一种节水便器水箱及设计方法本发明申请是分案申请，原申请申请号是：201410415699.8，申请日是：2014年8月
22日，原申请发明名称是：一种节水便器水箱和控制阀门及其设计方案。
技术领域
本发明涉及节水便器应用技术领域，尤其主要涉及本人之前在中国的专利申请号为：
公开号为CN 102864830A在2013年1月9日公布的，和公开号为CN102720256A,在2012年10月
10日公布的两国内专利申请，以及专利号为PCT/CN2013/001035的PCT专利申请。
背景技术
目前大多数便器，除了本人申请的新式便器外，几乎不涉及本发明装置技术方案。
本人之前技术领域提到的便器的专利技术方案，水箱结构比较复杂，不利于使用，
而且水箱只有一个。
公开号为CN102864830A的专利申请技术方案，便器用水作用可以分为三种，第一
种使便器活塞下降且要求最先实现，第二种实现活塞旋转，第三种冲洗便器，三种便器用水
的控制不易较好控制。
发明内容
本发明便器水箱采用两个或以上相同结构水箱，减少了便器水箱的一部分部件组成，
水箱结构简单，两个及以上水箱，可根据需要设置相应的用水量及相应冲水目的。
本发明每一个节水便器水箱，包括密闭压力缸筒（4）、活塞（5）、活塞拉杆（3）、缸筒
进、出水管道及管道上的控制阀门、流量调节阀门（28），水箱管道还包括单向阀门（29），在
所述一缸筒（4）外有第一进水管道（2）、第二进水管道（7）、第二进水管道（7）上的单向阀门
（29）、第一出水管道（6）及控制其的阀门（8），活塞拉杆与活塞相连，穿过缸筒一端，第一进
水管道（2）和第二进水管道（7）分别位于活塞两侧。
如果水箱由两个相同结构水箱组成，第二水箱包括第二密闭压力缸筒（44）、第二
活塞（55）、第二活塞拉杆（33）、缸筒进、出水管道及管道上的阀门，第二缸筒（44）外有第三
进水管道（23）、第四进水管道（22）、进水主管道（1）及第一阀门（27）、第一出水管道（6）上有
阀门（8），第二活塞拉杆与第二活塞相连，穿过第二缸筒一端，第三进水管道（23）和第四进
水管道（22）分别位于第二活塞两侧，第三进水管道（23）和第四进水管道（22）与进水主管道
（1）流通，水箱第二进水管道（7）上有单向阀门（29），第二水箱的第四进水管道（22）上有单
向阀门（39）。
主干进水管道的流量调节阀门（28）可以调节控制水箱单位时间的加水量，进水管
道上的单向阀门（29）保证水只能由进水主管道（1）进入两缸筒（4），而在缸筒向外出水时两
缸筒的水不能由管道（7）和管道（22）流通。
在缸筒内活塞两侧由于活塞一侧连接有拉杆（3）且拉杆穿过缸筒，所以活塞有拉
杆一侧受到水的压力面积比没有拉杆一侧正好少了穿过水箱的活塞拉杆的圆截面面积，所
以当水箱进水管道阀门（27）打开时，各进水管道都有相同高压水流，水箱活塞如果不在活
塞受压力较小的一侧水箱，也就是活塞拉杆没有完全穿出水箱，水流就会推动活塞移动，活
塞上部的水就由第一进水管道（2）流出，此时第一进水管道（2）有出水管道作用，使拉杆完
全穿出水箱，然后活塞静止。
在水箱内活塞两侧同时打开相同压力水源，活塞一侧连接的拉杆一端伸出水箱缸
筒，然后利用活塞两侧所受压强相同、压力不同的情况，水压自动控制活塞移动，具有克服
技术偏见特点，因为在现实情况中我们看到的汽缸、油缸，在活塞两侧同时受到相同大气压
力时，活塞都是静止的，拉杆省去了拉线、弹簧控制，使水箱和重力传导控制拉线的装置结
构都得到了结构的大大简化，没有重力控制拉杆的结果，便器重力传导板下降距离可以大
大降低到几毫米左右，可以使人方便时产生意想不到的稳定舒适感觉，而且小孩使用时也
可以达到较好效果。
本发明便器水箱，活塞拉杆不与任何拉线相连，伸出缸筒部分的拉杆伸缩不受缸
筒内水压以外的弹簧弹性作用，水箱没有排放便器无用水流的管道所以没有对排出水流处
理的顾虑，与现有技术的便器水箱相比，具有明显结构简单的优点。
本发明通过一水压控制阀门，控制两个出水管道开关，而且保证被控制的两出水
管道的出水时间晚于另一出水管道。
便器的水压控制阀门，包括阀门腔体（31）、腔体进出水管道及进水管道A上的流量
调节阀门（11）、腔体外弹簧、腔体内阀塞（15）、阀塞拉杆，所述阀门腔体内，腔体一侧有进水
管道A（10）及调节其流量的流量调节阀，腔体另一侧有两组进出水管道，其中一组进、出水
管道为进水管道B（12）、出水管道A（13），另一组进、出水管道为进水管道C（18）、出水管道B
（19）；所述阀塞上有两凹槽（14），拉杆（17）一端与阀塞连接，一端伸出腔体，当拉杆完全伸
出腔体时，腔体每组进出水管道分别对应一凹槽，腔体外有弹簧（16），弹簧一端与腔体连
接，一端与拉杆末端连接，阀塞与腔体内壁滑动接触的两表面之间，有极其细小的缝隙，所
以在阀塞上下移动过程中，阀塞所在腔体及阀塞凹槽的水可以流通，但是不会对通过两凹
槽的进出水管道的水正常流通造成影响。阀塞凹槽结构、大小相同，阀塞凹槽以外与腔体内
壁滑动接触的两部分面积相等，也就是凹槽结构、大小完全一样，凹槽周围结构、大小是对
称、均匀的，阀门外阀塞两侧进水管道B及进水管道C之间、出水管道A及出水管道B之间与阀
塞轴线是对称的。所述一种便器水压控制阀门设计方法是：阀门包括阀门腔体、腔体进出水
管道及进水管道A上的流量调节阀（11）、腔体外弹簧、腔体内阀塞、阀塞拉杆，所述阀门腔体
内，腔体一侧有进水管道A（10）及调节其流量的流量调节阀，腔体另一侧有两组进出水管
道，其中一组进、出水管道为进水管道B（12）、出水管道A（13），另一组进、出水管道为进水管
道C（18）、出水管道B（19）；所述阀塞上有两凹槽，拉杆（17）一端与阀塞连接，一端伸出腔体，
当拉杆完全伸出腔体时，腔体每组进出水管道分别对应一凹槽，腔体外有弹簧（16），弹簧一
端与腔体连接，一端与拉杆末端连接，所述阀塞与腔体内壁滑动接触的两表面之间，有极及
其细小的缝隙；所述阀塞凹槽结构、大小相同，阀塞凹槽以外与腔体内壁滑动接触的两部分
面积相等；阀门腔体外固定的一轴杆（20），轴杆穿过拉杆（17）末端轴孔。
阀门腔体外固定的一轴杆（20），轴杆穿过拉杆（17）末端轴孔，在阀塞上下移动过
程中，可以防止阀塞转动。
阀门腔体内阀塞，有上下若干细小过水通道（30），其特征是通道穿透阀塞，通道对
称、均匀分布在活塞拉杆周围。
阀塞的两凹槽结构、大小一样，在凹槽到达两组进水管道范围全过程，受水压面积
相等，而且凹槽以外的与腔体内壁滑动接触的阀塞两部分表面面积也是相等的，也就是凹
槽结构、大小完全一样，凹槽周围结构、大小是对称、均匀的，阀门外阀塞两侧一小段两组进
出水管道，相同进水或出水管道相同位置是对称的，而且相同管道相同位置对称点与对称
轴线连线在同一直线或平行，两组进水管道在腔体上的进水口面积是相等的，阀塞受两进
水管道水压力相同，所以整个阀塞上下移动过程基本不会受到两进出水管道的水对阀塞产
生的阻力。
在控制阀进水管道A（10）进水时，阀塞与控制阀腔体（15）间的缝隙和阀塞上的细
小过水通道（30）使阀塞上下为连通器结构，阀塞上部受水压力面积比下部受力面积缺少拉
杆（17）截面积受力面积，而且，阀塞上表面所受水压力与弹簧（16）最大势能弹力之和仍小
于阀塞下表面所受水压力，所以进水管道A（10）进水后，阀塞会由下向上移动至腔体顶端。
控制阀同一组进出水管道可以在同一水平面，也可以不在同一水平面。
附图说明：
图1是便器水箱及控制阀门竖直方向剖面结构简图（阀门两组进出水管道不在同一水
平面）
图2是控制阀门两组进出水管道在同一水平面时水平穿过控制阀门及管道剖面结构简
图（图1、图2相同部件共同参阅）
具体实施方式：
当便器处于闲置静止状态时，水箱缸筒（4）内活塞（5）位于缸筒底部，缸筒内有活塞拉
杆一侧充满具有压力的水，两水箱进水主管道（1）阀门（27）关闭，一水箱第一出水管道（6）
阀门（8）打开，第二水箱第二缸筒（44）内第二活塞（55）位于第二缸筒底部，第二缸筒内有第
二活塞拉杆一侧充满具有压力的水，第二水箱第二出水管道（21）阀门（8）同样打开。
便器静止时，控制阀腔体内阀塞（15）与拉杆（17）连接在一起，拉杆和阀塞受弹簧
（16）向下拉力，阀塞位于腔体最底端，阀塞凹槽位于腔体两组进出水管道下方，两组进水管
道所以被阀塞阻断。
当人方便时，两出水管道阀门状态马上改变，阀门（8）关闭，进水主干道（1）阀门
（27）打开，水箱活塞（5）下方受压面积大于上方，活塞在水压作用下向上移动，移动最大位
置是活塞杆（3）全部伸出缸筒外边，第二活塞同样在水压作用下向上移动。
当人离开后，管道阀门状态又回到便器静止时状态，进水主管道（1）阀门（27）关
闭，第一出水管道（6）阀门（8）打开，第二出水管道（21）阀门（8）打开，两水箱活塞此时分别
只受活塞上方进水管道一侧的水压，高压水就推动活塞向下移动，活塞下方的水被活塞由
出水管道压出，开始进行便器的冲洗及准备。
两水箱出水管道的水都可以分别迅速到达控制阀进水管道B（12）、进水管道C
（18），同时，第一出水管道（6）的水一部分可以最先通过阀门（8）流出，迅速开始喷出，控制
便器活塞下降、一部分通过控制阀的进水管道A（10）、流量调节阀（11）开始到达控制阀腔体
底部，流量调节阀可以很好的控制进水管道A（10）的进水速度以控制阀塞向上移动速度，阀
塞底部受水压开始向上移动，弹簧（16）逐步被拉长。
在控制阀阀塞上升到足够高度之前，控制阀腔体两进水管道（12、18）的水都不能
从各自出水管道（13、19）流出，在阀塞被水压推至足够高度时，阀塞凹槽可以覆盖腔体两组
进出水管道时，控制阀两出水管道可以有水排出，开始进行便器冲洗工作。
由两水箱排出分别由进水管道B（12）和进水管道C（18）的水，两水箱可以根据需要
设定不同出水量、不同的冲水时间，可以把其中一水箱的由出水管道B（19）排出的水控制便
器活塞旋转，并且通过出水量或出水速度不同，设定由出水管道B（19）流出的水比出水管道
A（13）流出的较早排完，而便器活塞可以靠惯性继续旋转一段时间。出水管道B（19）没有水
排出时，控制阀并不会受到影响，另一水箱由第一出水管道（6）和出水管道A（13）排出的水
可以继续便器冲洗。
当由第一出水管道（6）和出水管道A（13）排出的水排完，控制阀阀塞下端受水压力
消失，阀塞受弹簧回复，控制阀腔体内水经缓慢流通，阀塞回到腔体底部。
便器所有工作完成。