坐便器的另一种结构主图(水封盘处于打开状态，不带延时引水腔和水密封安装孔)。

实施例：本实施例中的坐便器的主结构如图1、图2所示，包括：坐便器主体1、水箱3、水封盘8以及由配重球7和圆筒6组成的自动变矩装置。设水封盘8在储满水时的重量为G1，其重心到挂钩的水平距离为L1；设配重球的重量为G2，当配重球在远端时，设其重心到挂钩的水平距离为L2；当配重球在近端时，设其重心到挂钩的水平距离为L3。以上数据在设计时应满做下列要求：1.G2*L2＞G1*L1(目的在于：保证水封盘在关闭的时候能有效的关闭)；2.G2*L2＜(G1+F1)*L1(目的在于：保证在冲水的开始阶段，水封盘能自动打开。F1为冲水时的初冲击力。注：此时的配重球会因远端的上跷而相应的滚到近端)；3.(F2+G3)*L1＞G2*L3(目的在于：在水封盘的冲水过程中，使水封盘为有效打开状态，以利于排污。F2为冲水过程中冲洗水的冲击力；G3为冲水过程时水封盘中水的重量)；4.(F3+G3)*L1＜G2*L3(目的在于：在水封盘冲水快完的时候，使水封盘能有效的回位到关闭状态；F3为冲水快完的时候冲洗水对水封盘的冲击力；注：此时的配重球会因远端的下降而相应的滚到远端)。鉴于上述条件，本坐便器的主要参数可取为：G2约取400g；G1约取400g(该重量主要由水封盘尺寸所决定：水封盘直径约取10cm，高约取5cm)；L1约取6cm；＝L2约取8cm；L3约取3cm，当水封盘和园筒所产生力矩基本上可相互抵消时，对它们的影响可忽略不计，反之应考虑。(注：上述数据在设计时可根据产品要求的不同作相应的调整，如在冲洗时要求水封盘开度大些，L3的数据可取小些，相反，可大取；又如：当L3的数据取得太小造成水封盘关闭较晚，以致于关闭后剩于水无法完全储满水封盘的时候，就需设延时引水腔2。另外，由于F1、F2、F3、G3为动态变化的数据，较难计算，但在实际应用中，这些数据没必要求出，所以解决它的最好办法便是通过实际的操作加以调整来保证其正常工作，如：对L3可设计成多个可调的档位5(如在L3＝2.5cm、3.0cm、3.5cm等处各设一档位)，当水封盘开度需大些时，可把L3调到较小的档位，反之为较大档位。又如对配重物在远端时力矩大小的要求，同样可以采取设多档位的方法来处理，即当力矩较大致使水封盘的开启较困难时，可相对调小档位5；当力矩较小致使水封盘的关闭不太稳定时，可相对调大档位)。根据该调距(变矩)原理，只要方便配重物自由滚动或滑动，配重物也可设计成其它的形状，如圆柱体、椭圆体等，其承载物也应设成相匹配的形状。为方便安装、维修，承载物上部还应设一个方便配重物装卸的装卸盖。为保证水封盘工作稳定，挂钩可设成宽面。吊耳可设在污物入口的外围(即水封盘在关闭状态时，吊耳也在水封盘内)。为确保配重球能有效滚动，配重球向远、近端相互滚动时的倾度应设计成大致一样，如水封盘开度设为50度，它们的倾度则大致设为25(50/2)度较好。若水封盘采用明安装，并同时采用了延时引水腔，则可以让延时引水腔的水经由安装孔4再到水封盘。若没采用延时引水腔，则需单独在水箱出水的流程上开设一个引水孔到安装孔4，以确保安装孔不会因水干而有效水封(实际上，由于静态的水密封安装孔外围所储的水在坐便器内部，所以基本上不存在水被蒸发的问题，所以它几乎不耗水)。若水封盘采用暗安装，由于水封盘直径略大于污物入口的直径，所以水封盘可选有一定弹性和硬度的材料，如塑料，以保证水封盘略变形后便能通过污物入口而顺利安装，为方便装卸，可在水封盘中设一个流线型的装卸扣。

Claims (3)

1.一种自动调距(变矩)型坐便器，包括：坐便器主体(1)、水箱(3)、水封盘(8)，其特征在于在所述水封盘上设有一个可自动调距(变矩)的装置。

2.根据权利要求1所述的自动调距(变矩)型坐便器，其特征在于所述自动调距(变矩)装置由配重物和承载体组成。

3.根据权利要求2所述的自动调距(变矩)型坐便器，其特征在于所述配重物的形状为球体、圆柱体或椭圆体等；所述承载体与配重物相匹配。