一种虹吸马桶

1.本实用新型涉及抽水马桶技术领域，更具体地，涉及一种虹吸马桶。


背景技术：

2.建设节水型社会是立足我国的基本国情水情，从促进水资源的可持续利用、保障经济社会可持续发展的战略高度出发做出的重大决策。随着我国列车的提速，列车上水时间间隔增加，到站上水时间却缩短，从而导致列车用水比提速前更为紧张，同时考虑节约运能的需要，列车节水相对日常生活中的节水尤为突出。
3.冲厕用水的目前旅客列车上的主要用水之一，目前高速旅客列车卫生间内普遍采用虹吸式马桶，提高了旅客的如厕环境，但是现有的虹吸式马桶存在虹吸产生时间长、虹吸力不足的缺点，以上缺点造成现有的虹吸式马桶用水量大，尤其是如果如厕后污秽冲洗不彻底还需要进行二次冲厕，导致列车用水更加紧张。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种虹吸马桶，以解决现有技术中存在的问题。
5.根据本实用新型，提供一种虹吸马桶，其包括：便池、进水部、喷射管及排污管；
6.所述进水部位于所述便池顶部的后侧；
7.所述喷射管设于所述便池的底部与所述进水部之间，所述喷射管的上端与所述进水部相连通，所述喷射管的下端开设有喷射口，所述喷射口与所述便池的底部相连通；
8.所述排污管与所述便池的底部相连通，所述排污管包括排污口、从所述排污口上升的上升段以及从所述上升段转向下降的下降段，所述喷射口与所述排污口相对设置；
9.所述上升段的中心线与地平线之间的夹角为138
°
～142
°
。
10.优选地，所述便池的上部设有沿其周向设置的冲水道，所述冲水道与所述进水部相连通，所述冲水道的底部沿其周向开设有若干冲水孔，所述冲水孔朝向所述便池内壁设置。
11.优选地，所述进水部的下部设有主水道，所述冲水道和所述喷射管均与所述主水道相连通，所述冲水道水平连接于所述主水道，所述喷射管倾斜连接于所述主水道。
12.优选地，所述排污管的上升段与下降段连接处圆弧过渡。
13.优选地，所述便池的顶部还设有水箱，所述水箱与所述进水部相连通。
14.优选地，所述水箱的高度为330mm～360mm。
15.优选地，所述虹吸马桶的水封高度为70mm～80mm。
16.优选地，所述喷射口的直径为30mm～36mm。
17.优选地，所述便池的内壁呈倒锥形结构，所述倒锥形结构的锥度为45
°
～50
°
。
18.优选地，所述喷射口位于所述便池的底部的前侧，所述排污管位于所述便池的底部的后侧。
19.本实用新型提供的虹吸马桶，对马桶的结构进行优化改进，使虹吸马桶具有流量平稳、虹吸产生快、流量大的特点，相较于现有的虹吸马桶，本技术所提供的虹吸马桶虹吸时虹吸力更大、虹吸更彻底，使用时更加节水，尤其适用于旅客列车使用。
附图说明
20.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
21.图1示出了根据本实用新型实施例的虹吸马桶的结构示意图。
22.图2为传统虹吸马桶的产生虹吸的流量时间变化曲线图。
23.图3为本实用新型实施例的虹吸马桶的产生虹吸的流量时间变化曲线图。
24.图中：便池1、进水部2、喷射管3、喷射口31、排污管4、排污口41、上升段42、下降段43、主水道5、冲水道6、冲水孔61、水箱7、排污管的底壁的最高点a。
具体实施方式
25.以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
26.本实用新型提供了一种虹吸马桶，参见图1，该虹吸马桶包括便池1、进水部2、喷射管3及排污管4。其中，所述进水部2位于所述便池1顶部的后侧，用于通入外部水源以供冲厕使用，所述外部水源可以为供水管路或水箱7。所述喷射管3设于所述便池1的底部与所述进水部2之间，所述喷射管3的上端与所述进水部2相连通，所述喷射管3的下端开设有喷射口31，所述喷射口31与所述便池1的底部相连通；所述排污管4与所述便池1的底部相连通，所述排污管4包括排污口41、从所述排污口41上升的上升段42以及从所述上升段42转向下降的下降段43，所述喷射口31与所述排污口41相对设置。所述喷射管3用于在冲厕时将进水部2通入的水通过喷射口31喷入排污管4，使排污管4快速产生虹吸效应，以将便池1底部的污物通过排污管4抽送到污水管道中。其中，所述排污管4上升段42的中心线与地平线之间的夹角α为138
°
～142
°
，排污管4的上升段42的中心线与地平线之间的夹角α在上述角度范围时能够使得虹吸产生快，虹吸流量大，从而提升虹吸效果。
27.在所述便池1的上部还设有沿其周向设置的冲水道6，所述冲水道6与所述进水部2相连通，所述冲水道6的底部沿其周向开设有若干冲水孔61，所述冲水孔61朝向所述便池1内壁设置。所述冲水道6用于将进水部2通入的水通过其底部开设的若干冲水孔61对便池1的内壁进行冲洗，以达到便池1内壁清洁的作用，便池1内壁上冲下的污秽及冲洗水汇入便池1底部，最后在排污管4的虹吸作用下抽送到排污管4道。本实施例中，所述进水部2的下部设有主水道5，所述冲水道6和所述喷射管3均与所述主水道5相连通，所述冲水道6水平连接于所述主水道5，所述喷射管3倾斜连接于所述主水道5；如图1所示，进水部2通入的水通过主水道5分配给喷射管3和冲水道6，喷射管3的直径大于冲水道6的直径，从而使流入冲水道6的水量大于流入喷射管3的水量。
28.当所述外部水源为供水管路时，在供水管路靠近进水部2的位置可以设置手按式延时自闭阀，通过按压该手按式延时自闭阀实现对便池1进行冲洗。本实施例中，所述便池1
的顶部设有水箱7，所述水箱7与所述进水部2相连通，所述水箱7和便池1为一体式结构；所述水箱7中分别设有进水阀和排水阀，所述进水阀与供水管路相连通，所述进水阀上设有水位控制机构，可以在水位到达预设水位后将进水阀关闭，所述排水阀与进水部2相连通，用于通过进水部2将水流入主水道5，进而流入喷射管3和冲水道6。所述水箱7的高度h为330mm～360mm，该水箱7高度高于传统虹吸马桶的水箱7，水箱7高度升高可以使水具有较大的势能，流入喷射管3的水能够以更快的速度和流量喷射入排污管4，从而使马桶能够在最短时间内产生虹吸，以及使虹吸力更足，保证便池1的污物能够顺利抽走。
29.所述排污管4的上升段42与下降段43连接处圆弧过渡，所述排污管4的过球直径在45mm～50mm之间，所述圆弧过渡处的曲率半径不小于排污管4过球直径的1.5倍。排污管4中如存在曲率较大处容易产生湍流气泡，湍流气泡产生多会影响虹吸效果，因此，为了较少湍流气泡的产生，该虹吸马桶的排污管4增加曲率半径降低曲率处理，以提升虹吸效果。同时，便池1的底部与排污管4连接处也采用圆弧过渡处理，避免大曲率部位出现，提升马桶虹吸性能。
30.本实施例中，所述喷射管3独立于便池1之外，所述喷射管3的下端绕至便池1底部的前侧，使所述喷射口31位于所述便池1的底部的前侧，所述排污管4位于所述便池1的底部的后侧，从而方便排污管4与污水管道相连接。该实施例中，所述水箱7、喷射管3、排污管4以及便池1为一体式结构。
31.进一步地，该虹吸马桶的水封高度h为70mm～80mm。如图1所示，所述水封高度为便池1的底部最低点至所述排污管4的底壁的最高点a之间的高度差。相较于现有的虹吸马桶，该虹吸马桶的水封高度较大。由于水封高度对虹吸产生时间的影响来自于以下两方面的综合影响：一方面水封高度的增加，虹吸管道内的负压逐渐增大，使得虹吸产生的吸力变大而缩短虹吸时间；另一方面，高度增加后水的流动路径加长增加了虹吸产生的时间。随着水封高度的增加，排污管4中最大流量增大，这是因为随着水封高度的增加，虹吸管道内的负压逐渐增大，使得虹吸产生的吸力变大。因此，水封高度增加有助于虹吸性能的提高。
32.进一步地，所述喷射口31的直径d为30mm～36mm。该虹吸马桶的喷射口31直径大于传统的虹吸马桶的喷射口31直径。随着喷射口31直径的增加，虹吸产生越来越快，而排污管4流量越来越大。这是由于水流进便池1的速度随着喷射口31直径的增加而增大。马桶便池1内水面的迅速提升，减少虹吸产生之前水流动的时间，而由于水流速较快，使得排污管4流量较大。
33.所述便池1的内壁呈倒锥形结构，所述倒锥形结构的锥度θ为45
°
～50
°
。锥度对虹吸产生时间有微弱影响，对虹吸产生时的流量影响较大。一方面随着锥度变大，虹吸产生前冲刷水流路程变长，同时又增加了水流动的沿程损失，因此虹吸产生需要更多的时间，同时由于沿程损失的增加，虹吸流量变小。所述便池1内壁的倒锥形结构的锥度θ在上述角度范围时，虹吸效果最好。
34.选择排污管上方转弯处的面作为监测面，通过监测该处流量随时间的变化来监测湍流气泡的形成，从节水的角度看，湍流气泡的形成的越少，证明水的利用率越高，虹吸进行的更彻底。而节水的另一个指标便是虹吸产生的时间，一般来说虹吸产生的越快，污秽被冲走的时间将越早，从而有利于节水。通过对现有的传统虹吸马桶结构和本技术中的虹吸马桶结构分别建立模型进行fluent仿真模拟，模拟后可以得到马桶虹吸性能随各个参数的
变化规律。例如，将本技术中的虹吸马桶按以下参数建立模型：水封高度h＝75mm、喷射口直径d＝32mm、便池内壁倒锥形结构的锥度θ＝47
°
，排污管上升段仰角α＝142
°
，水箱高度345mm。传统虹吸马桶和本技术虹吸马桶的产生虹吸的流量时间曲线图分别如2和图3所示，通过对比可知，本技术的虹吸马桶监测面流量相较于传统虹吸马桶波动很小，说明结构优化后的本技术的虹吸马桶虹吸过程中湍流气泡产生少，虹吸效果好，水的利用率高；本技术的虹吸马桶虹吸产生快，更为节水，虹吸过程中平均流量在0.007m3/s左右，而传统虹吸马桶的虹吸过程中最大流量不到0.005m3/s，说明本技术的虹吸马桶虹吸时吸力更大、虹吸更彻底、更节水。
35.综上，本实用新型提供的虹吸马桶，对马桶的结构进行优化改进，使虹吸马桶具有流量平稳、虹吸产生快、流量大的特点，相较于现有的虹吸马桶，本技术所提供的虹吸马桶虹吸时虹吸力更大、虹吸更彻底，使用时更加节水，尤其适用于旅客列车使用。
36.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
37.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。