浮式液位控制装置 【技术领域】
本发明有关一种冲水厕所的冲洗阀门，具体地讲是一种可控制水箱内进水液位高度的、具有浮力的液位控制装置。发明背景
随着城市化建设的日益发展，冲水厕所已成为人们日常生活的主要卫生工具。它的耗水、排污对环保的影响已引起全社会的高度关注。众所周知，传统冲水厕所的冲水阀门，是一种浮球式阀门，其结构是利用一浮球随水箱内的水位的提高而浮起，同时浮球通过一连杆带动进水阀门打开，当浮球升至水平位置时，连杆带动进水阀门关闭。而当需进行冲洗厕所时，旋动一手柄，将进水阀门打开，将水箱内的水全部排出。每次冲洗，不论是何种情况，都要将水箱内的水全部排出，所以对水的消耗相当大，造成淡水资源的极大的浪费。
为克服传统冲水厕所耗水量大的缺陷，人们提出各种各样的解决方案。这些改进方案基于大、小便所需不同的冲水量而考虑地。其中大部份是采用一种两段式开启阀门，这种两段式开启阀门的工作原理，是在水箱内先注满水，在小便后冲洗，所需水量较少时，将阀门开启手柄旋动一个较小的角度，将水箱内的一部分水放出；当大便后需要较多水量进行冲洗时，再继续旋动阀门，才能将水箱内的水全部排出。另一种两段式阀门开启的方式可以采用按压式按钮，第一次按压可将水箱内的水排出一部份，用于小便的冲洗，再按压一次时才能将水箱内的水全部排出，用于大便的冲洗。
上述各种采用两段式原理设计的冲水阀门，尽管结构有所不同，但都是由两个部分组成的，其中一个部分是对水箱内注水量的控制结构，通常还是采用浮球结构，另一个部分是阀门的开启结构。因此结构比传统的浮球式阀门要复杂得多，不仅使其制造成本被大大地提高，而且这种较复杂的结构长期浸泡于水箱内时也容易损坏，所以维修成本较高。另外，这种两段式阀门在操作方法与传统的阀门完全不同，造成使用上的不习惯，特别是当两段操作位置的限位不明显时，常常会造成误操作，将水箱内的水全部放出。发明内容
本发明的目的是提供一种浮式液位控制装置，在不改变传统使用方法的前提下，通过控制水箱内的存水量的大小调节大、小便不同的排水量，从而达到节水的目的。
本发明的另一目的在于提供一种浮式液位控制装置，在不改变传统冲水马桶水箱结构的前提下，能方便地将其连接于水箱。
本发明的目的是采用如下技术方案来实现的，一种浮式液位控制装置，包括有设于水箱内的进水阀门，该进水阀门通过一连杆连接浮动体，所述的浮动体至少设有一个下端呈开口状的中空腔，该中空腔体导通于空气缓释开关，该空气缓释开关由压力控制其开启。
所述的空气缓释开关至少与浮动体的一个中空腔上端导通。该浮动体的还至少设有一个定量贮气室，该贮气室内的气体量能浮起浮动体自重。该定量贮气室可设为一封闭的气室，并设置于浮动体的上端。所述的浮动体的中空腔体的上顶面可不等高，所述的空气缓释开关导通于该不等高状顶面的低部，液位封堵于与空气缓释开关导通的排气口，该中空腔体上端构成一封闭气室。该不等高顶面可呈斜面或斜弧面或弧形面，所述的空气缓释开关导通于该顶面的低部。浮动体的中空腔体的顶面也可呈阶梯面，所述的空气缓释开关导通于该低阶面。所述的浮动体还可设有两个以上的下端呈开口状的中空腔，至少有一个中空腔与所述的空气缓释开关不导通，当液面封堵于其下端开口时构成所述的封闭气室。该封闭气室可呈设于浮块外周的环状，或设有浮块中心的中空柱状。
所述的空气缓释开关可通过导管与浮动体的一个中空腔上端的排气孔导通。
所述的空气缓释开关至少设有一气孔，所述气孔可由弹性启动装置控制启闭。该空气缓释开关的弹性启动装置可包括有由弹性元件复位的阀板，该阀板在压力的作用下可相对于气孔移动。该空气缓释开关的结构具体可为，所述的阀板可相对于阀座固定，气孔设置于滑动套上，该滑动套与压板固定连接，所述的弹性元件设置于压板与阀板之间。或气孔可设置于一阀座的一端，阀板中段绞接于该阀座上，并于该气孔对应的另一端设有弹性元件抵顶于该阀板的另一端。或者，所述的气孔设置于一阀座底部，该阀座上部与阀盖固定连接，阀盖上设有通孔；阀板设置于阀座内，下端由弹性元件抵顶，阀板上设有伸出于阀盖的压板。上述的气孔与阀板间都可设有密封。该空气缓释开关还可具体为如下结构，所述的气孔设置于一阀座底部，阀板设置于阀座内中段，下端设有复位弹性元件，阀板上设有伸出于阀盖的压板，阀座的上段侧壁可设有通孔，阀板的径向设有密封结构。
上述的的空气缓释开关可设置于马桶坐圈的下端或设置于冲水厕所脚踏板的下端。
所述的连杆与浮动体的绞接点最好低于浮动体与空气缓释开关导通的排气口的高度。所述的浮动体的的下端可设有高度限位结构。该高度限位结构可为顶杆，也可为浮动体下端的延长壁。
本发明的操作过程是，在水箱内的水被排空时，浮动体下降并带动进水阀门打开，向水箱内注水。随着水箱液位的上升将浮动体下端口的水平高度时，将浮动体中空腔内的气体封堵于其内，此时浮动体形成一个充满气体的浮球，当液面继续上升时，充满气体的浮动体随之开始上升，直至将进水阀门关闭的位置时，进水阀门关闭。此时，水箱内水位高度位于在浮动体的下端口，而不是将水箱全部注满，但水箱内的水量足可用于小便后的冲洗。
在操作时，只需按传统的操作方式，旋动阀门开启手柄，(或者按下阀门开启按钮)将水箱内的水全部排出，实现小便的少水量冲洗。
人们在解大便时必须坐于马桶上，在人体重量的压力作用下，位于马桶坐圈下的空气缓释阀被打开，浮动体的中空腔体内的气体通过该缓释阀缓缓地放出，使浮动体内的气体量减少，浮动体因浮力下降而开始下沉。随着浮动体的下沉，进水阀门被再次打开继续向水箱内注水，随着浮动体内气体的不断减少，水箱内的水位不断地上升，当水位上升至将排气口的高度，而将排气口封堵时，进水阀门关闭。此时，水箱内的水量足以用于大便的冲洗。但是，浮动体内尚存的部份气体与浮动体的重量相对应，保持浮动体浮于阀门关闭的高度上。
在操作时，只需按传统的操作方式，旋动排水阀门的开启手柄，(或者按下排水阀门的开启按钮)将水箱内的水全部排出，可以达到较好的冲洗效果。
综上所述，本发明的节水原理是，通过改变浮动体的浮力的大小来控制水箱的进水量的多少，从而实现大、小便不同冲洗用水量，达到节水的目的。
而在本发明中，浮力的控制是靠人们大小便时的必然姿式而自然实现的，而不必采用任何多余的动作，而排水操作则与传统的操作方式完全相同，所以操作非常方便。
另外，本发明的是通过改变水箱内的存水量，实现大小便不同冲水量的，而不是通过改变排水量来实现大小便不同的冲水量，因此不会发生误操作的现象，操作更为可靠。附图说明
图1 为本发明的第一种实施例的立体外观图；
图2 为本发明的第一种实施例的浮动体的结构剖视示意图；
图3 为本发明的第一种实施例的空气缓释开关结构剖视示意图；
图4 为本发明的第一种实施例的空气缓释开关结构立体分解图；
图5 为本发明浮动体的的第二种实施例的结构示意图；
图6 为本发明浮动体的的第三种实施例的结构示意图；
图7 为本发明浮动体的的第四种实施例的结构剖视示意图；
图8 为本发明浮动体的的第五种实施例的结构剖视示意图；
图9 为本发明浮动体的的第六种实施例的结构剖视示意图；
图10 为本发明浮动体的的第七种实施例的结构剖视示意图；
图11 为本发明空气缓释开关的第二种实施例的结构示意图；
图12 为本发明空气缓释开关的第三种实施例的结构示意图；
图13 为本发明空气缓释开关的第四种实施例的结构示意图；
图14 为本发明的工作状态示意图(一)；
图15 为本发明的工作状态示意图(二)；
图16 为本发明的工作状态示意图(三)。具体实施方式
实施例1
本实施例的结构请参见图1至图4所示。如图所示，本发明的浮式液位控制装置，包括有设于水箱1内的进水阀门2，该进水阀门2通过一连杆3连接浮动体4。如图2所示，本发明的浮动体4至少设有一个下端呈开口状的中空腔41，该中空腔体41导通于空气缓释开关5，该空气缓释开关5由压力控制其启闭。
如图2所示，在本发明中，所述的浮动体4可为一个中空腔体41。中空腔体41的上顶面42呈不等高，所述的空气缓释开关5排气口44导通位置则设于该不等高状顶面的低部，当液位封堵于空气缓释开关排气口44导通的位置，该中空腔体41上端构成一封闭气室43。具体在本实施例中，该不等高的上顶面42可呈斜面，排气口44则设于斜顶面的低部。
如图3所示，本发明的空气缓释开关5是通过一导通管6连接于上述的浮动体4的中空腔体41。该空气缓释开关5至少设有一个空气释放气孔51，控制该气孔51的孔径的大小，可控制中空腔体41内的气体释放的速度。而该气孔51是由弹性启动装置控制启闭。该弹性启动装置包括有由弹性元件53复位的阀板54，于该阀板54的下端设有密封垫59。在本实施例中，阀板54通过固定销55相对于阀座56固定，气孔51设置于一滑动套57上，该滑动套57通过螺纹与压板58固定连接，于压板58与阀板54之间设置有弹性元件53。这样，当对压板58施加一个压力的情况下，压板58带动滑动套57向下运动，同时带动气孔51向下运动而与阀板54间产生一间隙，将气孔51导通，将浮动体4内的气体导出；而当解除压力后，该滑动套57在弹性元件53的作用下复位，阀板54通过其下端的密封垫59盖压于滑动套57上的气孔51的出口处将其封闭。
本发明中，空气缓释开关5可设置于马桶坐圈的下端。当人坐在该马桶坐圈上时，即可对该空气缓释开关5施加一压力，该压力可使空气缓释开关5处于开启状态；当人离开马桶坐圈时，该空气缓释开关5在弹性元件53的作用下复位关闭。
本发明的工作原理请参见图14、图15和图16所示，在水箱1内的水被排空时，浮动体4下降并通过连杆3带动进水阀门2打开，开始向水箱1内注水。随着水箱1水位的上升至浮动体4下端口的水平高度H时，将浮动体4中空腔41内的气体封堵于其内，此时浮动体4形成一个充满气体的浮球，当水面继续上升时，充满气体的浮动体4随之开始上升，直至将进水阀门关闭的位置时，即如图15所示，进水阀门关闭。此时，水箱1内水位高度位于在浮动体4的下端口，而不是将水箱1全部注满，但水箱1内的水量可用于小便后的冲洗。由于空气缓释开关5置于马桶坐圈的下端。当人坐在该马桶坐圈小便上时，即可对该空气缓释开关5施加一压力，该压力可使空气缓释开关5处于开启状态；由于该压力作用的时间较短即会消失，所以水箱1内因空气缓释开关5的开启而补入的水量很少。在冲洗操作时，只需按传统的操作方式，旋动阀门开启手柄A，(或者按下阀门开启按钮)将水箱1内的水全部排出，实现小便的少水量冲洗。
由于人们在解大便时必须坐于马桶上相对较长的时间，在人体重量的压力作用下，位于马桶坐圈下的空气缓释开关5被打开，浮动体4的中空腔体41内的气体通过该缓释开关5缓缓地放出，使浮动体4内的气体量在不断地减少，浮动体4因浮力减小而开始下沉。随着浮动体4的下沉，进水阀门2被再次打开继续向水箱1内注水，并随着浮动体4内气体的不断减少，水箱1内的水位不断地上升，当水位上升至与空气缓释阀门的排气口44的高度时，而将排气口44封堵时，进水阀门2关闭，如图16所示。此时，水箱1内呈高水位状态，水量足以用于大便的冲洗。而浮动体4上端的三角形区域封闭气室43内尚存的部份气体正好与浮动体4的重量相对应，保持浮动体4浮于进水阀门2关闭的高度上。连杆3与浮动体4的绞接点低于浮动体4的排气口44的高度，保证在高水位时，连杆3呈水平的状态。在冲洗操作时，只需按传统的操作方式，旋动排水阀门的开启手柄A，(或者按下排水阀门的开启按钮)将水箱1内的水全部排出，可以达到较好的冲洗效果。
综上所述，本发明的节水原理非常简单，是通过改变浮动体4的浮钮)将水箱1内的水全部排出，可以达到较好的冲洗效果。
综上所述，本实用新型的节水原理非常简单，是通过改变浮动体4的浮力的大小来控制水箱1的进水量的多少，从而实现大、小便不同冲洗用水量，达到节水的目的。本实用新型与现有技术的最重要的区别是，浮动体4的浮力大小的控制是靠人们大小便时的必然姿式而自然实现的，因此不必采用任何多余的动作，而排水冲洗操作则与传统的操作方式完全相同，所以操作非常方便。
另外，本实用新型的是通过改变水箱1内的存水量，实现大小便不同冲水量，而不是通过改变排水量来实现大小便的不同的冲水量，因此不会发生误操作的现象，操作更为可靠。
本实施例中的浮动体4的中空腔体41的不等高的上顶面42还可以是如图5所示的斜弧面，或如图6所示的弧形面，以及其它不等高的顶位。但是与空气缓释开关5导通的排气口51则于该不等高顶面42的低部。这样，当水箱内的水位高度升至该设于低位的排气孔51的的高度时，将该排气孔51封堵而不再排气，在中空腔体的上端会形成一个封闭气室43，以保持该浮动体4在高水位状态下浮起。
本实用新型可设置于各种不同结构的水箱中，当水箱的排水阀高度较高时，可在浮动体4的下端设有高度限位结构。在本实施例中，所述的浮动体4的高度限位结构可为顶杆45，该顶杆45可插设于中空腔体41内的顶杆插孔451内。
实施例2
本实施例中，浮动体4的结构如图7所示，浮动体4带有一中空腔体41，在该中空腔体41的上端设有一呈封闭状态的气室46。而该中空腔体41通过排气口44与空气缓释开关6导通。
本实施例中，所述的空气缓释开关6的结构如图11所示，气孔61设置于一阀座62底部，该阀座62上部与阀盖63固定连接，阀盖63上阀板64上设有伸出于阀盖63的压板66。本实施例仍可应用与马桶上，将空气缓释开关6设置于马桶坐圈的下端，当人坐于马桶上时，即可产生对压板66的压力，该压板66带动阀板64向下从而将将阀盖63上的通孔631导通，将导通于该空气缓释开关6的中空腔体41内气体排出。
本实施例其它结构以及工作原理及效果可与实施例1基本相同。实施例3
本实施例中，浮动体4的结构如图8所示，所述的浮动体4可为一个中空腔体41。中空腔体41的上顶面42呈不等高，所述的空气缓释开关5排气口44导通位置则设于该不等高状顶面的低部，具体在本实施例中，该不等高的上顶面42可呈阶梯面，所述的空气缓释开关7导通的排气口44则设于于该低阶面。当液位封堵于空气缓释开关排气口44导通的位置，该中空腔体41上端同样可以构成一封闭气室43。
本实施例中的空气缓释开关7的结构如图12所示，该空气缓释开关7设有一阀座71，气孔72呈L型设置于该阀座71的一端，一阀板73中段绞接于该阀座71的支撑轴711上，阀座71于该气孔72对应的另一端设有弹性元件74向上抵顶于该阀板73的一端，使得阀板73的另一端压紧于气孔72上将其封堵。可进一步在阀板73的封堵端设有密封垫731，以增加其封堵效果，防止漏气。同时阀板73的上端面在该弹性元件74的作用下呈一斜面，在弹性元件73处设有一支撑柱体75。
本实施例所示出的结构可应用于蹲式冲水厕所，空气缓释开关7可设置于脚踏板的下面，或者利用阀板73构成脚踏板。当人如厕时，踩踏于脚踏板上，即可对阀板73施加一压力，使得阀板73克服弹性元件73而处于平衡的位置，此时阀板73的另一端离开气孔72而导通。将导通于该空气缓释开关7的中空腔体41内气体排出。
本实施例其它结构以及工作原理及效果可与上述实施例基本相同。实施例4
本实施例中，浮动体4的结构如图9所示，浮动体4设有两个以上的下端呈开口状的中空腔41。至少有一个中空腔与空气缓释开关8不导通，当液面封堵于其下端开口时构成所述的封闭气室43。具体在实施例中，如图9所示，浮动体4设有两个中空腔体41和47，该两个中空腔41、47呈内外环状设置。其中设于外环的中空腔体47呈环状设于中空腔体41外周，且容积小于所包容于其内的中空腔体41。该容积较小的中空腔体47不与空气缓释开关导通，而容积较大的中空腔体41的上端与空气缓释开关8导通。
如图10所示，在本实施例中，所述的由液面封堵于其下端开口时构成的封闭气室43可为设于浮动块4中心的柱状中空腔48，该柱状中空腔48不与空气缓释开关8导通，而导通于空气缓释开关8的中空腔体41呈环状设于该柱状中空腔体48的四周，且其容积大于所包容于其内的中空腔体41。当中空腔体41通过空气缓释开关8向外排气时，水位上升，封堵于柱状中空腔体48的下端形成一个封闭气室43，从而保持该浮动体4在高水位状态下浮起。在本实施例中，所述的浮式液位控制装置，可由浮动体4下端的延长壁481构成。
在本实施例中，所述的空气缓释开关8的结构如图13所示，气孔86设置于一阀座81底部，在该阀座81的上段侧壁设有通孔811，该阀座81上部与阀盖82固定连接；一阀板84设置于阀座81内中段，其周向设有密封圈841，阀板84下端由弹性元件85抵顶，从而将阀座81上的通孔811封堵。阀板84上设有伸出于阀盖82的压板83。本实施例仍可应用于马桶上，将空气缓释开关8设置于马桶坐圈的下端，当人坐于马桶上时，即可产生对压板83的压力，该压板83带动阀板84向下从而打开阀座81上的通孔811，使其通过设于阀板84上的通孔842导通于气孔86，从而将与空气缓释开关8导通的中空腔体41内的气体排出。
本实施例的其它结构以及工作原理及效果与上述实施例基本相同，在此不再赘述。
上述实施例为本发明的几种实施方式，仅用于详细说明本发明，而非用于限制本发明。如本发明中的实施例1中不仅限于浮动体4与空气缓释开关5相配合的结构，也可与空气缓释开关6、空气缓释开关7或空气缓释开关8相配合；同样浮动体4的结构也可采用实施例2、实施例3、实施例4所述的结构，如此，各实施例所述的浮动体4和空气缓释开关的结构可相互组合构成多种可实施方式，在此不再一一详述。