水压式马桶冲洗机构制造技术

一种冲水马桶，其搁置在地板上并且包括：(a)马桶缸；(b)第一水导管，其包括第一导管

【技术实现步骤摘要】
水压式马桶冲洗机构
[0001]本申请是以下申请的分案申请：申请日：2019年12月18日；申请号：201911308678.5；专利技术名称“水压式马桶冲洗机构”。


技术介绍

[0002]一种最常见类型的抽水马桶具有水箱，该水箱高出马桶缸。水箱通常会占用可能用于其他目的的空间。水箱相对于马桶缸的相对高度给出了水箱中水的势能密度相比马桶缸高度处水的势能密度之差，从而在马桶缸的高度产生水压。该水压提供了产生有效冲洗的能量和动力。需指出，高位水箱中水的势能完全来自家庭用水压力。
[0003]然而，如果将家用水管以最简单的方式直接连接到马桶缸，而不是通过高位水箱的间接路径连接，则冲洗通常弱得多，并且对于典型的家用管路来说，冲洗效果不足。
[0004]由于能量和质量的守恒，以及在间接路径中(首先是从间接路径到高位水箱到马桶缸的路径)水失去能量的机会更多的事实，因此人们可能会期望将管道直接连接到马桶缸以产生更强的冲洗，即以更多的能量和动量冲洗。
[0005]以上两段构成了悖论。通过认识到以下事实来解决该悖论：(1)当水在马桶上游的管路中快速流动时，能量损失是由于例如快速流动的水和管道之间的摩擦以及快速流动的水在管道中的弯曲中产生的湍流；以及(2)家用管道的狭窄程度意味着，在没有水箱的情况下，需要冲洗的水在冲洗命令和应完成冲洗的时间之间要经过长的长度。
[0006]让我们为马桶的需求和家用水管的标准能力提供定量值。在通过家用水管的直接路径中(而不是经由高位水箱)，从家用水管中冲洗水的初始位置到马桶缸的距离可能相对较长。标准冲洗为在一秒钟内冲洗八(8)升水。八(8)升占用直径25mm的管道超过16米，或者占用直径12.5mm的管道超过63米。这些距离比带有高位水箱的标准马桶中水箱和马桶缸之间的距离长得多，这意味着，相比之下，水必须更快地运动才能产生足够的冲洗。长距离还可能意味着管路可能需要弯曲才能适合给定的空间；管路中的这些弯曲会在流动的水中造成额外的能量损失。
[0007]让我们检查动力学。标准最低水压约比气压高1或2个大气压；典型且理想的水压约为4或5个大气压。有时水压可能高达8个大气压。典型的家用水管的损坏阈值可能约为10个大气压。
[0008]例如，让我们假设：一种装置，其具有1个大气压的相对较低的水压；直径12.5mm的管道；效率为100％的泵，管道中无摩擦；并且水箱相对于马桶缸所在的水平地板与马桶入口的高度相同。我们将使用巴而不是大气压来进行计算；一(1)个大气压等于1.013巴。管道可用的力为
[0009][0010]标准冲洗为1秒钟8升。8升重8公斤。那水重量的加速为
[0011]a＝力/质量
[0012]＝(12kg m/s2)/(8kg)
[0013]＝1.5m/s2[0014]如果水从零速度开始，那么该加速度在一秒钟的冲洗时间内将使水流过
[0015](1/2)a t2＝(1/2)(1.5m/s)s
[0016]＝0.75m
[0017]＝75cm
[0018]75厘米的长度不足以在12.5mm直径的管道中移动足够的水量，其中，冲洗水量占用从管道到马桶缸的管道的63米。即使是8个大气压或10个大气压的水压(接近于典型的12.5mm管道的家用管道可以承受的极限)，也不足以在一秒钟内产生8升的标准冲洗量。在直径为25mm的管道中，其中8升的水占用16米的管道，最小标准水压为太小以至于无法提供足够的冲洗的数量级(即约为10倍)，并且实际家庭用水压力的上限(8或10个大气压)仅在足以进行冲洗的足够压力的余量内。
[0019]可以预期到泵效率低下和摩擦会降低流速百分之几十。如果水箱位于马桶入口的下方，则由于需要克服重力，流动可能会大大减慢。
[0020]以上计算表明，使用家用水管和马桶缸之间最简单的直接连接，标准的家用水系统无法产生足够的冲洗。(即使当前尚未获得，相同的计算也指出了可能的结果。)
[0021]为了产生足够的冲洗，必须采用不同的配置。靠近马桶缸(即最常见的家用马桶)的升高水箱是一种用于使水更靠近马桶缸以为冲水做准备，并用于储存和释放来自家用供水中的水的压力的能量中的一些的配置。这种配置的缺点在于，升高的水的位置可能会令人讨厌并且占用空间。
[0022]另一种配置是使家用水管直接通向马桶缸，并且在马桶缸上游的水管中具有电动泵，以增加水压并从而提高水的加速度和速度，从而使得在需要的时间中有足够大的水量来冲洗。这种配置的缺点在于，通电会增加配置的复杂性。

技术实现思路

[0023]根据一个方面，提供了一种为抽水马桶的装置。用于冲洗的水从水箱中抽出。水箱不必在马桶上方升高，并且不仅依靠由于升高产生的势能和由升高产生的压力而将冲洗水压入马桶缸中。定位水箱的位置使得冲洗水从水箱到马桶缸的路径比在没有水箱的情况下从水管到马桶缸的冲水路径更短。当来自输入水源(其被加压)的阀打开时，水通过泵从水箱被推进到马桶缸。泵由机械动力(通常不是由电机)驱动，并且机械动力从外部水管的水压中获得。水箱中的冲洗水由相同的外部供水补充。
[0024]与简单地从外部水管打开水龙头并将水从管中排空到马桶缸中(这趋向于会导致
冲洗不足)相比，该装置的水路相对较短并且间接的动力传递减少了能量消耗，并因此可以给予足够强的冲洗。因为水箱不需要像常规冲水马桶中那样升高，所以水箱可以位于更有利的位置，诸如在马桶缸的后面、旁边或下方，这可以节省很多空间并且可选地使马桶在视觉上更令人愉悦，并且没有架空的水箱和管道。
[0025]根据一个方面，提供了一种抽水马桶，其包括：马桶缸；
[0026]第一水导管，其包括第一导管
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第一端和第一导管
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第二端；
[0027]第二水导管，其包括第二导管
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第一端和第二导管
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第二端，以及；
[0028]至少一个由水驱动而不由电力驱动的水泵；其中：
[0029]第一导管
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第一端可操作地连接到包括加压水的外部水管；
[0030]第一导管
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第二端被定位成允许向水泵提供加压水；
[0031]第二导管
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第一端可操作地连接以接收来自水泵的水；
[0032]其中，水泵定位在马桶缸的近侧并在马桶缸和地板之间，并且其中，马桶被配置为使得水对至少一个泵的作用允许每秒冲洗至少6升。
[0033]一些实施例还包括至少一个非电动的水驱动的水轮机；以及
[0034]马桶被配置为允许水流过第一导管以驱动至少一个水驱动的水轮机；
[0035]至少一个水驱动的水轮机可操作地连接到至少一个水泵，从而使得来自至少一个水驱动的水轮机的机械动力可驱动至少一个水泵。
[0036]在一些实施例中，至少一个水驱动的水轮机选自由以下组成的列表：
[0037]冲击式水轮机，
[0038]反作用水轮机及其组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：带阀(25)的加压输入水源(11)；水箱(21)和搁置在地板上的冲水马桶(1)，所述马桶包括：(a)马桶缸(31)；(b)第一水导管(12)，其包括第一导管
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第一端(14a)和第一导管
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第二端(14b)；(c)第二水导管(32)，其包括第二导管
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第一端(34a)和第二导管
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第二端(34b)；(d)至少一个水泵(23)，其中所述至少一个水泵是水动的而不是电动的；其中：(i)所述第一导管
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第一端(14a)可操作地连接到包括加压水的外部水管(11)；(ii)所述第一导管
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第二端(14b)被定位成允许提供所述加压水以作用于所述水泵；(iii)所述第二导管
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第一端(34a)可操作地连接以接收来自所述水泵(23)的水；其中：所述水箱(21)不高于所述马桶(31)；所述水泵(23)定位在所述缸(31)的近侧并定位在所述缸(31)和所述地板(55)之间，并且其中所述马桶(31)的特征在于，被配置为使得当来自所述输入水源(11)的所述阀(25)打开时，水被所述至少一个泵(23)从所述水箱(21)推进到所述马桶缸(31)，并且来自所述第一导管
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第二端(14b)的所述加压水对所述至少一个泵(23)的即时作用允许冲洗。2.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个非电动的水驱动的水轮机(22)；所述马桶被配置为允许水流过所述第一导管(12)以驱动所述至少一个水驱动的水轮机(22)；所述至少一个水驱动的水轮机(22)可操作地连接至所述至少一个水泵(23)，从而使得来自所述至少一个水驱动的水轮机(22)的机械动力可驱动所述至少一个水泵(23)。3.一种装置，包括：带阀(25)的加压输入水源(11)；水箱(21)和搁置在地板上的冲水马桶(1)，所述马桶包括：(a)马桶缸(31)；(b)第一水导管(12)，其包括第一导管
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第一端(14a)和第一导管
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第二端(14b)；(c)第二水导管(32)，其包括第二导管
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第一端(34a)和第二导管
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第二端(34b)；(d)至少一个水泵(23)，其中所述至少一个水泵是水动的而不是电动的；其中：(i)所述第一导管
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第一端(14a)可操作地连接到包括加压水的外部水管(11)；(ii)所述第二导管
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第一端(34a)可操作地连接以接收来自所述水泵(23)的水；(iii)至少一个水驱动的水轮机(22)由流过所述第一导管(12)的水驱动；其特征在于，所述装置还包括：(f)动力总成(24)，其限定了从所述至少一个水驱动的水轮机(22)到所述至少一个水泵(23)的操作连接，所述动力总成(24)被配置为用于所述至少一个水驱动的水轮机(22)在命令冲洗的瞬间增压所述至少一个泵(23)；以及其中：所述水箱(21)不高于所述马桶(31)；以及所述水泵(23)定位在所述缸(31)的近侧并定位在所述缸(31)和所述地板(55)之间，并且其中所述马桶(31)被配置为使得当来自所述输入水源(11)的所述阀(25)打开时，水被所述泵(23)从所述水箱(21)推进到所述马桶缸(31)。4.根据权利要求2或3所述的装置，其中，所述至少一个水驱动的水轮机(22)不是电力驱动的，并且独立地选自以下列表：冲击式水轮机，和
反作用水轮机。5.根据权利要求1或2所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员：科查维，
申请(专利权)人：科查维，
类型：发明
国别省市：