全塑对称串压密封洁具上下水装置 一、本发明属于房屋建筑业卫生设备技术领域。
二、现代人们生活离不开卫生洁具。而当今广泛使用的各类卫生洁具(抽水马桶)的上下水装置,由于设计上的明显缺陷,漏水现象较为普遍。
现行使用的上水阀系采用迎水压堵式,它是把浮球所受水之浮力经杠杆增量变为向下之压力,以带橡皮垫的压盖迎水压方向堵住上水管口以停止进水。这个堵压力必须大于上水管网的水压。因为浮球杠杆支点两侧长度之比是固定的(现约为1∶25,即近支点端的下压力等于浮球所受浮力的25倍)所以当管网水压增高时,近支点端的下压力需相应加大,则浮球吃水深度增加,水箱水位上升。此外,还有影响密封点接触的其它因素,亦可形成上水阀漏水,使水位升高,超过溢流管口,造成水的溢流浪费。由于结构强度和防腐的要求,现行水箱内上水管及浮球杆多为铜质(每个水箱大约用铜0.3kg),故全国需耗用大量铜材。
现行水箱放水口的控制胶阀是靠水箱内水的静压(约为20~25g/cm2)密封防漏的。该阀在使用中时有因卡住不复位、复位不正或阀下金属承口边缘腐蚀等情况而漏水。
上述漏水情况造成水资源的大量浪费早已引起人们的普遍关注,亟待解决。据本人所知,近年有关厂家曾对水箱内的装置作过一些研究改进,但并未从根本原理上解决问题。
三、本发明即针对上述问题构思设计的,目地在于从本质上消除洁具漏水之虞,以新的上下水阀取代原来的旧阀,彻底改变水箱进水量受管网水压变动而波动的状况,保持衡量进水,并把放水阀改为加压密封。做到装置简单易造,工作可靠,消除渗漏,并完全以塑代铜,降低造价。
四、本装置由进水阀、浮筒放水控制阀及连接并控制进水阀启闭,同时压封浮筒放水控制阀的双浮球及浮杆(杠杆)等主要部件组成(详见说明书附图,本图比例为1∶2,尺寸单位为mm,图中尺寸仅为示意,可适当改动)此外还有浮筒支架及放水控制手柄等附件(浮筒支架的形式及固定方法图中未予详示)。
1.上水阀以塑料制作,其进水口与上水管网以胶管联接,阀芯以塑料加橡胶垫作成,阀芯柄伸出阀壳出水口外与双浮球的浮杆(杠杆)铰接。
本阀利用水压的各向同性原理,当进水时阀芯堵住出水口,只要在芯柄上稍施拉力(在阀内则为压力)在阀芯与阀体出口面接触较为良好的情况下即可确保停止出水;相反,只要稍稍以力推芯柄向内,则阀内之水便以与上水压相应的流速为水箱充水,到浮球浮起至原位为止。
2.浮筒放水控制阀以薄壁塑料管制成。筒上部与进水阀接在一起,可成整体,筒下的平面与水箱出水管口之间采用软胶垫密封。除水箱内水的静压,浮筒自重外,本装置还把浮球加于进水阀上的压力同时传下,使浮筒下之平面压紧密封垫(环),使密封更为可靠。
为节约用水,还可对浮筒做如下处理:上部中空、下半部与上部隔开并在筒壁上开孔,让水自由流入流出。其目的在于调节浮筒在不同水位高度所受的浮力,使之在只需少量水冲洗马桶时,只要水箱放出半箱水,浮筒便因所受浮力减小而即自行下落封住出水口、以达到节水之目的。而当马桶冲洗量大的时候,只要持手柄时间延长2-3秒,则水箱中水便全部放出。
上述处置适用于注重节水、节约开支的居民家庭,可由用户自行选择。
3.双浮球增压部件:浮球可使用泡沫塑料制作或用空心塑料球,直径可为5~7厘米,浮杆(球臂)用异型断面的塑料杆充之,长度可取10~12厘米,支点两侧长度比可取1∶4,两浮杆之近支点端与进水阀芯下的短柄铰接。这样当浮球受到浮力上浮时,在拉动阀芯柄关闭阀门的同时,进水阀所受拉力(压力),同时传到浮筒底部之密封面上,形成水箱水静压、浮筒自重并外加浮球压力之强制密封。
4.在进水阀与浮筒的结合部,对高档洁具还可采取以增设离合卡的办法,以便上提浮筒时,使二者脱离,进水阀不变位,则提(摁)手柄放水时无需克服浮球压在进水阀上的压力;浮筒下降后,离合卡复位,二者又成为一个整体,以便把上述压力下传。
5.浮筒支架,浮杆支点及手动放水控制部件的形式及其与水箱体的连接,可依不同水箱而定。依本发明对现有在用水箱的改造,可尽量利用原有部件,(如利用单独的溢流管作支架和浮杆支点的依托。)
浮筒支架的作用在于保持浮筒的垂直位置,并使浮筒可自由上下浮动15-20mm,浮杆的支点是固定的,它可与上支架联为整体。手动放水控制部件与进水阀上的提环以绳(链)连接(当采用离合卡时,则与浮筒壁上特设之离合卡相接),提(或摁)控制部件时,带动浮筒上浮15-20mm,放水冲洗。当水箱中无水时,浮筒下降,封住出水口。当水箱内进水达到定量时,浮球被浮起,进水阀被关闭。
五、本发明与现行装置相较,有如下优点:
1.改进了设计原理,变进水阀的迎水向高压封堵为微压启闭,使水箱进水量不受上水管网水压的影响,保持常量,不会形成水箱水位过高而造成溢流浪费。
2.变放水阀的静压密封为静压加加压密封,使密封更加可靠。
3.可以用简单改变浮筒内进出水量的办法,实现可按用者意愿一次使用半箱或全箱水冲洗,收到更好的节水效果。
4.构件简单且受力微小,可全部用普通塑料(PVC、PP……)制作,不用铜质部件,推广后,可大量节铜。
5.制造易,用料少,工作可靠,维修量小,制造安装及维修费用皆可大幅度降低。
六、本人认为,可由重点专业厂家依本项发明技术开发生产、完善定型。产品经验证后推广应用,并可依此逐步改造原有漏水的装置,定能获得显著效益。