双功能冲洗阀 【发明背景】
【发明领域】
本发明涉及一种抽水马桶的冲洗阀，特别是，涉及一种可选择冲洗水量的阀。
先有技术描述
抽水马桶通常包括用于接收液态和固态污物的污桶(bowl)和用来盛放冲洗污桶中污物的水的水箱。安装在水箱中的装置包括供使用者操作来冲洗污桶的冲洗周组件。注水阀也安装在水箱中，以便于在进行下一次冲洗时在水箱中充满预定的水量。
冲洗阀组件的组成多种多样，但通常包括冲洗阀、浮筒和致动机构。通过操作致动机构，打开冲洗阀将水从水箱中释放到污桶内来进行冲洗，并在浮筒到达指示水箱剩余水量的预定水位时关闭冲洗阀。
WO9502738公开了一种可选择冲洗水量的冲洗阀组件。在进行冲洗之前，使用者可在用于冲洗固态污物的较大冲洗水量和用于冲洗液态污物的较小冲洗水量之间进行选择。在过去，这种选择是通过使用者从水箱外部利用机械开关来实现的。当选择确定后，同样从水箱外部操纵拉手来进行冲洗操作。
这些抽水马桶双功能冲洗阀通常包括安装在水箱顶部的选择装置和安装在水箱底部的冲洗阀。对于这种结构而言，通常需要调整冲洗阀和选择装置的轴向距离以适应于水箱地各种不同高度。在过去，这种轴向调整是由从选择装置向下朝冲洗阀延伸的杆来实现的。必须根据水箱的特定高度来确定该杆的长度并将杆切断。而且还要每次进行安装，这是很不方便的。令人遗憾的是，当将杆切断时，对于较高的水箱，这种阀组件又不能使用了。当水箱中的安装孔对不准时，安装也成了问题。其原因是不具有可使冲洗阀适应于这些抽水马桶的径向可调性。
在水箱中，中空的浮筒设有入水口和空气出口。选择减少的冲洗水量来确定从空气出口释放为大气压的受控空气释放量。该结构使水易于流入中空浮筒内，从而在冲洗过程中降低了浮筒的浮力并过早地关闭了冲洗阀。
US5228144公开了一种通过控制从中空浮筒进入伸到水箱之水中的压管的空气量来调节冲洗水量的结构。这种管根据水箱中的水量来改变压力。通过调节水箱中管的位置，改变压力来确定预定的但可调的冲洗水量。
发明概述
根据本发明，冲洗阀组件设有选择装置，该选择装置包括多个致动装置，例如按钮，其不仅可启动冲洗操作，而且还可在可供选择的冲洗水量之间进行选择。在一次操作按钮的情况下，启动冲洗操作和选择所需冲洗水量的步骤基本上同时进行。
对于降低的冲洗水量而言，从浮筒排出通过滑动组件并进入可根据管在水中的深度而具有可变压力的管中。这就使降低的冲洗水量具有预定的可变量。
与空气出口有关的滑动组件包括带有与中空浮筒连通的孔的第一平板件。第二滑动件具有第二孔，第二滑动件可在与第一和第二冲洗水量相关的第一和第二位置之间移动。第二滑动件的移动是根据两个冲洗致动装置的动作来进行的。第一冲洗致动装置根据压管的位置启动较少水量的第一冲洗操作，第二致动装置启动具有较大的第二冲洗水量的冲洗操作。
利用相互啮合的肋条和止挡环来调节冲洗阀组件的轴向尺寸。这种调整结构可改变冲洗阀和与选择装置相联的杠杆之间的距离。从致动装置延伸到杠杆的杆具有一致的长度，不必将其切断来使组件适应于水箱的特定高度。选择装置相对于冲洗阀的径向调整方便了抽水马桶在安装孔略微对不准时的安装。
在本发明的第一种情况下，抽水马桶包括可接收待冲洗污物的污桶和盛放用于冲洗污桶的水的水箱。冲洗阀组件设置在水箱中，并可操纵地以用于冲洗液态污物的第一体积的水量和用于冲洗固态污物且体积大于第一体积的第二体积的水量将水释放出来以便于冲洗污桶。选择装置包含在冲洗阀组件内，并可从水箱外部接近来进行操纵，从而进行冲洗并在第一冲洗体积和第二冲洗体积之间进行选择。包含在冲洗阀组件中的冲洗阀根据选择装置的动作将水释放到污桶中。冲洗阀根据选择装置的动作，在与第一冲洗体积相关联的第一时间段的开始时刻打开冲洗阀，并在第一时间段结束时关闭冲洗阀，从而选择第一冲洗体积。类似地，冲洗阀根据选择装置的动作，在与第二冲洗体积相关联的第二时间段的开始时刻打开冲洗阀，并在第二时间段结束时关闭冲洗阀，从而选择第二冲洗体积。在本发明的这种情况下，第二时间段大于第一时间段，且第一时间是可变的，以便于调整第一冲洗体积。浮筒具有至少一个形成中空腔体的壁，且浮筒包括确定至少一个入水口的第一部分壁面，所述入水口可用于以与第一冲洗体积相关的第一进水量和与第二冲洗体积相关的第二进水量来进水。第二部分壁面确定至少一个空气出口，其可用于以与第一进水量相关的第一空气排出量和与第二进水量相关的第二空气排出量从中空腔体中排出空气。
在本发明的另一种情况下，冲洗阀组件适合于安装在具有顶部和底部的抽水马桶水箱中，从而可控制地从水箱中排出水来冲洗抽水马桶。冲洗阀组件包括与第一支柱相联的冲洗阀和与第二支柱相联的选择装置。第一和第二支柱中的一个包括多个第一凸棱，而另外一个支柱包括至少一个以多种型式与第一凸棱啮合的第二凸棱，在每一种型式中，冲洗阀与选择装置之间具有一个不同的间距。止挡件设置在第一和第二支柱周围，用于使第一和第二凸棱保持一种预定的啮合型式。
在本发明的另一种情况下，冲洗阀组件基本上沿一条轴线延伸，并安装在带有顶部和底部的抽水马桶水箱中，从而可控制地从水箱中排出水来冲洗抽水马桶。该组件包括一个适合于安装在水箱底部的冲洗阀和一个设置在水箱顶部的选择装置。第一按钮包含在选择装置中，并可移动来操纵冲洗阀从水箱中排出第一体积的水。第二按钮也包含在选择装置中，并可移动来操纵冲洗阀从水箱中排出第二体积的水。第二体积的水与第一体积的水是不同的。在此情况下，操纵第一按钮使滑动件移动到与第一体积的水相关的第一位置，操纵第二按钮使滑动件移动到与第二体积的水相关的第二位置。第一和第二按钮可沿轴向推压，滑动件在第一位置和第二位置之间大体沿垂直于轴线的方向移动。
在本发明的又一种情况下，一种用于冲洗抽水马桶的方法，其有选择地用第一冲洗水量和第二冲洗水量进行冲洗，其包括设置一个具有第一致动装置和第二致动装置的选择装置的步骤。操纵第一致动装置用第一冲洗水量进行冲洗，而操纵第二致动装置用第二冲洗水量进行冲洗。这种操纵包括按下第一按钮进行冲洗和按下第一按钮选择第一冲洗水量的步骤。上述进行冲洗和选择水量的步骤基本上是同时进行的。
在本发明的另外一种情况下，抽水马桶冲洗阀包括具有一根轴线的顶部部分和至少两个支承件，每个支承件沿大致平行于所述轴线的方向延伸。至少其中一个支承件带有多个凸起，这些凸起朝轴线内侧延伸。冲洗阀底部部分包括多个可与顶部部分的凸起啮合的环形凸缘。止挡环可在调整位置和锁定位置之间移动。在调整位置，所述凸起与所述凸缘脱开，而在锁定位置，所述凸起与所述凸缘保持固定不动，从而使冲洗阀位于预定的高度。
本发明还提供一种用于调整抽水马桶冲洗机构高度的方法。该方法包括在顶部部分设置至少一个支承件的步骤，所述支承件具有多个沿径向向内延伸的凸起。底部部分设有一个圆筒形部件，所述圆筒形部件具有多个可与顶部部分的凸起相啮合的环形凸缘。这些凸缘与圆筒形部件一起限定了一个沿圆筒形部件轴向延伸的结构部分。锁定环可沿顶部部分的支承件移动，并设有至少一个凸片，该凸片在根据抽水马桶冲洗机构所需高度而设定的预定位置处与支承件的凸起啮合。所述调整方法还包括沿所述结构部分滑动支承件并相对于底部部分转动顶部部分和锁定环从而使所述凸缘与所述凸起啮合以将冲洗阀机构保持在所需高度的步骤。
本发明的这些和其它特征和优点可通过结合附图对本发明优选实施例所进行的描述中清楚地看出。
附图简述
图1是局部剖开的抽水马桶的透视图，其中示出了安装在抽水马桶水箱中的本发明冲洗阀组件；
图2是作为一个优选实施例的冲洗阀组件各部件的装配透视图；
图3是图2所示冲洗阀的正面透视图；
图4是图2所示冲洗阀的后部透视图；
图5是图2所示冲洗阀的顶部视图；
图6是图5沿线6-6的轴向横截面图；
图7是图5沿线7-7的轴向横截面图；
图8是与图2所示实施例相联的滑动机构的顶部平面图；
图9是图8所示滑动机构沿线9-9的轴向横截面图；
图10是本发明冲洗阀组件另一个实施例的透视图；
图11是图10所示实施例的局部分解图；
图12是与图1所示实施例的冲洗阀相联的止挡环的顶部平面图；
图13是与图10所示实施例的冲洗阀相联的止挡环的顶部平面图。优选实施方案描述和本发明的最佳方式
图1所示的抽水马桶总的用标号10表示。抽水马桶10包括一个可接收液态和固态污物的污桶12。水箱14通常设置在污桶12的上方，并用来盛放冲洗污桶12的水16。冲洗阀组件18安装在水箱14的顶部21和底部23之间。冲洗阀组件18包括伸入水16中的压管25，下面将详细进行描述。
图2是冲洗阀组件的分解图，图3和4是其装配图。如图所示，优选实施例的冲洗阀组件18具有一根轴线29，并包括冲洗阀30、轴向调整装置32、滑动机构34和选择装置36。在工作时，冲洗阀30根据选择装置36的动作将水从水箱14中释放到污桶12内。根据选择装置36的动作，滑动机构34可确定冲洗水的体积，所述冲洗水的体积可有选择地在用于冲洗液态污物的较小可调体积与用于冲洗固态污物的较大固定体积之间变化。轴向调整装置32可在将冲洗阀组件18安装在水箱14中时对其进行调节，从而使其距离顶部21和底部23具有不同的距离。
如图2所示，冲洗阀30包括位于基部40上的阀座38和阀件41。阀座形成于环43上，环43通过外螺纹管45安装在水箱14的底部23上。多个支柱47、50、52和54与环43形成一体，且从水箱14的底部23向上朝选择装置36延伸，并支承着一个带有环形肋条58的同轴圆筒56。这些肋条58在支柱47、50、52和54上大致横向于、例如大致垂直于轴线29延伸。
在该实施例中，阀件41包括弹性垫圈61，垫圈61安装在具有在顶部壁67和底部壁70之间延伸的环形壁65的中空浮筒63上。在此情况下，底部壁70形成进水口72，而顶部壁67形成空气出口74。浮筒63与一个溢流管形成一个整体，溢流管包括直立管76和扩口顶部环78，扩口顶部环78具有带孔83的径向凸缘81。顶部环78可粘结到管76上或以其它方式固定到管76上。在一个优选实施例中，凸缘81在管76的与浮筒63相关孔74相对的一侧上径向延伸。
顶部件90在基部40处形成一个支承结构92，支承结构92将选择装置36与冲洗阀30间隔开。在一个优选实施例中，通过操纵轴向调整装置32就可调节其间距。
在图示的实施例中，顶部件90由支柱92和94构成，支柱92和94从带槽98的连接法兰96沿轴向延伸。在支柱92和94的内表面上设有多个凸棱101。这些凸棱101可以多种型式与基部40上的肋条58相啮合，从而改变冲洗阀30与选择装置36之间的间距。径向凸缘103和105沿相联支柱92和94的外表面纵向延伸。这些凸缘103和105分别终止于不到连接法兰96的凸缘端部107和110处。
轴向调整装置32还包括一个止挡件112，止挡件112最好以与基部49的肋条58相接合的方式来支承支柱92和94上的凸棱101。在一个优选实施例中，止挡件112是一个环形件，其具有周向槽114和116，槽114和116用于接纳各自的支柱92和94并沿纵向与凸起103和105相接合。止挡环112的周向还设有可弯曲的止挡爪片118，爪片118可与肋条58啮合从而将止挡件112保持在其最佳工作位置。止挡件112具有一个可容纳与浮筒63相联的溢流管75的中心孔121。
在其工作位置时，止挡件112环绕着支柱92和94以及具有周向肋条58的基部49。向外弯折止挡爪片118使止挡件与肋条58分离，就可调整支承结构92的轴向长度。止挡件112可沿支柱92和94向上移动并最好移动到凸缘端部107和109以外的位置。然后，支柱92和94向外弯曲，从而使顶部件90的凸棱101与基部49的肋条58脱开。这就使顶部件90相对于基部49轴向移动，从而就可调整支承结构92的轴向长度。当凸棱101以一个新的型式与肋条58相对应形成时，止挡件112降低到其工作位置并保持支承结构92的预定长度。
在一个优选实施例中，与基部40相联的肋条58由大致平行的间隔同心圆构成。与支柱92和94相联的凸棱101由可与肋条58啮合的离散平行凸缘构成。这种结构允许顶部件90相对于基部49转动，从而方便了冲洗阀组件18的安装对准。选择装置36也方便了这种安装对准，上述选择装置36穿过法兰96的槽98而嵌入滑动组件123中，滑动组件123包括底板125和滑动件127。选择装置36和滑动组件123都不固定在顶部件90的法兰96上。穿过槽98延伸的结构比槽98要小，这就保证了选择装置36和滑动组件123的组合装置可相对于法兰96径向移动。冲洗阀组件18的对准也方便了顶部21和底部23上的安装孔略有偏移的抽水马桶的安装。通过使顶部件90相对于基部49转动和/或使选择装置36相对于法兰96滑动，冲洗阀组件18就可较容易地安装在例如水箱14等任何水箱上。
图6和7是选择装置36的横截面图，图9是其放大图。如图所示，选择装置36包括上壳件130和下壳件132。上壳件130包括上法兰134，上法兰134安装在水箱14之顶部21的顶表面上。圆筒136穿过顶部21上的孔延伸，并终止于圆筒形导管138。
导管138的外表面设有卡口结构141，卡口141可与和下壳件132相联的圆筒143上的对应元件接合。下壳件132的端部设有法兰145，法兰145可座靠在水箱顶部21的底表面上。法兰145的下方设有可与滑动组件123的底板125上的孔152配合的圆柱形接头147。该底板25基本上是平的，并位于垂直于冲洗阀组件18的轴线29的平面内。一对枢转凸起154从底板125的底部延伸，管156从底板125的顶部延伸并与贯穿底板125的孔158流体连通。底板125还设有一对用于接纳滑动件127的相对侧部165和167的导引件161、163。
滑动件127包括槽170和孔172，孔172与向下延伸的管174相通。槽170的一部分由一对相对表面176和178形成，这对相对表面基本上垂直于导引件161、163以及相联的边165、167。可穿过底板125上的孔152来接近槽170及其表面176和178。
在图示实施例中，杠杆181可转动地安装在支承销183上，支承销183与底板25的枢转凸起154相配合。在销183的相对侧，杠杆181上设有一个面向上的杯形部分185和一个内螺纹螺母187。销190设有可与螺母187啮合的外螺纹192，轴194穿过凸缘81上的孔83延伸并在端部设有一个增大部分196。在下面更详细的描述中，可以看出，通过提升销190和溢流管75，该装置就产生向下的力作用于杯形部分185，这样就抬起浮筒63并打开了水箱底部23的冲洗阀30(图1)。
除壳件130、132以外，选择装置36还包括一对致动件，在该实施例中，这对致动件是半圆形的按钮198和201。这些按钮198和201安装在圆筒136中并露出于水箱顶部21。按钮198和201分别具有伸入导管138中的半圆形凸起203和205。这些凸起203和205可装入相应的半轴207和210。
半轴207和210具有各自的端部212和220，半轴207和210包括在径向上沿相反方向延伸的相应的凸缘216和218。半轴207和210最好具有足够的长度，以便使其端部212和220可与杠杆181的杯形部分185接触，同时凸缘216和218穿过底板125上的孔152和滑动件127上的槽170延伸。
在操作时，操作者可有选择地按下按钮198或201。在按下任何一个按钮时，半轴207或210沿轴向向下运动，直到其端部212或220对杯形部分185作用一个向下的力。在上述情况下，提升浮筒63并打开冲洗阀30就可进行冲洗。因此，对于一次冲洗过程而言，例如沿一个方向按下按钮198和210中的一个，就可进行冲洗，且基本上在其同时可确定所选择的冲洗水的体积。
与冲洗阀18相联的其它结构可控制冲洗操作的持续时间，当浮筒63向下运动关闭冲洗阀30时，就结束了冲洗。通过按下按钮201，延长冲洗的持续时间就可以较大的冲洗水量来冲洗固态污物。或者，通过按下按钮198，缩短冲洗的持续时间就可以较小的水量来冲洗液态污物。
上述其它结构包括与滑动件127的管174相联并带有与浮筒63相联的出气孔74的软管220。第二管25(图1所示)伸入水箱14内的水中一定距离，该距离可通过改变管25中的压力来进行调节。压管25与管156相联，管156又与滑动组件123的底板125相联。这些管220和25可根据按钮198的动作，通过从浮筒63中排出气体，从而降低浮筒63的浮力，并使浮筒过早地下降关闭冲洗阀30。降低浮筒63的浮力会使冲洗时间缩短并使冲洗水量变小。或者，操作按钮210在滑动组件123处阻断管220和25，这样浮筒63的浮力就不会降低，从而延长了冲洗时间并使冲洗水量增大。
通过滑动组件123就可实现管220和25的开启和关闭。当按下按钮198时，与其相联的半轴207不仅通过枢轴181进行冲洗操作，而且还使凸缘216与滑动件127上的槽170的表面176接触。这就使滑动件127相对于底板125运动到使孔172和158相互对准的第一位置，从而使管220和压管25之间流体连通。在上述情况下，便于使浮筒63内的气体排出，从而缩短冲洗时间。
或者，如果按下按钮201，与其相联的半轴210向下运动通过杠杆181进行冲洗操作，而且还使凸缘218与槽170的表面178接触。这就使滑动件127相对于底板125运动到图7所示的使孔172和158相互错开的第二位置，从而阻断了管220和压管25之间的流体连通，从而阻止排出浮筒63内的气体。浮筒63仍在冲洗过程中完全漂浮，并使冲洗水量增大。
这种结构不仅提供了两种不同的冲洗水量，而且还可改变或调整较少的冲洗水量。从而改变压管25内的压力，这样，当与管220连通时，气体就以可调的流量从浮筒63中排出。通过改变管25伸入水箱14内水18中的距离，就可控制管25内的压力。当管25伸入水18中的距离较大时，其压力增大从而降低了浮筒63的空气排出流量。当空气流量以此方式降低时，在一个较长的时间内浮筒63的浮力降低，从而使冲洗时间延长，并增大了冲洗水量。
该实施例的冲洗阀组件18的这种结构通过装置32便于轴向调整并便于使选择装置36相对于槽98径向对准，从而简化了组件18的安装。另外，它还具有两种不同的冲洗水量，并可具有较小的冲洗水量。
图10是本发明冲洗阀组件另一个实施例的透视图，这里，与上述部件相同的部件用带有下标“a”的相同标号表示。例如，冲洗阀组件18a具有轴线28a，并包括顶部21a和底部23a。选择装置36a操纵杠杆181a来提升管76a和浮筒63a，从而完成冲洗。支承结构包括支柱或支承件92a和94a，它们可操纵地相对于带有环形肋条或凸起58a的圆筒56a定位。如同图2所示的实施例一样，止挡环221将支承件92a和94a保持在一个相对于圆筒56a固定但可变的位置上，从而可调节冲洗阀组件18a的高度。
在该实施例中，止挡环221与顶部21a的支承件92a、94a和底部23a的圆筒56a一同作用。与图2所示实施例的止挡环112不同，该止挡环221包括一对可容纳各自支柱92a和94a的套筒223和225。每个套筒223和225分别包括可弯曲地支承相联肋片232和234的侧板227和230。从图11的顶部视图中可更好地看到这些部件。肋片232和234径向向外延伸，并与相关支承件92a和94a上的凸棱101a啮合。这就保证了当止挡环221与底部23a分离时与顶部21a保持在一起。因此，在装配过程中，止挡环221不必成为该结构的一个自由部件。
尽管这需要止挡环221和支承件92a、94a之间保持连接，但其相对位置可轴向进行调整，从而使冲洗阀组件18a处于预定的高度。为实现这种调整，侧板227和230可径向向内弯曲使肋片232和234与相应的凸棱101a脱开。这就允许止挡环221沿支承件92a和94a轴向移动到一个新的位置。在此位置，松开侧板227和230使相应的肋片232和234重新与凸棱101a啮合。正是由于止挡环221可相对于支承件92a和94a调整到这个位置，从而以下述方式确定了冲洗阀组件18a的高度。
如图12所示，该实施例的底部23a包括圆筒56a和环形肋条或凸肋58a。但是，在该实施例中，由圆筒56a和凸肋58a确定的结构部分236基本上没有凸肋58a。结构部分236与套筒225和支承件94a相联。一个类似的结构部分238虽然在图11中看不到，但其绕圆筒56a设置在与结构部分236间隔180的位置处，并与套筒223和支承件92a相联。
在装配冲洗阀组件19a的过程中，止挡环221可通过上述方式安装在相应的支承件92a和94a上。如图10所示，支承件92a、94a穿过相应的套筒223和225延伸，顶部21a和止挡环221可相对于底部23a轴向移动。这种移动就可使支承件92a、94a沿各自的结构部分238和236移动，且凸棱101a不与凸肋58a接触。继续这种轴向移动直到止挡环221位于圆筒56a上方。在该点处，支承件92a、94a分别沿结构部分238和236延伸。只有在侧板227和230以上述方式与凸棱101a脱开时，顶部21a才可相对于底部23a轴向移动。
通过将止挡环221沿支承件92a和94a定位于预定位置，或者在操纵侧板227和230使止挡环221定位于凸肋58a上方之后来调节止挡环221，就可使冲洗阀组件18a到达所需的高度。
当到达所需高度时，整个顶部21a和止挡环221可相对于底部23a转动。支承件92a和94a上的凸棱101a就与结构部分236和238之间的凸肋58a相配合。这种配合使顶部21a相对于底部23a固定，从而确定了冲洗阀组件18a的高度。
组件18a的高度可通过设置在其中一个支柱、例如与底部23a相联的支杆52a上的标记241来指示。在该位置处，相应的支承件94a也标有标记241。或者，标记241可沿其中一个支承件如支承件94a设置，相应的套筒225可设有相同的高度指示标记。在标记241处于该位置时，高度指示标记可设置在顶部21a和止挡环221的组件上，甚至在将该组件连接到底部23a上之前就进行设置。
图10所示实施例的另一个特点与在图1所示实施例中起相同作用的压管25a有关。但在此情况下，如图12所示，压管25a的末端设有喷嘴250。喷嘴250包括底壁252和从底壁254向上延伸的侧壁254和256。轴向凸起设置在侧壁256的外部，且多个肋条在侧壁254上沿径向向外延伸。当装配好后，压管25a的末端在侧壁254和256之间延伸，并位于从底壁252向上延伸的短接管263上方。在优选实施例中，喷嘴250由塑料制成，并在短接管263上保持一个小孔。
虽然具有这些优点，喷嘴250的另一个特点是与固定件265有关，固定件265可形成为止挡环221的一部分。如图11和12所示，固定件265具有与喷嘴250相同的径向横截面形状，并包括一个轴向槽267和凸块270。对于该结构，喷嘴250可安装在固定件265中，轴向凸缘258穿过槽267延伸。这就将喷嘴250保持在最佳的角位置上，从而肋条261与凸块270构成止动机构。这可使喷嘴250以及压管25a的端部相对于水箱中的水保持在不同的水平上(图1)。在前述的方式中，压管25a端部所处的特定水平将最终确定组件18a的冲洗水量。
显然，这些优选实施例结构可有多种不同的变型。按钮198和201可由其它致动机构代替来实现双冲洗功能。也可使用除滑动组件123以外的装置来实现或断开管220和25之间的流体连通。