可变浮力调节挡板.pdf

本发明提供了一种用于从水箱排出流体的冲洗阀。所述冲洗阀包括挡板。所述挡板包括框部分和可旋转地连接到所述框部分的中空浮筒部分。所述框部分与所述浮筒部分之间的相对旋转位置调节所述框部分与所述浮筒部分之间形成的至少一个开口，并通过所述挡板的可变地调节的浮力控制从水箱排出的流体量。

1、  一种用于从水箱排出流体的冲洗阀装置，包括：
挡板，所述挡板包括：
框部分；和
可旋转地连接到所述框部分的中空浮筒部分，
其中，所述框部分与所述浮筒部分之间的相对旋转位置调节在所述框部分与所述浮筒部分之间形成的至少一个开口，并通过所述挡板的可变地调节的浮力控制从所述水箱排出的流体量。

2、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，所述框部分和所述浮筒部分都包括至少一个相对应的缝隙部分。

3、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，所述框部分包括多个延长部，在相邻延长部之间形成有多个凹槽，所述浮筒部分包括翼片，所述翼片被构造成配合在所述凹槽中，以防止所述框部分与所述浮筒部分之间的相对运动。

4、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，所述浮筒部分包括至少一个底部孔部分。

5、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，相对于所述框部分调节所述浮筒部分来调节所述水箱的冲洗量与不同的冲洗量标准相适应。

6、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，在组装过程中将所述挡板的浮力调节到标准冲洗率，在那之后保持所述挡板的浮力不可调节。

7、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，所述冲洗阀被构造成标准尺寸。

8、  如权利要求1所述的冲洗阀装置，其特征在于，所述框部分包括与不同冲洗量率相对应的参考指示器。

9、  一种可变浮力挡板，包括：
框部分，所述框部分包括密封部分，和
可旋转地连接到所述框部分的浮筒部分，
其中，旋转所述浮筒部分来调节在所述框部分与所述浮筒部分之间形成的至少一个开口以控制所述挡板的浮力。

10、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述框部分包括至少一个缝隙部分。

11、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述浮筒部分包括至少一个缝隙部分。

12、  如权利要求10所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述框部分包括与所述浮筒部分的缝隙部分相对应的至少一个缝隙部分。

13、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述框部分包括多个延长部，在相邻延长部之间形成有多个凹槽，所述浮筒部分包括锁止翼片，所述锁止翼片被构造成配合在凹槽中，以防止所述框部分与所述浮筒部分之间的相对运动。

14、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述浮筒部分包括至少一个底部开口。

15、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述可变浮力挡板被构造为马桶水箱中的阀，并且相对于所述框部分调节所述浮筒部分来调节所述马桶水箱中的液体的流量。

16、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，所述框部分包括与不同冲洗量相对应的参考指示器。

17、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，将形成在所述框部分与所述浮筒部分之间的所述至少一个开口从闭合设定位置调节到完全打开设定位置。

18、  如权利要求9所述的可变浮力挡板，其特征在于，在组装过程中将所述挡板的浮力调节到标准冲洗率，在那之后保持所述挡板的浮力不可调节。

19、  一种可变地调节马桶的冲洗量的方法，该方法包括：
提供一挡板框；
提供一浮筒；
将所述浮筒连接到所述挡板框；和
相对于所述挡板框旋转所述浮筒以调节所述马桶的冲洗量。

20、  如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述浮筒的所述旋转将形成在所述框部分与所述浮筒之间的开口从闭合位置调节到完全打开位置。

21、  如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述旋转调节液体中的所述浮筒的浮力。

22、  如权利要求19所述的方法，还包括：
从马桶中拆除不可调节的挡板；和
利用由所述挡板框和所述浮筒形成的可调节挡板替代所述不可调节的挡板。

23、  如权利要求22所述的方法，其特征在于，所述可调节挡板能调节以使所述马桶适应不同标准的冲洗量。

24、  如权利要求22所述的方法，其特征在于，在组装过程中相对于所述挡板框旋转所述浮筒以将冲洗量调节为标准冲洗量，在那之后保持冲洗量不可调节。

可变浮力调节挡板
相关申请
本申请要求2007年5月3日提交、名称为“可变浮力(浮性)调节挡板”、序列号为No.60/915,857的美国临时专利申请的优先权，该专利申请如同在这里完全阐述一样通过引用结合于此。
技术领域
本发明总体上涉及马桶冲洗阀，特别是用于这种马桶冲洗阀的挡板。
背景技术
马桶水箱通常使用以杠杆方式打开的冲洗阀，在预定水量从水箱中通过冲洗阀流进便盆之前，冲洗阀保持打开状态。填充阀从供给管线向马桶水箱供水。只要水箱中的水位低于预定水位，填充阀就打开。
发明内容
本发明的一方面提供了一种用于从水箱排出流体的冲洗阀。所述冲洗阀包括挡板。所述挡板包括框部分和可旋转地连接到所述框部分的中空浮筒部分。所述框部分与所述浮筒部分之间的相对旋转位置调节在所述框部分与所述浮筒部分之间形成的至少一个开口，并通过所述挡板的可变地调节的浮力控制从所述水箱排出的流体量。
在本发明的一个实施例中，所述框部分和所述浮筒部分都包括至少一个相对应的缝隙部分。在本发明的另一实施例中，所述框部分包括多个延长部，在相邻延长部之间形成有多个凹槽，所述浮筒部分包括翼片，所述翼片被构造成配合在所述凹槽中，以防止所述框部分与所述浮筒部分之间的相对运动。在本发明的又一实施例中，所述浮筒部分包括至少一个底部孔部分。在本发明的还一个实施例中，相对于所述框部分调节所述浮筒部分来调节所述水箱的冲洗率与不同的冲洗量标准相适应。在本发明的另一个实施例中，所述冲洗阀被构造成标准尺寸。在本发明的一个实施例中，所述框部分包括与不同冲洗量率相对应的参考指示器。在本发明的还一个实施例中，在组装过程中将所述挡板的浮力调节到标准冲洗率，在那之后保持所述挡板的浮力不可调节。
本发明的另一方面在于提供了一种可变浮力挡板。所述挡板包括框部分，所述框部分包括密封部分；和可旋转地连接到所述框部分的浮筒部分。旋转所述浮筒部分来调节在所述框部分与所述浮筒部分之间形成的至少一个开口以控制所述挡板的浮力。
在本发明的一个实施例中，所述框部分包括至少一个缝隙部分。在本发明的另一实施例中，所述浮筒部分包括至少一个缝隙部分。在本发明的另一实施例中，所述框部分包括与所述浮筒部分的缝隙部分相对应的至少一个缝隙部分。在本发明的另一个实施例中，所述框部分包括多个延长部，在相邻延长部之间形成有多个凹槽，所述浮筒部分包括锁止翼片，所述锁止翼片被构造成配合在凹槽中，以防止所述框部分与所述浮筒部分之间的相对运动。在本发明的另一实施例中，所述浮筒部分包括至少一个底部开口。在本发明的另一实施例中，相对于所述框部分调节所述浮筒部分来调节所述马桶水箱中的液体的流量。在本发明的又一实施例中，所述框部分包括与不同冲洗量相对应的参考指示器。在本发明的另一实施例中，将形成在所述框部分与所述浮筒部分之间的所述至少一个开口从闭合设定位置调节到完全打开设定位置。在本发明的一个实施例中，在组装过程中将所述挡板的浮力调节到标准冲洗率，在那之后保持所述挡板的浮力不可调节。
本发明的再一方面在于提供一种可变地调节马桶的冲洗量的方法。该方法包括：提供一挡板框，提供一浮筒，将所述浮筒连接到所述挡板框，和相对于所述挡板框旋转所述浮筒以调节所述马桶的冲洗量。在本发明的一个实施例中，所述浮筒的所述旋转将形成在所述框部分与所述浮筒之间的开口从闭合位置调节到完全打开位置。在本发明的另一实施例中，所述旋转调节液体中的所述浮筒的浮力。在本发明的另一实施例中，所述方法还包括：从马桶中拆除不可调节的挡板，和利用由所述挡板框和所述浮筒形成的可调节挡板替代所述不可调节的挡板。在本发明的另一个实施例中，所述可调节挡板能调节以使所述马桶适应不同标准的冲洗量。在本发明的另一个实施例中，在组装过程中相对于所述挡板框旋转所述浮筒以将冲洗量调节为标准冲洗量，在那之后保持冲洗量不可调节。
通过下面结合附图以示例的方式对本发明原理所作的详细说明，本发明其它方面和优点将变得清楚明白。
通过下面的详细说明，可以更好的理解已经简要概括的本发明。
附图说明
为了更好地理解本发明的特性和优点以及优选实施方式，应该结合附图阅读下面的的详细说明，其中：
图1是使用了根据本发明实施例的可变浮力调节挡板的马桶水箱的局部切开侧视图；
图2是图1所示的可变浮力调节挡板的特写透视图；
图3是图2所示的可变浮力调节挡板上部的特写透视图；
图4是图2所示的可变浮力调节挡板下部浮筒部分的特写透视图；
图5是图2所示的可变浮力调节挡板处于第一调整位置的透视图；
图6是图2所示的可变浮力调节挡板处于第二调整位置的透视图；
图7A-7C显示了不同浮筒调节的测试数据；以及
图8显示了安装和操作根据本发明的实施例的可变浮力调节挡板的优选方法的方框图。
具体实施方式
通过下面的详细说明可以更好地理解本发明及其各种实施例，详细说明中描述了图示实施例。应该清楚了解的是，图示实施例是作为例子来阐述，而不是对在权利要求书中最终限定的技术方案加以限制。
如图1所示，马桶水箱1具有底部3和周边侧壁5。排水孔7和进水孔9形成在马桶水箱1的底部3。排水孔7安装有用于将水箱的水排出来冲洗便盆的冲洗阀8，而进水孔9安装有用于供应水来填充水箱的填充阀11。
填充阀11在进水孔9处与供水管(未显示)相连并固定在水箱1的底部3。浮筒13包裹在填充阀11的阀体周围。通过进水孔9进入的管中受压的水穿过填充阀11的内部圆筒向上输送。浮筒13根据水位或者液位15来致动填充阀11。当水箱1中水位或液位15低于预定高度时，填充阀11就会保持打开，并向水箱1供水。
当压下冲洗把手17时，杠杆19通过链子21拉起冲洗阀8的挡板23，使水箱1中的液体通过冲洗阀8流入便盆。冲洗阀8会保持打开，直到作用在挡板23上的浮力无法再使挡板23保持升起状态。当挡板23落下，冲洗阀8也随之关闭。
马桶还具有向便盆供应足量的补水的补水系统，而填充阀在冲洗之后恢复水箱中的水。按照厂商的说明书，如果便盆中的残余水没有正常恢复，虹吸式马桶不能正常工作。例如，这是使用流体连接到便盆的溢流管25实现的，溢流管25从补水管27接收一些水或流体。
在图1所示实施例中，冲洗阀装置8的挡板23是可变浮力调节挡板，这也是本发明的特别贡献。冲洗阀8的挡板23和填充阀11的浮筒13共同影响每次冲洗的耗水量。正如之前讨论过的，填充阀11的浮筒13决定水箱1中的预定水位15。每次冲洗时，并不是都会消耗水箱中预设定水位15以下的所有水。相反，一旦水箱1中的水位低于残余水位，挡板23上的浮力将无法维持冲洗阀8处于“打开”状态，冲洗阀8将会被挡板23关闭。因此，每次冲洗的耗水量是预定水位15与残余水位之间的水。根据本发明的实施例的可变浮力调节挡板23可以用来调节残余水位。
在常规马桶系统中，冲洗阀具有漂浮装置，该漂浮装置控制挡板，使挡板打开要求的时间段，以每次使用都获得充足的冲洗水量。该漂浮装置提供的浮力通常是固定的。
由于各种要求或者标准，每次冲洗耗水量的标准化变得非常重要，本发明的实施例提供了满足例如不同国家/地区、干旱区域、水价考虑等的不同标准的途径。
在根据本发明的优选实施例的可变浮力调节挡板中，包括能可靠控制宽范围的浮力的可调尺寸空气排放孔。通过在相对侧增加与第一空气排放孔的尺寸可同步调节的第二孔实现线性浮力控制。
图2显示了挡板装置23的优选实施例的详细视图。挡板装置23具有包括挡板框29和密封件31的上部24。
浮筒33连接到上部24。浮筒33具有用于从浮筒释放流体的底部孔34。浮筒33相对于上部旋转可调，并且能够被使用卡扣35相对于上部24锁止。旋转锁止翼片37用来设定上部24与浮筒33之间的相对位置。锁止翼片37将相对位置锁止在用数字标签39例如“1，2，3，......”标记的预定位置中的一个，锁止翼片37也用作浮筒调节指示器，以便使用者看见这些位置。
挡板装置23使用例如一对钩子或者安装脚41连接到溢流管25上，这样允许挡板装置23围绕溢流管25上的支点43旋转。
图3显示了挡板装置23的上部24特写图，如图所示，呈圆环状的盖部44与挡板框29一体形成。盖部44具有前空气排放孔/缝隙45，和后空气排放孔/缝隙47。与凸出的数字标签39相对应的多个卡槽49用于锁止在浮筒33的旋转锁止翼片37上。
图4显示了可变浮力调节挡板23的下部浮筒部分33、也称作“漂浮杯”的特写透视图。浮筒部分33基本上是中空的，具有分别与挡板框29的前空气排放孔/缝隙45和后空气排放孔/缝隙47相对应的前空气排放孔/缝隙45a和后空气排放孔/缝隙47a。所示的前空气排放孔/缝隙45a和后空气排放孔/缝隙47a基本上彼此相对。
两个径向卡扣35(图中只有一个可以看见)和旋转锁止翼片37形成在浮筒部分33的外表面上。浮筒部分33的两个径向卡扣35卡在挡板框29的矩形孔中。浮筒部分33的竖直旋转锁止翼片37与挡板框29的多个卡槽49中的一个接合。这两个锁止特征用于将浮筒部分33固定在挡板框29上。径向卡扣35用于将浮筒部分33附装在挡板框29中，竖直旋转锁止翼片37用于防止浮筒部分33的径向运动。由挡板框29和浮筒部分33形成的两个孔可以是任意形状的，例如矩形，其尺寸变化取决于浮筒部分33的竖直旋转锁止翼片37的接合位置。例如，设置在“0”位置的接合使两个孔的开口最大以获得最小浮力。设置在“10”位置的接合使两个开口闭合以获得最大浮力。其它从“0”至“10”的设置逐渐形成不同大小的开口，相应地获得递增的浮力。
由挡板框29和浮筒部分33形成的两个开口的大小和形状设计成可以达到每个马桶系统所需的冲洗量。相应地，可能需要排放孔/缝隙45、45a、47和47a的形状逐渐变窄。
而且，通过缩短浮筒部分33的竖直旋转锁止翼片以在浮筒部分33和挡板框29之间获得适当的接合量，本发明的这种装置能够成为冲洗量可调节的挡板。这样允许在操作过程中浮筒痉挛状地旋转，并仍然保持在设定的位置。
图5显示了可变浮力调节挡板23处于第一调整位置的透视图。如图所示，上部24的前空气排放孔/缝隙45基本上与浮筒部分33上相对应的前空气排放孔/缝隙45a对准，形成大的开口，并允许空气迅速通过那里排出。
图6显示了可变浮力调节挡板23处于第二调整位置的透视图。如图所示，由上部24的前空气排放孔/缝隙45与浮筒部分33上相对应的前空气排放孔/缝隙45a形成的开口小于图5所示第一位置时的开口，这样延缓了空气通过那里排出。
表1A-1C示出了三个不同实施例的测量数据，每个实施例测量了10个不同的设置位置。
表1A
设置位置             冲洗量(升)
1                    5.68    5.73    5.76    5.72
2                    5.75    5.72    5.71    5.73
3                    5.00    5.00    5.10    5.03
4                    4.92    4.84    4.89    4.88
5                    4.85    4.78    4.87    4.83
6                    4.67    4.71    4.72    4.70
7                    4.38    4.33    4.40    4.37
8                    3.95    4.07    4.08    4.03
9                    3.75    3.78    4.03    3.85
10                   3.23    3.16    3.40    3.26
表1B
设置位置             冲洗量(升)
1                    5.68    5.73    5.76    5.72
2                    5.2     5.26    5.3     5.25
3                    4.84    5.03    5.03    4.97
4                    4.835   4.93    4.92    4.90
5                    4.79    4.74    4.76    4.76
6                    4.65    4.6     4.61    4.62
7                    4.55    4.38    4.45    4.46
8                    4.43    4.28    4.23    4.31
9                    3.93    3.97    3.98    3.96
10                   3.68    3.77    3.78    3.74
表1C
设置位置             冲洗量(升)
1                    5.64    5.7     5.79    5.71
2                    5.62    5.52    5.39    5.51
3                    5.19    5.13    5.19    5.17
4                    4.98    4.93    4.95    4.95
5                    4.83    4.8     4.8     4.81
6                    4.63    4.6     4.65    4.63
7                    4.4     4.28    4.34    4.34
8                    4.1     4.12    4.18    4.13
9                    3.7     3.75    3.87    3.77
10                   3.58    3.47    3.62    3.56
图7A-7C以图解形式显示了不同设置条件下与表1A-1C相对应的测试数据。应该注意，在本发明的一个实施例中，挡板的浮力在组装过程中被调节为标准冲洗率，在那之后不能被调节。
图8显示了安装和操作根据本发明的实施例的冲洗阀的方法80的方框图。在步骤81中，提供一挡板框。在步骤83中，提供一浮筒。在步骤85中，将浮筒与挡板框相连接。在步骤87中，相对于挡板框旋转浮筒以调节冲洗量。在步骤89中，调节浮筒的竖直位置。这样，每次冲洗的耗水量能够依照特定地区的标准来调节，例如依照根据一些美国标准的每次冲洗1.6加仑(～6升)水，或者例如依照根据欧洲规章的不同标准来调节。
有利的是，根据本发明的实施例，可变浮力调节挡板装置允许方便地调节马桶水箱的每次冲洗的耗水量。这样有助于满足不同地区的不同耗水标准。而且，这些实施例包括这样的开口，所述开口的形状和大小设计成避免被污染物例如矿石沉积物、内部水箱部分或装置的损坏部分、外来物质等堵塞。另外，细长大小和形状的开口考虑到了满足和符合附图标记39所表示的精确流量标准。
在不背离本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可以作出很多变更和修改。因此，应该理解，图示说明的实施例仅仅是为了举例的目的，它们不应该看成限制由所附权利要求限定的本发明。例如，虽然以一定的组合方式阐述了权利要求的要素，应该明确意识到，本发明还包括具有更少、更多或不同要素的其它组合方式，虽然起初没有要求保护这种组合方式，但它们已在上面公开。
在本说明书中，描述本发明及其各种实施例所使用的词语不仅包括常规定义的含义，还包括由本说明书中的特定定义所限定的普通结构、材料或者所述词语表现的一类行为。
因此，所附权利要求中词语或者要素的定义在本说明书中限定为不仅仅包括字面上阐述的要素的组合方式。就这个意义而言，可以当然的想到，两个或者多个要素的等同替换可以用于下面权利要求中的任何一个要素，或者一个要素可以代替权利要求中的两个或者两个以上的要素。虽然要素可以象上面描述的那样以一定组合方式作用，甚至与最初权利要求中描述的一样。应该清楚意识到，在权利要求请求保护的组合中，一个或者多个要素在有些情况下能够从组合中删除，并且，请求保护的组合可以转变成子组合或者子组合的变形。
本领域普通技术人员可以预见到的对权利要求主题的非实质性的变化，不管是现在已知的还是以后设计的，都被明确地看成权利要求保护范围内的等同物。因此，对于本领域普通技术人员来说，现在或将来的显而易见的替换都被限定在权利要求的保护范围内。
由此，权利要求应该理解成包括：上面具体说明和描述的、概念上等同的、能够显而易见替换的以及结合了本发明基本思想的。