液力翻轉閥式節水座便器的製作方法

2023-05-02 12:19:36 1

專利名稱：液力翻轉閥式節水座便器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於衛生間用的座便器；特別是一種採用流體轉動與控制 技術實施的液力翻轉閥式節水座便器。
背景技術：
近年來隨著國民生活水平的日益提高，城鎮化生活人口急劇增加，城 鎮市政建設壓力也隨之加劇。城鎮能源消耗量每年以兩位數比值增長，在這種發展嚴峻形 勢下，許多大、中型城市的供水、供電、燃氣、交通及排放處理等基礎設施頻頻告急。局部地 區人民生產生活已經亮出紅燈，形勢逼人。所以節能、環保的課題已刻不容緩地擺在每個國 民面前。現就城鎮日常生活中的用水來講，每人每日用水量主要是飲食與清潔。飲食用水 量平均1.5 2升/人/日，而清潔用水是飲食用水量的幾十倍。人們每日大小便衝洗用 水量佔有非常大的比重。目前我國城鎮人口絕大多數用的座便器，每次衝洗用水量平均在 3 6升，每日人均用於衝洗便池的水量約20升。按百萬人口城市計算，每天用於衝洗便池 的水將在2萬噸，每年730萬噸水，再則，城市汙水排放與處理也必將與之相適應，所發生的 間接成本也非常驚人。所以開發與採用節水型座便器，以降低耗水量，最大限度地節省水資 源，具有極大的社會效益與經濟效益，具有深遠的意義。本人是液壓機械方面的工程設計人員，從事液壓機械設計數十年，取得了包括國 家實用新型專利在內的創造性設計數項，均得到社會的認可。近年來通過不斷探索與研究， 發現城市居住人口日常用的座便器，可利用流體轉動與控制技術以達到衝洗便池及節水的 共同目的。實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於提供一種節水顯著的液力翻 轉閥式節水座便器。本實用新型解決上述技術問題採取的技術方案如下一種液力翻轉閥式節水座便 器，包括座便器主體，環形座墊與蓋板，進水管，出水管；其特徵在於它還包括液壓缸，排 汙閥，控制閥，座便器主體排汙口處設有排汙閥容腔；液壓缸缸體固定在座便器主體外面， 液壓缸活塞杆端絞鏈式連接有撥叉；排汙閥包括排汙閥芯與排汙閥體，排汙閥體安裝於排 汙閥容腔，排汙閥芯安裝於排汙閥體內，排汙閥將座便器主體排汙口與排汙管道相連接，排 汙閥芯端部設有方軸，方軸上固定安裝有曲柄，曲柄一端固定復位彈簧，另一端與撥叉接觸 式連接；座便器主體外面固定有限位板，限位板與撥叉滑移接觸式連接；控制閥安裝在進 水管與出水管管路上。控制閥用於控制液壓缸的運動軌跡，進而完成衝洗便池的功能。排汙閥芯設有與排汙閥芯相貫的閥芯排管，排汙閥體徑向設有一個閥體通孔，閥 芯排管的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排汙口，閥體通孔同向固定安裝對接 在排汙管道口。因液壓缸活塞杆端絞鏈式連接著撥叉，曲柄一端與撥叉接觸式連接，控制閥控制 液壓缸，當開啟控制閥，在壓力水的作用下液壓缸活塞杆端進行往復直線運動時，安裝在液 壓缸活塞杆端的撥叉推動曲柄相對軸心作旋轉運動，因排汙閥芯端部設有方軸，固定在方 軸上的曲柄使排汙閥芯實現開啟與閉合，即閥芯排管管口與閥體通孔的重合或相悖。液壓缸活塞杆在壓力水的作用下運動的同時，液壓缸無杆容腔的出水口形成一定壓力水，經出 水管排入座便器主體設有的環形噴水口，衝洗便池。通常座便器用水只是完成了水的衝洗功能，而未利用具有一定壓力和可控制的液 體流動同時也是一種動力能量的功能。本實用新型採用自來水作為液壓缸動力，驅動座便 器排汙口的排汙閥機械裝置，使之在人為和機械的控制下進行排汙閥的開啟與閉合，從而 達到糞便傾倒和衝洗便池共同目的，用極少量的水將糞便衝入下水道的功能。本實用新型改變了傳 水道封堵濁氣一放少量預留水，備下次使用的工作過程功能。本實用新型能夠實現增壓定量排水，通過試驗每次用水量只有1. 75升，並且用水 量的控制非常精確，同現階段座便器相比，節水60% 75%，本實用新型結構簡單、易操 作、易維護、易清洗，能適用於不同水壓的實用要求，造價低廉，經濟實用，普及性強；具有良 好的經濟效益和巨大的社會效益。


圖1是本實用新型的主體結構示意圖，圖2是本實用新型的主體結構的側面剖視圖，圖3是本實用新型的主體結構的正面剖視圖，圖4a至圖4f是液壓杆伸出尺寸與排汙閥芯旋轉位置的對應關係圖，圖5本實用新型的液壓原理圖。圖中1_座便器主體，101-排汙閥容腔，102-座便器底座，2-液壓缸，201-液壓缸 缸體，202-液壓缸活塞杆，203-有杆容腔，204-無杆容腔，3-控制閥，4-撥叉，401-固定轉 輪，5-定位靠板，6-液動曲柄，7-護蓋，8-復位彈簧，9-環形座墊，10-蓋板，11-排汙閥體， 12-排汙閥芯，121-方軸，122-閥芯排管，13-環形噴水口，14-手動曲柄，15-進水管，16-出 水管，17-排汙管道，18-密封填料。
具體實施方式
如圖1至圖3所示一種液力翻轉閥式節水座便器，包括座便器主 體1，環形座墊9與蓋板10，進水管15，出水管16 ；其特徵在於它還包括液壓缸2，排汙閥， 控制閥3，座便器主體1排汙口處設有排汙閥容腔101 ；液壓缸缸體201固定在座便器主體 1外側面水平位置，液壓缸活塞杆202端絞鏈式連接有撥叉4 ；排汙閥包括排汙閥芯12與排 汙閥體11，排汙閥體11安裝於排汙閥容腔101，排汙閥芯12安裝於排汙閥體11，排汙閥將 座便器主體排汙口與排汙管道17相連接，排汙閥芯12端部設有方軸121，方軸121上固定 安裝有液動曲柄6，液動曲柄6 —端固定復位彈簧8，復位彈簧8另一端固定於座便器底座 102，液動曲柄6另一端與撥叉4接觸式連接；座便器主體1外側面固定有限位板5，撥叉4 設有固定轉輪401，固定轉輪401與定位板5滑移接觸式連接，當液壓缸活塞杆202直線運 動時，固定轉輪401貼靠在定位板的下面進行滑動；定位板5與固定轉輪401的接觸面是凹 凸結構，凹凸結構能確定撥叉的適時旋轉角度，進而達到開啟、閉合排汙閥芯和液壓缸活塞 杆往復運動，適時排出水衝洗便池形成時間差，滿足使用要求。參見圖5 控制閥3安裝在 進水管15與出水管16管路上。排汙閥芯12固設有與排汙閥芯12相貫的閥芯排管122，排汙閥體11徑向設有一 個閥體通孔，閥芯排管122的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排汙口，閥體通 孔同向固定安裝對接在排汙管道17。當排汙閥芯12作士90°旋轉運動時，實現排汙閥體11徑向設有的閥體通孔與閥芯排管122管口的重合或相悖，即開啟或閉合。安裝時，要使開啟時，即排洩座便器主體中的汙物時，讓閥芯排管122與地面垂 直，可以利用重力作用儘快將汙物排入排汙管道。復位彈簧的作用是當排汙閥芯12在旋轉大於45°時，彈簧的推力將排汙閥芯快 速轉至90°，使排汙閥芯快速開啟，隨之糞便迅速進入排汙管道17，繼而液壓缸2排水，通 過環形噴水口 13衝洗便池。液壓缸2往復運動一次，即完成排汙閥芯12的開啟與閉合一 個周期。復位彈簧8機構還有助於排汙閥芯12實現快速閉合，使液壓缸2在排汙閥芯12 閉合後排出的水滯留在便池底部，為下次潤滑便池、稀釋糞便及利於衝洗做好準備。為了保證排汙閥芯12隨方軸121輕快地轉動，排汙閥芯12最好是空腔結構。為了在停水或利用洗衣服、洗菜等生活廢水衝洗座便器，在排汙閥芯12的另一端 裝有手動曲柄14。如需用生活廢水衝洗座便器，則先將撥叉4向側面翻轉後，人為操作手動 曲柄14開啟或閉合排汙閥芯12，進行衝洗。環形坐墊9和蓋板10的水平翻轉極限角度是110°，其功能是人在使用座使器時 翻轉方便穩定。為了保護排汙閥乾淨清潔，排汙閥體11兩端裝有護蓋7，護蓋7螺紋連接在排汙閥 體11兩端。為了強化密封和定位效果，在排汙閥體11與排汙閥容腔101之間裝有密封填料 18。液壓缸活塞杆202在壓力水的作用下實現直線運動，杆端撥叉4驅動液動曲柄6 進行向心旋轉運動。液壓缸2在控制閥3的操作下實現排汙閥體11開啟、閉合以及液體流 動方向的轉換。如圖5所示控制閥3是商業途徑得到的旋動式三位四通液壓換向閥，旋動 式三位四通液壓換向閥的P 口與自來水進水管15連接，T 口與環形噴水口 13連接，A 口與 液壓缸的有杆容腔203連接，B 口與液壓缸的無杆容腔204連接。P 口為自來水進水壓力 口，T 口為排出口，T 口是非壓力口，A、B 口分別為液壓缸2進、出水口。無論液壓缸活塞杆 202向前後任何一個方向運動，無杆容腔204和有杆容腔203的排水必將通過控制閥3流 入環形噴水口 13，進入便池實現衝洗糞便的功能。其原理在於旋動式三位四通液壓換向閥 閥芯在中位，即ο位時，換向閥為關閉狀態，即四個管路不通；如廁後，當人為旋動換向閥手 柄，換向閥閥芯換至右邊，即a位時，P 口與A 口相通，T 口與B 口相通，液壓缸有杆容腔從A 口進入的壓力水，使液壓缸活塞右移，液壓缸活塞杆縮回，B 口水排出通過換向閥經T 口排 入座便器主體；當液壓缸活塞杆縮回至極限，在限位板5機械限位的作用下，換向閥閥芯自 動換向至左邊，即b位時，P 口與B 口相通，T 口與A 口相通，液壓缸A 口進入的壓力水使液 壓缸活塞左移，液壓缸活塞杆伸出，A 口水排出通過換向閥經T 口排入座便器；當液壓缸活 塞杆伸出至極限，在限位板機械限位的作用下換向閥閥芯自動換向至中位，即ο位，換向閥 關閉。一個衝洗周期完畢。圖4a至4f是液壓缸活塞杆202伸出尺寸與排汙閥芯12旋轉角度的對應關係示 意圖，圖4a至4f所示為一個衝洗便池全過程，圖中所標註液壓缸2桿端伸出或縮回距離與 排汙閥芯12旋轉角度運動過程的確定關係，以及復位彈簧8的作用力體現。定位靠板5固 定在座便器主體側面，與液壓缸2桿端行程軌跡平行，其作用是撥叉4在撥動排汙閥芯12 旋轉並適時調整撥叉4角度。
5[0030] 圖4a液壓缸活塞杆202完全伸出，液動曲柄6為0°，復位彈簧8釋放至極限， 即排汙閥芯12完全關閉；圖4b液壓缸活塞杆202回縮63. 5mm，此時液壓缸活塞杆202完 成50 %回程，液動曲柄6旋轉45°，復位彈簧8壓縮至極限，排汙閥芯12開啟50 %狀態； 圖4c液壓缸活塞杆202回縮95. 25mm,此時液壓缸活塞杆202完成75 %回程，液動曲柄6 旋轉90°，復位彈簧8釋放至極限，排汙閥芯12完全開啟狀態；液壓缸活塞杆202再回縮 31. 75mm，液壓缸活塞杆202完成100%回程；圖4d液壓缸活塞杆202伸出31. 75mm，此時液 壓缸活塞杆20 2完成25%進程，液動曲柄6與復位彈簧8與圖4c狀態相同，排汙閥芯12完 全開啟狀態；圖4e液壓缸活塞杆202伸出63. 5mm，此時液壓缸活塞杆202完成50%進程， 液動曲柄6旋轉-45°，復位彈簧8壓縮至極限，排汙閥芯12閉合50% ；圖4f液壓缸活塞 杆202伸出95. 25mm,液壓缸活塞杆202完成75%進程，液動曲柄6旋轉-90°，復位彈簧8 釋放至極限，排汙閥芯12完全關閉狀態；液壓缸活塞杆202再伸出31. 75mm ；液壓缸活塞杆 202完成100%回程。
權利要求一種液力翻轉閥式節水座便器，包括座便器主體，環形座墊與蓋板，進水管，出水管；其特徵在於它還包括液壓缸(2)，排汙閥，控制閥(3)，座便器主體(1)排汙口處設有排汙閥容腔(101)；液壓缸缸體(201)固定在座便器主體(1)外面，液壓缸活塞杆(202)端絞鏈式連接有撥叉(4)；排汙閥包括排汙閥芯(12)與排汙閥體(11)，排汙閥體(11)安裝於排汙閥容腔(101)，排汙閥芯(12)安裝於排汙閥體(11)內，排汙閥將座便器主體排汙口與排汙管道(17)相連接，排汙閥芯(12)端部設有方軸(121)，方軸(121)上固定安裝有液動曲柄(6)，液動曲柄(6)一端固定復位彈簧(8)，液動曲柄(6)另一端與撥叉(4)接觸式連接；座便器主體(1)外面固定有限位板(5)，限位板(5)與撥叉(4)滑移接觸式連接；控制閥(3)安裝在進水管(15)與出水管(16)管路上。
2.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於排汙閥芯(12)固 定裝有與排汙閥芯(12)相貫的閥芯排管(122)，排汙閥體(11)徑向設有一個通孔，閥芯排 管(122)的管口與閥體通孔同一中心安裝在座便器主體排汙口，閥體通孔同向對接安裝在 排汙管道(17)。
3.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於撥叉(4)設有固 定轉輪(401)，固定轉輪(401)與定位板(5)滑移接觸式連接，定位板(5)的接觸面是凹凸結構。
4.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於控制閥(3)是旋 動式三位四通液壓換向閥，旋動式三位四通液壓換向閥的P 口與自來水進水管(15)連接， T 口與環形噴水口(13)連接，A 口與液壓缸的有杆容腔(203)連接，B 口與液壓缸的無杆容 腔(204)連接。
5.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於排汙閥體(11)兩 端裝有護蓋(7)。
6.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於排汙閥芯(12)是 空腔結構。
7.如權利要求1所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於排汙閥芯(12)的 另一端裝有手動曲柄(14)。
8.如權利要求1至7任意一項所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於排 汙閥體(11)與排汙閥容腔(101)之間裝有密封填料(18)。
9.如權利要求8所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於液壓缸缸體(201) 固定在座便器主體(1)外面的左或右側面。
10.如權利要求9所述的一種液力翻轉閥式節水座便器，其特徵在於環形坐墊(9)和 蓋板(10)的水平翻轉極限角度是110°。
專利摘要本實用新型涉及一種液力翻轉閥式節水座便器，包括座便器主體，液壓缸，排汙閥，控制閥；液壓缸缸體固定在座便器主體外面，液壓缸活塞杆端絞鏈式連接有撥叉；排汙閥包括排汙閥芯與排汙閥體，排汙閥體安裝於排汙閥容腔，排汙閥芯安裝於排汙閥體，排汙閥將座便器主體排汙口與排汙管道相連接，排汙閥芯端部設有方軸，方軸上固定安裝有曲柄，曲柄一端固定復位彈簧，另一端與撥叉接觸式連接；座便器主體外面固定有限位板，限位板與撥叉接觸式連接；控制閥安裝在進水管與出水管路上。控制閥用於控制液壓缸的運動軌跡，進而完成衝洗便池的功能。它節水60％～75％，結構簡單、易操作、易維護、易清洗、造價低廉，具有良好的經濟效益和社會效益。
文檔編號E03D5/012GK201730176SQ201020200568
公開日2011年2月2日 申請日期2010年5月21日 優先權日2010年5月21日
發明者劉傑 申請人:劉傑;李建