冲洗机构 技术领域 一般而言, 本发明涉及一种用于冲洗污物和 / 或污水的冲洗机构, 尤其涉及一种 适用于冲洗如抽水马桶之类的卫浴设备的冲洗机构。 该冲洗机构特别利用了控制阀和处于 水箱底部的水流旁路之间的开关配合实现了平缓流畅的水的流动并且降低了噪音。
背景技术 中国专利申请 CN200810091185.6 公开一种用于冲洗污物和 / 或污水的冲洗机 构, 其中包括箱体, 其上部敞开, 下部中心设有开口, 箱体内侧限定出贮存水及容纳各部件 的腔室, 箱体的下端部设有多根管道用于分别与由箱体限定出的腔室形成水流通道 ; 箱体 上盖, 其下部与箱体结合 ; 导杆, 其中心线与箱体的中心线重合地贯穿于腔室中 ; 第一活 塞, 其包括具有中心孔的第一活塞底部和从第一活塞底部的中心孔周边向上延伸的第一活 塞圆柱形部, 第一活塞底部的侧面沿径向设有凹槽, 第一活塞圆柱形部呈中空状, 导杆穿过 该第一活塞圆柱形部和第一活塞底部的中心孔 ; 第一活塞密封组件, 其位于第一活塞底部 侧面的凹槽中, 使得第一活塞可沿箱体的内壁密封地上下往复运动 ; 第一活塞加载弹簧, 其一端固定于箱体上盖的顶部内侧, 另一端固定于第一活塞底部的上表面上, 以对第一活 塞施力 ; 第二活塞, 其包括具有中心孔的第二活塞底部和从第二活塞底部的中心孔周边向 上延伸的第二活塞圆柱形部, 第二活塞圆柱形部呈中空状, 导杆穿过该第二活塞圆柱形部 和第二活塞底部的中心孔 ; 第二活塞加载弹簧, 其套设于第二活塞圆柱形部的中空形内侧 的导杆部分的周围, 一端固定于第二活塞圆柱形部的上端内侧, 一端固定于导杆的固定端, 其中, 还包括位于箱体中的卸压和 / 或防弹部分 ; 在所述第二活塞底部的外侧周边和中心 孔周边分别设有第二活塞密封组件 ; 第一活塞的密封组件和第二活塞的密封组件由内、 外 密封件组成, 内密封件可包括由金属片弯曲而成的弹性件, 外密封件可包括 O 形圈。第二 活塞底部、 第二活塞密封组件及箱体的下端部限定出外下腔室和内下腔室, 用于在排水阶 段与第二活塞加载弹簧协同作用使第二活塞向上运动, 从而开启排水口。在中国专利申请 CN200810091185.6 的图 6 中可以看出在排水开启时, 提拉杆抬起, 其横板与水箱体形成开 启水流通道, 在这个过程中, 由于横板的运动会扰动水流从而造成水流损失、 降低了排水稳 定性并且易于产生噪音。
发明内容
基于上面所提到的现有技术的缺陷, 本发明的目的是提供一种用于冲洗污物和 / 或污水、 尤其适用于冲洗抽水马桶的冲洗机构。该冲洗机构特别利用了控制阀和处于水箱 底部的水流旁路之间的开关配合实现了平缓流畅的水的流动, 排水稳定性增强并且降低了 噪音。
根据本发明, 提供一种冲洗机构, 其包括 :
一个箱体, 具有一个箱壁和一个与箱壁做成一体或连成一体的箱底, 该箱壁限定 一个环绕一条轴线的柱状内表面 ; 在箱底上环绕所述轴线开有一个出水口, 用于连接到一条冲水管路 ;
一根导杆, 顺着所述轴线相对于箱体轴向固定 ;
一个可沿所述轴线方向同时在柱状内表面和导杆上密封滑动的第一活塞, 第一 活塞把所述柱状内表面围拢的内腔室分成一个接触所述箱底的下腔室和一个相对的上腔 室;
一个环绕所述导杆安装在上腔室中的第一活塞加载弹簧, 用于直接或间接地从箱 体向第一活塞施加弹性力从而驱使第一活塞趋于向下移动以缩小下腔室的容积和扩大上 腔室的容积 ;
一个可沿所述轴线方向在导杆上密封滑动的第二活塞, 所述第二活塞位于所述第 一活塞和所述箱底之间 ;
一个环绕所述导杆安装的第二活塞加载弹簧, 用于直接或间接地从所述箱体向第 二活塞施加弹性力从而驱使第二活塞趋于向上移动 ;
一个控制阀, 用于通过第一旁路启动冲洗机构排水 ;
本发明的特征在于, 所述控制阀包括密封部和导向部, 在所述箱底所述第一旁路 的附近形成有导向孔, 所述导向部穿过所述导向孔, 在所述控制阀打开或关闭所述内腔室 与第一旁路之间的通路时所述导向部保持位于导向孔内。 所述第一旁路内置于所述箱底之中。
所述箱底和所述出水口形成一个环绕所述轴线台阶孔, 所述台阶孔具有一个台阶 面和一个柱状孔。
从所述控制阀引出一条第二旁路通到所述出水口且敞通至所述冲水管路。
所述第二旁路内置于所述箱底之中。
所述导向部为柱状导杆。
所述第一活塞具有处在底部的外侧周边的第一活塞密封组件。
所述控制阀、 第一旁路及第二旁路的至少局部沿一直线分布, 其中第一旁路位于 中间, 所述导向孔是位于第一旁路和第二旁路之间的分隔件中的通孔。
所述控制阀还包括与导向部一体或连接的控制阀杆, 控制阀杆及导向部中空连通 到第二旁路。
所述第一活塞包括一个环绕着导杆沿轴向密封滑动的第一活塞顶部、 一个沿箱 体的柱状内表面轴向密封滑动的第一活塞底部以及一个将第一活塞顶部和第一活塞底部 (4-1) 沿轴向连成一体的第一活塞圆柱形部, 第一活塞加载弹簧环绕着所述第一活塞圆柱 形部而直接触及第一活塞底部向其施加弹簧力。
所述第二活塞包括一个第二活塞底部, 在所述第一和第二工作状态下, 第二活塞 底部与所述箱底一起限定所述的环状外下腔室, 第二活塞还包括一个与导杆滑动密封的第 二活塞顶部和一个将第二活塞的底部和顶部连成一体的第二活塞圆柱形部, 所述第二活塞 圆柱形部可从下腔室插进所述第一活塞圆柱形部, 所述第二活塞加载弹簧位于所述导杆和 第二活塞圆柱形部之间。
所述第二活塞具有处在底部的外侧周边和中心部分的第二活塞密封组件。
所述第一活塞圆柱形部和第二活塞圆柱形部之间间隙配合, 使两者之间可相互做 自由的轴向相对移动。
所述第二活塞圆柱形部包括一个轴向上段和一个轴向下段, 所述轴向上段与第一 活塞圆柱形部之间是间隙配合, 所述轴向下段与第一活塞圆柱形部之间是摩擦式滑动配 合。
由于根据本发明的冲洗机构取消了横板, 不会存在横板运动会扰动水流从而造成 水流损失, 增强了开启阀的稳定性并且减小了产生噪音的缺陷, 增加了导向部增强了密封 部的工作稳定性。
该冲洗机构特别利用了控制阀和处于水箱底部的水流旁路之间的开关配合实现 了装置的快速开启、 平缓流畅的水的流动, 增加了排水稳定性并且降低了噪音。 附图说明 下面以抽水马桶为例结合附图所示的实施例对本发明进行详细描述。 在全部附图 中相同部件用相同附图标记表示。
图 1 示出了本发明的冲洗机构的内部部件配置情况 ;
图 2 示意地示出了第二活塞部分处于初始位置的情况 ;
图 3 示意地示出了进水、 补水阶段第一活塞和第二活塞的状态 ;
图 4 示意地示出了进水持续、 补水结束阶段供水通道、 补水通道、 第一活塞及第二 活塞的状态 ;
图 5 示意地示出了进水结束阶段箱体内第一活塞、 第二活塞及各通道的连通状 况;
图 6A-6D 局部地示出了提拉控制阀准备排水时箱体内第一活塞、 第二活塞的状态 及各通道的连通状况以及第一活塞密封组件的不同实施例 ;
图 7 示意地示出了排水阶段箱体内部第一活塞、 第二活塞及各通道的连通状况 ;
图 8A-8C 示出了本发明的卸压和 / 或防弹部分, 其中, 图 8A 为弹簧限制单元的结 构示意图 ; 图 8B 为拆卸时螺杆使弹簧逐渐释放能量的示意图 ; 图 8C 示意地示出了卸压口 的设置位置。
具体实施方式
下面结合以抽水马桶为例的实施方式对本发明进行详细描述。
图 1 的透视图示出了本发明的冲洗机构 100 的内部部件配置情况 ; 图 2 示意地示 出了第二活塞部分处于初始位置的情况。参见图 1 和图 2, 本发明的冲洗机构包括 : 箱体 1, 其具有箱壁 1-2 和与所述箱壁做成一体或连成一体的箱底, 用于限定出贮存水及容纳冲洗 机构 100 的内部部件的内腔室 1-1, 该箱壁限定一个环绕一条轴线的柱状内表面, 在箱底上 环绕所述轴线开有一个出水口, 用于连接到一条冲水管路, 箱体 1 的箱底内部形成有分隔 件 21 从而在腔室 1-1 中形成水流通道, 即形成水流旁路 ; 一根导杆, 顺着所述轴线相对于箱 体 1 轴向固定, 所述导杆包括螺杆 2, 其沿纵向与箱体 1 的中心线重合地设置于箱体 1 中, 还 包括套管 3, 该套管限定一个轴向螺孔, 所述螺杆 2 可旋进所述螺孔之中 ; 第一活塞 4, 其可 沿所述轴线方向同时在柱状内表面和套管上密封滑动, 其还包括沿轴向环绕着套管 3 密封 滑动的第一活塞顶部、 具有中心孔的第一活塞底部 4-1 和从第一活塞底部 4-1 的中心孔周 边向上延伸将第一活塞顶部和第一活塞底部连成一体的第一活塞圆柱形部 4-2, 第一活塞底部 4-1 的外径略小于箱体 1 的内径, 第一活塞 4 把所述柱状内表面围拢的内腔室 1-1 分 成一个接触所述箱底的下腔室和一个相对的上腔室, 所述第一活塞底部 4-1 的侧面有至少 一个凹槽, 第一活塞密封组件 4-3 位于所述凹槽中, 借助于第一活塞密封组件 4-3, 第一活 塞 4 与箱体 1 可密封地上下往复运动。此外, 第一活塞 4 同中心线地安装于导杆的周围, 第 一活塞 4 的圆柱形部 4-2 呈中空状, 螺杆 2 和套管 3 穿过第一活塞圆柱形部 4-2 和第一活 塞底部 4-1 的中心孔 ; 第一活塞加载弹簧 5, 其围绕所述套管 3 和第一活塞 4 的圆柱形部分 4-2 套设, 一端固定于箱体上盖 6 的顶部内侧, 另一端固定于第一活塞 4 的底部 4-1 的上表 面上, 用于直接或间接地从箱体 1 向第一活塞 4 施加弹性力从而驱使第一活塞趋于向下移 动以缩小下腔室的容积和扩大上腔室的容积 ; 一个控制阀 15 ; 箱体上盖 6, 其具有适于包围 第一活塞加载弹簧 5 并将第一活塞加载弹簧 5 固定于上端面内侧的形状, 箱体上盖 6 的顶 部外侧设有顶盖 7, 以封闭箱体上盖 6 的上端, 所述套管固定到箱体上盖 6 上。箱体上盖 6 的下部与箱体 1 结合而作为箱体 1 的一部分。箱体上盖 6 上还设有一些通孔, 以便如水位 行程开关 13 之类的部件穿过。
另外, 本冲洗机构还包括第二活塞 8, 第二活塞 8 包括一个与套管 3 滑动密封的第 二活塞顶部、 具有中心孔的第二活塞底部 8-1 和从第二活塞底部 8-1 的中心孔周边向上延 伸将第二活塞顶部与第二活塞底部 8-1 连成一体的第二活塞圆柱形部 8-2, 第二活塞圆柱 形部 8-2 呈中空状, 螺杆 2 和套管 3 穿过第二活塞圆柱形部 8-2 和第二活塞底部 8-1 的中 心孔, 第二活塞沿所述轴线在套管 3 上密封滑动, 其位于所述第一活塞和所述箱底之间。第 二活塞底部 8-1 的外侧周边设有第二活塞密封组件的大密封圈 8-3, 第二活塞底部 8-1 的中 心孔周边设有第二活塞密封组件的小密封圈 8-4。 所述第二活塞圆柱形部 8-2 包括轴向上段和轴向下段, 所述轴向上段与第一活塞 圆柱形部 4-2 之间是间隙配合, 所述轴向下段与第一活塞圆柱形部 4-2 之间是摩擦式滑动 配合。
所述第一活塞圆柱形部 4-2 和第二活塞圆柱形部 8-2 之间间隙配合, 使两者之间 可相互做自由的轴向相对移动。
与第一活塞 4 类似, 第二活塞 8 设有第二活塞加载弹簧 9, 可将该加载弹簧套设于 第二活塞圆柱形部 8-2 的中空形内侧的套管 3 的部分的周围, 第二活塞加载弹簧 9 的一端 固定于第二活塞圆柱形部 8-2 的上端内侧, 一端固定于套管 3 的端部 10, 用于直接或间接地 从所述箱体向第二活塞 8 施加弹性力从而驱使第二活塞趋于向上移动。
该冲洗机构具有下列三个工作状态 :
在第一状态下, 第一活塞 4 向下推压第二活塞 8 使其大密封圈的周边顶靠着所述 箱底, 由此在所述箱底与第二活塞 8 之间构成一个环绕所述轴线的环状外下腔室 8-5, 该环 状外下腔室与所述下腔室相互封闭而与所述出水口仍相互连通。
在第二状态下, 向所述下腔室注水, 使第一和第二活塞相互分离 ( 见图 3), 而第二 活塞在水压的作用下克服第二活塞加载弹簧 9 向上的作用力而顶靠着所述箱底, 所述环状 外下腔室 8-5 与所述出水口和所述下腔室相互封闭。
在第三状态下, 通过一条第一旁路和所述控制阀 15 将所述下腔室与所述环状外 下腔室 8-5 连通, 第二活塞加载弹簧 9 向上的作用力驱使第二活塞 8 离开所述箱底 ( 见图 7), 由此, 下腔室、 环状外下腔室 8-5 和出水口相互连通, 下腔室的水在第一活塞 4 的压力作
用下从所述出水口排出 ; 所述控制阀 15 关闭所述第一旁路, 而后或同时第一活塞 4 和第二 活塞 8 回复到第一状态。
所述控制阀包括密封部 22 和导向部 23, 在所述箱底所述第一旁路的附近形成有 导向孔, 所述导向部穿过所述导向孔, 在所述控制阀打开或关闭所述内腔室与第一旁路之 间的通路时所述导向部保持位于导向孔内。
所述冲洗机构的所述第一旁路内置于所述箱底之中。
所述导向部 23 为柱状中空导杆。
所述箱底和所述出水口形成一个环绕所述轴线的台阶孔, 所述台阶孔具有一个台 阶面和一个柱状孔, 所述环状外下腔室位于所述台阶孔的台阶面上。
所述环状外下腔室可由所述第二活塞、 所述台阶孔的台阶面、 第二活塞分别与出 水口和柱状孔之间的密封共同限定的。
所述环状外下腔室也可由第二活塞、 所述台阶孔的台阶面及其两者之间的两道径 向隔开的密封组件共同限定。
如图 3 所示, 从所述控制阀 15 引出一条第二旁路通到所述出水口且敞通至所述冲 水管路。 所述冲洗机构的第二旁路内置于所述箱底之中。
所述控制阀 15、 第一旁路及第二旁路的至少局部沿一直线分布, 其中第一旁路位 于中间, 所述导向孔是位于第一旁路和第二旁路之间的分隔件中的通孔。
如图 8A 和 8B 所示, 当将所述螺杆 2 的一端从套管 3 一端刚旋进所述螺孔时, 螺杆 的另一端和套管的另一端分别推挡着一条环套绕着所述套管和螺杆的松弛状态螺旋弹簧 的两端 ; 继续向所述套管旋进所述螺杆可不断地压缩所述弹簧。
此外, 本冲洗机构还可包括导向件 17, 以导引活塞 4 上下往复运动并具有防弹的 功能。为使结构紧凑并简化结构, 导向件 17 可呈管状。此外, 还设有供水通道 11 和补水通 道 12, 可将供水通道 11 和补水通道 12 同中心线地套设, 以减小空间。为使结构紧凑, 优选 将控制阀 15 的控制阀杆 14 与供水通道 11 和补水通道 12 同中心线地设置。控制阀杆与导 向部一体或连接固定, 控制阀杆及导向部中空连通到第二旁路形成补水通道 12。
另外, 冲洗机构 100 优选还包括水位行程开关 13。 如上所述, 控制阀杆 14、 通道 11 和 12 及水位行程开关 13 可穿过箱体上盖 6 到达箱体 1 内部。
箱体 1 的下部可设有出水口法兰 19( 见图 8A), 用于排水。
本冲洗机构还可包括使水压稳定的部分 16。
如图 8C 所示, 本冲洗机构还可包括卸压部分, 其可以是沿箱体 1 的上部周边略高 于所述第一活塞 4 的上止点之处设置的至少一个卸压口 20。 若水位行程开关 13 出现故障, 第一活塞 4 继续向上移动至卸压口 20, 水可从卸压口 20 流出, 从而保护箱体不被供水压力 涨破。
以下通过结合附图对根据本发明实施例的各个部件的运动作进一步的详细说明。
参考附图 2, 附图 2 示意地示出了第一活塞 4 和第二活塞 8 处于初始位置的情况。 如图 2 所示, 在初始位置, 腔室 1-1 内水已排空, 此时第一活塞底部 4-1 在第一活塞加载弹 簧 5 的力的作用下处于最低位置 ( 下止点 )。第二活塞 8 在第一活塞 4 向下的压力的作用 下也保持在最低位置, 第二活塞 8 的外下腔室 8-5 被密封, 内部压力为大气压, 内下腔室 8-6
的内部压力为大气压, 出水口关闭, 供水通道 11 和补水通道 12 及与其相关联的部分处于关 闭状态。在初始阶段, 腔室 1-1 与大气相通, 第一活塞底部 4-1 的上表面也受大气压力的作 用。此时, 作用在第一活塞底部 4-1 上表面上的合力为 F, 所述控制阀的密封部处于密封位 置并且所述控制阀的导向部穿过所述导向孔, 即所述分隔件 21 中的一通孔。
参考附图 3, 附图 3 示意地示出了进水、 补水阶段第一活塞 4 和第二活塞 8 的状态。 参见图 3, 通过水位行程开关 13 的控制, 供水通道 11 和补水通道 12 与供水源 ( 未示出 ) 连 通, 一股水流从供水通道 11 进入水箱 1, 如箭头 A-A 所示, 另一股水流从补水通道 12 进入 马桶的存水弯如箭头 B-B 所示。此时第一活塞 4 受来自管道的水压的作用力 G 大于第一活 塞加载弹簧 5 和腔室 1-1 内的大气压力的合力 F, 第一活塞 4 向上移动, 而作用于第二活塞 8 的第二活塞底部 8-1 上的水压的作用力 M 大于第二活塞加载弹簧 9 的向上的力 H, 第二活 塞 8 保持最低位置不动。此时, 所述控制阀的密封部处于密封位置并且所述控制阀的导向 部仍保持穿过所述导向孔, 即所述分隔件 21 中的通孔。
参考附图 4, 附图 4 示意地示出了进水持续、 补水结束阶段第一活塞 4 和第二活塞 8 的状态。参见图 4, 第一活塞 4 上行到推动行程限位 13 开关移动一定距离, 水位行程开关 13 关闭补水通道 12 与供水源 ( 未示出 ) 的通路, 停止向补水通道 12 供水, 此时供水通道 11 仍与供水源 ( 未示出 ) 连通, 继续供水, 如箭头 A-A 所示。第二活塞 8 在力 M 的作用下克 服第二活塞加载弹簧 9 的向上的力 H 保持最低位置不动。此时, 所述控制阀的密封部处于 密封位置并且所述控制阀的导向部仍保持穿过所述导向孔, 即所述分隔件 21 中的通孔。 参考附图 5, 附图 5 示意地示出了进水结束阶段冲洗机构 100 内第一活塞 4 及第二 活塞 8 的状态。参见图 5, 第一活塞 4 继续向上移动推动水位行程开关 13 移动一定距离, 关 闭进水通道 11 与供水源 ( 未示出 ) 的通路, 停止向进水通道 11 供水, 同时补水通道 12 与 供水源 ( 未示出 ) 的通路仍不连通, 供水完毕, 箱体 1 内充满预定量的水。此时, 第一活塞 加载弹簧 5 被压缩, 贮蓄能量。在箱体 1 内的水压强的作用下产生向上推力, 此推力与第一 活塞加载弹簧 5 的向下的弹力相等, 第一活塞 4 保持在上止点的位置, 第二活塞 8 在力 M 的 作用下仍维持最低位置不动。此时, 所述控制阀的密封部处于密封位置并且所述控制阀的 导向部仍保持穿过所述导向孔, 即所述分隔件 21 中的通孔。
参考附图 6, 附图 6 局部地示出了提拉控制阀杆 14 准备排水时箱体 1 内第一活塞 4、 第二活塞 8 及各通道的连通状况。图 7 示意地示出了排水阶段箱体 1 内第一活塞 4、 第二 活塞 8 及各通道的连通状况。
如图 6 和图 7 所示, 需要冲洗便池时, 按下按钮 ( 未示出 ), 通过连杆换向装置 ( 未 示出 ) 沿箭头 C 的方向向上提升控制阀杆 14, 控制阀 15 开启通道, 环状外下腔室 8-5 与箱 体 1 内的腔室 1-1 连通, 水从腔室 1-1 流到环状外下腔室 8-5, 在第二活塞底部 8-1 外侧周 边的大密封圈 8-3 和第二活塞底部 8-1 的中心孔周边的小密封圈 8-4 之间的第二活塞 8 的 相应面积上向下的水压力与向上的水压力抵消, 而与第二活塞底部 8-1 的中心孔周边的小 密封圈 8-4 相应的第二活塞 8 的面积上仍受向下的水压的作用。当第二活塞底部 8-1 的中 心孔周边的小密封圈 8-4 相应的第二活塞 8 的面积上受到的向下的水压作用力小于第二活 塞加载弹簧 9 的向上的力时, 第二活塞 8 向上移动, 开启排水口, 水从排水口排出。
排水开始一段时间、 第二活塞 8 向上移动一定距离后, 第二活塞 8 的下部水压力与 相应部分的上部水压力相互抵消, 在第二活塞加载弹簧 9 的力的作用下, 第二活塞 8 将向上
加速移动。此时, 所述控制阀的密封部处于非密封位置并且所述控制阀的导向部仍保持穿 过所述导向孔, 即所述分隔件 21 中的通孔。
然后, 水位行程开关 13 复位, 供水通道 11 和补水通道 12 被开启, 排水结束后, 第 一活塞 4 在第一活塞加载弹簧 5 的向下的推力作用下向下移动至下止点, 第二活塞 8 在力 M 的作用下返回到最低位置。
参考具体实施例, 尽管本发明已经在说明书和附图中进行了说明, 但应当理解, 在 不脱离权利要求中所限定的本发明范围的情况下, 所属技术领域人员可作出多种改变以及 多种等同物可替代其中多种元件。而且, 本文中多种具体实施例之间的技术特征、 元件和 / 或功能的组合和搭配是清楚明晰的, 因此根据这些所公开的内容, 所属技术领域人员能够 领会到实施例中的技术特征、 元件和 / 或功能可以视情况被结合到另一个具体实施例中, 除非上述内容有另外的描述。此外, 根据本发明的教导, 在不脱离本发明本质的范围, 适应 特殊的情形或材料可以作出许多改变。因此, 本发明并不限于附图所图解的个别的具体实 施例, 以及说明书中所描述的作为目前为实施本发明所设想的最佳实施方式的具体实施 例, 而本发明意旨包括落入上述说明书和所附的权利要求范围内的所有的实施方式。