抽水马桶及顶开式放水阀制造技术

一种抽水马桶包括马桶体（200）以及马桶水箱（300），所述马桶水箱（300）底部安装有顶开式放水阀（100）。该顶开式放水阀（100）包括设置于马桶水箱底部的放水管口（10）、阀盖（20）以及控制机构（30），所述控制机构（30）包括驱动动力机构（31）、连接该驱动动力机构（31）的传动机构（32）以及设置于所述阀盖（20）下方的顶杆（33），所述驱动动力机构（31）通过传动机构（32）控制顶杆（33）动作，以控制阀盖（20）的开合。本发明专利技术采用上述的技术方案，可以轻松控制放水阀，并且，动作准确，控制方便，也适合旧式马桶的改装。

Pumping toilet and top-opening drain valve

A toilet comprises a toilet body (200) and a toilet water tank (300). The bottom of the toilet water tank (300) is provided with a top-opening water release valve (100). The top-open drain valve (100) comprises a drain pipe outlet (10), a valve cover (20) and a control mechanism (30) arranged at the bottom of the toilet water tank. The control mechanism (30) comprises a driving power mechanism (31), a driving mechanism (32) connecting the driving power mechanism (31) and a top arranged below the valve cover (20). The driving power mechanism (31) controls the action of the ejector rod (33) through the transmission mechanism (32) to control the opening and closing of the valve cover (20). The invention adopts the above technical scheme, which can easily control the drain valve, and has accurate movement, convenient control, and is also suitable for the modification of the old toilet.

【技术实现步骤摘要】
抽水马桶及顶开式放水阀
本专利技术涉及卫浴设备，特别涉及马桶的结构设计。
技术介绍
现有技术中马桶冲水一般都是采用手动控制，这种手动控制模式不利于马桶的自动化控制，特别是对于具有水箱冲水的马桶，一般没有自动化控制的手段。
技术实现思路
本专利技术提供一种自动化控制的放水阀以及马桶，采用电动控制放水阀的技术，解决现有技术中水箱放水阀无法自动控制的技术问题。本专利技术为解决上述技术问题而设计的这种抽水马桶用的顶开式放水阀，该顶开式放水阀包括设置于马桶水箱底部的放水管口、用于覆盖该放水管口的阀盖以及用于控制该阀盖开合的控制机构，所述控制机构包括驱动动力机构、连接该驱动动力机构的传动机构以及设置于所述阀盖下方的顶杆，所述驱动动力机构通过传动机构控制顶杆动作，以控制阀盖的开合。所述顶杆为呈俯仰角运动的摆杆，所述顶杆设置于放水管口下方的放水管内。所述驱动动力机构为电磁铁，所述传动机构为将直线运动转换为旋转运动运动转换机构。所述顶杆包括杆件以及固定连接于杆件一端的转轴，传动机构为杠杆机构，包括连接所述驱动动力机构的传动杆以及两端分别连接所述传动杆和转轴的摆杆。所述顶杆包括杆件以及固定连接于杆件一端的转轴，传动机构为齿条齿轮传动机构，包括连接所述驱动动力机构的传动齿条以及与该传动齿条啮合并固定于所述转轴一端的齿轮。所述顶杆为呈上下直线运动的顶杆。所述传动机构为杠杆机构，包括连接所述驱动动力机构的传动杆以及两端分别铰接所述传动杆和顶杆的杠杆。所述驱动动力机构设置于所述放水管外。这种利用上述抽水马桶用的顶开式放水阀制作的抽水马桶，包括马桶体以及马桶水箱，所述马桶水箱底部安装有顶开式放水阀。本专利技术采用上述的技术方案，可以轻松控制放水阀，并且，动作准确，控制方便，也适合旧式马桶的改装。附图说明图1是本专利技术抽水马桶的剖视示意图。图2是本专利技术顶开式放水阀的示意图。图3是本专利技术顶开式放水阀机构力的分解示意图。具体实施方式结合上述附图说明本专利技术的具体实施例。由图1和图2中可知，本专利技术的抽水马桶，包括马桶体200以及马桶水箱300，所述马桶水箱300底部安装有顶开式放水阀100。抽水马桶用的顶开式放水阀，该顶开式放水阀100包括设置于马桶水箱底部的放水管口10、用于覆盖该放水管口10的阀盖20以及用于控制该阀盖20开合的控制机构30，其特征在于：所述控制机构30包括驱动动力机构31、连接该驱动动力机构31的传动机构32以及设置于所述阀盖20下方的顶杆33，所述驱动动力机构31通过传动机构32控制顶杆33动作，以控制阀盖20的开合。本专利技术中采用自动控制开合的放水阀，可以提高马桶的自动控制，实现马桶的智能化。而对于自动控制放水阀，一般有以下几种方式，其一，采用掀开式放水阀，由动力设备控制放水阀的掀开或落下，但这种控制方式要求控制装置装在水箱上面，影响美观，而且设置上也不好设计。第二，采用电磁铁直接控制放水口，这种方案，成本比较高，而且，结构复杂，放水管内通过面积大幅缩小，影响放水的顺畅，其三，采用控制阀盖转轴直接掀开，这种方案，需要动力装置的功率比较大，并且，转轴部分在水箱里面，需要在一定压力的情况下做密封，容易造成漏水。基于上述各种方案的弊端，显然都不是自动控制的最佳方案，因此，本专利中选择顶开式的放水阀，一方面顶杆及控制部分不需要设置在水箱内，不但可以扩大水箱容积，同时还有利于设备安全，另一方面，动作部件均不在水箱内，处于无压力状态，密封比较容易，是比较优选的方案。由图2中可知，所述顶杆33为呈俯仰角运动的摆杆，所述顶杆33设置于放水管口10下方的放水管11内。所述驱动动力机构31为电磁铁，所述传动机构32为将直线运动转换为旋转运动运动转换机构。本专利技术中选择电磁铁作为动力来源，主要是采用电机控制有以下问题，第一，目前工业或家用电器中，主要的动力设备是电机，也有少部分用电磁铁。电机的特点是连续转动，即使步进电机也是做间断性的连续转动动作。如果将水箱冲水阀从启开到关闭作为一个独立周期，那么第一个周期开启和关闭到第二个周期开启和关闭，这之间没有规律联系。因此要将电机用于开、闭冲水阀，首先要将电机的连续转动变为独立、间断的转动，需要配置辅助设备，且辅助设备的体积不小。对于人们日常用的马桶，即要安装电机又要安装辅助设备，显然不合适。第二，需要顶开压力作用下的放水阀，电机功率比较大，体积较大，第三，放水时需要瞬时速度，电机无法实现高速及准确控制，因此，本专利中选择电磁铁作为动力来源，动作快，而且，体积不大，利于小型化。电磁铁主要由线圈、铁心(静止的)和滑杆(也称为衔铁，其在电磁铁内往复运动)组成，当线圈通电时，产生磁场，滑杆在磁场磁力的作用下，发生位移，与铁心相吸闭合，这种闭合发生的位移，就形成了电磁铁行程。而电磁铁通电产生磁场，磁场产生的磁力，形成了电磁铁的拉力(或推力)。这种电磁铁叫推拉式电磁铁(或直线推拉电磁铁)。由于电磁铁的这种结构导致小型电磁铁的位移即行程较小，一般为1公分左右，推力也受到限制。用于需要力较小的设备上。那么我们水箱能否用电磁铁作为动力呢？我们在这方面做了大量工作。我们做了下面三项工作：一是分析冲水阀部件之间存在的力学关系。根据该力学关系和给定的条件，从理论上估算出在水箱5升水条件下，电磁铁需要给出多大的力才能顶起冲水盖。二是做模拟实验，检验这套机构可行性，实测水箱为5升水条件下，电磁铁实际给出了多少力，顶起冲水盖。三是做模拟实验，实测我们实验选定的电磁铁在这种结构下的最大负载。这三项实验工作过程及结果如下：一、冲水阀部件之间力学结构分析设顶杆的长度为L，顶杆与冲水盖之间形成的夹角为α，齿轮节园半径是R，5升水压在冲水盖中心点的压力是F1，顶杆与冲水盖接触点P,在P点，顶杆切线方向的力是F2。5升水压在P点的压力为F3，冲水盖轴点到冲水盖中心点的距离为S1,冲水盖轴点到顶杆与冲水盖的接触点P点的距离为S2。假如电磁铁给出的拉力为F，则从图2与图3可以看到顶杆在P点切线方向的力F2、顶杆长度L、齿轮节园半径R、电磁铁的拉力F之间存在以下杠杆关系：F2*L＝F*R5升水垂直压在冲水盖中心位置的压力F1，与S1和S2，及F3存在以下杠杆关系：F1*S1＝F3*S2F2在盖板垂直方向投影为力F3，F2和F3之间夹角为α1F3＝F2*COSα1根据以上公式，和给定的条件，从理论上计算出在水箱有5升水情况下，电磁铁需要给出多大的力拉动。我们定制了储水量为5升的实验水箱。水箱形状为上大下小的半圆柱形。上部为直径32公分，下部直径14公分，高度22公分。测得该水箱装有5升时，水位高度为19公分。(我们专门考查了目前市场卖场多家水箱结构,在水量为5升时,水箱的高度为19公分左右)。底部冲水盖是采用市面购得的标准冲水盖配件，内直径为5.2公分，半径2.6公分。转轴位于冲水盖底部冲水管距冲水盖约1公分处，垂直于圆杆的顶杆的长度L是3公分，在P点，顶杆与冲水盖之间形成的夹角为30度(实测)，在冲水管外部安装齿轮、齿条，齿条连接电磁铁。齿轮节园半径R是1公分，选择了体积适中、功率是72W的推拉式电磁铁。根据以上条件，首先从理论上计算水箱盛有5升水时，电磁铁需要给出多少推力能顶起冲水盖？那么首先要计算出5升水压在冲水盖上的力是多大？也就是计算出5升水时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抽水马桶用的顶开式放水阀，该顶开式放水阀（100）包括设置于马桶水箱底部的放水管口（10）、用于覆盖该放水管口（10）的阀盖（20）以及用于控制该阀盖（20）开合的控制机构（30），其特征在于：所述控制机构（30）包括驱动动力机构（31）、连接该驱动动力机构（31）的传动机构（32）以及设置于所述阀盖（20）下方的顶杆（33），所述驱动动力机构（31）通过传动机构（32）控制顶杆（33）动作，以控制阀盖（20）的开合。

【技术特征摘要】
1.一种抽水马桶用的顶开式放水阀，该顶开式放水阀（100）包括设置于马桶水箱底部的放水管口（10）、用于覆盖该放水管口（10）的阀盖（20）以及用于控制该阀盖（20）开合的控制机构（30），其特征在于：所述控制机构（30）包括驱动动力机构（31）、连接该驱动动力机构（31）的传动机构（32）以及设置于所述阀盖（20）下方的顶杆（33），所述驱动动力机构（31）通过传动机构（32）控制顶杆（33）动作，以控制阀盖（20）的开合。2.根据权利要求1所述抽水马桶用的顶开式放水阀，其特征在于：所述顶杆（33）为呈俯仰角运动的摆杆，所述顶杆（33）设置于放水管口（10）下方的放水管（11）内。3.根据权利要求2所述抽水马桶用的顶开式放水阀，其特征在于：所述驱动动力机构（31）为电磁铁，所述传动机构（32）为将直线运动转换为旋转运动运动转换机构。4.根据权利要求3所述抽水马桶用的顶开式放水阀，其特征在于：所述顶杆（33）包括杆件（331）以及固定连接于杆件一端的转轴（332），传动机构（32）为杠杆机构，包括连接所述驱动动力机构（31）的传动杆以及两端分别连接所述传动杆和转轴（332）的摆杆。5.根据权利要求3所述抽水马桶用的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昱坤，汤皎宁，王犁，鲍国华，陈珊，
申请(专利权)人：王犁，王昱坤，汤皎宁，
类型：发明
国别省市：广东,44