专利名称：全自动冲洗阀的制作方法
技术领域：
本实用新型公开了一种全自动冲洗阀，用于对便池厕所的自动开、断水冲洗清洁。
目前，便池厕所应用的冲洗装置大多数采用人工开断式，也有些采用人工开启、延时关断式，但能不需人有意识地去操作而能自动地开启、冲洗、关断的装置还不多见。中国专利文献中虽公开了几种这类装置，但都存在较大的不足之处。如“CN2030629，自动储能冲刷装置”、“CN2035366，全自动卫生节水冲便装置”、“CN2036549，厕所用脚踏式自动冲刷自动停水装置”等，共有的缺点是不直接利用水源压力；冲洗时出口压力直线下降，有效冲洗时间与全部冲洗时间之比小，即冲洗水有效率低；带贮水器，体积较大；延时不可调，若需调节冲水量，则需改变贮水器的体积。“CN2032279，一种自动延时启闭液体阀”的延时原理是靠摩擦来产生阻尼作用，故延时部件易磨损，延时不稳定，寿命短；其联杆操纵机构也较复杂。“CN2044999，便池全自动冲洗及节水装置”颇为复杂，具有成本高、可靠性低的缺点。
本实用新型的目的在于提供一种既能克服上述缺点，即可直接利用水源压力势能、冲洗水有效率高、结构小巧、延时可调且寿命长，又具有全自动冲洗功能的冲洗阀，从而为保持厕所卫生，免除人们麻烦提供方便。
本实用新型的基本原理是通过设置于便池旁便者落脚处的脚触发机构的踏台或踏板，感受人体重力作用，启动脚触发机构，从而驱动活塞部件，使双向阀迅速由下关闭状态改变为上关闭状态，并维持这一状态。当人体重力作用消失后，在水动力、弹簧力的推动及延时部件的作用下，双向阀缓慢恢复初始关闭状态，并在此过程中完成对便池的冲洗。从结构上来看，本实用新型主要包含三大部分1、延时活塞作动机构由活塞(19)、密封圈(20)、弹簧(17)、导向杆(14)、上盖(16)、阀体(13)围成的被活塞(19)分隔而成的上下活塞腔(18、23)、单向阀及延时部件等组成。其中单向阀包括单向阀芯(22)、限制其行程的限程环(21)、环槽(7)及入流通道(9c)；延时部件包括调节针阀(12)、密封圈(11)、与下活塞腔(23)相通的小孔(9a)、针阀腔(10)及与入流通道(9c)相通的小孔(9b)。在上盖(16)上设有适当数目的气孔(15)，使上活塞腔(18)与外界大气相通。
2、双向阀包括双向阀芯(27)、阀杆(25)、密封圈(6)、上阀座(26)、下阀座(5)、阀腔(30)、下盖(29)、密封垫(28)、入口腔(24)等。阀杆(26)上端与活塞(19)相连；双向阀芯(27)从上阀座(26)离开和关向下阀座(5)两段动态过程需移动的距离总和只占整个过程的约15％，即双向阀芯(27)在阀腔(30)中约85％的运动过程中，二者形成的流通通道形状基本相同，从而可保证在这段运动过程中，出口压力基本稳定，使出口处水的总压(等于动压＋静压)呈矩形状变化。
3、脚触发机构有两种形式。一种是液体操纵形式，一种是软索操纵形式。液体操纵形式的结构包括带凸缘(2)的踏台(4)、带加液嘴(图中未画出)的液囊(3)(其中装有液体，一般是水)、导管(8)。踏台(4)压于液囊(3)上，液囊(3)置于坑(1)中；导管(8)由液囊(3)出口C引到D与入流通道(9c)相接。采用这种操纵形式时，活塞(19)的升起靠液压；通过延时部件的介质是液体(一般是水)。软索操纵形式的结构包括踏板(39)、弹簧(38)、软索芯(33)、软索套(35)及其固定卡套(34、36)等，软索芯(33)两端通过联结环(32、37)分别与活塞部件上的导向杆(14)和踏板(39)相联，踏板(39)通过支轴(40)与地基动联结。采用这种操纵方式时，活塞的升起靠软索传递的拉力，而从通道(9c)进入下活塞腔(23)的是空气，故延时介质是空气。上述踏台(4)和踏板(39)都设置于便池两旁便者落脚处。
为了保证双向阀芯(27)处于上下关闭状态时，密封力足够，从设计上保证活塞(19)的可移动范围大于双向阀芯的行程，即双向阀芯(27)密封地处于上下关闭状态时，活塞(19)还有可移动余量。
为了使双向阀芯(27)从下关闭状态到上关闭状态过程尽量迅速，从而使这一过程中流出的水尽量少，选择这个过程的时间小于1秒钟，通过选择单向阀芯(22)的最大开度、环槽(7)及入流通道(9c)的尺寸、气孔(15)的个数等参数来保证。
本实用新型与前述的全自动冲洗装置相比，除结构小巧外，显著的优点是1、能直接利用水源压力势能。在双向阀芯(27)从上阀座(26)下落时，来自水源的水由A经入口腔(24)、阀腔(30)直接流向出口，这比由贮水箱流出冲洗的形式节省水力能，出口冲洗水的总压(等于动压＋静压)高，有利于冲洗。
2、延时可调可靠。通过调节针阀(12)的高度，便可改变针阀(12)头部与小孔(9b)形成的节流环面积，从而改变下活塞腔(23)中流体(液体或气体)的泄出时间，达到调节冲洗时间改变冲洗水量的目的。由于采用以流体作介质的调节针阀作延时部件，故延时稳定可靠。
3、冲洗水有效率高，节省水。因当出口水的总压低于一定值时，冲洗水就失去了冲洗能力，故在全部冲洗时间内，出口水的总压处于有效值以上时间与全部冲洗时间之比，就表示了冲洗水的有效率。图3、图4分别表示了带贮水箱形式的装置和本实用新型出口水总压的变化图(其中图4中与最大总压值Pm线相齐的直线部分的时间约占总时间的85％以上)。显而易见，在最大总压值Pm相同、出口管路系统完全一样(即有效总压值Px相同)、冲洗时间(tg－tk)相等的情况下，冲洗水有效率ηt＝tx／(tg－tk)(式中tx是总压P处于Px以上的时间，即有效冲洗时间)由图4算得的值要大于图3的值。也就是说本实用新型的冲洗水有效率高，故在同样的使用条件下，本实用新型可以降低冲洗水量，即有节省水的优点。
下面结合实例对本实用新型作进一步说明。
实例1见
图1。这是一个脚触发机构为液体操纵形式的实例。图中，出入口水管分别与阀从B与A处相联，踏台(4)设置于便池两旁便者落脚处，液囊(3)中装的是水，导管(8)与阀体(13)上的入流通道(9c)相接。双向阀芯(27)通常处于下关闭状态。当便者走上便位，踏台(4)便因受人体重力作用，挤压液囊(3)，其中的水由C到D经导管(8)、入流通道(9c)、环槽(7)，推开单向阀芯(22)进入下活塞腔(23)，推动活塞(19)克服各种阻力上升，并经阀杆(25)带动双向阀芯(27)离开阀座(5)，关向上阀座(26)，这一过程是迅速的，不大于1秒钟。在这很短的时间内，从出口会流出少量水，这正好起到湿润便池的作用，有利于正式冲洗。在便者未离开便位前，双向阀一直处于上关闭状态。当便者便完离开便位后，踏台(4)受力消失，下活塞腔(23)中的水压大大下降，活塞(19)在弹簧(17)、入口腔(24)中水的压力作用下，便开始下降。但由于单向阀芯(22)这时恢复关闭状态，下活塞腔(23)中的水不可能迅速排回液囊(3)，只可能通过小孔(9a)、针阀腔(10)，经调节针阀(12)头部与小孔(9b)形成的小环缝的节流而泄出，故是缓慢的，所以双向阀芯(27)离开上阀座(26)到关闭于下阀座(5)需一定时间，这段时间就是正式冲洗时间。它可通过对调节针阀(12)开度的调节而改变，从而选择出一个在常规情况下既能冲洗干净又能不浪费水的最佳冲洗时间。由于阀腔(30)和阀芯(27)的形状设计，在双向阀芯(27)下落过程中，除刚离开上阀座(26)和快关于下阀座(5)的两段短过程外，中间近85％的过程中，出口处水的总压基本保持在一个最大值上，就是说冲洗水基本保持大压力冲洗。这样冲洗时间就可缩短，单次用水量就可减少。当双向阀芯(27)关闭于下阀座(5)时，冲洗完毕，从而完成一次自动冲洗循环。在上盖(16)上设有适当数目的气孔(15)，是为了保证活塞(19)在往返运动过程中，上活塞腔(18)中的气体进出通畅，使活塞(19)运动灵活。上盖(16)用螺钉紧固于阀体(13)，下盖(29)用螺栓紧联于阀体(13)(图中均未具体画出螺钉和螺栓)。
实例2见图2。这是一个脚触发机构为软索操纵形式的实例。它与实例1在阀的主体(31)部分基本相同。主要的区别在于活塞(19)的提升靠连于导向杆(14)上的软索芯(33)传递的拉力；由入流通道(9c)进入下活塞腔(23)的不是水而是空气，延时介质是空气。其工作过程是处于便池两旁便者落脚处的踏板(39)在受到人体的重力作用后，下压弹簧(38)，经联结环(37)把拉力作用于软索芯(33)。由于软索套(35)及其固定卡套(34、36)与软索芯(33)形成的软索系统具有曲线传递力的功能，故该拉力便会经联结环(32)传向导向杆(14)，从而使活塞(19)被提升。踏板(39)受力消失后，其便在弹簧(38)作用下复位，导向杆(14)及活塞(19)便因所受提升力消失而下降，其它工作过程、原理与实例1相同。
实例1最适于新建厕所，但经对现有厕所便池两边地基稍加施工也可安装；实例2的安装不须对地基施工，故最适于现有厕所冲水系统的改装。
本实用新型的大部分零件可用非金属，如硬质塑料和橡胶等制作，不仅结构轻巧，而且成本低，耐用性好。
权利要求1.一种全自动冲洗阀，其特征在于它主要由延时活塞作动机构、开断冲洗水的双向阀、脚触发机构等组成；a.延时活塞作动机构主要由活塞(19)、密封圈(20)、弹簧(17)、导向杆(14)、只允许流体进入下活塞腔(23)的单向阀及以流体作介质的延时部件等组成，单向阀关键由单向阀芯(22)及其限程环(21)、环槽(7)、入流通道(9c)等构成，延时部件关键由调节针阀(12)、泄流小孔(9a、9b)、密封圈(11)等组成，小孔(9a)与下活塞腔(23)相通，小孔(9b)与通道(9c)相通，上活塞腔(18)通过气孔(15)与外界大气相通；b.开断冲洗水的双向阀主要由双向阀芯(27)、上下阀座(26，5)、阀杆(25)、阀腔(30)等构成，阀杆(25)与活塞(19)相连，并在阀杆(25)穿过的孔中设有动密封圈(6)；c.脚触发机构可以是液体驱动形式，此形式的结构主要包括处于便池旁便者落脚处的踏台(4)、设有加液嘴的液囊(3)、导管(8)等，导管(8)与入流通道(9c)相通，此形式下延时介质是液体。
2.如权利要求1所述的冲洗阀，其特征在于其脚触发机构也可是软索驱动形式，此形式的结构主要包括处于便池旁便者落脚处的踏板(39)、弹簧(38)、软索芯(33)、软索套(35)及其固定卡套(34、36)等，此形式下延时介质是空气。
3.如权利要求1所述的冲洗阀，其特征在于当其中的双向阀芯(27)密封地关闭于上下阀座(26，5)时，活塞(19)还有可移动余量。
专利摘要本实用新型公开了一种全自动冲洗阀。主要由一具有滞后打开、延时关断功能的阀主体和与之相连的脚触发机构组成。在便池厕所使用这种阀，无需人有意识地去操作，在其便后离开即可自动进行定时冲洗。冲洗时间可调。由于直接利用了水源压力势能，且出口水总压呈矩形状变化，其不仅结构小巧，且冲刷能力高，节省水资源。另外，其多种操纵方式，可使其既适用于新建厕所，也适用于现有厕所的改装。
文档编号E03D5/00GK2072106SQ9020776
公开日1991年2月27日 申请日期1990年5月29日 优先权日1990年5月29日
发明者雷剑南 申请人:雷剑南