馬桶衝水裝置和衝水程序的製作方法
2023-04-23 10:07:41 1
專利名稱：馬桶衝水裝置和衝水程序的製作方法
技術領域：
本發明涉及衛生潔具，例如馬桶。特別地，本發明涉及用於馬桶的衝水裝置和衝水程序。
背景技術：
傳統的馬桶使用單一的機械式衝水程序，以將汙物從馬桶的桶體排出，對馬桶進行衝洗，並有可能對水箱再次注水。簡單的機械構件(例如，重力操作的擋板閥和浮體控制的進水閥)通常用於控制水經過桶體的流動以及對水箱的注水。使用此類簡單的機械式衝水裝置的缺點是，在少量汙物的情況下造成水的浪費，以及在大量汙物的情況下對桶體不充分或不穩定的衝洗。人們已經對傳統的馬桶不斷地作出了很多修改和改進。例如，已經設計出一些帶有可電動控制的衝水、衝洗和注水構件的馬桶，例如參見美國專利5，548, 850和6，332，229。這些專利還公開了帶有交替衝水程序的馬桶。並且已經使用噴射構件實現了更加有力的衝洗行為，例如美國專利2，715，228所公開的。然而到目前為止，傳統馬桶的衝水控制構件和程序在汙物量變化的情況下經常不足以獲得高效且充分的衝水。由此，對帶有先進的衝水裝置和程序的馬桶存在著需求，以更好地解決現有馬桶的問題。
發明內容
在一個方面，本發明提供了一種馬桶，其具有帶桶體出口的桶體和帶邊沿出口的邊沿。衝水閥操作為控制經過所述桶體出口的流動。邊沿供水閥操作為控制進入桶體邊沿的流動。所述馬桶在衝水程序過程中經過所述桶體衝水，在所述衝水程序中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥均打開和關閉兩次，第一次在預衝洗循環過程中而下一次在衝洗循環過程中。所述邊沿供水閥和所述衝水閥在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止時關閉，並在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止之間打開。在另一方面，本發明提供了所述的馬桶，其能夠選擇性地在第一衝水程序和第二衝水程序中操作。所述第一衝水程序包括一預衝洗循環，通過將所述邊沿供水閥和所述衝水閥打開和關閉一次，所述馬桶在所述預衝洗循環中使水衝過所述桶體。所述第二衝水程序包括所述預衝洗循環及一衝洗循環，在所述第二衝水程序中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥均打開和關閉兩次，第一次在預衝洗循環過程中而下一次在衝洗循環過程中。在又一方面，本發明提供了用於馬桶的衝水程序，其包括為同一衝水事件啟動預衝洗循環並且接下來啟動衝洗循環。所述預衝洗循環包括打開所述供水閥，以使水流向所述邊沿並使水經過所述邊沿出口進入所述桶體；打開所述衝水閥，以使所述桶體經過所述桶體出口排空；以及關閉所述衝水閥。所述衝洗循環包括打開所述供水閥，以使水流向所述邊沿並使水經過所述邊沿出口到達所述桶體；打開所述衝水閥，以使所述桶體經過所述桶體出口排空；以及關閉所述衝水閥和所述供水閥。為提高衝水性能，所述衝水程序，特別是所述衝洗循環可以進一步包括使用噴射器，以增加衝洗水進入所述桶體的流速。另外，馬桶可以包括電子控制器，其控制所述衝水閥和所述邊沿供水閥的打開和關閉操作。除了邊沿供水，所述電子控制器能夠控制容器供水裝置(例如馬桶水箱)的注水和從容器供水裝置的輸出流量。此外，水位傳感器(例如，安裝在桶體和/或供水容器中)能夠連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送桶體水位輸入信號和容器水位輸入信號，並由此控制桶體和容器中的注水水位。 由此，本發明提供了先進的電子控制的馬桶，其提供了改進的衝水。為了在少量汙物的情況下節水，所述馬桶能夠以快或短的衝水模式工作，其中桶體簡單地由來自桶體邊沿的水衝洗。對於較多汙物的情況，用戶能夠選擇長衝洗模式或二重衝洗模式，其中桶體利用來自邊沿的水預衝洗以排出汙物，並且接著再次衝洗，這次利用可以由噴射器輔助的邊沿的水。為此，電子控制器在預衝洗循環過程中將邊沿供水閥和桶體衝水閥打開和關閉一次，而在常規的衝洗循環過程中進行第二次打開和關閉。由此，在單個衝水事件過程中完全打開和關閉這些閥兩次。可以設置附加的電子控制器和傳感器，以進一步使衝水操作自動化並對衝水操作進行管理。本發明上述及其他的優點將從下文的描述中顯現出來。在描述中參照了附圖，附圖構成描述的一部分，並且在附圖中通過示例的方式示出了本發明的優選實施例。
圖I是根據本發明的馬桶的立體圖，其中馬桶的蓋子被放下；圖2是圖I的馬桶的立體圖，其中馬桶的蓋子被掀起；圖3是馬桶的側視圖，其中以虛線示出了桶體、排汙通道和管件；圖4是馬桶沿圖I的線4-4的側面剖視圖；圖5是馬桶沿圖I的線5-5的側面剖視圖；圖6是圖I的馬桶的一些內部管件的前下左視圖；圖7是圖I的馬桶的管道的簡化示意圖；圖8是用於圖I的馬桶的長衝水程序的流程圖；以及圖9是用於圖I的馬桶的短衝水程序的流程圖。
具體實施例方式現在參照圖I至圖5，示出了設置為具有兩個衝水程序的馬桶10。儘管衝水程序的細節將在下文詳細描述，然而首先對馬桶10的構件及其連接作一概述，以提供用於衝水程序的結構環境。儘管示出了兩體式模塊化構造，然而應當理解，馬桶10不必是模塊化的設計並且可以是更加常規的馬桶裝置。據此，模塊化的裝置只是可以使用下述衝水程序的馬桶的一個不例。最佳地如圖I和圖2所示，馬桶10包括前方的盆體12和後方的背箱部14。在示出的實施例中，馬桶10設計為模塊化的裝置，通常來說，其後方的背箱部14支撐和/或容納馬桶10的很多功能性構件，而前方的盆體12是多種可能的前側附接裝置之一，其適於連接至後方的背箱部14。由於可以製造不同的前側附接裝置，因此馬桶10可以呈現多種外觀(使用單一的後方的背箱部14)。此外，後方的背箱部14可構造為容納多種構件，這些構件為馬桶提供輔助功能，例如衝洗器棒(bidet wand)、自動座和/或蓋子升起機構、空氣循環功能、音樂配件等。前方的盆體12包括桶體16，從位於所述桶體16頂部的桶體邊沿18延伸至靠近桶體16底部的桶體開口 20。桶體邊沿18包括通道22 (最佳地如圖4所示)，所述通道22選擇性地接納水，所接納的水可以接著在衝水程序中經由桶體邊沿18的下側中的孔或邊沿開口進入桶體16。桶體開口 20可以通過衝水閥26 (位於桶體開口 20和排汙通道24之間)與排汙通道24選擇性地連通。衝水閥26由控制板28 (例如控制器或電動控制，並且示意性地如圖7所示)以機電方式控制，所述控制板28位於馬桶10後方的背箱部14中。該控制板28電連接至馬達30，所述馬達30經由聯動裝置32 (例如帶或鏈)機械連接至衝水閥26。當馬達30驅動聯動裝置32時,衝水閥26可以從打開位置啟動至關閉位置或者相反。在圖3和圖4所示的關閉位置，衝水閥26的弓形表面34形成關於桶體16底部的桶體開口 20的密封，使得位於桶體16中的任何水和汙物大體保持在桶體16中。接著，在打開位置(未示出)，衝水閥26從關閉位置可旋轉地啟動，以消除桶體16和排汙通道24之間的密封，使得桶體16的內容物能夠從桶體16進入排汙通道24 (例如，在衝水操作過程中)。儘管示出的是可旋轉的衝水閥26，其他類型的閥也可以用於選擇性地使得桶體16與排汙通道24流體連通。排汙通道24是管狀的通道，其在桶體16下方並且向後以斜著的S形從桶體開口20蜿蜒至排汙通道的端部36，所述端部36連接至地板中的開口，所述開口連接至汙水管線(未示出)或類似裝置。排汙通道24的幾何形狀使得排汙通道24靠近衝水閥26的第一支段38向下延伸至一凹陷處40，排汙通道24的第二支段42從所述凹陷處40向上延伸至一堰(weir) 44，而排汙通道24的第三支段46從所述堰44向下延伸，以連接至地板中的所述開口。為防止截留的下水道氣體從汙水管線漏到桶體16 (以及馬桶10周圍的空氣)中，水將被留在凹陷處40和堰44之間的空間中，以在排汙通道24中形成水密封。水位傳感器48 (示意性地如圖7所示)也可以連接至桶體16，以探測桶體16中的水位。水位傳感器48可以電連接至控制板28，以經由信號指示桶體16中的水的當前狀態(例如，桶體16中的水位)。水位傳感器48可以用於探測桶體16中的水位，並且可以用於在衝水程序中、注水步驟過程中，或者在排汙通道24或類似裝置中的堵塞物阻止水從桶體16排空的情況下停止向桶體16供應水。現在進一步參照圖5、圖6和圖7，後方的背箱部14支撐並容納用於執行衝水程序的管道。在源頭處開始，供水裝置50 (示意性地如圖7所示)向其他管件提供水。供水裝置50經由入口管線52與馬桶10連接，入口管線52從馬桶10後方的背箱部14的後面接 入。入口管線52連接至電磁閥54。電磁閥54可以由控制板28進行電動控制，以選擇性地使入口管線52經由水箱注水管線58 (即注水器)與水箱56流體連通，或者經由邊沿管線60與桶體邊沿18流體連通。邊沿管線60與桶體邊沿18在邊沿管線60的端部68經由插入式連接(spud connection)或類似裝置流體連通。儘管圖3至圖6示出了單個電磁閥54，然而如圖7示意性所示，也可以使用獨立的邊沿供水閥54a和注水閥54b。顯然，水箱56 (或者供水容器)也與邊沿管線60經由噴射管線62連通，噴射管路62連接至邊沿管線60，以形成噴射器64。當水從水箱56對正在經由邊沿管線60提供的水進行補充時，該噴射器64可以輔助向邊沿18提供特別強的水流。另外，浮控開關66可以位於水箱56中。當水箱56中的水位超過預定的閾值水平時，通常引起浮控開關66的一部分在水箱56中上升，浮控開關66的一部分的這種位移可以引起截止閥的關閉(可能通過浮控開關66和所述截止閥之間直接的機械連接，或者通過向操作截止閥的控制板28發送電信號)，截止閥暫時關閉來自其他管件的供水50。參照圖7，可以概述控制板28向多個構件的連接。關於桶體16，控制板28可以電連接至水位傳感器48以及控制衝水閥26的打開或關閉狀態的馬達30。關於後方的背箱 部14中的管件，控制板28電連接至電磁閥54(在圖7中示出為單獨的邊沿供水閥54a和注水閥54b)，電磁閥54控制從供水裝置50進入水箱56和進入邊沿18的水流。另外，控制板28可以經由浮控開關66接收水箱56中的水位狀態的情況。儘管前面沒有說明，控制板28還電連接至短衝水按鈕70和長衝水按鈕72。當然，這些可以是多種類型的控制器、開關、按鈕或類似裝置中的任意，而不只是按鈕。短衝水按鈕70和長衝水按鈕72可以用於啟動短衝水程序或長衝水程序，現在對此進行描述。現在參照圖8，示出了長衝水程序800。根據步驟802，長衝水程序800在長衝水按鈕72被按下時開始。一旦控制板28探測到長衝水按鈕72的操作，控制板28指示多個構件執行桶體16的預衝洗、衝洗和注水。根據步驟804，預衝洗循環以控制板28指示邊沿供水閥54a打開並且接著關閉而開始，以對桶體16進行預衝洗。該預衝洗循環可以去除碎片，例如，粘在桶體16在注水管線上方的壁上的衛生紙。只有少量的水將會用於執行桶體16的預衝洗。接著根據步驟806，衝水閥26打開，以從桶體16去除汙物，此時邊沿供水閥54a保持關閉。這是短暫的、經濟的用水步驟，其從桶體16去除了汙物。接著根據步驟808，衝水閥26關閉，以密封桶體16的桶體開口 20。一旦預衝洗循環完成，則衝洗循環開始。在衝水閥26關閉後，邊沿供水閥54a打開(根據步驟810)，以啟動桶體衝洗循環。在足量的水已經被引入桶體16後，衝水閥26打開(根據步驟812)，以在衝洗循環過程中將積累的水從桶體16排出。儘管衝水閥26是打開的，然而水可以繼續被供應至邊沿18以衝洗桶體16。在一段時間後，衝水閥26關閉(根據步驟814)以密封桶體16，並且邊沿供水閥54a關閉(根據步驟816)以終止桶體清洗循環。顯然，儘管邊沿供水閥54a是打開的並且其經由邊沿管線60向邊沿18供水(在預清洗循環或清洗循環過程中)，然而噴射器64可以用於增加水被供應至邊沿18的速率。由於從水箱56經由噴射管線62引至邊沿管線60的水增加了衝洗水進入桶體邊沿18的速率，因此水被更快地供應並且其方式對於衝洗桶體16更加的有效和經濟。在更高的流速下，能夠更快地進行更好的桶體清洗，並且比沒有噴射器衝水機構使用更少的水。在桶體清洗循環完成後，則注水循環開始對桶體16重新注水，用於馬桶10的再次使用。在注水循環過程中，注水閥54b是打開的並且接著關閉(根據步驟818)，以向水箱56供水(水可能已經在預清洗和清洗循環過程中部分或完全減少)並且對桶體16重新注水。注水閥54b在桶體16和水箱56重新注滿前保持打開。桶體16和水箱56中的水位的確定可以分別由水位傳感器48和浮控開關66確定。當然，對於桶體重新注水的停止條件可能基於水位傳感器48和浮控開關66中的一個或兩個，或者可以基於一些其他的傳感器或定時機制。應當理解，在注水循環中，邊沿供水閥54a可以關閉，由此，水進入桶體16的流速可以比預清洗和/或清洗循環更低。當然，根據特定的管道結構，使用附加的桶體注水閥或者通過使用邊沿供水閥54a(單獨地或者與注水閥54b結合)可以實現桶體重新注水。參照圖9，示出了短衝水程序900，其通常可以用於從桶體16清除輕的或少量的汙物，例如尿或少量的衛生紙。根據步驟902，在按下短衝水按鈕70時，短衝水程序900開始。首先發生預清洗循環，其中邊沿供水閥54a打開並且接著關閉(根據步驟904)，以向邊沿18供應少量的水並且從桶體16的壁清除任意汙物或碎片。接著，衝水閥26打開，以從桶體 16經由排汙通道24去除水和汙物(根據步驟906)。在從桶體16去除了水和汙物後，衝水閥26關閉(根據步驟908)。注水閥54b接著打開和關閉，以在桶體16和水箱56中重新注水(根據步驟910)。當然，如上所述，可以通過打開注水閥54b，或者通過打開一個或多個其他的閥來進行重新注水的步驟，以對水箱56和桶體16注水。由此，公開了能夠執行兩個衝水程序的馬桶。這兩個衝水程序中較長的設計為從桶體去除固體汙物或類似物。這兩個衝水程序中較短的設計為從桶體去除輕的汙物或類似物。考慮到節水的益處，這些衝水程序旨在使用適宜的水量來完成即將到來的任務。此外，這些衝水程序可以使用預清洗循環，預清洗循環有助於更加經濟地使用衝水程序的水。與傳統的衝水循環(其可以使水經由邊沿連續供應至桶體，而水從桶體開口連續排出)相比，邊沿供水閥54a可以打開和關閉，以提供最初的水量，從而對壁進行預衝洗，並且接著在桶體已經排空後再次打開。通過在預清洗循環和接下來的清洗循環之間關閉邊沿供水閥，在衝水循環中使用的水量得以減少。儘管已經示出了本發明具體的實施例，然而落在本發明的廣度和範圍內的多種變型對於本領域技術人員將是顯而易見的。例如，一個或多個噴射裝置可以幫助從桶體排出水和汙物。由此，應當根據下述權利要求來理解本發明的全部範圍。工業應用件本發明公開了一種衛生潔具，例如馬桶，其具有先進的衝水控制裝置和程序，提供了經濟的用水和對桶體充分的衝洗。
權利要求
1.一種馬桶，包括 桶體，其具有桶體出口和帶有邊沿出口的邊沿； 能夠操作為控制經過所述桶體出口的流動的衝水閥；以及 能夠操作為控制進入桶體邊沿的流動的邊沿供水閥； 其中所述馬桶在衝水程序過程中經過所述桶體衝水，在所述衝水程序中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥均打開和關閉兩次，第一次在預衝洗循環過程中而下一次在衝洗循環過程中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止時關閉，並在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止之間打開。
2.根據權利要求I所述的馬桶，其中所述衝洗循環包括使衝洗水從所述邊沿出口和從一噴射器流入所述桶體。
3.根據權利要求I所述的馬桶，進一步包括電子控制器，並且其中所述衝水閥和所述邊沿供水閥由所述電子控制器操作，以便打開和關閉。
4.根據權利要求3所述的馬桶，進一步包括供水容器，所述供水容器具有能夠由所述電子控制器操作的注水器。
5.根據權利要求4所述的馬桶，進一步包括水位傳感器，所述水位傳感器安裝在所述桶體中並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送桶體水位輸入信號。
6.根據權利要求5所述的馬桶，進一步包括供水傳感器，所述供水傳感器安裝在所述供水容器處並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送容器水位輸入信號。
7.—種馬桶,包括 桶體，其具有桶體出口和帶有邊沿出口的邊沿； 能夠操作為控制經過所述桶體出口的流動的衝水閥；以及 能夠操作為控制進入桶體邊沿的流動的邊沿供水閥； 其中所述馬桶能夠選擇性地在第一衝水程序和第二衝水程序中操作，其中所述第一衝水程序包括一預衝洗循環，通過將所述邊沿供水閥和所述衝水閥打開和關閉一次，所述馬桶在所述預衝洗循環中使水衝過所述桶體，並且其中所述第二衝水程序包括所述預衝洗循環及一衝洗循環，在所述第二衝水程序中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥均打開和關閉兩次，第一次在預衝洗循環過程中而下一次在衝洗循環過程中，所述邊沿供水閥和所述衝水閥在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止時關閉，並在所述預衝洗循環和衝洗循環的開始和終止之間打開。
8.根據權利要求7所述的馬桶，其中所述衝洗循環包括使衝洗水從所述邊沿出口和從一噴射器流入所述桶體。
9.根據權利要求7所述的馬桶，進一步包括電子控制器，並且其中所述衝水閥和所述邊沿供水閥由所述電子控制器操作，以便打開和關閉。
10.根據權利要求9所述的馬桶，進一步包括供水容器，所述供水容器具有能夠由所述電子控制器操作的注水器。
11.根據權利要求10所述的馬桶，進一步包括水位傳感器，所述水位傳感器安裝在所述桶體中並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送桶體水位輸入信號。
12.根據權利要求11所述的馬桶，進一步包括供水傳感器，所述供水傳感器安裝在所述供水容器處並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送容器水位輸入信號。
13.一種用於馬桶的衝水程序，所述馬桶具有帶桶體出口的桶體和供水閥，所述桶體出口能夠由衝水閥封閉，所述供水閥用於控制流向具有邊沿出口的邊沿的水流，所述邊沿出口與所述桶體連通，所述衝水程序包括 啟動預衝洗循環，包括 打開所述供水閥，以使水流向所述邊沿並使水經過所述邊沿出口進入所述桶體； 打開所述衝水閥，以使所述桶體經過所述桶體出口排空； 關閉所述衝水閥； 啟動衝洗循環，包括 打開所述供水閥，以使水流向所述邊沿並使水經過所述邊沿出口進入所述桶體； 打開所述衝水閥，以使所述桶體經過所述桶體出口排空； 關閉所述衝水閥；以及 關閉所述供水閥。
14.根據權利要求13所述的衝水程序，其中所述衝洗循環進一步包括使水經過噴射器進入所述桶體。
15.根據權利要求13所述的衝水程序，其中所述馬桶包括電子控制器，並且其中所述衝水閥和所述邊沿供水閥由所述電子控制器操作，以便打開和關閉。
16.根據權利要求15所述的衝水程序，進一步包括供水容器，所述供水容器具有能夠由所述電子控制器操作的注水器。
17.根據權利要求16所述的衝水程序，進一步包括水位傳感器，所述水位傳感器安裝在所述桶體中並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送桶體水位輸入信號。
18.根據權利要求17所述的衝水程序，進一步包括供水傳感器，所述供水傳感器安裝在所述供水容器處並連接至所述電子控制器，用於向所述電子控制器發送容器水位輸入信號。
全文摘要
本發明公開了一種馬桶(10)，其具有能夠以用戶可選擇的短衝水程序或長衝水程序操作的電子衝水裝置。所述長衝水程序包括預衝洗循環和衝洗循環，其中供水閥(54)和衝水閥(26)均打開和關閉兩次，它們的第一次打開和關閉均在所述預衝洗循環過程中，而另一次在接下來的衝洗循環過程中。邊沿供水閥和衝水閥在預衝洗循環和衝洗循環過程中是打開的，而在每個循環的開始和終止時是關閉的。電子控制器(28)控制閥以及供水控制構件的操作。還可以包括水位傳感器(48、66)，以向控制器提供反饋，例如防止溢出的狀況。
文檔編號E03D5/10GK102713095SQ201080060019
公開日2012年10月3日 申請日期2010年11月10日 優先權日2009年11月17日
發明者B·馬羅茨, J·施陶貝爾, P·W·登青 申請人:科勒公司