自清洗马桶组件和***
相关申请交叉引用
本申请根据美国专利法35U.S.C.§119(e)要求于2014年4月16日提交的美国临时专利申请61/980514、于2014年3月8日提交的美国临时专利申请61/950038、于2013年11月22日提交的美国临时专利申请61/908038、于2013年9月24日提交的美国临时专利申请61/881948、以及于2013年7月15日提交的美国临时专利申请61/846427的权益,这些专利的发明名称都是“Self-Cleaning Toilet Assembly and System”,且其全部公开内容通过参考并入本文。
发明背景
发明领域
本发明的领域包括抽水马桶,尤其涉及具有带清洗循环的清洗***的某些重力直冲式马桶和虹吸式抽水马桶。
相关技术描述
存在有很多类型的具有马桶便池的马桶和马桶组件,包括重力动力式虹吸和直冲马桶。虹吸式马桶可能包括边缘馈给便池,非喷射式、边缘喷射式和直喷式便池。这样,用于移除如人类废弃物的废品的马桶是众所周知的。通常情况下,如重力动力式马桶的马桶通常具有两个主要部分:水箱和便池。水箱和便池可以是连接在一起以形成马桶***的分离构件(通常称作分体式马桶)或者可以被组合成一个整体的单元(通常指的是整体式马桶)。
通常位于便池后部上方的水箱(如果存在)容纳用于启动将废物从便池冲洗至下水管的水,以及用清水填充便池的水。当用户想要冲洗马桶时,他按下水箱外部上的冲洗把手,其在水箱内部上连接至水箱内的可移动链条或杠杆。当按下冲洗把手时,其移动水箱内部上的链条或杠杆,链条或杠杆动作以提升和打开冲水阀,致使水从水箱流入便池,由此启动马桶冲洗。其他不具有水箱的马桶使用由水源馈送的直列水管和由致动装置致动的直列冲水阀例如冲洗手柄、按钮等。
在冲洗循环中,必须满足三个基本目的。第一是将固体和其它废物移到排水管。第二是使用期间清洗便池以移走沉积或粘至便池表面的任何固体、液体或其它废物。第三是调换便池中的预冲洗水量,从而在两次使用之间在便池中保留相对清洁的水,从而恢复防止下水道气体倒流的水封深度,以便马桶准备好下次使用和冲洗循环。
第二个要求,便池的清洗,通常通过多数马桶中常见的围绕马桶便池的上周区域延伸的中空外缘来实现。一些或所有的冲洗水通过该外缘通道被引导并流过定位在其中的开口以将水散布在便池的整个表面并完成所要求的清洗。
以重力作为动力的马桶可被分为两大类:直冲式和虹吸式。直冲式马桶中,马桶便池内的水位在所有时候保持相对恒定。当启动冲洗循环时,水从水箱或其它水源流出并溢入便池。这导致水位的快速上升且过量的水在排污通道的堰上方溢出,携带与之一起的液体和固体废物。在冲洗循环结束时,便池中的水位自然回到由堰的高度决定的均衡水平。
在虹吸式马桶中,排污通道和其它水力通道设计成使得在水添加至便池时在排污通道中启动虹吸。虹吸管本身是上下颠倒的U状管,其将水从马桶便池抽至下水管。当启动冲洗循环时,水流入便池并在排污通道中的堰上方比其离开出口到排水管更快地溢出。足够的空气最终从排污通道的下腿移走以启动虹吸,虹吸又将剩余的水抽出便池。当虹吸中断时便池中的水位因此远低于堰的水平面,且需要提供单独的机构以在虹吸式冲洗循环结束时重新填充马桶便池以重新建立原始水位和抵抗下水道空气回流的“保护性密封”。
虹吸式和直冲式马桶通常具有固有优点和缺点。虹吸式马桶由于要求将大部分空气从排污通道的下腿移走以启动虹吸而倾向于具有更小的排污通道,这可能导致堵塞。直冲式马桶可通过大排污通道起作用,但通常要求在便池中更小量的预冲洗水以实现大部分国家的管道规范中要求的110:1的稀释程度(即,在冲洗循环期间,便池中99%的预冲洗水量必须从便池移走并用新鲜水替换)。该更小的预冲洗量本身表示为小“存水表面积”。该存水表面积或便池中预冲洗水的表面面积在维持马桶的清洗方面扮演重要的角色。大存水表面积增加了废物在接触马桶的陶瓷表面之前接触水的可能性。这使得废物不容易粘至陶瓷表面,使得对于马桶,更容易经由冲洗循环清洗其自身。因此,具有小存水表面积的直冲式马桶在使用之后,需要频繁手动清洗便池。
虹吸式马桶具有能够通过便池中更多的预冲洗水量和更大的存水表面积来起作用的优点。这是可能的,因为在冲洗循环最后,虹吸作用将大部分预冲洗水量从便池抽走。当水箱重新填充时,重新填充水的一部分被引入便池中以使预冲洗水量返回至其原始水平。以此方式,实现很多管道规范中要求的110:1稀释程度,即使相对于从水箱离开的冲洗水,便池中的启动水量显著更高。在北美市场中,虹吸式马桶已经获得了广泛的接受且现在被视作标准的、被接受的马桶形式。欧洲市场中,直冲式马桶仍更被接受和受欢迎,而两种类型在亚洲市场都是普遍的。
根据用于实现冲洗动作的水力通道的设计,以重力作为动力的虹吸式马桶可被进一步分成三个大类。这些种类是:非喷射式、外缘喷射式,以及直喷式。
在非喷射便池中,所有的冲洗水离开水箱进入便池入口区域并流过主歧管进入外缘通道。水经由定位在外缘下方的一系列孔围绕便池的周界散布。一些孔在尺寸上设计得更大以允许更大量的水流入便池。需要相对高的流率以在排污通道的堰上方足够快速地溢出水以置换下腿中足够的空气并启动虹吸。在便池的清洗和预冲洗水的交换方面,非喷射便池通常具有足够良好的性能,但在物体移除方面性能相对差。水馈送至排污通道是低效的且是紊流,这使得更难以足够填充排污通道的下腿和启动强虹吸。因此,非喷射马桶的排污通道通常直径更小并含有设计成阻碍水流动的弯曲和收缩。无更小尺寸、弯曲和收缩时,不能实现强虹吸。遗憾的是,在大量废物移走方面,更小的尺寸、弯曲和收缩导致差的性能,并导致频繁堵塞状况,这对于终端用户是极其不令人满意的。
马桶的设计者和工程师已经通过采用“虹吸喷射”来改善虹吸式马桶的大量废物移除。边缘喷射马桶便池中,冲洗水离开水箱,流过马桶入口区域并流过主歧管进入如上所述的边缘通道。部分水经由定位在边缘下方的一系列孔围绕便池的周界散布。其余部分的水流过定位在边缘前部处的喷射通道。该喷射通道将边缘通道连接至定位在便池的水坑中的喷射开口。该喷射开口尺寸被设置并定位成直接在排污通道的开口处发送强力水流。当水流过喷射开口时,其用于比非喷射便池可实现的更有效和更快地填充排污通道。流到排污通道的该更有力和快速的水流使得马桶能够设计有更大的排污通道直径以及更少的弯曲和收缩,相对于非喷射便池,其又改善在大量废物移除方面的性能。虽然更少量的水流出边喷马桶的边缘,因为流过边缘通道的水被来自水箱的上游水流加压,便池清洗功能比较好。这允许水以更高的能量离开边缘孔并在清洗便池上进行更有效的工作。
虽然边喷便池通常优于非喷射的便池,水必须行进穿过边缘至喷射开口的长通道消散和浪费了大量的可用能量。根据这种构思改进的直喷便池在废物大量移除方面可以实现更好的性能。通常,在直喷便池中,冲洗水离开水箱并流过便池入口和流过主歧管。在这里,水被分成两个部分:一部分流过边缘入口端口至边缘通道,其主要目的是实现所需要的便池清洗;第二部分流过喷嘴入口端口至“直喷通道”,该“直喷通道”将主歧管连接至在马桶便池的水坑中的喷射开口。直喷通道可采取不同形式,有时单向围绕马桶的一侧,或“双馈送”,其中,对称通道在将歧管连接至喷射开口的两侧都下行。与边喷便池一样,喷射开口尺寸被设置并定位成直接在排污通道的开口处发送强力水流。当水流过喷射开口时,其用于比非喷射或边喷便池可实现地更高效和更快地填充排污通道。流到排污通道的该更有力和快速的水流使得马桶能够设计有甚至更大的排污通道直径以及最少化弯曲和收缩,相对于非喷射和边喷便池,其又改善在大量废物移除方面的性能。
除了马桶的类型以及其清洗能力,仍存在使用更少的水的压力,这使得清洗功能更加困难。政府机构已经持续要求市政用水户减少它们使用的水量。近年来,焦点大量聚集于减少马桶冲洗运行所需要的水。为了说明此点,政府机构逐渐减少了用于马桶每次冲洗的水量,从20世纪50年代之前的7加仑/冲洗减少到20世纪60年代末期的5.5加仑/冲洗,又减少到20世纪80年代的3.5加仑/冲洗。1995年的国家能源政策法案现要求在美国销售的马桶仅可使用1.6加仑/冲洗(6升/冲洗)。加利福尼亚州最近通过的条例要求耗水量进一步下降至1.28加仑/冲洗。当推行至这些水消耗水平时,当前专利文献中描述的和在市场上可供应的1.6加仑/冲洗马桶将失去持续虹吸的能力。因此,制造商正被迫使和将继续被迫使减小排污通道直径并牺牲马桶的性能,除非开发改善的技术和马桶设计。
多个发明目标在于通过直喷构思的优化来改善虹吸式马桶的性能。例如,美国专利5918325通过改善排污通道的形状来改善虹吸式马桶的性能。美国专利6715162通过使用具有圆角入口的冲水阀和水非对称流入便池来改善性能。
美国专利8316475 B2展示了能够使用低水量增强清洗和充分虹吸的加压外缘和直接馈送喷射构造,以满足当前的环保水使用标准。
美国专利公开2012/0198610Al也示出了一种高性能马桶,其中通过在主歧管区域中包含控制件将自水箱入口进入马桶歧管的冲洗水的水流分成两部分,分别进入外缘的入口端口和直接馈送喷射的入口端口。
尽管上述构思改善了冲洗性能,且在某些情况下,也改善了便池的清洗,还存在进一步注重改善便池清洗的尝试,例如本申请人共同待审的专利申请2013/0219605 A1中的尝试,其通过引用并入本文,其针对无框便池,该无框便池通过将所有水或者从入口端口沿着内凸缘或者通过喷嘴引导从而实现增强的清洗而无需传统的边缘通道。流动通过入口端口有助于冲洗功能。冲洗功能在该设计中得以改进。
类似地,具有灌注喷射和与喷射流动路径隔离的边缘流动路径以及独立用于喷射和边缘流动路径的阀的马桶是本发明申请人的共同待审国际申请PCT/US2013/069961的与马桶、冲水阀和阀防回流装置的设计和结构的相关部分的目标。本申请提供了能够使用非常少的水通过最小化喷射通道中的气流提供强大冲水和增强的清洗性能的马桶组件。该马桶还可制成具有增强的冲洗性能并提供优异清洁的无边缘设计。
尽管前述的所有改进试图为便池提供强大冲水性能和良好清洁而无需在冲水之间过度地清洁,本领域仍需使用马桶便池清洁剂通过用于清洁他们的马桶便池的常规方式的周期性人工清洗马桶。马桶便池刷、凝胶清洁剂、交换物(swaps)、片剂(tablet)等被放置在边缘下方或直接放置在水箱中或已知的容器中。
也有人尝试通过提供在每次冲洗时定期地引入清洁剂的机构来使这种马桶完成自清洁。这样的马桶具有通过控制器或其他外部致动机构将清洁剂馈入马桶便池或馈入边缘的外部***。还有人提供了具有清洁剂或诸如片剂的材料的内部储存器,其通过传统冲水阀的溢流管内的管向便池缓慢地馈送冲洗水。也存在通过冲洗***进行清洗的可编程***。
美国专利Nos.5,542,132、5,608,923、5,729,837、5,867,844和5,913,611针对以设定时间和所选的流率操作清洁剂向边缘或便池的流动的泵和控制器的使用。在美国专利5,729,837中,提供了清洁剂容器和泵。该容器包括以流体形式泵送的清洁剂,直接在冲水循环之后在冲入边缘之后用于清洁。
美国专利6,321,392描述了将清洁剂放置在水箱内水面上方的储存器中。在冲水之后该储存器通过导管从再填充阀水接收流体,接着清洁剂与从再填充阀出来的水结合并通过冲水阀的溢流管进入马桶。溢流管在冲水阀的内部本体的底部引入冲洗水。每次冲水引入清洁剂。
美国专利5,745,928公开了位于马桶水箱中与冲水阀和填充阀连通的储存器。冲洗循环之后,水绕冲水阀流过通过储存器(储存器中具有清洁剂和清洁粒料)并通过填充管进入马桶。该清洁剂在便池进行额外的清洗。
美国专利6,772,45包括具有定时器和控制器的化学注射***,其通过位于便池中的在边缘出口孔下方的柔性成型管馈送化学溶液。化学剂以加压方式注入便池沿侧壁向下以清洗便池。
美国专利8,095,997公开用于将清洁流体或除臭剂以可控的方式引入马桶或通过溢流管或直接进入水箱水的模块安装分配器。该控制器可以响应于液位传感器。
虽然已经做了所有这些方面的改进,在不同的现有技术***不断引入清洗流体以在反复冲水中引入清洁剂或者使清洁剂位于便池中尚未被消费者广泛接受,或者由于难以操作或填充的复杂外部***和/或作为由于冲洗水中高浓度清洁剂的过度使用会危害误食的宠物和儿童的健康。此外,长期过度使用清洁剂可能会对马桶便池的内部部件诸如橡胶密封件等造成损坏。最后,一些这样的***并不美观且具有许多用户无障碍位置内的外部零件。
在本领域中仍需要可在需要时进行操作以最小化马桶中清洁剂的影响、在家庭中使用对儿童和宠物更安全且较佳地轻便而紧凑易于坐且视觉上受欢迎的自清洗马桶。此外,在现有技术中需要能进行清洁剂和/或实际清洗***的简单给料和替换的***,使得该***方便消费者的替换、修理和维护而不需要特殊的工具或水管工。
发明内容
本发明包括具有马桶和清洗***的马桶组件,由用户启动而周期性地清洗具有马桶和这种清洗***的马桶组件的方法,以及用于马桶组件的清洗***。本文的马桶组件中的马桶最佳地是具有隔离的边缘路径的马桶,但该***可与其他类型的马桶一起使用。本发明提供一种自清洗马桶组件。与具有清洗***的现有马桶组件不同,该***并不自动地致动冲水循环使得用户可在其自己致动和需要时清洗马桶。在较佳的实施例中,当不使用时该***能够最少地使人和动物暴露于冲洗水中残留的清洁剂,却仍提供优异的清洁性能。
在一实施例中,本发明提供一种具有清洗***的马桶组件,所述马桶组件包括:(a)马桶组件,所述马桶组件包括界定内部空间的马桶便池、界定水箱内部的马桶水箱、冲水阀、边缘入口端口和从冲水阀的出口延伸至边缘入口的隔离的边缘流动路径,其中所述冲水阀被构造成将流体输送至所述马桶便池的边缘入口;以及(b)清洗***,所述清洗***包括用于容纳液体清洁剂的储存器,所述储存器具有界定内部空间的本体且具有与所述储存器本体的内部空间流体连通的出口端口;构造成用于容纳储存器的壳体;供应导管,所述供应导管与所述储存器的内部流体连通并具有用于从所述储存器内接收流体的第一端;能够控制通过所述供应导管的流动的流动控制装置;和由致动特征致动的控制***,其中当致动特征致动时,所述控制***适于通过以下操作启动清洗循环:操作所述流动控制装置第一段时间,该第一段时间足以从所述供应管道向处于关闭位置的所述冲水阀的内部空间输送一定剂量的液体清洁剂,所述冲水阀构造成用于将流体输送至所述边缘入口,并操作冲水阀,打开冲水阀以引入至少约3升或更多的冲洗水将一定剂量的液体清洁剂通过所述边缘入口携带进入所述马桶便池。
所述组件还可包括所述清洗***内的通风管道。若设置了通风管道,其较佳地构造成与储存器的内部流体连通,并具有第一端和第二开口端,该第一端布置成用于从所述储存器内部接收所夹带的气体和/或液体,所述第二开口端位于至少在储存器中的满液位高度的上方。
所述清洗***组件中的所述控制***还可操作以在通过所述边缘入口向马桶便池输送一定剂量的液体清洁剂和冲洗水之后至少部分地关闭冲水阀。此外,所述控制***可操作所述冲水阀以在第二段时间输送一定剂量的液体清洁剂和冲洗水。
所述储存器本体较佳地具有出口部分且出口端口位于所述出口部分内。所述壳体还可具有构造成用于接收储存器的出口部分的座部分。所述清洗***还包括至少一个周向密封件,使得所述储存器的所述出口部分以密封配合配装在所述壳体的所述座部分内。
在本文的实施例中,该***可包括界定通过其的通道并具有向上延伸的第一端和第二端的管。所述第一端构造成用于将流体从所述储存器的所述内部空间通过所述管中的所述通道引入所述供应导管的所述第一端,其中所述管位于所述座部分内。在清洗***中具有管的实施例中还可包含如上文所述的通风管道。在这种情况下,所述座部分看包括用于接收通风管道的第一端的第一开口和用于接收供应导管的第一端的第二开口。所述管的第一端可以是尖的。当所述储存器位于所述壳体内时,所述供应导管的所述第一端可较佳地位于所述管的所述第二端内。所述管还可位于所述座部分内,使得所述储存器的所述出口部分在所述座的所述座部分中,所述管通过所述储存器的所述出口端口延伸并向上进入所述储存器的所述出口部分。所述管还可包括贯穿其延伸的可选的侧开口,流体通过所述侧开口进入所述管的所述向上延伸端以流入所述出口部分的底部区域。
在本文的实施例中,所述出口端口可选地具有易碎的密封件,所述易碎的密封件能够被所述管的所述向上延伸端或液体供应阀配件(如果如本文其他地方描述地包括液体供应阀)穿透。该实施例中所述出口部分的所述底部区域可被定义为当所述储存器完全位于所述壳体内时在所述易碎的密封件下方的区域,且其中当所述储存器完全位于所述壳体内时所述管的所述向上延伸端或所述液体供应阀配件穿过所述易碎的密封件。
所述流动控制装置可为机械阀、蠕动泵、活塞泵、齿轮泵和齿轮电机中的一种。所述储存器的所述出口端口被易碎的盖板诸如箔、隔膜、具有聚合物背衬的箔或膜所覆盖。
在本文的一实施例中,所述马桶组件还可包括水箱盖,所述水箱盖具有上表面且被构造成位于所述水箱的顶部,其中,所述水箱盖的所述上表面被构造成用于接收所述壳体且包括构造成用于接收所述壳体的座部分的区域。所述水箱盖还可包括贯穿其延伸构造成用于接收锁定机构的至少一个开口,较佳地包括至少两个开口。所述锁定机构可包括至少一个锁定本体,所述锁定本体具有第一端和第二端,所述第二端可被构造成延伸通过所述至少一个开口。该实施例中的锁定机构还包括在所述至少一个锁定本体的所述第一端上的用于可释放地锁定所述锁定机构以稳固所述水箱盖的锁定帽。所述锁定本体可为锁定杆和/或所述锁定机构可为卡配或旋转快锁锁定机构。
所述水箱还可包括盖板,所述盖板构造成位于所述水箱盖上方且其中具有用于触及其上具有致动按钮的面板的开口。
在这样的实施例中,所述水箱盖还可包括贯穿其延伸的致动器开口,所述致动器开口允许升降臂致动组件的至少一部分的延伸,所述升降臂致动组件包括由升降臂致动齿轮电机致动的至少一个齿轮,其中所述至少一个的齿轮能够配合升降臂以通过例如枢转或旋转移动所述升降臂从而可控地打开所述边缘冲水阀,其中所述升降臂通过直接或间接连接机构(linkage)可操作地连接至所述冲水阀。所述升降臂也可与所述冲水把手可操作地连接且所述把手与所述升降臂连接从而在常规的冲洗循环中在所述冲水把手被按压时操作所述冲水阀,所述升降臂致动组件较佳地布置成用于操作所述冲水阀而无需通过操作所述升降臂致动齿轮电机和所述至少一个齿轮按压所述冲水把手。
所述清洗***较佳地还包括构造成用于保持所述储存器、壳体和顶盖的底部托盘,其中所述底部托盘和顶盖构造成位于所述马桶水箱的顶部使得所述顶盖位于所述标准水箱盖板的位置且所述底部托盘在所述水箱的内部位于所述冲水阀的上方。
组件中的所述清洗***较佳地包括用于响应所述致动特征可控地打开冲水阀的冲水阀操作机构。在一实施例中,所述冲水阀操作机构包括可由用于操作流动控制装置的控制***致动的齿轮电机。所述冲水阀操作机构可选地可包括与所述连接机构连通的升降杆,所述连接结构连接至围绕所述冲水阀的阀体布置的挡板升降机构,所述升降杆由所述齿轮电机机械地致动,且所述齿轮电机可机械地驱动接触时用于移动所述升降杆的凸轮机构。所述冲水阀操作机构可替代地还可包括升降臂致动组件,所述升降臂致动组件包括由升降臂致动齿轮电机致动的至少一个齿轮,其中升降臂致动组件的所述至少一个的齿轮能够配合升降臂致动组件以移动升降臂致动组件的所述升降臂的一部分使得升降臂能够可控地打开所述边缘冲水阀,其中所述升降臂通过直接或间接连接机构可操作地连接至所述边缘冲水阀。
所述清洗***还可包括升降臂致动组件,所述升降臂致动组件包括由升降臂致动齿轮电机致动的齿轮,其中所述至少一个齿轮能够配合所述升降臂致动组件从而转动所述升降臂使其可控地打开所述边缘冲水阀,其中所述升降臂通过直接或间接的连接机构可操作地连接至所述边缘冲水阀。这样的实施例还可包括用于封围齿轮电机和安装所述至少一个的齿轮的齿轮电机壳体,所述齿轮电机壳体被构造成位于马桶水箱内。在一实施例中,所述齿轮电机壳体可并通过用于储存器的所述壳体的至少一个开口向上延伸。这样的齿轮电机壳体可具有用于将所述齿轮电机壳体固定至所述储存器壳体的安装凸缘或构造成用于保持所述储存器和所述储存器壳体的托盘。
组件中的所述控制***还可适于在输送所述冲洗水和一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭所述冲水阀并在第三段时间之后再次打开冲水阀以在所述清洗循环结束时使用至少约3升的新的冲洗水来清洁马桶便池的内部。在这样的实施例中,组件中的马桶可被配置成使得冲水阀是边缘冲水阀且马桶进一步包括直喷式喷嘴、喷射冲水阀和分离的喷射流动路径,且组件中的所述控制***可接着操作以打开所述喷射冲水阀以向所述喷射路径释放至少约0.5升的冲洗水,较佳地至少约1.0升的冲洗水,且所述边缘通道约同时再打开以引入冲洗水用于清洗所述马桶便池。
在上述马桶组件的一实施例中,所述清洗***还包括液体供应阀,所述液体供应阀定位成与所述储存器的出口端口流体连通并与供应导管流体连通。
在该实施例中的所述储存器本体可具有出口部分且所述出口端口位于所述出口部分内。此外,所述壳体可具有座部分,所述座部分构造成用于在所述储存位于所述壳体中时接收所述储存器的所述出口部分,其中所述液体供应阀界定贯穿其的液体供应阀通道,所述液体供应阀具有用于将流体从所述储存器的所述内部空间通过所述阀通道引导进入所述供应导管的所述第一端的第一上端,且所述液体供应阀具有第二端。
在本实施例中,所述马桶组件还包括与所述液体供应阀的所述第二端流体连通的阀配件,所述阀配件用于将所述液体供应阀的所述第二端连接至所述供应导管的所述第一端。
所述组件还可包括不同的液体供应阀,诸如为伞阀、鸭嘴阀、弹簧加载阀、旋转阀、通风弹性阀、和挡板弹性阀中的一种。
在本文另一实施例中,所述液体供应阀可包括第一机械阀和第二机械阀,且所述组件还包括计量室,所述计量室构造成用于保留来自所述储存器的所述内部空间的一定剂量的液体清洁剂,所述计量室界定一内部空间,具有入口端口和出口端口,其中所述计量室的所述入口端口与所述第一机械阀的出口端口流体连通,所述配料室的出口端口与第二机械阀的入口流连通,且其中所述第二机械阀的出口与供应导管的第一端流体连通。在这样的实施例中,所述壳体可具有配置成用于接收储存器和计量室的座部分。
在该实施例中的控制***较佳地适于通过操作第一机械阀以操作流动控制装置,以用一定剂量的液体清洁剂加载计量室的内部空间,并然后操作第二机械阀第一段时间,该第一段时间足以从所述计量室的内部将一定剂量的液体清洁剂输送进入供应导管并进入关闭的冲水阀的内部空间,所述冲水阀构造成用于将流体输送至马桶便池的边缘入口。所述控制***还可操作所述第一机械阀以在操作第二机械阀第一段时间之前装载一定剂量的液体清洁剂。
在本实施例中,所述储存器和所述计量室可与通过壳体的横截面成一定角度对准。本发明的所述马桶组件较佳地还包括直喷式喷嘴,所述冲水阀是边缘冲水阀且所述马桶组件进一步包括可操作用于将冲洗水引入所述马桶的所述直接馈送喷嘴的第二冲水阀。所述边缘冲水阀和所述喷射冲水阀的所述流动路径是相互分离的,且所述喷射冲水路径较佳地在冲洗循环开始之前和结束之后保持灌注的状态。
所述供应导管的所述第二端也较佳地与连接至所述边缘冲水阀的溢流管的内部流体连通。
本文组件中的所述致动器可以是位于顶盖下方且可通过所述顶盖的开口接触到的按钮。致动特征还可为位于顶盖的顶面的按钮。所述致动特征还可为定位在马桶水箱的一侧的按钮。
所述供应导管的所述第二端可定位成将流体送入与所述冲水阀连接的溢流管的内部,且较佳地输送至边缘冲水阀。所述供应导管的第二端还可定位成将一定剂量的液体清洁剂引入冲水阀的底部,或者通过边缘入口上游的边缘流动路径的开口将一定剂量的液体清洁剂引入马桶便池。
本发明还包括一种用于周期性地清洗具有清洗***的马桶组件中的马桶的方法,所述方法包括提供如前面和在本文其他地方所述的马桶组件、通过所述致动特征致动所述控制***以启动所述清洗循环;操作所述流动控制装置并在第一段时间内打开所述流动控制装置,该第一段时间足以将一定剂量的液体清洁剂从所述供应导管运输至处于关闭位置的冲水阀的所述内部空间;并操作所述冲水阀以打开所述冲水阀并通过所述边缘入口向所述马桶便池引入至少约3升的冲洗水与一定剂量的液体清洁剂。
该方法中的马桶组件较佳地进一步包括直喷式喷嘴,所述冲水阀是边缘冲水阀且所述马桶组件还包括可操作用于将冲洗水引入所述马桶的所述直接馈送喷嘴的第二冲水阀。该方法中的马桶组件的边缘冲水阀较佳地还具有与喷射冲水阀分离的流动路径。较佳地,在这样的实施例中,所述喷射冲水阀在冲洗循环开始之前和结束之后保持灌注的状态。该方法中提供的组件中的控制***较佳操作以在第二段时间引入冲洗水和一定剂量的液体清洁剂,且所述方法还包括操作所述冲水阀以在引入冲洗水和一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭所述冲水阀;操作所述冲水阀以在第三段时间之后再次打开冲水阀从而在所述清洗循环结束时使用新的冲洗水来清洗马桶便池的内部。
本发明还包括一种用于马桶组件的清洗***,所述清洗***包括用于容纳液体清洁剂的储存器,所述储存器具有界定内部空间的本体且具有与所述储存器本体的内部空间流体连通的出口端口;构造成用于容纳储存器的壳体;供应导管,所述供应导管与所述储存器的内部流体连通并具有用于从所述储存器内接收流体的第一端;能够控制通过所述供应导管的流动的流动控制装置;和由致动特征致动的控制***,其中当致动特征致动时,所述控制***适于通过以下操作启动清洗循环:操作所述流动控制装置第一段时间,该第一段时间足以从所述供应管道向处于关闭位置的所述冲水阀的内部空间输送一定剂量的液体清洁剂,所述冲水阀构造成将流体输送至马桶便池的所述边缘入口,并操作所述冲水阀打开冲水阀以向马桶便池的边缘引入冲洗水和一定剂量的液体清洁剂。
在本文的清洗******中,可设置与储存器的内部流体连通且构造成具有第一端和第二开口端的选配通风管道,所述第一端定位成用于接收来自所述储存器内的夹带的气体和/或液体,所述第二开口端位于至少在所述储存器的至满液位高度上方。
所述控制***还可适于在第二段时间引入冲洗水和一定剂量的液体清洁剂,并进一步操作以在引入冲洗水和一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭所述冲水阀。
所述储存器本体较佳地具有出口部分且出口端口位于所述出口部分内。所述壳体可具有构造成用于接收储存器的出口部分的座部分。
所述***还可包括至少一个周向密封件,使得所述储存器的所述出口部分以密封配合配装在所述壳体的所述座部分内。在一实施例中,所述***可包括界定通过其的通道并具有向上延伸的第一端和第二端的管,所述第一端用于将流体从所述储存器的所述内部空间通过所述管中的所述通道引入所述供应导管的所述第一端,其中所述管位于所述座部分内,且所述座部分可包括用于接收所述供应导管的所述第一端的第二开口。所述管的第一端是尖的。当所述储存器位于所述壳体内时,供应导管的所述第一端可位于所述管的所述第二端内。所述管可位于所述座部分内使得当所述储存器的所述出口部分位于所述座的所述座部分内时,所述管延伸通过所述储存器的出口端口并向上进入储存器的出口部分。所述管还可包括贯穿其延伸的可选侧开口,流体输送所述侧开口进入所述管的所述向上延伸端以流入所述出口部分的底部区域。在具有管的实施例中,该***还可进一步包括与储存器的内部流体连通、且构造成具有第一端和第二开口端的选配通风管道,所述第一端定位成用于接收来自所述储存器内的夹带的气体和/或液体,所述第二开口端位于至少在所述储存器的至少满液位高度上方,在这种情况下,所述座部分还可包括用于接收所述通风管道的第一端的第一开口。
清洗***中的所述出口端口可具有易碎的密封件,所述易碎的密封件能够被所述管的所述向上延伸端或液体供应阀配件穿透,其中所述出口部分的所述底部区域被定义为当所述储存器完全位于所述壳体内时在所述易碎的密封件下方的区域,且其中当所述储存器完全位于所述壳体内时所述管的所述向上延伸端或所述液体供应阀配件穿过所述易碎的密封件。
所述***中的所述流动控制装置可为机械阀、蠕动泵、活塞泵、齿轮泵或齿轮电机。所述清洗***流动控制装置还可包括由控制***致动用于操作流动控制装置的齿轮电机。
本文所述清洗***中的所述储存器的所述出口端口可被易碎的盖板所覆盖。所述易碎的盖板可包括箔、隔膜、具有聚合物背衬的箔或膜。
所述清洗***还可包括冲水阀操作机构。在一实施例中,所述机构可包括与连接机构连通的升降杆,所述连接结构连接至围绕所述冲水阀的阀体布置的挡板升降机构,所述升降杆由所述齿轮电机机械地致动,且所述齿轮电机可机械地驱动接触时用于移动所述升降杆的凸轮机构。所述冲水阀操作机构还可替代地包括升降臂致动组件,所述升降臂致动组件包括由升降臂致动齿轮电机致动的至少一个齿轮,其中所述至少一个齿轮能够配合所述升降臂致动组件从而移动所述升降臂组件中的升降臂使得所述升降臂可控地打开所述边缘冲水阀,其中所述升降臂通过直接或间接的连接机构可操作地连接至所述边缘冲水阀。这样的实施例还可包括用于封围所述齿轮电机并安装所述至少一个的齿轮的齿轮电机壳体,所述齿轮电机壳体可被构造成位于马桶水箱内并通过用于储存器的所述壳体的至少一个开口向上延伸。所述组件中的所述壳体还可包括用于将所述齿轮电机壳体固定至所述储存器壳体或构造成用于保持所述储存器和所述储存器壳体的托盘的安装凸缘。
所述清洗***还可包括构造成用于保持所述储存器、壳体和顶盖的底部托盘,其中所述底部托盘和顶盖构造成位于马桶水箱的顶部使得所述顶盖位于常规水箱盖板的位置且所述底部托盘在马桶水箱的内部位于马桶冲水阀的上方。
控制***还可适于例如使用冲水阀操作机构在输送一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭所述冲水阀并在第三段时间之后再次打开所述冲水阀以在所述清洗循环结束时使用新的冲洗水来清洗马桶便池的内部。
该方面还包括具有清洗***的马桶组件,所述马桶组件包括:(a)马桶组件,所述马桶组件包括界定内部空间的马桶便池,界定水箱内部的马桶水箱,冲水阀,和边缘,所述边缘与所述便池的内部通过从冲水阀的出口延伸至至少一个边缘入口端口的边缘流动路径流体连通,其中所述冲水阀被构造成将流体输送至所述边缘,其中所述冲水阀被构造成在冲水致动模式和清洗致动模式下工作,在冲水致动模式下所述冲水阀能够提供足以使马桶组件启动冲水虹吸或提供直冲式冲水的冲洗水流,在清洗致动模式下所述冲水阀仅部分被打开以向所述便池引入不足以启动虹吸但足以充分清洗所述便池的清洁剂和冲水阀的混合物;以及(b)清洗***,所述清洗***包括用于容纳液体清洁剂的储存器,所述储存器具有界定内部空间的本体且具有与所述储存器本体的内部空间流体连通的出口端口;构造成用于容纳储存器的壳体;供应导管,所述供应导管与所述储存器的内部流体连通并具有用于从所述储存器内接收流体的第一端;能够控制通过所述供应导管的流动的流动控制装置;和由致动特征致动的控制***,其中当致动特征致动时,所述控制***适于通过以下操作启动清洗循环:操作所述流动控制装置第一段时间,第一段时间足以从所述储存器向一个或多个边缘出口输送一定剂量的液体清洁剂,以及在清洗致动模式下操作冲水阀,打开冲水阀以引入冲洗水以通过所述至少一个边缘出口端口将一定剂量的液体清洁剂以不足以启动虹吸但足以充分清洗便池的流率携带进入所述马桶便池。
在上述实施例中,在所述清洗致动模式中,所述冲水阀可以比所述常规冲水模式中通过所述冲水阀的流率慢约20%至约80%,较佳慢约40%至约60%的流率引入冲洗水。而且,在冲水致动模式中,冲洗水在约2秒至约30秒的时间段内进入所述阀。所述冲洗水和清洁剂被引入所述便池且具有约30秒至约30分钟的清洗所述便池的停留时间。
在该组件的一特定实施例中,所述便池是直喷式喷射、虹吸式、重力动力便池。或者,该便池可为边缘馈送喷射虹吸式便池,非喷射虹吸式重力动力便池,或者重力动力直冲式便池。
此外,在该组件的替代实施例中,冲水阀可为在所述阀盖中具有提升特征的挡板式冲水阀,所述提升特征用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。或者,所述冲水阀可为具有钩卡特征的挡板式冲水阀,所述钩卡特征用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。在又一实施例中,所述冲水阀可为提升式冲水阀,其中在常规冲水模式中提升式阀盖打开所述冲水阀且所述冲水阀具有侧端口,所述侧端口具有在其上的盖,用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。
这样的马桶组件实施例还可被用于周期性地清洗具有清洗***的马桶组件中的马桶的方法。所述方法包括提供如前文所述的马桶组件,且可用于各种的常规马桶组件构造;通过所述致动特征致动所述控制***以启动所述清洗循环;操作所述流动控制装置并在第一段时间内打开所述流动控制装置,第一段时间足以将至少一定剂量的液体清洁剂从所述供应导管运输至处于关闭位置的冲水阀的内部空间;并操作所述冲水阀以打开所述冲水阀以通过所述至少一个的边缘出口端口向所述马桶便池以不足以启动虹吸但足以充分清洗马桶组件中的马桶便池的流率引入冲洗水和至少一定剂量的液体清洁剂。
基于上述实施例的用于不同的常规马桶设计的本发明的进一步的实施例包括用于马桶组件的清洗***,所述清洗***包括用于容纳用于容纳液体清洁剂的储存器,所述储存器具有界定内部空间的本体且具有与所述储存器本体的内部空间流体连通的出口端口;构造成用于容纳储存器的壳体;供应导管,所述供应导管与所述储存器的内部流体连通并具有用于从所述储存器内接收流体的第一端;能够控制通过所述供应导管的流动的流动控制装置;和由致动特征致动的控制***,其中当致动特征致动时,所述控制***适于通过以下操作启动清洗循环:操作所述流动控制装置第一段时间,该第一段时间足以从所述储存器向马桶组件的一个或多个边缘出口输送一定剂量的液体清洁剂,以及在清洗致动模式下操作马桶组件中的冲水阀,打开马桶组件中的冲水阀引入冲洗水以通过马桶组件的至少一个边缘入口端口将一定剂量的液体清洁剂以不足以启动虹吸但足以充分清洗马桶组件的马桶便池的流率携带进入马桶组件的马桶便池。
这样的清洗***可用于非喷射、虹吸式、重力动力便池,边缘喷射、虹吸式、重力动力便池,以及重力动力、直冲式便池。所述控制***可操作马桶组件中的冲水阀,所述冲水阀是在所述阀盖中具有提升特征的挡板式冲水阀,所述提升特征用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。其还可操作马桶组件中的为具有钩卡特征的挡板式冲水阀的冲水阀,所述钩卡特征用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。其还可操作马桶组件中的为提升式冲水阀的冲水阀,其中在常规冲水模式中提升式阀盖打开所述冲水阀且所述冲水阀具有侧端口,所述侧端口具有在其上的盖,用于在所述清洗致动模式中打开所述阀。
附图简要说明
前面的概述以及本发明的优选实施例的以下详细描述,在结合附图一起阅读时,将更好地被理解。出于说明本发明的目的,在附图中示出了目前较佳的实施方式。应理解,本发明并不限于所示的具体布置和装置。在附图中:
图1是根据本发明实施例的用于马桶组件的清洗***的示意流程图;
图2是根据本发明实施例的具有与清洗***一同使用的冲水阀、并作为本文中的马桶组件的一部分的马桶水箱的内部立体图;
图3是根据本发明一个实施例的清洗***水箱盖的立体图;
图3A是图3中的清洗***水箱盖组件的控制面板打开时的立体图;
图4是根据图3的清洗***水箱盖组件的实施例的分解图;
图5是根据清洗***的实施例的储存器和相关的供应管道和排气管道的示意性的剖视图;
图6是根据图16所示的本发明的马桶组件的水箱部分的沿图16中的线6-6截取的截面图,该马桶组件具有如图3所示的清洗***,图6示出了用于具有溢流管和漏斗的冲水阀的连接机构、挡板升降机构和升降杆;
图7是图3中的上水箱盖打开的清洗***水箱盖组件的立体图;
图8是根据本发明一实施例的马桶便池组件的立体图,其中示出了具有边缘和喷射阀组件的水箱的内部;
图9是图8的马桶便池组件的正视图,其中示出了水箱的内部;
图10是图1-2和8中的马桶组件沿图8中的线10-10所取的立体横剖视图;
图11是图8的马桶组件的俯视图;
图12是马桶组件的便池部分的俯视图,其中示出了喷射开口和边缘开口;
图13是图8的马桶组件沿图9中的线13-13取的纵剖视图,其中冲水阀被省略;
图14是图13的马桶组件的示出喷射出口的放大了的部分;
图15是图16沿线15-15取的纵剖视图;
图16是图8的马桶组件的俯视图,其中盖被从水箱移除;
图17是图1和3的清洗***的储存器的局部放大纵剖视图;
图18是图1和3的清洗***的储存器和液体供给阀的分解立体图;
图19是用于图8的马桶组件和图1和3的清洗***的升降臂致动组件的前视立体图;
图20是图19的升降臂致动器组件的后视立体图;
图21是图19的升降臂致动组件的分解前视立体图;
图22是图19的升降臂致动器组件的分解后视立体图;
图23是安装在具有齿轮电机组件的齿轮电机壳体的图19的升降臂致动器组件的前视立体图;
图24是图23的升降臂致动组件、齿轮电机壳体和齿轮电机组件的后视立体图;
图25是图23的升降臂致动组件、齿轮电机壳体和齿轮电机组件的分解前视立体图;
图26是图23的升降臂致动组件、齿轮电机壳体和齿轮电机组件的分解后视立体图;
图27是清洁剂溶液的流率和冲洗水的流率与清洗循环时间的关系的图形表示;
图28是用于根据使用常规冲水马桶的本发明的另一实施例的马桶组件的清洗***的示意流程图;
图29是图29A中的现有技术马桶沿图29A中的线29-29所取的纵剖视图;
图29A是具有现有技术的直接馈送喷嘴马桶便池的马桶便池的俯视图,其中示出了不与边缘路径隔离的直接馈送喷射流动路径;
图29B是图29A的马桶便池沿线29B-29B所取的横剖视图;
图30是有一个具有边缘馈送喷射的另一现有技术马桶便池的纵剖视图,其示出了边缘喷射流动路径;
图31是适用于具有常规马桶的清洗***根据本发明的实施例的冲水阀的侧视图,其中所述阀具有处于关闭位置的挡板盖,所述挡板盖具有的提升结构;
图32是根据图31的冲水阀的侧视图,其中冲水阀处于打开的位置用于本文的***的清洗循环;
图33是根据适用于具有常规马桶的清洗***的本发明的替代实施例的冲水阀的侧视图,其中所述阀具有处于关闭位置的挡板盖,所述挡板盖具有球体和钩卡特征;
图34是根据图33的实施例的用于本文***的清洗循环的处于打开位置的冲水阀的侧视图;
图35是根据本发明的又一替代实施例的适用于常规马桶的清洗***的冲水阀的侧视图,其中处于关闭位置的阀具有分离的挡板覆盖的端口;
图36是根据图35的用于本文***的清洗循环的冲水阀的侧视图,该冲水阀处于打开的位置;
图37是包括用于本文清洗***的替代实施例的包括流体供应阀的替代储存器组件的分解图;
图38是图37的阀组件的放大纵剖视图;
图39是用于本文清洗***的另一实施例的替代储存器的特征的示意图,其在壳体座和替代挡板升降机构具有刺穿注射针型管;
图40是图39的挡板升降机构的放大立体图;
图41是用于本文所述的清洗***的储存器和齿轮电机的分解纵剖视图;
图42是图41的储存器和齿轮电机纵剖视图;
图43是用于本文所述的清洗***的又一储存器和齿轮电机的分解的纵向剖视图;
图44是图43的储存器和齿轮电机的纵剖视图;
图45是用于本文所述的清洗***的储存器和齿轮电机的另一实施例的分解纵剖视图;
图46是图45的储存器和齿轮电机的纵剖视图;
图47是用于在本文所述的清洗***的储存器和齿轮电动机的又一实施例的分解纵剖视图;
图48是图47的储存器和齿轮电机的纵剖视图;
图49是用于本文所述的清洗***的储存器和齿轮电机的另一实施例的分解纵剖视图;
图50是图49的储存器和齿轮电机的纵剖视图;
图51是用于本文所述的清洗***用的另一储存器实施例的分解纵剖视图;
图52是图51的储存器的纵剖视图;
图53是用于在本文所述的清洗***的另一储存器实施例的分解纵剖视图;
图54是图53的储存器的纵剖视图;
图55是用于根据本发明的清洗***的替代实施例的清洗***的计量室和具有机械阀的储存器的部分剖视立体示意图;
图56是根据图55的计量室的另一立体、部分剖视示意图;
图57是具有修改的部件的图1的清洗***的又一实施例的一些部件的分解立体图;
图58是图57的实施例的替代升降臂机构的前视立体分解图;
图59是图58的升降臂机构的后视立体分解图;
图60是具有齿轮电机壳体和安装其上的凸缘的图57的清洗***的托盘的前视立体图;
图61是具有齿轮电机壳体和安装其上的凸缘的图57的清洗***的托盘的后视立体图;
图62是图57的齿轮电机壳体、齿轮电机组件和壳体安装凸缘的分解立体图;
图63是组装形式的图57的齿轮电机壳体和安装在清洗***的托盘上的升降臂组件的纵剖视图;
图64是图57的清洗***的齿轮电机前所取的托盘上安装的齿轮电机壳体的前视纵剖视图;
图65是图57的清洗***的齿轮电机后所取的托盘上安装的齿轮电机壳体的后视纵剖视图;
图66是图57的清洗***的托盘上安装的齿轮电机壳体、具有升降臂致动机构的齿轮电机的俯视图;
图67是穿过组装的水箱盖、托盘、储存器壳体、盖和储存器的纵剖视图,其中示出了图57的作为清洗***的部件的液体供应阀、供应阀齿轮电机和储存器的操作;
图68是图57的清洗***的组装的盖、储存器壳体和托盘的放大截面的部分分解图;
图69是图68的组装的盖、储存器壳体和托盘的***放大部分的完全分解图;
图70是用于本发明的另一实施例的升降臂致动组件的另一替代本体的前视立体图;
图71是图70的致动器组件的分解前视立体图;
图72是图70的致动器组件的后视立体图;和
图73是图70的致动器组件的分解后视立体图。
具体实施方式
本发明包括一种马桶组件,该马桶组件包括马桶和如本文所述的多个实施例的用于马桶组件中的清洗***,本发明还包括使用该清洗***周期性地清洗马桶的方法。用户可在任何想清洗马桶的时间触发本文所述的清洗***以提供清洗循环。清洗***在常规冲洗循环之外运行且在清洗之后自动关闭,从而在马桶的后续使用中,马桶将会以正常的方式冲洗。液体清洁剂因此旨在清洗循环中而不是在每个冲洗循环中输送。清洗循环也可包括用于将清洁剂从便池移至排污管道的净化步骤。这样的清洗循环因此不会过度使用清洁剂或使其在两次清洗之间残留在便池中,这样对于环境来说更安全且对于宠物和小孩更友好,否则可能会被冲洗水中的有毒清洁剂伤害。该***可以设置为在启动“净化”或“漂洗”循环之前,使清洗流体留在便池中一个或多个期望和/或预先设定的时间周期。
在一个实施例中,每次冲洗***可提供小的或间歇剂量选项的清洗流体,供用户选择。这可作为替代选项编程到可编程控制器(PLC)中,或者更佳地,通过本领域技术人员可采取的其他选择,例如以自动模式使用冲洗,使得在阀打开之前可添加小剂量。虽然这增加了该***的功率使用,电池的容量可以增加,或者可以提供诸如交流(AC)电流的电连接。
可替代地,计时器可用来在常规设置的时间间隔增加一小剂量,这样当致动随后人工冲洗时,附加的材料被引入后,手动冲洗水将较少量的清洁剂放入便池中。除了定时器机制,可提供传感器以在手动冲洗循环被启动时提醒***,从而避免在没有间歇清洗的情况下加入数个定时剂量的清洁剂。
如本文所用,诸如“内”和“外”、“上”和“下”、“向前”和“向后”、“前”和“后”、“左”和“右”、“向上”和“向下”的词语以及类似意义的词语旨在结合附图和图中所示的马桶组件的定向辅助理解本发明的优选实施例,而不旨在限制本发明的范围或将本发明的范围局限于附图所示的优选实施例。本文中的实施例10、200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800和1900使用相似的附图标记用于指代本文中描述的、附图中示出的本发明的相似特征,从而对于特定的特征,在没有相反的语言描述替代构造时,本领域的技术人员基于本公开和附图将理解,某一特征的描述可应用于另一实施例中来描述相似的特征。
结合图1-4以及6-27,本文描述了具有马桶30和清洗***100的优选组件10,其用于具有清洗***组件的马桶组件中。本实施例中的优选马桶组件10和清洗***100在如图所示的配置中可操作,但应理解基于本公开,清洗***可以适用并被编程用于各种马桶。在下文中这将在实施例1600、1700和1800中进一步讨论。尽管重力动力式虹吸冲洗马桶是优选的,无论是单次或多次冲洗模式,但具有某些修改或调整的直冲式马桶也可用在本文的清洗***中,在下面的实施例1600、1700和1800中将进一步讨论。本实施例最佳的马桶是本文中详细描述的具有隔离的边缘流动路径的马桶。如图2、8、9和16所示,较佳的马桶具有两个独立的冲水阀,即边缘冲水阀和80和喷射冲水阀70。边缘冲水阀80具有溢流管190,溢流管190用于在水箱中的水位超过溢流管的高度时将水从水箱引至边缘或边缘通道。填充阀66在冲洗循环或清洗循环结束后再填满水箱。其还具有导管138,用于在冲洗循环结束后且便池需要被再填充以保持水封深度防止下水道气体回流时,通过溢流管190向便池提供水。
本文描述的较佳实施例在清洗循环中可根据需要有效地操作以避免形成虹吸(或者减少可能在“保持”阶段之前排出至排水管道的清洁流体的百分比),因为它是保持边缘和喷射路径分离的设计。本文的申请人在共同待审国际专利申请WO 2014/078461中描述了这样的马桶,其描述了这种马桶的特征和操作以及其冲水阀,包括具有剥回挡板特征的冲水阀设计、各种防回流装置、对于受控操作使用内阀片结构和双链机构以完全取下或剥回阀盖,且共同未决国际专利申请WO 2014/078461关于马桶及这种冲水阀特征的操作通过引用的方式被纳入本文。
马桶组件10具有如国际专利申请公开WO 2014/078461和下文中进一步所述的马桶便池30。该组件具有限定内部区域36的马桶便池30、界定水箱内部119的马桶水箱60、冲水阀80和边缘入口端口28。冲水阀80较佳地被构造成用于向马桶便池30的边缘入口端口28输送流体,在马桶具有如本文所述的隔离的边缘和喷射路径以及分开的边缘和喷射冲水阀的情形中,在包括边缘的实施例中,马桶便池30可能包括从围绕便池的边缘通道通过一系列常规的边缘出口端口通向便池的边缘入口端口28,或者如下文所述,通过单侧的边缘入口端口28,边缘入口端口28将从边缘流动路径离开边缘冲水阀80的边缘流体水直接注入无边缘马桶便池实施例的侧边,以用于附加清洗动作。马桶组件中使用的清洗组件可以是本文提到的实施例中使用的任何一种,10、200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500或1900。
马桶组件10较佳地包括包括直接馈送喷嘴20、边缘冲水阀80和可操作用于将冲洗水引入马桶中的直接馈送喷嘴20的第二喷射冲水阀70。边缘冲水阀80的流动路径RF和喷射冲水阀70的流动路径JF在本实施例中保持彼此分离。在清洗循环中,喷射冲水阀70保持关闭,优选地且可选地,喷射流动路径在清洗循环之前和之后且在冲洗循环在普通冲洗操作之前保持灌注状态。然而,如果增加清洗步骤,如上所述,喷射冲水阀还可在净化步骤期间打开以释放一定量的补充水。
在本实施例中供应导管的第二端与边缘冲水阀80所连接的溢流管190的内部流体连通。尽管如国际申请公开WO 2014/078461所述,分离的边缘和喷射水箱隔间可与分离的填充阀、分离的冲洗致动机构和分离的溢流管一同使用,但具有开放水箱、可操作两个冲水阀的单个冲水致动器且在边缘冲水阀处具有单个溢流管的实施例是优选的。然而,基于本文的公开,本领域的技术人员将理解,本文的清洗***中可使用多个隔间和/或一个或多个冲水阀及相关机构而不脱离本发明的精神或范围。
边缘冲水阀80可与冲水阀操作机构82配合或一同工作,例如挡板升降杆升降机构82a,挡板升降杆升降机构82a使用如下文所述与连杆连接且连接至也如下文所述挡板升降机构的升降杆,或通过使用一个或多个各种升降臂致动组件140。
当控制***驱动齿轮电机发生机械致动时,挡板升降机构被置于边缘冲水阀和升降机构的阀体上或者围绕该阀体。在清洗循环和/或冲水循环中,通过挡板升降机构可以升降并手动操作边缘冲水阀。在常规的冲水循环中,边缘和喷射冲水阀较佳地由如本文所述的冲水致动器操作。例如如本实施例10以及实施例500和1900中所述,冲水把手可以是冲水阀操作机构82的用于打开边缘冲水阀的部件。或者如实施例400,冲水阀操作机构82可以是一种形式的带有升降杆的机械化挡板升降机构。各种冲水操作机构可通过齿轮电机工作以操作冲水阀,该齿轮电机可由控制***致动。使用齿轮泵和/或齿轮电机、蠕动泵、旋转装置等的,操作例如机械化的或其他的液体供应阀的,用于溶液计量的流动控制装置,也可被包含在清洗***中用于与本发明的马桶组件中的如本文所述的马桶便池一同使用。如本文所述的清洗***的各种实施例的其他方面也可被包含在本文的组件中。
本发明优选的虹吸式冲水马桶组件通过隔离引入便池组件的流体流动来维持灌注的封闭喷射流路(包括喷射通道),以从喷射冲水阀和边缘冲水阀(较佳地,通过分离的喷射路径和边缘路径入口)输送不同的流体体积。这相比于更传统的重力冲水虹吸马桶提供了更强劲的性能,传统的重力冲水虹吸马桶具有充满空气的喷射通道且必须排出空气以减少湍流和流动限制,且作为结果,优选的灌注封闭流动路径和隔离的边缘路径有助于更好的清洗作用和清洗循环。
本实施例的马桶便池组件10可包括可选的喷射歧管,用于从喷射阀出口接收流体并将流体从喷射阀出口输送至喷射入口端口并进入喷射通道。然而,由于流动路径是封闭的,附加歧管区域的使用不是必须的。封闭的喷射流动路径使喷射通道维持在永久灌注状态,阻止空气进入该通道。实现方法包括(1)使喷射通道与边缘通道隔离,(2)在标准的冲水循环中,在水箱中的水位降至冲水阀开口的高度之前关闭喷射通道冲水阀,(3)阻止气流进入喷射通道和任何可选的喷射歧管,在一实施例中可包括在水坑区域喷射阱内形成水封深度以利于阻止空气进入喷射通道出口和/或(4)配置并操作该组件以确保喷射阱中的水位不会落到降落到当虹吸中断时使得空气能够向上回流进入喷射通道的水位。
一般来说,至马桶的边缘入口端口的流体的体积与至喷射路径的流体的体积的比值也会影响马桶的性能。常规地,在虹吸喷射马桶中,需要大约70%的冲洗水用以为喷射提供动力并启动虹吸,仅留下约30%用以通过边缘功能清洗便池。在本文组件中使用的较佳灌注马桶中,用以启动虹吸所需的水要少得多,这使得更多的水可被用于清洗便池。申请者已经确定超过约50%或更多的冲洗水可被引至边缘入口端口用于显著改善便池的清洗。在较佳的实施例中,超过约65%的水,在某些情况下超过70%的水可被引至边缘功能。
除了上述因素,另一种用于使水坑中的水维持足够的水深和/或阻止气体从水坑回流进入喷射通道的方法是当清洗循环之外的常规冲洗操作中虹吸中断时保持通过和来自喷射通道的较慢的水流。例如,当水坑为空时启动虹吸,通过和来自喷射通道出口端口的流动应大于约175ml/s,对于截面积为约747mm2的典型喷射出口端口以约23.4cm/s的速度行进。这一数据可随着喷射出口端口尺寸的变化而调整,且在某些实施例中,可高达1100ml/s或更多。该流动应出现约0.1秒至约0.5秒。为了产生用以冲洗排污通道的虹吸,同时仍然在水坑区域维持足够的深度和/或阻止空气进入喷射出口端口,通过喷射通道的流率应为约950ml/s或多达约1500ml/s,对于相同的喷射端口出口尺寸且对于平均直径约为2.125m的排污通道速度为约127cm/s。流动通常应维持约1s至约5s,直至虹吸结束且水坑中的水位稳定。
在本文的各种实施例中,可通过多种方法来控制喷射冲水阀和边缘冲水阀的这种冲水阀致动。一种方法是如美国专利申请公开2009/0313750 A1和美国专利6,823,535(其相关部分通过引用被纳入本文)所公开和描述地,采用电磁阀。该阀控制方法也可通过纯粹的机械手段完成,例如通过修改如美国专利No.6,704,945(其相关部分也通过引用被纳入本文)所公开的双入口冲水阀。或者,也可使用如共同未决的国际专利申请公开PCT/US2014/278461及其相关申请中依次示出的以获得两个冲水阀的最佳性能的平衡的冲水致动臂或杆。自动冲水阀操作机构在位以补偿该机构的重量或调整至其操作部件,这种机制可能或可能不需要调整而有效地工作。
水坑区域的充足后冲洗深度和/或阻止水通过喷射出口端口进入封闭的喷射流动路径也可通过当虹吸中断时保持水流至如本文所示的无边缘马桶的边缘搁板来实现。由于本文所述的马桶***包括分离的通道和用于控制通向边缘和喷嘴的流动的阀机构,本***可被设计成在虹吸中断期间通过边缘入口端口继续流动。至边缘入口端口的水流较佳地足以使水坑区域中的水位维持在喷射出口端口的高度的上方,然而不足以维持排污通道中的虹吸。通过这种方式,防止气体进入喷射通道的安全性增加,减小了对水坑区域中水封深度的依赖。应注意,通过喷嘴和边缘的流动可一同利用起来以维持水坑区域中的充分后冲洗深度。
包括一同工作的清洗***和马桶的本组件相比于现有技术提供了改进的相关领域为具有低于6.0升、较佳地低于4.8升且在某些情况下地域2.0升的冲水体积的高效、虹吸马桶。本文描述的本发明的马桶便池组件的实施例能够防止堵塞同时仍在减少用水的情况下提供优异的便池清洁,当前在单冲水马桶或双冲水马桶组件中每次冲洗耗水不超过6.0升的马桶常常会发生堵塞。由于通过喷射通道以启动虹吸所需的水大大减少,本文中的灌注马桶组件实施例能够产生超高性能的马桶,其可在每次冲水不超过约4.8升的情况下工作,且较佳地可在每次冲水为约3.0升或低于约3.0升以及每次冲水低至约2.0升的情况下工作。
然而,本发明相比于现有技术提供改进的另一相关领域是在于具有较大排污通道的虹吸马桶一同使用时。通过改变排污通道的尺寸,水消耗和马桶性能可显著改变。在本发明中,由于通过沿喷射路径灌注的封闭喷射流动路径实现的湍流的减少和流动的减少,本文中的马桶便池组件能够在具有各种排污通道尺寸和体积的虹吸马桶中保持灌注,从而使马桶便池组件保持出色的冲洗和清洗能力。
图1-27示出了具有马桶便池30的第一组件实施例10和用以形成马桶便池组件10的本文的清洗***,马桶便池组件包括本实施例或本文的实施例200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500或1900的清洗***中的任意一个。该马桶包括至少一个具有喷射冲水阀入口71和喷射冲水阀出口13的喷射冲水阀组件70。喷射冲水阀组件可具有多种配置且可为任何已知的或有待开发的适当冲水阀组件。较佳地,其被构造成与共同待审的美国专利申请公开2014/0090158A1(其相关部分通过引用的废水被并入本文用于描述这种发及加重的盖的使用)中所述的冲水阀组件相似。如图所示,相比于边缘冲水阀组件80,喷射冲水阀组件70的阀高轮廓更矮,以通过喷射冲水阀组件控制流动。边缘冲水阀组件80和喷射冲水阀组件70分别具有盖105、15。选配的浮子17可以通过链条或其他连接机构附接在此。如在共同待审的美国专利公开2014/0090158 A1中所述地,这些特征有助于提供先进的性能以及特定冲水阀设计中浮力的控制。然而,应理解,基于本发明的原理可使用其他冲洗阀组件且提供改善的冲洗性能。此外,这些浮子完全是选配的。
喷射冲水阀组件70将流体从喷射冲水阀出口13输送至封闭的喷射流动路径1。封闭的喷射流动路径1包括喷射通道38,且可选地其还可包括选配的如图10所示的喷射歧管12。这种歧管可被省略而不改变操作。还提供了至少一个边缘冲水阀组件,如图2、8和9中的冲水阀组件80。每个边缘阀组件具有边缘冲水阀入口83和边缘冲水阀出口81,边缘冲水阀80可以为如上文所述的任意合适的冲水阀组件,只要其被构造成用于将来自边缘冲水阀80的出口81的流体直接或间接地输送至边缘入口端口28即可。
在所示的实施例中,该边缘32是“无边缘”设计,其中流体通过边缘入口端口28被引入便池30并沿着形成在便池30的内表面39内的轮廓或集合特征行进。也就是说,该轮廓可以是沿着便池30的上周部分33形成的一个或多个搁板27或者相似的特征。该搁板在本文中也称作边缘搁板27,边缘搁板27从边缘入口端口28沿着便池30的在其上部分33的内表面39大致横向地延伸,至少部分地围绕便池。马桶便池30可以为多种形状和构造且可具有多种马桶座圈盖和/或盖铰链组件。由于马桶座圈盖是可选的,在附图中并没有示出,但是本发明可使用已知的或有待开发的任何合适的盖。
如图10所示,搁板27在终止以产生用以清洁的涡流效应之前可围绕几乎整个内表面延伸。如共同待审的美国专利申请公开2013/0219605 A1(其余无边缘特征及其操作相关的部分以引用的部分被纳入本文)所述,边缘搁板设计也可适应多个边缘搁板和多个边缘入口。
还应理解,本文描述的实施例中也可使用具有边缘入口和一个或多个边缘出口端口的标准边缘通道,边缘入口馈入由更常规的上边缘界定的边缘通道,边缘出口端口用于将冲洗水引入便池的内部区域。如果采用标准边缘通道而不是无边缘设计,这种边缘可以是非加压的,或者可以被修改成通过采用如美国专利8316475(其余马桶组件设计相关的部分通过引用并入本文)所述的特征来运输加压流体。该专利的边缘特征可被并入组件以形成本发明的更常规的边缘设计而不脱离本发明的范围。
便池组件还包括界定至少一个喷射通道38的喷嘴20。喷嘴20具有与喷射冲水阀70的出口13流体连通的入口端口18以及位于便池30的下部或底部部分39的喷射出口端口42。喷射出口端口可被构造成具有不同的截面形状和尺寸,以向便池30的水坑区域40排放流体。水坑区域40与通向具有堰45的排污通道44的入口49流体连通。封闭的喷射流动路径1包括喷射通道28。喷射冲水阀70较佳地置于排污通道的堰45上方的高度L处。封闭的喷射流动路径1较佳地从喷射冲水阀70的出口13延伸至喷嘴20的出口端口42。一旦组件被灌注,封闭的喷射流动路径1能够保持灌注有流体以在标准的冲洗循环致动之前及完成之后阻止空气进入封闭的喷射流动路径。然而,在清洗循环中当使用控制***以独立地操作边缘冲水阀80时,清洗循环期间喷射冲水阀保持不活动,但在清洗周期结束时该***工作以进行清洗时,喷射冲水阀可以使用。
封闭的喷射流动路径可包括选配的具有喷射歧管入口开口14的喷射歧管12,喷射歧管12形成为与喷射冲水阀组件70的出口端13接合且从喷射冲水阀组件70的出口13接收流体。然而,喷射阀可直接排出至分离的喷射通道路径而无需选配的喷射歧管区域,该喷射通道路径从喷射阀组件70的出口13行进至喷嘴和喷射出口42的底部。如果存在的话,喷射歧管12还具有用于将流体运输至喷射入口端口18的喷射歧管出口开口16。如果存在的话,喷射入口端口和歧管出口开口16基本上是在界定起歧管的壁的两侧的基本相同的开口。马桶便池组件10可类似地还具有选配的、分离的边缘歧管22。如果使用的话,选配的边缘歧管22具有构造成与边缘冲水阀组件80的出口端81接合且用于从边缘冲水阀组件80的出口81接收流体的边缘歧管入口开口24。如果存在的话,边缘歧管具有用于将流体运输至边缘入口和/或边缘入口端口28的出口开口26。在这样的实施例中,边缘32(无论是构造成具有出口端口(加压或非加压的)的常规边缘通道还是构造成如本文所示的无边缘设计搁板)可至少部分地围绕便池延伸,其中边缘入口端口28与边缘歧管出口开口26流体连通。此外,也可接收的是分离的流动通道从边缘冲水阀80的出口81直接行进至边缘入口端口28。
所述的组件包括能以任何方式连接以从水源接收用于冲洗的水的水箱60,例如使水箱填充阀在安装成流体连通至输送自来水、水箱水、井水等的供给管线时被连接。安装该组件时,水箱60可接收通过水箱进入填充阀66的流体。水箱较佳地具有至少一个填充阀66。该填充阀可为市售的或者有待开发的任何合适的填充阀,只要其能提供充足的供应水以在水箱中维持所需的体积以提供本公开中所述的功能即可。水箱60可为如本文所示的持住边缘和喷射冲水阀组件的一个大开口容器。水箱还可如上文所述地修改以具有至少一个喷射储存器,如果需要的且至少具有一个边缘储存器。如果提供一种分开的储存器,喷射储存器可包括沿着相关的至少一个喷射冲水阀组件70的填充阀或分离的喷射填充阀,且边缘储存器可包括至少一个边缘冲水阀组件和水箱或边缘填充阀。这种设计在共同待审的国际专利申请公开WO 2014/078461 A1(其中有关分离的喷射和边缘水箱的描述被纳入本文)中有所描述。如果需要的话,这种边缘储存器还可包括在边缘冲水阀组件80上的溢流管。然而,具有单个水箱储存器的开放水箱是优选的。
图1-27中的实施例的马桶组件10能够在不超过约6.0升、较佳地不超过约4.8升甚至较佳地不超过约2.0升的冲水体积下工作。
便池的水坑区域40较佳地具有由便池30的内表面39界定的喷射阱41。喷射阱41具有入口端46和出口端50。喷射阱的入口端46从喷射出口端口42和便池30的内部区域37接收流体,且喷射阱41的出口端50接收进入排污通道44的入口49的流体。喷射阱具有水封深度。该水封深度可随着喷射路径和深度的计量的变化而变化,所有这些变形可容易并入实施例10且在实施例10中可工作。这些变型在国际公开2014/078461(其描述这种特定的马桶组件的喷射路径和水封深度的变型的部分被引入本文)中做了详细的描述。
为了将诸如组件10的虹吸冲水马桶组件维持在灌注状态,初始步骤是提供具有如上文所述的特征的马桶便池组件,其中封闭的喷射流动路径1具有至少一个从喷射冲水阀70的出口13延伸至喷嘴20的出口42的喷射通道38,使得一旦被灌注,封闭的喷射流动路径能够在冲洗循环致动之前和完成之后保持灌注有流体防止空气进入封闭的喷射流动路径。冲洗循环较佳地由任何合适的致动器诸如冲水致动器2来致动。在一较佳的实施例中,陶瓷外部和致动器2由具有抗微生物表面的材料形成或包括具有抗微生物表面的材料。冲水致动器2可为标准的冲洗把手,或如本文所示,改适为如下文进一步描述的阀致动装置的部分。在通过冲洗致动器(诸如把手)启动冲洗循环之后,该把手以某种方式与冲水致动升降臂144可操作地连接(可以是可拆卸的或不可拆卸的)。还可提供本实施例或实施例500、1900中描述的机构。
把手2与连接至枢轴杆或类似装置的升降臂可操作地连接。如图所示,其通过可旋转的连接器或连接机构连接至冲水致动杆75。如图所示,升降臂144连接至可旋转的连接机构144a,其可横向或成一定角度旋转,且如图所示其可改适成具有纵向调整连接机构144b用于调整冲水阀的优化开口的定位和平衡。这种调节可由制造商提前设置和/或由安装者或用户进一步修改和校准。也可以使用任何铰链、销连接、垫圈或其它旋转连接机构。冲水致动杆75较佳地构造成具有用于致动升降臂144通过连接机构(较佳地以某种方式可移动)的可移动连接的平衡点。可移动、可旋转的连接机构144a如图所示可用于将冲水致动升降臂及其连接机构在较佳的平衡点连接至冲水致动杆75。通过设计选取用于冲水阀的平衡点以用于在正常冲洗循环中按压把手而致动冲洗循环时准确、机械的为每个阀的开口定时。当按压把手时,冲水致动升降臂和连接机构被向上推,且机构的端部沿着它们具有相关的连接机构诸如可调节、可移动且可旋转的连接机构144a,连接机构144a被连接到冲水致动杆75。这从而把致动杆75向上拉起。如图所示,该机构还可通过纵向可调节的连接机构诸如如图所示的连接机构144b来纵向调节以适应不同的水箱高度和参数配置。
当常规的冲洗循环被致动时,通过至少一个喷射冲水阀组件和至少一个边缘冲水阀组件提供流体。封闭的喷射流动路径的配置这样且冲洗循环的定时被优化以使得封闭的喷射流动路径在冲洗循环完成之后保持在灌注状态。
在本文方法的一实施例中,致动冲洗循环之后,冲水致动杆被冲水致动把手和升降臂操作,从而以足以阻止气体进入喷射出口的流率提供通过至少一个喷射冲水阀组件的流体并在排污通道中产生虹吸。通过喷射通道的流率接着被降低持续约1秒至约5米秒直至虹吸结束;且该流率接着在虹吸中断后再一次升高以在水坑区域内形成稳定的水位。
在冲洗循环中通过至少一个边缘冲水阀组件也较佳地提供流体。第一次安装时,马桶可能需要通过提供通过喷射冲水阀组件出口的足以阻止空气进入喷射出口端口的流率直至水坑充满流体来进行初始灌注。马桶组件能够被自灌注。本文中所用的术语“自灌注”表示当马桶在导致喷射通道具有气体时所有的气体被排出喷射通道。
马桶典型地处于该状态,例如,当马桶最初被如上所述地安装时,尽管其他情况,例如管道工作或维修也可造成这种状况。当然,用户可能会手动干涉以在安装时灌注马桶组件,或者如所配置地,马桶可以在马桶的最初的几次冲洗的一个或多个自灌注而无需用户手动干涉。关于本实施例中的马桶组件10,该马桶实际上能够仅在约3次冲洗中排出所有的空气,尽管取决于特定的马桶尺寸,可能需要更多或更少的冲洗。为了完成自灌注,流体通过喷射冲水阀的流率需要比流体排出喷射出口端口流率大从而提供用以排出空气的充足的能量。这可通过修改喷射通道和/或喷射出口端口几何形状和/或截面面积和/或通过改变冲水阀来实现以增强性能。因此,较佳地使用能够通过喷射通道向封闭的喷射流动路径提供高能量和大速率的流动的喷射冲水阀。在美国专利8,266,733和共同待审的美国专利申请公开2014/0090158 A1中且在如国际公开WO 2014/078461中其附图35-68描述的喷射冲水阀的各个实施例中,描述了合适的阀。这些参考文献中的每个可被引用以更好地理解可能使用的各个冲水阀,如果需要的话,其有关具有流线型阀体构造且具有倒圆角入口和/或加重的盖和/或升高的阀体的阀的教导通过引用的方式并入本文。其他合适的冲水阀被可在市场上购得且可适用于本发明。
两个冲水阀可同时打开和关闭,或者在冲洗循环的不同时刻打开和关闭以进一步优化清洗循环的性能以及常规的冲洗循环的操作。为了获得在常规的冲洗循环中具有更清洁的后清洁水的更清洁的便池以用于增强组件中的清洗***的优势,需要在打开喷射冲水阀之前打开边缘冲水阀。在清洗循环之外或者在清洗循环之后,对于常规的冲洗循环,在6.0升/每次冲洗的较佳实施例中,边缘冲水阀在冲洗循环开始时立即打开,且在进入循环约1秒至约5秒时关闭,然而喷射冲水阀在进入循环约1秒至约5秒打开并在约1.2秒至约10秒时关闭。
另一个实施例可包括双冲洗马桶组件,双冲洗马桶组件在冲洗循环开始时立即打开双冲水阀用作边缘冲水阀,接着触发喷射冲水阀(或者是单冲水阀或者是双冲水阀)以在边缘双冲水阀之后打开。运输至边缘用于清洁预虹吸的水量将为约1升/每次冲洗至约5升/每次冲洗,且较佳地为约2升至约4升/每次冲洗,且通过喷射冲水阀运输以构建虹吸的水量将为约1升/每次冲洗至约5升/每次冲洗。
在优选的实施例中,用于根据本发明的清洗***的、具有如上文所述的灌注喷射路径的虹吸式冲水马桶便池组件可在喷射冲水阀中进一步包括防回流机构。防回流机构可为一个或多个下压连接机构、钩卡机构、提升阀机构和/或止回阀。边缘和/或喷射冲水阀还可包括冲水阀盖,如本文所示,冲水阀盖至少部分是柔性的且在打开时能够被向上剥开。该实施例还可包括防回流机构。冲水阀盖还可包括有助于提升盖的有铰链的臂和/或一个或多个用于附连到提升盖的链条以获得更好性能的索环。这种防回流机构和相关的冲水阀盖,包括柔性盖在共同待审的国际专利申请公开WO2014/078461(其有关用于分离的喷射路径马桶的这种防回流机构、阀盖和铰接的升降机构的多个实施例的设计和操作的相关部分被并入本文)中详细地做了描述。
在这种马桶中的喷射冲水阀性能可通过提供有利于喷射的自灌注的“剥回”或部分开口阀盖来增强。通常,这种“剥回”盖在开口阀中提供更多的控制。此外,由于本发明的实施例提供给灌注和封闭的喷射路径,当马桶需要猛冲的时候,可为喷射冲水阀(和/或边缘冲水阀,如果需要的话)提供诸如这里示出且在共同待审的国际专利申请公开WO 2014/078461中描述的选配的防回流装置。
如上文所述,喷射20具有入口端口18,入口端口18与任何选配的喷射歧管出口开口16流体连通并通过该喷射歧管出口开口16用于从喷射阀出口开口13接收流体。然而,喷射入口端口还可被置于喷射冲水阀的出口。喷射出口端口42被构造成用于将流体从喷射通道38排放至与排污通道44流体连通的水坑区域40。喷射出口端口42较佳地具有高度Hjop(在本文的一实施例中跨过出口端口纵向测量,为约0.5cm至约15cm、较佳地为约0.5cm至约8cm,且最佳地为约0.5cm至约4cm)。如果喷射通道是圆的,该测量还可与喷射通道38的内径类似或接近。然而,无论其高度,喷射出口端口的截面区域应维持在约2cm2至约20cm2,更佳地为约4cm2至约12cm2,最佳地为约5cm2至8cm2的面积。在本文的一实施例中,喷射出口端口42在上表面54或最高点处的高度较佳地位于通向排污通道44的入口49的上表面56下方水封深度处,该水封深度如图所示并通过水坑区域40纵向地测量。水封深度x较佳地为约1cm至约15cm,更佳地约2cm至约12cm,最佳地约3cm至约9cm,从而有助于空气通过出口端口42进入喷射通道38。该距离还应较佳地等于或低于水坑区域40中的流体的最低高度59以防止喷射通道38中的中断而在喷射流动路径1(从喷射阀的出口至喷嘴的出口,包括通过喷射通道和马桶便池组件10任何选配的喷射歧管12)中维持灌注状态,在冲洗循环致动之前和完成之后具有来自喷射冲水阀组件70或其他冲水阀的流体。
如上文讨论地,维持灌注的喷射路径,即封闭的喷射流动路径1,大大减少了流动的紊流和阻力,提高了马桶性能,能够使用更小体积的水来启动虹吸。沿着封闭的喷射路径的喷射通道38或任何可选的区域中的空气阻碍冲洗水的流动并限制喷嘴20的流动。此外,如果没有充分排出或清洁,喷射路径中的气体可通过喷射出口端口42排出并进入排污通道44,其可能会妨碍阱虹吸并影响便池30流体和废物的清洗。如国际专利申请公开WO 2014/078461中描述的这种马桶的其他变型还可在本文的组件10中使用,且灌注、无边缘的马桶设计的使用结合了本文描述的实施例10、200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900的清洗***(尽管是优选的,不应被认为限制本发明公开的范围)具有增强的冲水动作。
结合图1-27,示出了马桶组件(本文中通常标记为10)和清洗***(根据本发明的实施例通常标记为100)。在清洗***100中,提供储存器6用于容纳液体清洁剂。储存器可具有不同的形状和构造,然而,压缩的大致矩形形状被示出且较佳地被选择以节省水箱盖组件中的空间(见4-5)。储存器6可由多种不易被清洁剂腐蚀且较佳地重量轻的材料构成。现有技术中已知合适的聚合材料和聚合复合材料的示例,包括可模制的聚烯烃均聚物和共聚物,例如线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯-聚丙烯共聚物、乙烯聚合氯化物材料、聚乙烯对苯二酸盐、聚碳酸酯、聚交酯酸、聚亚安酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯等,以及共聚物及其功能化的衍生物(例如,在其主链上具有官能团的聚合物,用于静态电子性能、粘合性能等等)。
储存器较佳地容纳充足的清洁剂溶液从而在储存器需要被替换和/或再填充之前完成多个清洗循环。在较佳的实施例中,储存器可容纳约250ml至约2000ml、较佳地约500ml至约1,000ml的液体清洁剂。清洗循环将从水箱填充阀引入额外的约4升至约15升、较佳地约9升的冲洗水(在容纳约2升至约6升、较佳地约2升至5升水的站立的填充马桶便池中的平均冲洗水量)。对于给定的清洗,具有额外冲洗量的清洗循环将引入约20ml至约60ml的液体清洁剂,较佳地约25ml的液体清洁剂。在清洗循环中,在便池内这将提供约50:1至约300:1的平均稀释因子(冲洗水/液体清洁剂)。
对于横截面为大致矩形的储存器本体,储存器的长度l较佳地为约10cm至约20cm,宽度w为约5cm至约15cm,且深度d为约2cm至约8cm,其中长度和宽度在横跨储存器的底表面51的平面P-P’内横向测得的,深度在垂直于平面P-P’的方向上测量到。
储存器6具有界定用于容纳液体清洁剂9的内部空间31的本体7。较佳地,为了获得理想的流动性能且便于泵送,清洁剂溶液具有与水接近的粘性。根据现有技术中已知的以及有待开发的,清洁剂溶液较佳地为水状溶液,诸如季铵化合物、漂白粉或酸基清洁剂。市售的季铵基清洁产品例如Professional牌抗菌的万用清洁剂可适用并提供消毒和杀菌效力。还可使用柠檬酸基的清洁剂或其他绿色(生态友好的)清洁剂。如下午所述,可加入不同量的各种可选的添加剂。柠檬酸基的清洁剂包括柠檬、橙或葡萄柚基的清洁剂。其他适用于本文中的清洁剂溶液的清洁剂包括与一种或多种的温和过氧化物清洁剂、表面活性剂等结合的葡萄籽油、蔬菜油。
清洁剂溶液可具有一种或多种不同的可选成分,包括色素或着色添加剂以提供在清洗循环中清洁剂被引入并在马桶便池中存在的视觉警示。其他添加剂,诸如防腐剂、摇溶剂和流变改性剂,以及用于在清洁时向便池提供干净气味的芳香添加剂(松香、柠檬香、橙香、花香等)也可在清洁剂溶液中使用。此外,如果需要,用于起泡沫、改变颜色或冒泡(鼓泡)的其他清洁剂可被提供以显示清洁动作。
因为清洁剂将经过冲水阀机构并进入马桶便池,以及通过马桶排污通道和下水管道,较佳地不包括可对所接触的设备造成负面的、侵蚀的和/或腐蚀效果的腐蚀性的或其他材料。且还较佳地,清洁剂溶液是安全的并且被获准引入下水道***或者容纳在家庭受污染***中。
储存器6的本体7较佳地具有可选的出口部分11。储存器还具有与储存器本体7的内部空间31流体连通的出口端口19。如本文所用,“流体连通”表示组件的一构件被结构定位用以从另一元件或向另一元件向流动打开。
出口部分11可由储存器的本体的形状界定并在储存器的不同位置处定位。如图所示,出口端口19位于可选的出口部分11且由此界定成面向下的构造。可选的出口部分可具有多种形状,且较佳地向下延伸以利于从储存器6的重力流动但还可被布置在本体7的其他位置。如图所示,出口部分11具有具有大致圆形的截面形状以利于通过出口部分11的层流。但还可为大致矩形、椭圆、三角形或其他形状。
如图5中示意性地示出,不同的可选构造的用于本文的流动控制装置中的供应管道可被***包括使用管设计或***液体供应阀的开口。每个将被解释成用于本实施例的优选替代物。当使用管和供应导管设计作为流动控制装置66a时,提供通向出口并在管67中配合的可选开口77。当储存器6位于壳体121的座57中时,管67可布置成位于出口部分11内。如果需要的话,可选地还可提供类似的管以有助于储存器中的通风,但在本实施例没有示出(见图39的实施例)。可选的管67界定了通过其的通道86。管67具有向上延伸的第一端88,用于将流体从储存器6的内部空间31通过通道86引导流体,并通过管67的第二端90进入供应导管79的第一端78,管67具有开口69,当储存器位于座57中时,液体从开口69离开出口部分11通过出口端口19进入供应导管的第一端78。
向上延伸的第一端88可被构造成能够引导流体进入管和/或推入穿过易碎的盖(如果使用的话)。其可为弯曲的、钝的、渐缩的或尖的,这取决于所使用的易碎的盖以及所需的进入管的流动特征。在一实施例中,第一端78构造成类似于如图23所示、下文进一步描述的用于特定流动特征的注射型针。
管67可包括穿过其延伸的一个或多个可选的侧开口107,使得进入管的向上延伸端88的流体流入出口部分11的底部区域108。当储存器位于壳体121中时,可选的出口部分的底部区域108位于座部分74的相应底部区域109内。较佳地,提供外周向密封件110,诸如在出口部分11和座部分74之间的用于部件之间密封配合的弹性体或聚合物O型环。该O型环密封件110可位于出口部分的外部的可选槽中。该O型环密封件110较佳地布置成使得通过侧开口107离开管67的流体填充出口部分11的底部区域108且不会经过O型环上方,因此当储存器6完全密封在壳体121中时,在座110和易碎的盖106下方的出口部分的底部密封界定的区域108。如果需要的话,当清洁剂处于灌注状态时,该区域108以及任何其他机械化的阀、电机或其他流动控制装置的供应导管上游的区域可被预先尺寸设计成容纳所需剂量的清洁剂。
在图5所示的实施例中,以及本文所述的储存器和出口部分的其他实施例中,储存器的出口端口19,如上文所述,可由易碎的盖106盖上。在组件10的较佳实施例中储存器端口19被定位成面向下,当帽或其他封闭件从储存器移除(诸如市售的在使用之前填充有清洁剂溶液的储存器)时,易碎的盖的使用能够在储存器上维持密封。易碎的盖106可以是能够被管的向上延伸端轻易穿透但并不脆弱到在穿透时完全撕裂的箔或者其他膜。合适的材料包括例如具有足以提供这种性能的厚度和/或具有易碎的塑料膜背衬的铝包装箔。这种材料在包装技术中已知被用于其他清洁剂(诸如洗碗机清洁液)、牛奶或果汁盒或药物和维他命以提供保护盖以防止如果帽在存放过程中被移除而产生的产品干预或产品损失。易碎的盖的类型不是最关键的。较佳地,易碎的盖106由背衬有聚合物的铝箔制成。在市场销售中,出于保护的原因,可移除的盖可被设置在易碎的密封件之上。
本发明使用的供应导管79可以是任何合适的管或导管,在组件10中可以是适用于流体流动并不会被所选的清洁剂溶液侵蚀的柔性导管,诸如上文所述的用于形成储存器的聚合物以及不同的热塑性弹性体和柔性聚合物,例如可使用管或其他柔性软管。供应导管79较佳地包括流动控制装置(诸如一个或多个阀、齿轮泵、活塞泵、蠕动泵、电机或类似的用于调节流动的控制装置)或与流动控制装置流体连通。在图5所示的实施例中,流动控制装置66a是用于控制通过供应导管的流动的机械阀91,供应导管被调节且响应控制***1000中的程序循环而打开或关闭。
响应了致动特征4,在足以将来自储存器6的一定剂量的液体清洁剂9通过阀91输送在机械阀91上游的供应导管79的初始部分内并进入供应导管的剩余部分,接着排出供应导管的第二端92的时期内(提供通过管或其它供应管道的设定流率),控制***1000致动机械阀91或类似的流动控制装置。同时,任何从溶液中夹带的空气可进入可选的通风路径以离开溶液。这样的机械阀可以是由控制***1000电子自动致动的单向或可调节的球阀或类似的阀。该阀也可以是电磁或气动阀。其可通过齿轮或蠕动泵或齿轮电机操作。
该组件可进一步被构造成位于水箱60顶部的水箱盖170。如下文进一步描述地,水箱盖170的底部部分可被构造成托盘94且还可包括用于容纳齿轮泵和/或齿轮电机的另一容器,或如图所示可具有用于容纳以升降臂致动组件形式的阀操作机构的致动电机23和其他构件的开口96。
用于容纳供应导管和/或供应阀组件和相关齿轮电机的容器和或开口95在下文中进一步描述。用于液体供应功能的齿轮电机(如果需要的话,还可以是齿轮泵)与齿轮电机23可被控制***1000致动。齿轮电机诸如齿轮电机187的致动可允许清洁流体通过开口阀180排出储存器。齿轮电机187也可操作诸如阀91的机械阀。如果使用的话,齿轮泵可以是任何合适的小体积齿轮泵,其可被自动电子致动。还可使用其他泵诸如蠕动泵或活塞泵。电子自动可致动的齿轮电机是合适的。如果该***包括泵则可使用齿轮泵,或者该***可使用齿轮电机以利于重力流动。
如下文进一步描述地,为了用于操作冲水阀,该***还可具有可与这种齿轮电机的旋转轴结合使用的凸轮或其他类似的机构(见图39),以辅助机械阀或多个阀以及马桶中的冲水阀的受控致动操作。
如图所示,供应导管开口可在如图5所示的座部分。座57的座部分74可包括用于接收供应导管79的第一端78的第二开口77。尽管本文的供应导管被示作诸如柔性管的管,但应理解基于本公开的不同实施例,本文所用的术语,“供应导管”可以是单个供应导管或穿过提供与储存器内部31流体连通的装置的任何通道,该装置提供与储存器内部31流体连通使得清洁剂从储存器的出口流动或者进入冲水阀的溢流管190、进入冲水阀或者进入储存器和冲洗水和清洁流体混合进入马桶便池的入口(或者通过直接进入便池的边缘入口或者进入进入边缘通道的边缘入口使得冲洗水和清洁水通过传统的边缘通道和相关的边缘通道出口进入便池)之间的任何指定位置。因此本申请中描述了不同的替代物,其中供应导管是共同形成用于从储存器将清洁剂通过流体连通的各种通道引入便池的管件、模制件或一系列部件。供应导管沿其长度不必完全封闭,例如,漏斗可形成供应导管的部分或全部并将清洁剂引入溢流管以在与水箱内的环境连通时实现供应功能。供应导管可由重力通过漏斗将流体引入并进入漏斗内的开口,接着,例如,进入没有密封关闭件的溢流管。因此,除非对于特定的实施例使用更具体的方式,“供应导管”在本文中最广泛地用于描述用以提供沿边缘流动路径的任意点从储存器内部空间内通过储存器出口并进入进入便池的入口的流体连通(从溢流管到冲水阀和/或直接到进入便池的边缘流动(其可以是直接边缘入口),进入具有一个或多个边缘出口(具有或不拘于干涉歧管)的边缘通道的入口,或者在便池入口之前沿着边缘流动路径的任何注射点,且进一步可为或可不为完全封闭的导管)的任何机构。
供应导管第二端可在不同的位置被引入冲洗水。例如,供应导管的第二端可通过开口95定位在其托盘94的底部93并在该点结束,或如图所示,可定位成继续通过以漏斗166形式的供应导管继续流动清洁剂进入冲水阀80的溢流管190或可继续流动流体直接进入没有漏斗的溢流管,使得该供应与用于边缘流动进入马桶便池30的边缘入口流体连通。托盘94位于壳体下方并容纳壳体121。清洗***较佳地可包括在***100的底部的可选的下部托盘。安装时,托盘94的底部较佳地构造成位于马桶水箱60中的水线上方的至少约4英寸至约5英寸,尽管对于给定的水箱设计,该高度会取决于水箱中的高度和水位而发生变化。托盘较佳地构造成用于保持储存器6和壳体121和顶盖99。托盘94和顶盖99构造成位于马桶水箱60的顶部使得盖99位于常规水箱盖的顶表面的空间且底部托盘94位于马桶水箱60的在马桶冲水阀上方的内部空间内。然而,水箱盖170在其他方面看上去在使用中位于水箱盖上,外观像是常规的水箱盖。
水箱在横截面较佳地为标准的马桶水箱尺寸,使得清洗***可在现存马桶上进行改装。然而,在马桶的横平面提供特定尺寸(盖的长和宽)的清洗***和/或为清洗***提供特定尺寸水箱的马桶以适应如本文所述的不同实施例的清洗***尺寸的设计变化也在本发明的范围之内。纯粹出于美学原因,较佳地,水箱尽量地与常规水箱的尺寸接近。
当由制动特征4致动时,清洗***100中的控制***1000接收信号以实现各种功能。液体清洁剂被预加至出口部分中和任何机械阀或液体供应阀上游的供应导管。清洁流体的第一次加载可能需要初始编程特征以灌注该***并预加清洁剂,诸如通过初始致动定时灌注该单元。如果需要的话,可在控制面板提供分离的“开始”按钮用于在安装新的清洁流体容器时对单元进行预灌注。一旦在位且预加载,控制***1000操作机械阀或其他液体供应阀第一段时间(足以将一定剂量的液体清洁剂从储存器6通过供应导管79输送至冲水阀80的内部空间103,其挡板出于关闭位置)。引入流体的冲水阀较佳地具有溢流管190和/或被构造成用于接收流体(诸如冲洗水)并向马桶便池30的边缘入口端口28输送流体。
在图17和18中以非示意性的形式示出了更佳的储存器6。对于结合图5在上面描述的示意性储存器,其尺寸可与上述尺寸相同,储存器本体7界定内部空间31。如上所述,储存器在其出口部分11具有出口端口19,当分离的替换容器单独销售时,其可有用于配合帽的螺纹。
代替上文所述的用于与管状供应导管的管,图4、17和18的储存器包括液体供应阀120。如图所示,液体供应阀120由齿轮电机操作且阀致动器定位成流动控制装置66a的一部分从而成为上文所述的示意性储存器的管和机械阀的替代物,然而当其位于互补的储存器壳体121中的储存器座57中时,类似地位于储存器6的出口部分11中。液体供应阀120限定通过其的通道122用于释放清洁流体。阀120具有固定的阀***件179,其被定位成覆盖内部阀塞180。阀塞可由阀管致动器185操作以旋转,阀管致动器185有具有可选的限制开关318的齿轮186和齿轮电机187来操作。随着控制***1000致动阀以释放清洁流体,阀齿轮电机187的杆转动并操作连接阀塞180的管致动器185直至塞180上的止挡件181(止动件)被接触。当阀打开时,固定阀***件179中的开口319与旋转阀塞180中的开口326对准。当阀关闭,开口不再对准。清洁剂可通过开口319进入开口阀,阀塞包括有助于引导清洁剂液体向下并引导捕获的气体向上实现通风目的的内部挡板320。该阀也可部分打开以部分对准开口并以更低的流率分配清洁剂。
如上述所述的清洁剂溶液可由重力馈送从储存器6的内部空间31通过阀***件179内的开口319和阀塞180接着输送进入阀120的通道122并通过其内部进入供应导管(如示意性实施例所述其可为管或如图所示可形成为通过管致动器185经由致动器185的内部188进入漏斗166并进入溢流管190的直接进入路径,漏斗和溢流管皆与供应导管流体连通或者共同充当如图所示的供应导管)。
在本实施例中,以及下文所述的与其类似的、液体供应阀直接致动的其他实施例中,并不需要分离的流动控制装置来致动阀,因为阀本身是用于输送清洁流体的流动控制装置。因此,如本文所用,应理解“流动控制装置”或计量机构可为任意机构,包括在本文描述的不同实施例中的液体供应阀,或可被构造成诸如上文所述、在图5中示出的机械阀91的沿供应导管布置的分离阀,只要存在独立控制来自储存器的流动的流动控制装置即可。
与本文的其他实施例一样,致动特征(诸如致动器特征4)致动时,控制***较佳地适应成在第一段时间通过操作阀120启动清洗循环,该第一段时间足以将一定剂量的液体清洁剂输送至沿着与清洁剂和冲洗水进入便池的入口流体连通的流动路径的位置,例如,或者输送至供应导管接着输送至封闭冲水阀(例如阀80)的阀体的内部空间或者更佳地如图所示通过以致动器185的内部188形式的供应导管进入漏斗166并接着直接或以重力流动进入溢流管190。清洁剂进入与清洁剂和冲洗水的入口流体连通的流动路径,其被构造成用于将流体输送至马桶便池的边缘入口端口或输送至常规的边缘通道入口接着通过一个或多个边缘通道出口。这种阀120(与下文中的其他阀实施例一样)可被连接使得直接馈送至冲水阀上方的溢流管190,且较佳地如本文的较佳实施例输送至隔离的边缘阀80,并直接馈送至进入便池的边缘入口或输送至常规的边缘通道的边缘入口并通过一个或多个出口端口出去。
所需的是,清洁剂在沿着冲洗水路径在储存器的下游和带有清洁剂的冲洗水进入便池的位置的上游的某点处与冲洗水结合。在本实施例10中,阀120可控地释放用于在便池入口之前的某点与冲洗水结合的清洁剂。
控制***1000在第二段时间操作冲水阀80以打开冲水阀,如本文所述以引入一定剂量的液体清洁剂与冲洗水,也如本文所述在输送一定剂量的液体清洁剂之后至少部分关闭冲水阀并再次打开冲水阀,如果需要的话,在第三段时间(保持时间)之后,可选地打开组件中的任何喷射冲水阀70,以在清洗循环结束时使用新的冲洗水清洁马桶便池内部。应注意,尽管控制***操作的时间段从流体输送的角度被称作是第一段时间和第二段时间,这两段时间不需要满足特定的顺序且也可同时或重叠地操作,这也在本发明的范围之内。例如,清洁剂可输送至冲水阀且冲水阀在清洁剂输送的同时打开,或者冲水阀可在引入和输送清洁剂之前打开,这取决于该循环如何组织。在较佳的模式中,清洁剂在第一段时间内的输送在冲水阀第二端时间内打开之前,但这仅是优选的,流体运输的步骤可以通过颠倒第一和第二段时间或同时或重叠地操作来改变。
液体供应阀120具有致动通道(如果需要的话,也可具有其他配件),或者用于将液体供应阀120连接至供应导管的第一端或者如图所示自己充当供应导管。除了齿轮电机187,该***可进一步包括如上文所述的可选的齿轮泵,其也可由控制***1000致动用于操作类似阀91的任何选配机械阀或可被构造成与如本文所述的致动***一起工作。储存器6位于壳体121中且底部托盘94如图所示构造成能够容纳储存器。如本文所述,液体供应阀120和储存器6还可包括一个或多个通风通道、开口或通风机构,尽管图17和18中没有示出通风孔。
控制***1000可激活且可被致动特征4启动。致动特征可以是多种特征,当需要清洗循环100时,用户可手动致动。例如,致动特征可以是如图所示或类似的开关、按钮、转钮、一系列按钮选择的触摸板。其还可通过使用远程控制(例如现有技术中已知的红外相应机制)来远程致动,以启动自动冲洗马桶中的冲洗循环。如附图所示且在以非限制的示例示出的实施例中,致动特征4是面板上的至少一个按钮。该按钮以常规方式电连接至开关机构以输送信号来致动控制***1000。致动器致动时,控制***1000适用于启动清洗循环。
控制***1000在一实施例中具有用于在一套时间序列设置清洗循环特征的可编程控制器。取决于功能的数目,合适的控制***可包括可编程逻辑控制器(PLC)或可编程逻辑继电器(PLR)。此外,也可使用阿都诺(Arduino)***,阿都诺***使用编程时间序列的开源可编程软件、传感器和用于输入和输出的逻辑板。小的微计算机也可与触屏界面一起使用,触屏界面易于用于用户交互、也可对水位传感器(图未示)和给用于提供诸如液体高度、***错误或维护需要等反馈的其他传感机构程序化。可使用多种控制***且当前列出的选项不应认为是限制的。较佳地,该***一旦编程具有就用于存储程序序列的存储记忆还可具有有效的通路记忆以及用于再编程控制***或序列(如果需要的话)或者用于下载程序升级、(如果需要的话)以现有技术中已知的或有待开发的任何合适的方式访问互联网或其他选项的交互软件。控制***较佳地位于在致动器处或附近以便于接线和连接。
如图所示,控制***1000面板97置于壳体上的水箱盖170上且与致动特征4电连接。但应理解致动特征器可置于马桶组件10的多个位置处,包括在水箱60的侧部或前部,包括在把手或冲洗致动2特征附近。在所示的实施例中,致动特征4(示作至少一个按钮)位于壳体上的面板97处,且CPU 97a在壳体内位于槽63中的面板97下方,如图13最佳地示出。用于控制***的其他特征的附加按钮或控制机构(如果需要的话)也可设置在面板97上。顶盖99较佳地覆盖并保护控制***面板97。当具有壳体121的水箱盖170位于水箱60的顶部,其充当整个分离的水箱盖。盖99可具有边缘102或其他锯齿状特征(如果需要的话),以为马桶提供清洁的上盖外形。作为一个选项,可设置铰链门98以覆盖所覆盖面板97的盖99中的开口101。可设置指抬升特征以使门98对用于来说容易抬升。用户打开盖99中的门98以接触在壳体的部分上可触及、在门98下通过盖开口101看到的致动按钮4和控制面板97。铰接的门98、盖99和托盘94可由不同的材料和模制的热塑性的或热硬化的聚合物形成,但优选地在一实施例中由可成型的聚合物诸如尿素-甲醛或DuraplastTM构成。
清洗***100进一步包括构造成用于接收储存器6的壳体121。壳体将储存器容纳在座57中并提供用于接收多个电池61a的电池接收井61。井61可包括用于与串联起来的理想尺寸的电池的电极连接的典型特征,以接触这些电极且尺寸设计成用于容纳所需的电池尺寸。可在电池井61的顶部设置可选的盖73。
如果储存器具有不同的特征,诸如如图所示的出口部分,则壳体121较佳地具有构造成用于接收这种特征(包括储存器的可选的出口部分11)的座部分74。座部分74应具有与出口部分11或其它特征的形状相互补的形状或稳定地接收储存器的出口部分或布置出口端口的区域。其不需要非常紧且应配置使得用户能够容易地将储存器滑入壳体或从壳体滑出,需要时用以改变和/或再填充储存器。如果需要的话,可在本发明的范围之内设置卡配合特征或保持特征(图未示)用以可选的贴合配合,但这对于本发明不是必须的。
对于图5中的示意性的储存器,可在壳体中设置可选的开口也用于触及任何通风管道和/或本文中进一步描述的、按照需求与储存器的内部流体连通的供应导管。如图所示,这样的可选的开口在座部分74的基座处位于壳体中,壳体可包括用于接收通风管道76的第一端75的第一孔65。该孔尺寸设计成且构造成适应通风管道,且通风管道可具有从约1mm至约10mm的多种尺寸。任何可选的通风管道还可形成在壳体自身的材料中。因此,孔65可仅延伸通过壳体的部分路径且与通过壳体材料的本体的通道连通,使得安置有储存器时,通风孔在储存器的液位L上方的壳体的顶部。因此,通风管道76构造成使其第一端75定位成用于接收来自出口部分11的夹带气体和/或液体。其进一步具有位于至少在储存器中满液位L的高度之上的第二开口端84。第二开口端还可具有单向阀可选的止回阀(单向阀)85,也用于阻止排出和/或进入的气体和/或液体在单向通风管道中沿错误方向流动。
尽管水箱盖170可具有如图所示的特征,但改变控制面板97的物理接入也在本发明的范围内。例如,位于壳体上的全盖的部分其自身可以是铰接的使得盖的全部分向上折叠而露出盖下方的控制面板。例如,当需要打开较大的区域以使用触摸屏时,这种设计是有用的。除此之外,当制动特征位于马桶上的较远位置,例如位于水箱60的前部或侧边或使用遥控***来远程致动时,可使用这种盖。
该***也包括如上文简要描述的冲水阀操作机构82。在一较佳实施例中的该特征在本文中结合图19-26进一步详细地描述。冲水致动把手2与以升降臂致动组件140形式(如图23-26最佳地示出)的冲水阀制动器升降机构连接。升降臂致动组件140适于独立于冲水致动把手2工作。也就是说,当启用了常规的冲洗模式,冲水致动把手2接合升降臂144以打开上文所述的马桶中的阀(或多个阀),但当接合有清洗***且控制***被致动时,把手2不会随着升降臂机构操作或移动,反而,其将如下文所述地独立地工作。升降臂致动组件140改适成具有使得冲水致动把手2能够在第一标准模式下工作(简单地与升降臂144以及冲水致动杆75一起工作从而以标准操作打开冲水阀诸如冲水阀80和/或70)或以第二清洗循环模式工作的特征。
该组件140包括可连接至和/或可接合标准冲水升降机构(如上文所述的冲水致动杆和可旋转的联动连接机构组件)的升降臂144以根据需要操作各阀(在较佳实施例中边缘和喷射阀,或者至少一个冲水阀(如果使用实施例1600、1700和1800中描述的常规类型的马桶)。当处于清洗循环模式时,组件140将抬升边缘冲水阀80。升降臂144直接与组件140接合。
如图21和22升可见,降臂144具延伸部287。这种延伸部可具有不同的形状,这里示出的是成一定角度的凸耳(tab)。如下文所述,延伸部分接合齿轮电机148的壳体290。在清洗模式下升降臂也机械地操作以接收凸耳144a。致动齿轮152位于齿轮电机壳体290的井中。壳体290可由上述的聚合材料或其他材料模制而成,且可为单件或多个可附接/可拆卸的构件。较佳地,如果为了维护***需要便于接触内部部件,壳体以某种方式是可拆卸的。如图所示致动齿轮152构造成配装在壳体中。
壳体290可为单件式或两件式。齿轮电机壳体290构造成装配时位于和/或从储存器壳体121的下部托盘94中的开口延伸。如果需要的话,其可通过开口进一步向上延伸。
当升降臂延伸部287与齿轮电机壳体290接触时,升降臂144被致动以操作冲水阀的开口机构。
在清洗循环中,控制器1000接合升降致动器组件140中的齿轮电机148。因此,齿轮电机148较佳地与控制器电连接。如图所示,齿轮电机148位于齿轮电机壳体290中且因此在操作中保持干燥和被保护。齿轮电机和相关的限制开关153a因此位于壳体290中,其可通过任何合适的方式固定至托盘94。
操作中,行星小齿轮151啮合齿轮电机壳体290中的致动齿轮152。当行星小齿轮151转动,其定位成操纵作为脱扣杠杆的致动器升降臂144延伸部287(其接触齿轮电机壳体290,将限制升降臂144打开冲水阀的运动)。
在操作中,控制器致动操纵行星小齿轮151的齿轮电机148。行星小齿轮151啮合致动齿轮152并沿其移动。升降臂144将操纵阀机构直至壳体290接触升降臂144的延伸部287而停止操作。限制开关153也可用于在所需的位置停止升降臂。在较佳的实施例中,在包括隔离的边缘和喷射通道的马桶设计中,升降臂较佳地移动至足够高能够打开边缘冲水阀但不足以打开喷射冲水阀的位置。升降臂因此可以直接与边缘冲水阀连接工作或者通过连接或联动机构来可控地抬升盖并打开冲水阀以进行清洗循环。当控制器关闭齿轮电机时,该动作停止且可通过齿轮电机的控制操作逆转。在常规的冲洗循环中,当齿轮电机不在运作时,升降臂将操纵常规冲洗机构而无需移动至与保持定位从而不与升降臂延伸部接触的齿轮配合。
在常规的马桶设计实施例中,例如,边缘馈送喷射便池,升降臂可被提升以仅打开冲水阀的部分流动模式(例如见图31-36)。替代限制开关,电机功率牵引的反馈环路可以用来感测升降臂的力的增加和减小,从而使得PLC能够确定冲水阀的位置。
因此,在清洗循环中,当齿轮电机将该机构返回至其初始位置时,把手2将在标准冲洗模式下运行。在标准冲洗模式下,把手2具有与柱头螺栓143相互作用的内部肋141。把手还具有通过柱头螺栓的通道143g并与所示的致动齿轮152接合的冲水把手轴322。使用中,柱头螺栓143与针对把手肋141的扭转止动装置142一同使用。在常规使用中,螺母155或类似的固定机构将柱头螺栓143抵靠把手2固定以与止动装置142一同使用。
盖170较佳地具有锁定机构164。壳体121具有至少一个开口311且如本文所示具有至少两个这样的开口。通过托盘94设置类似的开口309以用于接收锁。锁定机构中的部件或锁的数量(一个或更多)可以改变只要盖170是稳定的。这种锁定机构是选配的但对于安全性和稳固性以及齿轮和清洗***的平稳操作是有利的。开口311穿过壳体121延伸。其形状、尺寸设计成或以其它方式构造成用于接收诸如所示的锁定机构,但该开口可改变以适应其他或更多不同的设计。
所示(见图4和7)的实施例中的锁定机构可包括如本文所示的至少一个延伸紧固件312,且较佳地包括至少两个或多个这样的紧固件,每个具有延伸通过上述的各种开口的可螺接的或可转动的头部312a以及可以不同方式构造成与配合锁定特征接合的第二锁定端312b。如图所示,卡扣端312b配合在快速锁定固定件中。可设置具有压缩弹簧313、推动螺母或/和垫圈或类似特征的卡垫组件314。可设置压缩弹簧313用以可调节地锁定紧固件312。如图2所示,这种锁定特征接着配装在衬垫169内的接收管168内,衬垫和管可布置在马桶水箱(诸如水箱60)中。可使用其他锁定机构(诸如长杆锁或者盖上的具有与锁定杆的螺纹端啮合的内螺纹的螺杆;其他卡扣配合连接等等)。
作为储存器壳体,出于维护目的,在任何需要接触水箱内部的时间,将组件从水箱的衬垫解锁之后,整合托盘和水箱盖以作为一个组件容易地被移除。水箱盖170可以与马桶或其水箱一样由陶瓷形成,或由诸如模制复合材料或模制的热塑性或热固性聚合物的聚合材料形成。水箱还可具有在水箱盖170中的盖99以配装在储存器壳体121上且定位在其上而获得清洁的外观,然而仍便于触及以替换或再填充储存器。盖99的形状、尺寸应设计成或构造成定位在水箱盖170的顶部且可具有上文所述的用于观察和接触控制面板/电子组件97(其上还可具有致动按钮或触屏控制器)的触及开口101(或如本文其他实施例所述的选配的门)。
衬垫169可由各种材料(诸如聚氯乙烯或类似的水安全聚合物材料)形成。可使用衬垫和水箱之间的小的气隙来提供防结露性能。还可使用衬垫以形成接收所示的管的锁定杆。较佳地还设置漏斗166或类似的引流特征引导清洁剂从储存器直接流入下游的流动以在进入便池之前与冲洗水结合。如图所示,其将引导水进入供应导管和/或溢流管190。在较佳的实施例中,盖99接触衬垫的顶部以相对于升降臂机构提供盖的更加一致的竖直或水平定位。
如上所述的升降臂较佳地可操作地连接至冲水阀80且如上文所述还可通过直接或间接连接机构连接至喷射阀,其中该连接机构是可调节的。升降臂144较佳地还与冲水把手2可操作地连接,且冲水把手和升降臂144还可如上所述地连接从而在常规的冲洗循环中操纵冲水阀。升降臂致动组件还可布置成通过操作升降臂致动器齿轮电机148和至少一个齿轮151、152来操纵冲水阀而无需把手。因此,在清洗循环中,用户仅需使用致动按钮或触屏板或其他致动特征4(本文中示出至少一个按钮)来进行清洗而不会看见把手的操作也不需要按压冲水把手。一旦冲洗循环结束且冲水把手被致动,马桶返回至常规冲洗。
一旦按下按钮,便使面板97的下部部分接触CPU97A或阿都诺组件而致动控制***1000。该控制***则致动升降臂组件140的齿轮电机148的定时器并调整用于释放诸如储存器6的储存器中的清洁剂的定时器。
液体清洁剂和冲洗水引入后在循环结束之前在马桶便池中停留预设的保持时间(约1分钟至约30分钟,较佳地约5分钟至约25分钟),而后常规的冲洗动作将清除冲洗水中的清洁剂并从便池移除清洁剂。接着马桶在下次使用中设置为常规操作。
在这种情况下,机械阀91或齿轮电机187***作并打开液体供应阀120以释放一定剂量的流体。该剂量出于编程目的是预定的,且将被编程为基于通过所选导管的清洁剂的体积流率的设定时间,在这种情况下,液体供应阀通过漏斗进入溢流管。应设置定时器使得约20ml至约60ml的液体清洁剂,较佳地约25ml的体清洁剂从供应导管(在这种情况下,从液体供应阀通道)流至与边缘入口端口28流体连通的冲水阀80的内部空间103。供应导管可通过直接喷射或通过定位在与边缘冲水阀的阀体104内的内部空间103连通的冲水阀80的基座的喷射机构(未示出)将清洁剂溶液引至边缘冲水阀80的溢流管。或者,供应导管可被构造成完全绕过冲水阀80并通过开口或沿水箱60一侧穿出水箱60,通过可选的边缘歧管或如本文所述的边缘冲水路径的其他位置在边缘入口端口28上游的前面的任何位置再进入马桶进入边缘,使得清洁剂可与补充的冲洗水混合后被引入。
在所示的实施例中,清洁剂从致动的机械阀91和/或液体供应阀120流动,运输至少一个初始计量第一段时间(约2秒约10秒)以通过溢流管190向边缘冲水阀的内部空间103运输所需量的清洁剂溶液。
控制***1000也构造成且编程为操作冲水阀80以机械地打开冲水阀80从而在设定的第二段时间引入一定剂量的液体清洁剂和冲洗水。这段时间允许冲水阀接着在常规冲洗中的较慢的打开使得水箱中的冲洗水可在更长的时间段内向下流入非操作马桶以允许清洁剂在冲洗水中的稀释分布并在设定的时间段内保持在马桶内。当冲水阀通过诸如冲水把手和相关的连接机构的冲水致动器2常规操作时,不存在如本文所述的具体修改的冲水阀操作机构,控制***需要分离的机构用于使得冲水阀在正确的时间(一定计量后)且在第二段时间内的受控的机械打开。
冲水阀被打开以从水箱内向马桶运输约4升至约15升、较佳地约9升的水。这需要约3秒至约15秒,较佳地约9秒,尽管需要的话对于不同的***时序可以改变。较佳地,如果这种设计可行,在清洗循环中马桶并不具有激活的喷射以避免在获得充分清洁之前马桶将清洁剂和冲洗水排入排污管道中。然而,在常规的虹吸冲水马桶中,冲水阀的控制变得很重要且较佳地设置一机构用于在清洗循环的此步骤中堵住排污通道并避免倾翻堰的水损失。因此,较佳地在本实施例中将马桶包含在具有实施例10中的隔离的边缘路径和喷射路径的组件中,从而使喷射路径与清洗循环的操作隔离。
如果不仅仅需要清洁功能,用户想要清洁、杀菌或进行杀毒,则清洗循环可以被修改,在清洗的同时优化杀菌和/或消毒功能。为了更容易地实现美国环保署关于卫生处理或消毒的规定所要求的杀菌能力,在两个计量步骤中添加清洁剂是有利的。在清洗循环中,可给送和保持第一计量,然后是第二计量的清洁剂与最后500至1000毫升的水。这确保了活性成分在保持周期的停留时间内在便池中保持相对高的浓度。较高浓度的清洗液体和较长的保持周期对于达到EPA要求的功效水平是有益的。
在所示的较佳实施例中,马桶组件10具有隔离的边缘流动路径,马桶具有分离的喷射冲水阀机构70,使得控制***1000的操作机械、可控地打开边缘冲水阀80而不打开喷射冲水阀70,从而避免在排污通道中形成虹吸并获得更加有效的清洗循环。控制***1000通过以受控的速率在设定的时间段内抬升其挡板105而机械地打开边缘冲水阀80以通过阀将所需的清洁剂和稀释的冲洗水流运输至边缘入口端口。
在第二段时间(注意第二段时间可包括介入保持阶段的一个或多个计量步骤以进行杀菌和/或卫生处理)内输送一个剂量或多个剂量的液体清洁剂之后,控制***1000至少部分地关闭冲水阀。当完成计量后,控制***接着将在进一步的第三段时间内保持操作以允许清洁溶液在便池中停留从而实现所需水平的消毒和/或清洁动作。水被保持约为1分钟至约30分钟,较佳地约5分钟至约25分钟的优选清洗时间直至其沉降。
清洁周期或“清洁保持时间”之后,控制***可选地编程为进一步机械地重新打开冲水阀以清洁马桶便池30的内部区域36。可选地,喷射冲水阀(如下文进一步描述地)还可在从边缘引入清洁水的过程中打开(尽管喷射冲水阀打开的初始时间点可能不同),从而引入补充的水,并启动排污通道中的虹吸以将更大量的清洗液体排至排水管线而完成更加充分的清洁。可替代地,控制***可被编程为在保持周期结束时简单地停止清洗循环。然后,用户将简单地致动冲水致动器(把手)来启动常规冲洗循环,常规冲洗循环引入新的冲洗水以在清洗循环结束时清洗便池。第一种选择是优选的,因为当用户忘记启动进一步的冲水以清洁便池时,其作为安全特征保证没有清洁剂留在便池中,但是两种选择都是可接受的且都在本发明的范围之内。
根据本实施例10的清洁溶液和冲洗水输送的较佳时间如图27所示。在循环开始时,通过部分地打开阀从储存器分配清洁溶液以在2秒的持续时间内提供流率为约5毫升/秒的流动,输送大约10ml的清洁剂。该初始剂量然后通过经由升降臂机构打开边缘冲水阀而分散在整个便池。水然后以约1200毫升/秒至约800毫升/秒的速率持续约9秒钟从水箱流至边缘出口端口,随着水箱中的水的高度下降流率下降。在水输送结束前约3秒,更大计量的30毫升的清洁流体被添加最后2升水,为即将到来的保持阶段在便池中提供更高浓度的活性成分。控制***,例如,PLC将接着进入15分钟的保持阶段,保持阶段之后净化循环将被启动,其中升降臂被驱动至完全延伸,打开边缘和喷射冲水阀以启动标准的虹吸冲水,将已使用的清洁溶液排至排污管道并在便池中再填充干净的水。
在上述的清洁实施例中,在清洗循环启动后约操作1秒后,出现第二时间段(分为两个计量步骤阶段2-1和2-2)的计量时间。第一计量阶段周期为几秒钟(这里约2秒),将约10毫升的清洁流体以约为5ml/秒的流率至便池中。在进行约6秒的另一时间段的清洗循环操作的同时,冲洗水被引入便池并被保持。此时,另外约35ml的冲洗水接着被以15ml/秒的速率持续两秒多(这里约2.3秒)被引入,而冲洗水持续地被添加,但添加速率随时间逐渐下降,从进入循环约3秒的接近约1200毫升/秒下降到进入循环约12秒的约800毫升/秒。这种具有双计量步骤的替代清洗循环可被用于优化清洁和消毒循环中的消毒功效,从而获得所需水平的用以消毒杀菌的卫生清洗。
如在国际专利公开WO 2009/030904 A1或美国专利申请公开2013/0219605 A1和国际专利公开WO 2014/078461(这些专利有关操作无边缘设计马桶及其特征的描述被纳入本文)中所述,还可包含无边缘设计的马桶设计。在WO 2014/078461所示的实施例中,边缘是“无边缘”设计,其中流体通过边缘入口端口28引入便池,沿着形成在便池30的内表面的轮廓或几何特征行进。该轮廓可为沿着便池的上周部分形成的一个或多个搁板27或类似的特征。如图13所示,本文的实施例被示出具有类似的特征,其包括嵌入便池的陶瓷的搁板。该搁板(在本文中也称作边缘搁板27)沿着便池的上周部分的内表面从边缘入口端口28至少部分围绕便池且在便池30的内表面的嵌入轮廓中大致横向延伸。
与本文描述的实施例100中的马桶10一样,马桶便池30可具有各种形状和构造,且可具有各种马桶座圈盖和/或盖铰链组件。由于这些盖是可选的且并未在附图中示出,本发明可使用任何合适的已知的或有待开发的盖。
如图13所示,搁板27可围绕几乎整个内表面延伸。其终止以引入用于清洁的涡流效应。如共同待审的美国公开2013/0219605 A1(关于描述无边缘设计特征的相关部分以引用的方式被纳入本文)所述,边缘搁板设计还可容纳多个边缘搁板和多个边缘入口。也可使用如英国专利申请GB 2431 937 A所示的类似设计或这种设计的任何未来变型,其中便池形成为不具有传统的中空边缘且水围绕便池的上周部分的成形内表面引入,如图所示在便池表面的轮廓形成搁板或类似几何特征,允许流体经过围绕便池、在从边缘入口横向平移的位置进入便池内部的至少部分路径流动。还应理解,在本文所述的实施例中,还可使用具有馈入由传统的上边缘界定的边缘通道的边缘入口端口且具有一个或多个用于冲洗水引入便池的内部区域的边缘出口端口的标准边缘通道。这种边缘可为加压的或非加压的。
在实施例100的马桶组件10中,如上文所述,搁板27可被嵌入。搁板27在轮廓内,轮廓的深度从马桶便池的内表面进入该轮廓横向测量且其高度从搁板27向搁板27上方的上表面47纵向测量,其参数定义了搁板的宽度或横向尺寸。该轮廓可具有向上延伸的部分和在搁板27上方的上表面,其沿着搁板延伸但边缘流动沿着搁板朝向便池的前部持续行进时尺寸发生变化以在轮廓具有第一深度和第一高度(比容纳来自边缘入口端口的流体的强流动的深度稍大)的区域具有更深的搁板且在便池的后部和前部之间的约中间位置处保持相当大的搁板尺寸。尽管搁板的尺寸相对恒定,轮廓高度朝向便池的前部开始变长。例如,在边缘轮廓通过中间位置开始处该深度可保持在约15毫米至约30毫米之间,在便池的前部保持在约10毫米至约30毫米之间。这些位置的高度可由流动通过中间位置出口位置处的约35毫米至约50毫米到便池的前部变化成约40毫米至约55毫米。
当流动在中间位置继续流至便池的相反侧,从便池的前部朝便池的后部返回,该深度仍为相对恒定的(尽管在便池的后部稍小,但该高度可进一步变长,例如从中间位置的约45毫米至约60mm到便池后部的约50毫米至约65毫米)。随着高度增加,搁板27尺寸减小并最终终止。
许多马桶组件可以与本文的清洗***和方法以及本文描述的不同实施例一同使用。用于与清洗***一同使用的合适的马桶包括所有的重力操作虹吸式冲水阀马桶,以及单个和多个冲水马桶和直冲式马桶。也可使用如美国专利8,316,475(有关便池的结构的操作的相关描述被纳入本文)中的具有加压边缘和直接喷射路径的马桶。具有如美国专利申请公开2012/0198610A1(其中关于马桶的操作和特征的相关内容也通过引用被纳入本文)描述的用以调节边缘和喷射流动的控制特征的马桶也可用于本文的马桶组件的清洗***。
本发明还包括具有清洗***的马桶组件,其包括马桶组件,马桶组件包括界定内表面的马桶便池、界定水箱内部的马桶水箱、冲水阀、通过从冲水阀的出口延伸至至少一个边缘出口端口的边缘流动路径与便池的内部流体连通的边缘,其中冲水阀构造成用于将流体运输至边缘且其中冲水阀构造成在冲水致动模式下操作。冲水阀能够提供足以使马组件启动冲水虹吸或提供直冲水并在清洗致动模式(其中冲水阀仅仅部分打开从而能够向便池引入不足以启动虹吸但能够充分清洁便池的清洁剂和冲洗水的混合物)下工作的冲洗水流。清洗***还包括用于容纳液体清洁剂的储存器,其具有界定内部空间的本体并具有与储存器本体的内部空间流体连通的出口端口。许多这类特征已在上文中结合实施例10进行了描述。然而,在本实施例中,马桶组件可为更常规的马桶。
该***包括构造成用于接收储存器的壳体、与储存器的内部流体连通且具有用于从储存器内部接收流体的第一端的供应导管,以及能够控制通过供应导管的流动的流动控制装置。还设置了由致动特征致动的控制***,其中致动致动特征时,控制***适于通过如下方式启动清洗循环:操作流动控制装置第一段时间,使其足以从储存器向一个或多个边缘出口输送一定剂量的液体清洁剂,并在清洗致动模式下操作冲水阀,从而打开冲水阀以将带有一定剂量的液体清洁剂的冲洗水以不足以启动虹吸但足以充分清洁便池的流率通过至少一个边缘出口端口引入马桶便池。
在常规的直喷式、非喷射马桶或直冲式马桶中,在清洗致动模式中,冲水阀可以以比常规冲水模式中通过冲水阀的流率慢约20%至约80%(较佳地约40%至约60%)的流率引入冲洗水。此外,在冲水致动模式中,冲洗水可在约2s至约30秒的时间段内进入阀。冲洗水和清洁剂可被引入便池且停留约30s至约30分钟以清洁便池。
在该组件的一个特定实施例中,便池可为直喷式喷嘴、虹吸式、重力动力式便池。或者,该便池可为边缘馈送、喷射虹吸式便池、非喷射虹吸重力动力便池或重力动力直冲便池。
此外,该组件的替代实施例中,冲水阀可为在阀盖中具有用于在清洗致动模式打开阀的提升特征的挡板式冲水阀。或者,冲水阀可为具有用于在清洗致动模式打开阀的钩卡结构的挡板式冲水阀。在又一实施例中,冲水阀可为提升式冲水阀,其中在常规冲水模式中提升式阀盖打开冲水阀且该冲水阀包括侧端口,该侧端口在其上具有用于在清洗致动模式中打开阀的盖。
除了上述的实施例10中的具有分离边缘和喷射流动的较佳的灌注喷射路径马桶之外,本文中清洁马桶和方法的构思还适用于标准的马桶,较佳地适用于出于下文所述的原因不具有非喷射或边缘馈送喷射构造的虹吸式或直冲式马桶。
目前在北美和亚洲市场销售的大部分马桶采用直喷式喷嘴便池以完成废物的大量移除。然而,尽管本文的清洗***可适用于这种便池,但对于获得最强的清洁动作是欠佳的。可结合这种便池的结构来解释其原因。图29、29A和29B示出了现有技术中的示例直喷式喷嘴、虹吸式重力冲水便池。如图可以看出,进入便池的流动通过入口I进入歧管M并分散开,部分在边缘入口RI进入边缘通道RC,部分进入喷射通道JC。本文的自清洗***的好处包括通过延长的水流动将清洁流体输送至便池(以提供一定程度的回旋动作及湍流旋转运动以在便池的大致全部或整个表面分散清洁剂完成机械和化学清洁动作)的能力。
这通过以足够高能在所需的表面携带清洁剂和冲洗水的混合物并提供所需的机械动作但不足以启动虹吸的速率添加清洁剂和冲洗水的混合物来完成。虹吸的启动会在清洁剂具有充足的停留时间以完成其实际清洁和/或消毒功效之前将大量的清洁剂从便池B带入排水管道D。
在图29所示的现有技术直喷马桶DJT中,若冲洗水和清洁剂以较低的速率(不足以启动虹吸)输送,大部分冲洗水将进入喷射通道JC并通过喷射出口端口JOP流动进入水坑S和排污通道TW。喷射通道相对于歧管M和边缘入口RI位于下游,使得重力将大部分的水推入喷射通道。不充分的水和清洁剂能够来到边缘通道RC并排出边缘出口端口ROP以完成所需的清洁动作。当这种直喷马桶***以设计的充分指定流率冲水时,只有约30%的冲洗水穿过喷射入口通向喷射通道JC并抵达边缘出口端口,而这仅是因为来自冲水阀的流率超出通过喷射通道和喷射出口端口的可获得的最大流率、导致水回流入喷射通道并进入边缘入口端口才发生。因此,本文的清洗***有可能将大部分清洁剂送至水坑并排出排水管,水线上方的便池表面无法获得清洁。本文中的清洗***适用于与图29所示的现有技术直喷马桶或类似的设计一同使用。然而,水线上方的清洁动作将不会像本文所讨论的其它马桶构造一样有效。
本文的清洗***可适用于其他如下稍作修改的标准马桶。如图30所示,边缘喷射便池1630可适用于本文***的进一步实施例(称作实施例1600)中。在实施例1600中,所有的本文实施例的***(包括实施例10、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900的不同开口机构、冲水致动器、包括电动凸***作的替代储存器以及其它清洁剂引入阀)可用于本实施例的马桶组件1630。因此,除了马桶1630及如下所述的其冲水阀操作,只存在将***改适成用于标准边缘喷射马桶便池组件的区别方面,其余特征是相同的。如本文所述,在一定程度上,便池和阀可具有变型。在边缘馈入喷射便池中,由于马桶的几何形状,自清洗***可良好地工作。图30示出了典型的边缘馈入喷射便池——便池1630(尽管可能使用其他边缘馈送设计)。冲洗水将以这样的几何形状以对于这种马桶便池已知的方式从便池入口16237流入主歧管16238。流动从主歧管排入由上中空边缘入口端口1628形成的开放边缘通道中。
如本文所用,无边缘设计中的“边缘入口端口”是这样的端口,冲洗水通过该端口通过能够围绕便池内部(诸如沿着在上述实施例中如上文所述的边缘搁板27)产生漩流的开口进入便池区域,或者是进入形成在围绕马桶的中空上周缘的传统边缘通道的入口。现有技术中公知这种界定边缘通道的中空边缘。可存在一个或两个入口1628,因为流动可单向地通过界定内部边缘通道16240的中空边缘16239穿出歧管16238或可沿两个相反的方向通过两个端口,使得流动在边缘通道每侧从位于便池1630的后部的主歧管16238流向便池的前部。
在面对便池1630的内部636的边缘形成数个出口端口16241。这种出口可全部为相同的尺寸或者需要的话,有一些尺寸更大以获得额外的冲洗动作。
当流动抵达边缘馈送喷射便池1630的前部,其经过边缘馈送喷射16243的边缘馈送喷射入口16242并向下通过喷射16243抵达边缘馈送喷射出口16244。因此水通过边缘通道出口16241或者通过边缘馈送喷射出口16243从边缘进入便池通入连接排污通道的水坑区域。
当本文中的清洗***构造成具有边缘馈送喷射便池1630,更大量的清洁剂和冲洗水将通过边缘通过出口16241进入便池使得更少的水被引入水坑和排污通道。因此,如果流率和阀的打开如下所述地被控制,可获得充足的停留时间从而对于标准边缘馈送便池1630,任何实施例(10、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900)的清洗***可良好运作。
典型的非喷射重力动力便池具有与图30中所述的边缘馈送喷射便池相似的构造,除了边缘通道保持实心且不存在边缘喷射。便池在其前部保持有实心的壁,从边缘至水坑没有任何喷射。这种非喷射便池还可与本文中的清洗***一同良好运作,其中所有的冲洗水必须通过边缘出口端口排出中空边缘(诸如对于便池1630在上面示出的)。在这种设计中,更通常,一个或多个边缘出口端口将比常规的边缘出口端口大,从而在所需的位置(通常在便池前部附近)提供更大流量的冲洗水,从而将更强的冲洗水流以模仿喷射动作便池的方式引至便池的排污通道的入口。与虹吸式非喷射便池类似,还存在通常排污通道和边缘出口具有稍不同的马桶几何形状的称作直冲式便池的类似的便池。直冲式便池通常与非喷射虹吸式便池具有类似的结构,除了排污通道设计成支持虹吸。直冲式马桶的排污通道的截面积通常较大,且墙壁和地面出口装置通常具有相对简单的P-阱或S-阱形状。与具有多个出口端口的传统边缘不同,其通常构造成具有通向边缘的开放下侧以允许进入便池的更大的流率并更有效地携带废物越过排污通道的堰。
本文中如上所述的清洗***在边缘喷射、非喷射或直冲式标准马桶中的安装比在其他标准马桶设计中更有效,因为清洁剂和冲洗水可从边缘出口端口(或开放的边缘)以更大的量引至便池的表面用于清洁且更少的量在排污通道和水坑区域中被浪费。
由于有利于本文的清洗***的这种传统便池与如前面的实施例和国际申请公开WO 2014/078461中详细描述的具有隔离的喷射路径的灌注歧管便池不同,当清洁剂通过边缘被引入便池时,有必要考虑到缺乏分离的边缘和喷射路径和分离的边缘和喷射阀,在多数的这种标准便池中仅具有将流体引至歧管和/或边缘通道从而引入便池的单个冲水阀。
为了避免在边缘馈送喷射或非喷射便池中启动虹吸效应或者在直冲式马桶中避免更强的冲洗,需要以更低的流率引入冲洗水和清洁剂。否则,这种虹吸或动力冲洗可在完成所需的清洁动作之前过早地将过多的清洁剂通过阱带出便池。在清洗循环中使冲水阀在比常规冲水更长的周期内保持开放也是十分重要的。这通过提供修改的冲水阀设计以在清洗循环启动时获得更低的速率和更长的清洗循环停留时间来实现,其不适合用标准马桶中的标准冲水阀工作。标准的冲水阀具有多种构造,包括具有铰接盖开口的挡板盖阀或具有中心轴线的用于向上浮升帽或盖的提升阀。
修改的阀将结合用于使用图30的边缘馈送喷射便池1600的实施例的第一冲水阀16245进一步解释,尽管应理解其他类型标准便池(诸如直冲式或非喷射便池)也可使用本文所述的修改的冲水阀16245。这样,实施例1600包括结合马桶1600与图31和32中所示的冲水阀,其中阀分别处于关闭和打开的位置。如图31和32所示,冲水阀16245具有位于水箱1660中的开口的阀体1626,水箱1660可与本文实施例10中的水箱60一样。阀16245具有挡板盖16247,挡板盖16247具有如下所述的提升特征。盖16247在位于溢流管16249上的铰接支架16248处连接至阀体16246,该溢流管可与前述的溢流管190类似。提升特征16250具有导杆16251或其他同轴导向结构以使其往复通过界定用于接收导杆16251的开口15253的引导环16252移动。导杆的端部尺寸较大和/或构造成具有防止导杆16251在向上移动时完全从引导环16252脱出而与盖16247分离的止动特征16254。
当提升致动链C2被向上拉时,提升特征16250向上移动,打开当抵着盖16247时被提升特征16250堵住的区域。水以足以携带清洁流体(例如通过溢流管16249引入)并使用本文的清洗***完成所需的清洁动作而不启动虹吸的速率进入。链C2通过链条、锁环或类似特征被连接至提升特征16250的顶部。
完成清洗循环且还需要常规的冲洗时,冲水致动器在连接在链条16225上的链C1上将向上拉动并将整个盖16247向上拉起以允许水从水箱60通过跨越阀体内部的较大的阀入口开口进入以获得足以启动常规冲水动作的虹吸的流率。
在用于如上所述的标准马桶的冲水阀的另一实施例中,如实施例1600所示,用于具有这种马桶的***的又一替代阀在图33和34中示出且被标识为实施例1700。应当注意的是,其结合马桶1600被解释,但可用于任何上述的其他标准马桶。实施例1600、1700(和下述的1800)可使用上文所示的用于实施例10或本文的其他实施例(诸如实施例200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900)中所描述的清洗***的任何***、机械部件和方法步骤,不同之处在于实施方案1600和1700使用一种或多种类型的标准重力动力虹吸式或直冲式马桶,特别是非喷射、边缘喷射或直冲式马桶,且因此采用本文所述的修改的阀,与前面实施例(其中马桶具有隔离的边缘和喷射流动和灌注喷射路径)中描述的马桶10及其变型不同。
在图33和34的阀1700中,阀17256被示出具有挡板盖,该挡板盖具有球体(bulb)和钩卡结构。冲水阀17256具有阀体17257(横截面示出),阀体17257具有层状、通常圆筒形的内部和圆角入口17258。挡板盖17259具有浮着的球体17260用于在常规冲水操作中抬升和浮起冲水阀。盖17259在溢流管17262(可与本文所述的其他溢流管类似)的铰接支架17261处连接至阀体17257。在挡板盖17259的第一前端17264与挡板盖铰接支架17261相反的一侧设置另一个钩铰接支架17263。
钩铰接支架17263接合钩17266的第一安装端17265。如图33所示,冲水阀关闭且盖17259在圆角入口17258处与阀体17257的顶部接触。在该位置处,钩17266的第二捕捉端17267松散地挂着并不接合阀体。在该位置,水不能流如冲水阀17256。当常规的冲洗循环被致动,当冲水致动链C1被马桶的冲水致动器(可为本文提及的清洗***中所述的任何冲水致动器或标准的冲水致动器)提升,钩17266尺寸设计成能够围绕卡子17268旋转和摇动。这如图34打开了挡板盖17259以完全地允许充足的冲洗水进入阀以启动虹吸并冲洗便池,或者在直冲式马桶的例子中允许足够的水进入排污通道。处于图33所示的静止位置时,钩17266具有这样的间隙,约为1毫米至约6毫米的充足的间隙x。
在根据实施例1700的使用清洗***的清洗循环中,清洗循环致动链C2使用本文所述的机构被提升从而抬升挡板盖17259至钩17266的第二端接合卡子17268的位置。这能够在盖17259和阀体顶部的圆角入口17258之间获得间隙允许受限的冲洗水以较低的速率进入冲水阀。该较低的速率足以将可通过溢流管17262引入阀体的清洁剂带入本文所述的标准马桶中,并提供所需的旋转、机械搅拌,但该流率不足以启动虹吸。
在用于上述的标准马桶的冲水阀的又一实施例中,如实施例1600所示,用于具有这种马桶的***的又一替代阀在图35和36中示出且被标记为实施例1800。应注意,其结合马桶1600被描述,但可与上述的任何标准马桶一同使用。与实施例1600和1700一样,实施例1800可使用上文所示的用于实施例10或本文的其他实施例(诸如实施例200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900)中所描述的清洗***的任何***、机械部件和方法步骤,不同之处在于实施方案1600、1700和1800使用一种或多种类型的标准重力动力虹吸式或直冲式马桶,特别是非喷射、边缘喷射或直冲式马桶,且因此采用本文所述的修改的阀,与前面实施例(其中马桶具有分离的边缘和喷射流动和灌注喷射路径)中描述的马桶10及其变型不同。
在图35和36中的阀1800中,阀18269被示出具有提升盖18270,该提升盖具有侧端口18271。冲水阀19269具有阀体18272(横截面示出),阀体18272具有层状、通常圆筒形的内部和圆角入口18273。提升盖18270具有在标准冲洗循环中以中心轴向的方式向上引导提升盖且在常规冲洗操作中当循环结束时引导提升盖返回至关闭位置的悬挂导杆18274。导杆18274在其端部具有与引导环18276接合的止动件18275,引导环18276具有轴向贯穿其的与导杆对准并构造成用于接收导杆的开口18277。阀18269也包括溢流管18278(其可与本文描述的其他溢流管类似)。
侧端口18271具有第一端18279(其可选地设置有圆角边缘),第一端18279具有侧端口盖18280。盖具有铰链18281(尽管其可具有任何合适的开口机构)。侧端口具有贯穿其、从侧端口18271的第一端18279延伸至与阀体18272的内部18284流体连通的第二端18283的通道18282。侧端口盖18280可由图35中第一链C1操作,第一链C1在清洗循环操作中由上述的控制***致动。在标准的冲洗循环中,盖18270由图35所示的第二链C2被抬升。
操作中,如图35所示,冲水阀被关闭且盖18270在圆角入口18273处与阀体18272的顶部接触。在该位置侧端口18271关闭且侧端口的盖18280也关闭。在该位置水不能流入冲水阀18270。当常规的冲洗循环被启动,当图35的冲水致动链C2被马桶的冲水致动器提升(其可以是本文提及的清洗***中所述的任何冲水致动器或标准的冲水致动器)时,链C2被致动从而能向上拉起盖18270。这完全地打开挡板盖18270以允许充足的冲洗水进入阀而引起虹吸并冲洗便池或者在直冲式马桶的情况下允许足够的水进入排污通道。在循环结束时,盖18270将关闭且阀将返回其初始关闭位置。
在清洗循环中,使用根据实施例1800的清洗***,图35的清洗循环致动链C1使用本文所述的机构被提升以提升侧端口盖18280从而仅允许有限的冲洗水流进入如图36所示的侧端口18271。侧端口构造成和/或尺寸设计成允许有限的冲洗水以较低的流率进入冲水阀。该较低的速率足以将可通过溢流管18278引入阀体的清洁剂带入本文所述的标准马桶中,并提供所需的旋转、机械搅拌,但该流率不足以启动虹吸。
其他的实施例还可类似地设计成以某种方式工作,其中阀部分地打开从而在清洗循环中冲洗水以较低的流率进入阀体,该流率足以使清洁剂结合并进入马桶完成有效的清洁操作而不足以启动虹吸,然后全流率的分离的冲水配合标准的冲水以清除便池中的清洁剂并引入新的冲洗水。例如,冲水阀可被构造成具有标准的提升盖和同轴导杆以允许通过冲水致动提升链完成全冲水操作并还具有侧开口(可为延伸本体),该侧开口具有分离的更小的开放路径和可在分离的清洗循环致动链上操作的铰接盖。
对于用于本文中所述的标准马桶的冲水阀的阀和所提出的实施例,当用于本文的清洗***中时(如在实施例1600、1700和1800中),可设置用于标准马桶中所述的阀的可选特征,包括如现有技术中已知地和实施例1700所示地使用圆角入口(且如果需要的话,用于特定的流动路径);提升的阀体(如果需要且较佳地如果其并不对清洗致动中通过阀的清洗流率有不良影响时);诸如国际专利申请公开WO 2014/078461中的任何用于控制阀操作的打开速率的防回流机构;如本发明人的共同待审的美国临时专利申请14/183,290的溢流通风进气口;用于流向的内部挡板;可钩住冲水致动链条或清洗循环致动链用于优化阀时序的额外的附接浮子(如美国专利申请公开2014/0090158 A1所示)等等。
对于优选的操作,在常规的便池中,这种部分打开的阀在间隙中打开或部分抬升一优化的距离(或具有分开的侧开口)等(部分流动模式)以获得足以用清洁剂/冲洗水混合物完成良好清洁但不足以在不具有分离的喷射路径的便池中启动虹吸的流率。实施例1700中可接受间隙使得通过部分打开的阀获得的流率在给定马桶设计的全冲水流率(即完成全虹吸或完全直冲动作所需的流率)的约20%至约80%之间,且诸如实施例1600中的阀体的入口上方的部分开口与实施例1800中能够获得通过侧开口端口的流动的区域具有相似的尺寸。较佳地,通过部分打开的阀的获得的流率为给定马桶设计的全冲水流率的约40%至约60%之间。标准的冲水致动器(电子或标准的冲水把手(或上文所述的机械把手))接着较佳地用于在冲洗循环中净化便池。
在如本文中所描述的所有冲水阀的操作中,清洗循环致动器1604(例如本文所述的致动按钮或齿轮驱动的机械致动把手等)被致动。如上所述的控制***16000操作该***以启动上述各个实施例中的一个使得清洁剂从储存器1606通过液体供应阀16120或其他阀组件在冲洗水通过边缘入口端口1628(无论是如实施例10的灌注马桶中的分离隔开的边缘阀的边缘入口端口还是通向如标准马桶诸如非喷射便池、边缘馈送喷射便池或直冲便池中的边缘通道的边缘入口端口)进入马桶1630之前受控地引入溢流管16190或实施例1600、1700和1800中所述的冲水阀的其他入口。每个便池中的冲水阀由控制***16000致动诸如CPU致动以打开冲水阀用于混合冲洗水的清洁剂至便池的受控的释放,如上述详细描述,其不会在清洗循环完成之前产生会造成清洁溶液的不必要损耗的便池冲水/虹吸启动。在清洗停留时间结束时,常规的冲水可以以正常的方式致动(或通过编程致动)来向便池释放全流的清洁冲洗水并清除清洗循环的清洁剂/冲洗水混合物以及由清洁剂除去的碎屑。
正如为了适应不同马桶组件的不同操作的马桶组件的变型和不同的冲水阀,本文的实施例可通过设置替代的流动控制装置66a来变型,例如通过使用如上所述的液体供应阀120的不同变型以及在某些情况下适应修改的储存器以与液体供应阀的变型一同工作或设置附加的特征。以下提供了各种的替代液体供应阀的实施例。
参考图38和38,在本文的另一实施例200中,如上文所述的清洗***,在所有其他方面与如上所述的实施例10的清洗***100一样,并使用相似的附图标记以指示所有相似的部件,除了如下所述的区别部分。该实施例包括替代储存器和液体输送***。在本实施例200中,储存器206具有液体供应阀2120定位成当其位于互补的壳体中时,被定位于储存器206的可选的出口部分211内。该液体供应阀2120限定了通过其并接受阀配件2125的通道2122。阀2120具有第一上端2123,第一上端2123用于引导清洁剂溶液或其他流体从储存器206的内部空间231通过通道2122进入阀体2126且就位时通过配件2125的内部2128。这种配件可以用作通向溢流管或管型的供应导管的第一端78或进入马桶组件的冲水阀的其他类似的供应导管路径的馈送装置。阀2120还具有第二下端2124,配件2125穿过第二下端2124。
在实施例200中,机械阀91(如图5所示且其可与实施例100的阀相同)还可作为替代的流动控制装置与液体供应阀2120连接且较佳地能够控制通过供应导管79或进入溢流管的流动。控制***20000也可由致动器诸如实施例10中的致动特征4的致动特征来致动。致动特征4致动时,控制***20000适于通过操作如上文所述的机械阀91来启动清洗循环,持续第一段时间(足以将一定剂量的液体清洁剂溶液9从供应导管79和/或溢流管190输送至封闭的冲水阀80的阀体104的内部空间103,在实施例10中冲水阀80构造成用于将流体输送至如如上文所述的马桶便池30的边缘入口端口28。控制***20000可以被编程且包括如上文所述的关于控制***1000的特征。控制***20000还操作冲水阀80以打开冲水阀,从而如上文所述将一定剂量的液体清洁剂与冲洗水在第二段时间内引入,还如上文所述在输送一定剂量的一体清洁剂之后至少部分关闭冲水阀并再次打开冲水阀,且可选地,需要的话,在第三段时间(保持时间)之后打开组件中的任何喷射冲水阀在清洗循环结束时使用新的冲洗水清洗马桶便池的内部。
液体供应阀2120可具有与液体供应阀2120的第二端2124连通的阀配件2125,用于将液体供应阀2124的第二端部2124连接到供应导管79第一端78。液体供应阀2120可以是多种在本领域中用于此目的合适的阀,其具有不同的阀密封件2127,例如,密封件可以是伞形阀、鸭嘴阀、弹簧加载阀、旋转阀、通风弹性阀和挡板弹性阀。如图所示,液体供应阀2120具有伞形阀密封件。如同实施例100,该***还可包括也由控制***20000致动用于操作机械阀91的齿轮泵和/或齿轮电机23。储存器206可以位于壳体121中且底部托盘94构造成将替代储存器206、壳体121和顶盖99以与实施例10相同的方式保持在水箱盖170中,其中底部托盘94、壳体121和盖罩构造成定位在马桶水箱60的顶部,使顶盖或盖***件位于标准水箱盖的位置且底部托盘位于马桶冲水阀上方的马桶水箱的内部。托盘94和壳体121可被本领域技术人员考虑阀配件和上文所述的形状进行修改。
参考图39-40,清洗***400的另一实施例包括具有本体407的储存器406,本体407具有出口部分411,其出口端口419由弹性体隔膜4140关闭。隔膜4140允许刺穿注射状针4138形式的管通过从而通过该针流体连通到供应导管79。来自储存器406的流体通过齿轮泵21流至进入冲水阀(边缘冲水阀80)的溢流管190的入口。
可选的通风管道76上在靠近通风管道76的第二端84的位置设有止回阀(单向阀)85,促使气体进入储存器以取代储存器406的内部区域431中的气体。可选的第二通风针4139被示出,这种气体和/或夹带气体的流体通过第二通风针4139进入***。
所示的冲水阀80使用凸轮4137操作以在凸轮配合接触件4111之后操作升降杆4112。控制***40000与控制***1000的操作相同,且该***可包括还可与实施例10相同的控制面板97、致动器4及电池隔室61中的电池61a,尽管应理解座4142将构造成用于接收出口部分411和相关联的供应导管79和通风管道76。
为了机械地抬升挡板4105,在本实施例设置具有与连接机构4113连通的升降杆4112的冲水阀操作机构82a,连接机构4113连接至围绕冲水阀480(其他方面与阀80相同)的阀体4104安置的挡板升降机构4114。挡板升降机构4114构造成以互补的形状包裹围绕阀体4104(虽然不必如此,还可仅部分地围绕其延伸且仍能适当地起作用)。优选地,挡板升降机构围绕阀体延伸,以便在致动时提供平稳的抬升。升降机构的前部4115较佳地围绕绕挡板开口区域(阀体的正面和侧面)的阀体是弯曲的。如图所示,其为大致平坦的构件,在纵向方向具有足以位于略低于挡板边缘的位置以抓持挡板边缘并在致动时抬升挡板的宽度。挡板升降机构4114的后部4116具有位置略高于挡板升降机构的前部4115且位于挡板铰链4117下方的杆4118。挡板升降机构的后部4116还具有外构件,外构件具有由升降杆4112作动的接触件4111。
使用中,当齿轮电机423由控制***致动并打开挡板盖4105,齿轮电机转动可枢转升降杆4112使得升降杆向下推压以推到接触件4111,接触件4111向下推动挡板升降机构4114的后部4116,使得机构4114的前部4115由挡板4105以与齿轮电机的齿轮的编程定时相一致的控制方式自然地向上推。齿轮电机在其轴上可具有凸轮或类似的设备从而在操作中推动接触件。挡板升降机构4114和升降杆4112的使用获得了一种***设计,其中清洗***400本质上不系连到冲水水箱和马桶的其他构件,从而容易地被移除以进行维护、修理或更换。
如上文所述的组件可具有可应用于各个实施例(诸如上述的实施例10)中的多种储存器设计。这种储存器的进一步示例现在参考图41-56结合替代阀一起进行描述。
首先参考图41-42,可具有如上文所述的清洗***的另一实施例700结合替代储存器和可操作阀被示出,其在所有其他方面可与实施例10相同且可用于本文所述的实施例500、1600、1700、1800或1900,相似的附图标记用于指示所有相似的部件。该实施例包括如上所述的替代储存器。在本实施例700中,储存器706具有定位成当其位于互补的壳体7121(可为如上所述的任何壳体)中时位于储存器706的可选的出口部分711内的液体供应阀7120。液体供应阀7120界定了通过其的用于释放清洁流体的通道7122。
阀7120具有被定位成覆盖内部阀塞7180的固定阀***件7179。阀塞可由阀致动器7185操作而旋转,阀致动器7185可由齿轮7186和齿轮电机7187操作。当控制***70000(类似于本文中所描述的其他控制***)致动供应阀7120以释放清洗流体,电机旋转并操作配合阀塞7180的致动器直至接触阀塞7180上的止动件7181。
清洁剂溶液可以由重力馈送从储存器706的内部空间的731通过阀7120中的通道7122并通过其内部进入供应导管,该供应导管可能像上述任何供应导管那样且其通过致动器7185的内部7188与供应导管流体连通。在类似本文的实施例700和其他阀直接被致动的实施例中,不需要单独的阀流动控制装置,因为阀本身可充当用于输送清洁流体的电动流动控制装置。因此,如本文所用,“流动控制装置”可以是任何机构,包括实施例700和其它类似的设计中所述的不同的排出阀或沿用于单独地控制流动的供应导管布置的单独的阀。
如同其他实施例,本文中的致动特征致动时,上文所述控制***较佳地适于通过操作阀7120以启动清洗循环,维持第一段时间(足以将一定剂量的液体清洁剂溶液输送至沿着与清洁剂和冲洗水进入便池的入口流体连通的流动路径的位置,例如,输送至供应导管接着输送至封闭的冲水阀(例如阀80)的阀体的内部空间,冲水阀构造成用于将流体输送至上文其他地方描述的马桶便池的边缘入口端口或输送至传统的边缘通道入口接着进入一个或多个边缘通道出口。这样的阀7120(与本文的其他阀实施例相同)可被连接从而在冲水阀上方直接馈送至溢流管,在本文的较佳实施例中馈送至隔离的边缘阀,直接馈至进入便池的边缘入口或传统边缘通道的边缘入口并通过一个或多个出口端口出来。所需的是,清洁剂在沿着冲洗水路径在储存器的下游和带有清洁剂的冲洗水进入便池的位置的上游的某点处与冲洗水结合。在本实施例700中,阀7120可控地释放用于在便池入口之前的某点与冲洗水结合的清洁剂。
该控制***可以被编程并包括如上文所述关于控制***1000和其它实施例的功能。该控制***还操作冲水阀80以打开冲水阀第二段时间,如本文所述以引入一定剂量的液体清洁剂与冲洗水,也如本文所述在输送一定剂量的液体清洁剂之后至少部分关闭冲水阀并再次打开冲水阀,如果需要的话,在第三段时间(保持时间)之后,可选地打开组件中的任何喷射冲水阀70,以在清洗循环结束时使用新的冲洗水清洁马桶便池内部。
液体供应阀7120具有致动通道(如果需要的话,也可具有其他配件)以将液体供应阀7120连接至供应导管的第一端。如同实施例10和200,该***可进一步包括齿轮泵21和/或齿轮电机23,齿轮泵21和/或齿轮电机23也可由控制***致动用于操作类似阀91的机械阀或可被构造成与如上面的实施例10所述的升降臂致动***一同工作。储存器6可位于壳体中和/或在实施例10中底部托盘94构造成能够容纳替代的储存器706(或实施例600中的盖和壳体)。阀和储存器706还可包括一个或多个本文所述的通风通道、开口或通风机构,尽管图41-42中没有示出通风孔。
参考图43-44,进一步的实施例800中部分被示出,相似于或如下文所述被用于实施例10、500、1600、1700、1800或1900,相似的部件是类似的,但提供了替代储存器806和替代阀8120。在其他方面将与所述的其他实施例中的组件相同,相似的附图标记被用于指代相似的部件。在实施例800中,储存器806具有定位成当位于互补的壳体8121内时位于储存器806的可选的出口部分811内的液体供应阀8120。在位时液体供应阀8120引导来自储存器806的内部空间831的清洁剂溶液或其他流体通过阀8120并进入和通过致动器8185的内部8188,如实施例10中所述,致动器8185的内部8188与供应导管的第一端流体连通。
操作中,阀8120包括弹性阀8189和阀体8190。弹性阀具有外环8189a和中心弹性塞8189b。环8189a通过一系列的肋8189c连接到塞8189b一系列的肋8189c在其间流出穿通开口8189d。具有带螺纹8192a的螺纹销8192的电机8197在具有配合螺纹8195a的螺纹接收孔8195中转动。螺杆转动时,枢转臂8193配合致动器8185且将其柱塞8194推入阀体8190中的通道8122以配合弹性阀8189并将弹性阀8189的塞8189b向上推。当塞不在位于紧贴在通道8122中的阀体8190内时,阀体和弹性阀之间的间隙打开允许清洁剂在空间8189d中的弹性阀肋8189c之间流动。
在本实施例,机械阀91(在前面的实施例中示出)还可可选地被用作额外的流动控制装置且如果这样的话较佳地用于通过供应导管控制流动。该控制***可由本文中其他地方描述的致动特征致动。致动特征致动时,控制系适于通过操作如本文中结合上述阀8120所述的机械阀91或电机来启动清洗循环,维持第一段时间,使其足以从供应管道向关闭的冲水阀的阀体的内部空间输送一定剂量的液体清洁剂,该冲水阀构造成将液体输送至如上文所述的马桶便池的边缘入口端口。控制***可被编程且具有如上文所述与控制***1000相关的特征。如上文所述,控制***也将操作所述冲水阀以打开冲水阀从而在第二段时间输送一定剂量的液体清洁剂和冲洗水,也如上文所述,并在输送一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭冲水阀并在第三段时间(保持时间)之后如果需要再次打开冲水阀以在清洗循环结束时使用新的冲洗水来清洁马桶便池的内部。
具有致动器的液体供应阀8120可被装配成通过致动通道8188与供应导管流体连通。弹性阀的配置也可被修改。储存器806可以位于本文所述的任何壳体中。
如图所示,在本实施例800中,还可设置可选的通风组件8196。通风组件8196具有配合在***件8198内的四分之一圈盖8197,使得组装时,***件8198的开口8199将在打开位置与形成在盖8197和***件8198之间的通道8200对准。盖8099(可与本文水箱的其他盖与***件一样)可被构造成具有悬挂销8201,销8201与帽干涉并配合盖使其较佳地定位于气体入口和打开位置。当打开时,液体通过阀8120向下流动储存器变空,气体通过通道被吸入。气体通风组件8196可位于设置在储存器806中的入口开口8202中。替代的向内成型的部分8203还可形成于储存器的下部部分中以提供堆叠特征以储存和运输备用储存器。应理解,附加于或者替代已设置的任何现有的通风管道,还可对本文中的任何其他储存器组件设置通风组件8196和其他特征诸如成型部分8203。
参考图45-46,另一个实施例900被示出,与实施例800类似,其引入了用于结合实施例700和800所提及的不同实施例的替代的储存器906和替代的阀9120。在本实施例中,阀9120与8120阀相同,所以这里不再进一步描述。该组件在其他方面与如上文所述的实施例10、500、1600、1700、1800或1900相同,相似的附图标记被用于指代相似的部件。在本实施例900中,储存器906具有液体供应阀9120,其定位成当储存器906位于互补的壳体9121时液体供应阀9120位于储存器906的可选的出口部分911内。液体供应阀9120将清洁剂溶液或其他流体从储存器906的内部空间931通过阀9120(在位时)引入致动器9185(与供应导管的第一端如实施例10中所述地流体连通)的内部9188。
操作中,阀9120包括弹性阀9189和阀体9190,这与阀8120类似,这里不再进一步描述。电机9187操作具有界定齿轮开口9205的螺纹内部齿轮表面9204的齿轮8186。电机操作且齿轮转动时,内部螺纹齿轮表面9204转动致动器9185上的长配合螺纹9206。致动器9185的柱塞9194接着以上面关于实施例800中的柱塞8194描述的相同方式配合弹性阀9189。这将柱塞9194推入阀体9190中的通道9122以配合弹性阀9189并将其向上推以打开阀体9190和弹性阀9189之间的间隙使得清洁剂在弹性阀肋之间流动。在其他方面,实施例900中的阀与实施例800中的阀相同地操作,使用其的清洗***也是如此。
液体供应阀9120具有致动器,该致动器可被配装成通过致动通道9188与供应导管流体连通。弹性阀的构造也可被修改。储存器906可位于本文所述的任何壳体中。
也如本文所示,在本实施例900中,设置了替代的可选的通风组件9207。所述通风组件9207具有配合在储存器的***开口9202中的通风帽9208。盖9099可与本文中用于水箱的其他盖和***件相同,且可被构造成具有与实施例800相同的悬挂销9201,销9201与帽干涉并配合盖使其较佳地被定位并就位。当储存器就位时,箔9211位于通风孔帽9208上方。当阀操作且旋转齿轮9186致动阀致动器9185时,阀被打开且杆9209的刺穿点气体被向下推使得流体被向下抽吸。箔被杆刺穿使得气体能够进入储存器用于通风。盖9099还可通过在盖上装配有可选的刺穿悬挂销9210构造成代替诸如杆9209的杆来操作。因此,当盖9099在位时,作为替代的选项,销9210可刺穿箔。应理解,附加于或替代已经设置的任何存在的通风管道,也可以对本文中的其他任何储存器组件提供具有可选的箔和刺穿特征的通风组件9207以及替代的阀致动特征。
结合图47-48,示出了另一实施例,在本文中通常称作1200,其引入了另一替代的储存器1206和替代的阀12120。其在其他方面与实施例10、500、1600、1700、1800或1900相同,相似的附图标记用于指代相似的部件。在本实施例1200中,储存器2106具有液体供应阀12120,液体供应阀12120定位成当储存器位于互补的壳体12121中时液体供应阀12120位于储存器1206的可选出口部分1211。当在位时液体供应阀12120通过阀12120将清洁剂溶液或其他流体从储存器1206的内部空间1231引入并通过与如实施例100中所描述地与供应导管的第一端流体连通的制动器12185的内部12188。
操作中,阀12120是挡板阀且包括挡板弹性件12212和挡板阀体12213。挡板阀体由更刚性的材料形成且具有向上延伸的销21214,当阀体处于图48的开口位置时销21214推过挡板弹性体12212中的开口12215。挡板弹性阀接着向上弯曲以允许流体通过本体围绕挡板流过。配合蜗轮齿轮21218(当齿轮沿着枢转臂12216上的配合螺纹12219移动时,进一步配合正齿轮12217)的电机12187导致枢转臂以向上推在其上的致动器12185以通过推升挡板弹性体而打开阀。
在所有其他方面,实施例1200可与本文的实施例10、500、1600、1700、1800或1900中的其他清洗***相同,且储存器和阀设计是简单的。应理解,本文中在实施例800和900和本文其他地方描述的其它储存器的通风组件和成型部分和其他储存器的箔等也可设置在这里描述的阀和***的储存器部分。
结合图49-50,提供附加的替代储存器1306和阀13120的又一实施例1300被示出。在本实施例中,阀13120除了其阀体13220之外与阀8120相同。阀体13220包括稍不同的具有多个向上的卡销臂13221的卡入配合特征,其可以配合且更好地定位弹性阀13189。组件中的清洗***和马桶在其他方面与本文前面的任何实施例10、500、1600、1700、1800或1900相同,其中相似的附图标记被用于指代相似的部件。在本实施例1300中,储存器1306具有定位成当储存器位于互补的壳体13121中时位于储存器1306的可选出口部分1311中的液体供应阀13120。液体供应阀13120通过阀13120(在位时)将清洁剂溶液或其他流体从储存器1306的内部空间1331引入并通过如实施例10中所述地与供应导管的第一端流体连通的致动器13185的内部13188。
操作中,阀13120包括弹性阀13189和阀体13220,其中弹性阀与实施例800和900中的相同。电机13187操作具有螺纹齿面的蜗轮齿轮13220。当电机操作且齿轮配合并沿着枢转臂13223的螺纹配合表面13224移动时,其接着向上推枢转臂以与上文中关于实施例800中的柱塞8194相关的相同的方式驱动柱塞13194进入弹性阀12189。这将柱塞13194推入阀体13220中的通道13122以配合弹性阀13189并将其向上推以打开阀体13220和弹性阀13189之间的间隙使得清洁剂在弹性阀肋之间流动。在其他方面,实施例800和900中的阀以与实施例1300中的阀相同的方式操作,清洗***也与实施例1300所使用的清洗***以相同方式操作。
具有致动器的液体供应阀13120可被配装成通过致动通道13188流体连通至供应导管。弹性阀的构造也可被修改。储存器1306可位于本文描述的任何壳体中。
也如图所示,在本实施例1300中,设置了另一替代的可选的通风组件13225。通风组件13224具有与具有臂以定位通风组件弹性阀13227的阀体13220类似成形的通风组件阀体13226。该组件13225配装进入储存器1306的入口开口13202。盖1399可与本文中的其他盖和***件类似,可被构造成具有与实施例800中相似的悬挂销13201,销13201与帽干涉并配合使其较佳地被定位并就位。盖1399还可构造成具有盖上的可选刺穿悬挂销13210。因此,当盖1399在位时,销13210可将通风组件弹性阀13226推开以允许气体进入储存器。应理解,附加于或替代设置的任何已存在的通风管道,也可对本文中的任何其他储存器组件设置通风组件13225以及替代的阀致动装置。
参考图51-52,具有另一替代储存器1406和阀14120的另一实施例1400被示出。在实施例中,阀14120与阀13120相同,因此在本文中不再进一步描述。组件和清洗***在其他方面可与本文其他实施例10、500、1600、1700、1800或1900类似,类似的附图标记被用于指代类似的部件。在本实施例1400中,储存器1406具有定位成当储存器1406位于互补的壳体14121中时位于储存器1406的可选出口部分1411的液体供应阀14120。在位时,液体供应阀14120用于通过阀14120将清洁剂溶液或其他流体从储存器1406的内部空间1431引入。与本文其他实施例不同,壳体装配成具有第一气体进气管14228,进气管14228配合时允许气体通过形成在进气管14228内部的通道14229向内流动进入并通过弹性阀14189中的肋之间的开口。流出储存器的进气管14228通过弹性阀14189之间的肋流动并进入流体流出管14230中的流体通道14231。当储存器在位时在位的固定管与阀配合。除了上文所述的附加的通风孔,并不需要其他的气体通风孔,且可设置其他的储存器特征。
流体流动可通过使用结合实施例10描述的齿轮泵或齿轮电机来配合。流体流动管14230构造成与供应导管流体连通。弹性阀构造也可被修改。储存器可位于本文所述的任何壳体中,只要其具有形成在其中的管14230和14228即可。
图53-54示出了用于实施例(诸如本文实施例10、500、1600、1700、1800或1900的组件和清洗***)另一流体供应阀实施例1500。在本实施例中,阀15120操作具有用于气体进入和液体流出的类似实施例1400的管,但该管与实施例1400中的管成型和定位稍稍不同。阀15120是简单的弹簧加载O形圈阀,其具有阀体15232、用于在通道15122中的本体中定位的阀杆、用于密封配合的O型圈15233和用于杆的向上和向下移动以打开和关闭阀的弹簧15235。清洗***也在其他方面与如上文所述的***100或600相同,相同的附图标记被用于指代类似的部件。操作中,或者其类似于实施例1400。本文描述的其他通风孔和特征还可在本实施例中应用。
用于马桶便池的清洗***的储存器和液体供应阀的另一实施例可在图55-56中看出。该实施例(通常在本文中称作300)在其他方面与实施例10相同,除了设置了与计量室3129连通的替代储存器306。储存器306如结合其他储存器所描述地保持液体清洁剂,但可具有替代的形状(这里示出的在横截面为大致圆形),以与附加的计量室一起配装在水箱空间中,充分利用水箱一侧远离填充阀的附加空间。储存器306具有界定内部空间331的本体307。储存器本体307具有出口端口319且如图所示,出口端口319在从储存器306的底表面351延伸的可选出口部分311内。出口端口319与储存器本体307的内部空间331和通向第一机械阀391的入口流体连通。机械阀391可与实施例10和本文其他实施例中的机械阀类似。但该阀391被定位成连接通向计量室3129的入口3130的出口端口319而不是直插在供应导管中。如图所示,阀391是弹簧加载阀。
计量室3129较佳地构造成且尺寸设置成保留来自储存器306的所需剂量的液体清洁剂。计量室3129界定了内部空间3131。计量室在其下游段还具有出口端口3132。计量室3129的入口端口3130与第一机械阀391的出口端口3133流体连通。计量室3129的出口端口3132与第二机械阀3135的入口3134流体连通。第二机械阀3135的出口3136与供应导管79的第一端流体连通。供应导管79可与实施例10和本文其他实施例中的供应导管相同的方式工作。
实施例300还具有壳体,该壳体具有构造成用于接收替代的储存器306和计量室3129的座部分。该座部分将必须修改以被构造成具有以前面实施例中从储存器的底部延伸的方式与通风管道流体连通的第一开口并还具有用于接收供应管道的第一端的第二开口。通风管道如前面的实施例中被构造成具有定位成用于从储存器接收夹带的气体和/或液体的第一端和位于储存器中的至少满液位高度之上的第二开口端。第一和第二机械阀391、3135分别将被本实施例中的控制***30000操作,控制***30000编程成控制流体进入和流出计量室以及进入供应导管。计量室的目的为使用阀的操作以保证剂量的精确测量而不是依靠致动的定时。
清洗***300还可包括齿轮电机323,齿轮电机323可由控制***致动用于使用如本文所示可操作升降杆和附接的升降杆机构的凸轮3137操作第一和第二机械阀(如图39-40中的实施例所示),或其中齿轮电机可简单地操作计量室用于周期性地将流体供给至溢流管和/或供应导管,使用替代的抬升致动机构提升冲水阀以打开冲水阀盖。
在***300的较佳布置中,由于腔内的重力流动,可较佳地将储存器306和计量室3126相对于通过壳体的横剖面成一定角度地对准以提供更好的流动并将清洁流体加载入例如漏斗和/或溢流管的顶部而无需附加的管件。
也可设置壳体和托盘,其还专门构造成用于容纳储存器以及有利于储存器设计的连同盖罩的计量室,其具有如其他实施例中的部件但尺寸和形状特别适用于计量室和替代储存器。底部托盘和盖罩仍将构造成定位成马桶水头顶部的水箱盖使得水箱盖代替常规的水箱盖定位且底部托盘位于马桶水箱的内部在马桶冲水阀上方,但是水箱盖的托盘可定位成使得较低的悬挂计量室定位至水箱远离填充阀的一侧从而提供更多的可用空间。
在本文组件的进一步实施例1900中,与实施例10、500中的类似,但具有如本文所述的一些改造的较佳的机械冲水把手致动器与类似于实施例10中的较佳改造水箱一同使用。冲水把手致动器操作使得大部分内部操作元件在构造成位于水箱中且安装在储存器壳体的开口中的致动器壳体内。这提供了操作的稳定性,保护工作部件,且方便操作和维修。因此,组件托盘被修改以适应此特征。此外,在这种实施例1900(或如上文其它实施例所述)中,该实施例可包括实施例10、200、300、400、500、700、800、900、1200、1400或1500中的上述任何不同的储存器设计,或可包括具有如本文所述的管致动器(与实施例700中的相似)的改型储存器。它还可适于使用实施例1600、1700和1800中的冲水阀以与其他类型的马桶组件而不是实施例10中描述的较佳的灌注马桶一同使用。
与实施例500相似,图57-69描述了如上文所述的实施例1900。该实施例使用更少的工作部件以简单的方式工作以致动清洗***并还有利地允许致动机构被保持在盖单元(未通过例如缆绳、线等连接至马桶水箱的本体)中。与实施例10一样,这能够方便地从马桶水箱移除清洗***,从而有利于接触水箱构件方便修理或维修。在本实施例中,结合图57,水箱1906被示出,其被构造成用于布置在如本文其他地方所述的马桶便池(较佳的结合实施例10所述的马桶)的顶部。其较佳地具有水箱衬垫19169,如图所示作为也以分离形式示出的以与清洗***部件分离的形式的组件1900的一部分(水箱和便池未示出但较佳地为实施例10的水箱和便池)。实施例1900提供另一替代的以升降臂致动组件19285形式的(如图62最佳地示出)的升降机构。
升降臂致动组件19285适于独立与冲水致动把手1902操作。也就是说,当进行常规的冲洗模式时,冲水致动把手配合升降臂以打开马桶中的一个或多个阀,但当清洗***配合时,控制***被致动,把手不能操作或沿升降臂机构移动,相反其将如下所述地独立地操作。升降臂致动组件19285适于具有特征,能够使冲水致动把手1902在第一标准模式下工作以简单地用枢轴杆或其他升降机构工作以打开冲水阀(诸如图57所示的冲水阀1980)(作为标准操作),或在第二清洗循环模式下工作。
组件19285包括可连接至和/或配合标准冲水升降机构(诸如本文其他地方所述的枢轴杆或连接组件)的升降臂19286以如所需地操作阀(在较佳实施例中边缘和喷射阀,或者当使用实施例1600、1700和1000中的标准马桶时至少一个冲水阀)。当处于清洗循环模式中时组件19285将抬升边缘冲水阀(诸如类似于实施例10中示出的阀80的阀1980)。这部分将如上所述地操作,在组件10中,升降臂19286能够与组件19285直接配合。
升降臂19286具有图59中最佳地示出的延伸部19287(其可具有不同的形状,且这里示作成一定角度的凸片),该延伸部19287配合致动齿轮19289上的另一配合延伸部19288。致动齿轮位于壳体19290的外部上。且壳体可由上述的任何聚合或其他材料制成,且可为单件或多个可附接的/可拆卸的构件。较佳地,如果***维护中需要方便地接触内部构件,壳体以某种方式是可拆卸的。
壳体19290为具有致动侧19291和相反侧19292或向后面向侧的两件式壳体(见图62),致动侧19291构造成用于接收致动齿轮19289并作为齿轮19289的基座,致动齿轮作为升降齿轮和其相关部分操作(安装时可面对马桶便池的前部)。这种部件可具有如图所示的配合边缘19296,使用其他配合特征卡在一起或以螺纹配合或以其他方式配装在一起。如图所示,还存在用于配合紧固件19298的紧固件孔19297。壳体通过组装时位于储存器壳体19121下方且在电池接收槽1961(其可为任何电池托盘,尺寸设计成用于容纳作为电源的电池)前部的托盘1994中的开口19293向上延伸,并向上通过图57中所示的水箱盖19295中的开口19294。
当升降臂延伸部19287和配合延伸部19288接触时,升降臂19286被致动以操作用于冲水阀的打开机构(如本文其他地方所述其可被构造成操纵提升冲水阀的挡板)。
清洗循环中,控制器19000(其可与上面实施例10、200、300、400等中的控制器相同的方式被编程)配合升降臂致动组件19285中的齿轮电机19148。致动器组件齿轮电机19148因此较佳地与控制器电连接。如图所示,齿轮电机19148定位在壳体19290中且因此在操作中保持干燥并被保护。齿轮电机和相关限制开关19153因此定位在可通过安装凸缘19299固定至托盘1994的壳体19290中。安装凸缘具有至少一个通过安装凸缘纵向延伸的紧固件开口19300(如图所示,具有两个这样的开口,一个在凸缘的端部,但其数量可根据设计而改变)。另外的较佳更大的开口19300也通过安装凸缘纵向延伸且较佳地构造成用于以较佳的配合和稳定配合的方式接收壳体19290。紧固件19302被向下紧固进入托盘1994的向上延伸部分19304,各个紧固件中具有紧固件接收开口19305,其各部分19304配装在安装凸缘19299的紧固件开口19300中以将安装凸缘19299固定至托盘的上表面19303。
托盘1994位于改造的水箱盖19295的顶部,改造的水箱盖19295构造成用于通过开口19294接收壳体19290以获得附加的稳定性。盖19295具有上表面19306,上表面19306还具有用于接收容纳如下所述的供应阀齿轮电机的托盘1994的下部和储存器壳体19121中的储存器座1957的槽19307。
操作中,行星齿轮19308啮合安装在壳体19290上向下布置的致动齿轮19289。当致动齿轮19289转动时,其定位成用于操作作为脱扣杆的致动器升降臂19286,于是升降臂19286的延伸部19287将接触致动齿轮19289的配合延伸部19288,其接着将限制升降臂19186打开冲水阀的运动。
操作中,控制器致动操作行星齿轮19308的齿轮电机19148。行星齿轮19208配合并移动致动齿轮19289。升降臂将操作阀机构直至致动齿轮配合延伸部19288推抵阻止操作的升降臂19286的延伸部19287。限制开关19153也可被使用以在所需的位置停止升降臂。在较佳的实施例中,在包括隔离的边缘和喷射通道的马桶设计中,升降臂较佳地移动至足够高能够打开边缘冲水阀但不足以打开喷射冲水阀的高度。升降臂因此可直接与边缘冲水阀连接而工作或通过连接或联接机构可控地抬升盖并为清洗循环打开冲水阀。
当控制器关闭齿轮电机,该动作停止且可被齿轮电机的控制操作逆转。在常规的冲洗循环中,当齿轮电机不在工作时,升降臂将接着操作常规的冲水机构而无需移动以配合将保持定位而不会接触升降臂延伸部的致动齿轮。因此,在清洗循环中,当齿轮电机将机构返回至其初始位置,把手1902将在标准冲水模式下工作。在常规冲水模式中,把手1902具有与螺栓19324相互作用的内部肋19141。
把手还具有用于接收冲水把手轴19322的开口19321,如图62所示,其可具有用于配合致动齿轮的中央安装座的螺纹盘头19323。使用中,螺栓19324抵靠把手压缩扭转弹簧(或类似的扭转机构)19325。螺母19155或类似的紧固机构可将螺栓13324抵靠把手1902固定以通过螺栓压缩弹簧。
马桶组件因此可包括实施例10中的水箱或示出的较佳水箱和上文中描述的具有上表面19306的改造的盖19295,盖19295构造成位于诸如水箱60的水箱的顶部。水箱盖的上表面19306构造成用于接收储存器壳体19121和托盘1994并包括构造成用于接收托盘1994和储存器壳体19121(当其向下悬挂时)的凹陷开口19307。盖19295较佳地具有锁定机构19164(类似于实施例10)。如实施例1900所示,盖具有至少一个开口19178且如本文所示具有至少两个这样的开口。通过托盘1904和托盘延伸部19310设置相似的开口19309用于接收该锁。附加的锁定开口19311也设置在储存器壳体19121中。锁定机构中部件或锁的数目(一个或多个)可改变,只要盖是稳定的。这样的锁定机构可选地但有利于安全性和可靠性且利于齿轮和清洗***的平稳操作。开口19178延伸通过盖19295。如图所示,其形状、尺寸和其它方面配置成用于接收锁定机构(但该开口可改变以容纳其他或更多的不同设计)。
图示实施例中的锁定机构(见图57)可包括如本文所示的至少一个延伸紧固件19312,且较佳地具有至少两个或更多的这种紧固件,每个具有用于延伸通过上述的不同开口的可螺接的或可旋转的头部19312a以及可通过不同方式被构造成接合配合锁定特征的第二锁定端19312b。如图所示,卡合端19312b配合在快速锁定固定件中。可设置具有推动螺母和垫圈或类似特征的卡垫组件19314。可设置压缩弹簧19313用于可调节地锁定紧固件19312。这种锁定特征接着配装在衬垫19169内的接收管19168中,其可被置于马桶水箱(诸如实施例10中的水箱60)中。可使用其他锁定机构(诸如杆锁、在具有内部螺纹的帽上的用于啮合锁定杆的螺纹端的螺杆;其他卡配配合件等)。
当储存器壳体、托盘和水箱盖整合时,在任何需要接触水箱内部的时候,其可在将组件从水箱的衬垫解锁后容易地被移除以进行维护。水箱盖19295如马桶或其水箱可以是陶瓷,或者由聚合材料诸如模制复合材料或模制热塑性或热固性聚合物形成。水箱还可包括盖板,诸如位于盖19295和储存器壳体19121上方且为了获得清洁外管而布置在其上,但仍然可方便地触及以更换或再填充储存器的盖板1999。盖板1999的形状、尺寸或其它方面应构造成位于水箱盖的上方且可具有用于观察和触及还可在其上具有致动按钮或触摸板控制的控制面板/电子组件1997的接触开口(或如本文其他实施例所述的选配的门)。
如上文所述的衬垫19169,可由多种材料诸如聚氯乙烯或类似的水安全聚合物材料形成。在衬垫和水箱之间的小的气体间隙可被用于提供防冷凝性能。衬垫还可用于形成接收如图所示的管的锁定杆。还较佳地设置用于引导清洁剂从储存器直接进入下游流动用于在进入便池前与冲洗水结合的漏斗19166或类似的引导特征。如图所示,其将引导水进入供应导管和/或溢流管19249。
如上面所讨论地,升降臂较佳地可操作地连接至冲水阀1980且还可诸如上文描述地通过直接或间接的连接机构连接至喷射阀,其中连接机构可为可调节的。升降臂还较佳地与冲水把手1902可操作地连接,且冲水把手和升降臂19286还可被连接以在常规冲水循环中操作冲水阀。升降臂致动组件还布置成通过升降臂致动齿轮电机和至少一个齿轮的操作来操作冲水阀(而无需把手)。因此,在清洗循环中,用户仅需使用致动按钮或触摸板或其他致动器1904(本文中以按钮示出)以进行清洁,将不会看见把手的操作,也不需要按压冲水把手。一旦清洗循环结束且冲水把手被致动,马桶返回至常规冲水。
如图68和69所示,按钮致动特征1904可位于接收环19315上。按压按钮时,位于托盘1994的顶部的面板1997的下部被接触。阿都诺组件13316具有用于致动控制***19000的接收接触机构19317(其可与本文任何实施例中的任何控制***相同)。控制***接着致动用于升降臂组件19285的齿轮电机19148的定时器并调整从储存器(视作储存器1906)内部释放清洁剂的时间。
然而设置了具有本文中可参考图70-73示出的具有用于马桶便池的******的本发明的又一实施例500。实施例500提供了以升降臂致动组件5140的形式的替代的冲水阀操作机构582。升降臂致动组件适用于冲水致动把手502,冲水致动把手502具有能够使冲水致动把手502在第一标准模式下操作以简单地用用于在标准操作中打开冲水阀的枢轴杆或其他冲水升降机构工作,或在第二清洗循环模式下操作的特征。从图73的分解后视立体图可以看出,冲水致动把手502可作为脱扣杆操作,因为其适于具有在致动把手502的内侧的、用位于螺栓5143内的脱扣杆的止动特征5142起作用的诸如肋5141的特征。当位于第二标准模式时,对于每次冲水,脱扣杆止动件5142接合用作脱扣杆的冲水致动把手502中的肋5141以将否则会作用的组件5140的机构保持在常规的冲水位置。在这样的位置中,升降臂5144可连接至和/或配合标准的冲水机构(诸如本文其他地方描述的冲水致动杆或连接组件)以如所需地操作两个阀。
当处于第二清洗循环模式中时,该机构将抬升边缘冲水阀(诸如实施例10中所示的阀80)。为了这样做,升降臂5144的延伸轴部分5146穿过组件5140使得升降臂5144的延伸轴部分的端部5146配合脱扣杆止动件5142中的配合开口5147。清洗循环中,控制器50000其可与上述实施例10、200、300、700、800、900、1200、1300、1400、1500、和1900中的控制器相同的方式被编程并配合位于升降臂致动组件5140中的齿轮电机5148。致动器组件齿轮电机5148因此较佳地与控制器电连接。齿轮电机5148如图所示定位在安装支架5149上。支架具有用于安置行星齿轮5151的基座的凹槽5149a。行星齿轮基座5151a具有在行星齿轮5151相反侧的凹槽5151b,其被构造成用于接收致动器组件齿轮电机5148的齿轮杆5150。因此,当控制器致动齿轮电机时,杆5150移动并转动行星齿轮5151。行星齿轮具有构造成用于啮合致动齿轮5152上的齿5152a的齿5151c。
当致动齿轮5152转动时,其在安装支架5149的限制开关5153之间移动。在从致动器和行星齿轮的安装支架的相反侧上延伸的可旋转的安装杆5154是中空的且具有构造成用于在杆5154的通道5154b中接收升降臂5144的延伸轴部分5145的内表面5154a。安装支架杆5154的外表面5154c被构造成配装在螺栓5143的延伸部分5143内。更具体地,安装支架杆5154配装在由螺栓5143的延伸部分5143a的内表面5143f界定的通道5143e中。螺栓的外表面5143b可具有可选的螺纹5143c或其他的相似特征以啮合螺母5155或其他能够稳固地将安装支架保持至螺栓使得螺栓的延伸部分稳定地配装在安装支架安装杆周围的紧固装置。
如图所示,设置了螺母5155,螺母5155具有界定通过其的通道5155b或孔的内表面5155a。内表面5155a可具有啮合螺栓5143的外螺纹5143c的匹配螺纹5155c。可使用其他锁定、卡合配合特征或互锁配合特征以将这些特征保持在一起。可对螺母设置可选的紧固特征诸如六边形表面5155d以将其紧固在位。当如图70和72所示地组装时,螺母朝向安装支架紧固螺栓使得安装支架5149的安装杆5145可在螺栓5143的延伸部分5143a的通道5143f中旋转。每个安装杆5154和螺栓5143的延伸部分5143a分别具有止动特征5154d、5143d以定位用于对准和操作的部件。
在螺栓5143的与延伸部分5143a相反的部分上,螺栓包括在凹陷部分5143h中的更宽的开口5143g,其构造成用于以容纳且可旋转的方式接收脱扣杆止动件5142。更宽的开口5143g与通道5143f通过螺栓5143的延伸部分5143a连通。当升降臂5144的延伸部分5145穿过安装杆(其位于螺栓5143的延伸部分5143a的通道5143f内)的通道5154a时,升降臂5144的延伸部5145的端部5146装配在脱扣杆止动件5142上的开口5147内并与该开口5147配合。凹陷部分也包括接触脱扣杆止动件5142面向凹陷部分一侧上的匹配接合特征5156的接合止动特征5143i。
脱扣杆止动件5142的面向冲水致动把手502内部的表面具有在其向外延伸部分5158上的附加或第二配合特征5157。向外延伸部分5158也可具有用于螺杆5169和垫圈5161或者其它紧固件的选配接收孔5159以将冲水致动手柄连接到脱扣杆止动件5142。还可设置为脱扣杆返回弹簧的弹簧机构5162以在清洗循环激活时维持张力。
操作中,控制器致动具有操作行星齿轮5151的杆5150的齿轮电机5148。行星齿轮5151啮合并移动致动齿轮5152。致动齿轮槽5163被构造成啮合可旋转的安装杆5154的后部。当齿轮转动杆时,当齿轮电机转动脱扣杆止动件的同时,杆(其移动在螺栓5143的凹陷部分5143h中的脱扣杆止动件5142)使得脱扣杆止动件移至在位且脱扣杆返回弹簧在具有凹陷特征5164的冲水致动把手502上保持张力使得把手保持在稳定的状态。安装杆转动时,升降臂5144的延伸部分5145也转动并可直接连接边缘冲水阀操作或通过连接或联接机构操作以可控地抬升盖板并打开冲水阀进行清洗循环。当控制器关闭齿轮电机,动作停止且可由弹簧动作逆转或更佳地由齿轮电机的控制操作逆转。
清洗循环结束后,致动器组件再次在标准冲水模式下操作,且具有特征5141的冲水致动把手移动脱扣杆止动件以简单地手动配合升降臂5144的延伸部分5145,其可直接地或通过其他冲水升降机构(诸如冲水致动杆)以所需的方式打开边缘和喷射冲水阀。在其他方面,实施例500可被用于本文实施例中的其他不同的阀和马桶组件。
本文中提供了用于周期性地清洁具有清洗***的马桶的方法,其方法可应用于任何上述的清洗***包括10、200、300、400、500、700、800、900、1200、1300、1400、1500和1900。在实施例1600、1700和18000中还可修改使用。为了简洁起见,其将结合实施例10进行描述,但所有的步骤可结合上述关于实施例200、300、400、500、700、800、1200、1300、1400、1500和1900的附加信息来实施而不脱离本发明的精神和范围。该方法包括提供用于马桶组件10中的马桶便池30的清洗***100,马桶组件10具有界定内部区域36的马桶便池30、界定水箱内部119的马桶水箱60、冲水阀80和边缘入口端口28。这些特征在上文中进一步详细地有所描述。冲水阀80是构造成用于将流体输送至马桶便池30的边缘入口端口28的冲水阀。所使用的冲水阀的类型、便池和水箱以及边缘入口的形状可改变以适应各种马桶组件。
控制***由致动特征4致动以启动清洗循环。当处于上述的关闭位置时,流动控制装置66a诸如所示的机械阀91或液体各供应阀120,接着在第一段时间内***作和打开,从而当足以从供应导管向冲水阀80的冲水阀体104的内部空间103输送一定剂量的液体清洁剂。
冲水阀接着通过使用冲水阀操作机构***作从而通过抬升冲水阀80的挡板105来打开阀,以在上述的第二段时间内引入由至少约3升的冲洗水携带的一定剂量的液体清洁剂。可使用诸如实施例10、400、500或1900中的机构。
冲水阀80较佳地***作以在输送一定剂量的液体清洁剂之后至少部分地关闭。流动控制装置66a和冲水阀操作机构被控制***和如上文所述地被编程的时序操作。
冲水阀接着可被可选地操作以在第三段时间(清洁保持阶段)之后再次打开以在清洗循环结束时引入至少约3升的新冲洗水以净化马桶便池的内部。额外的冲洗水(至少约0.5升)也可通过喷射冲水阀70被引入,且如所需地调整引入时间。
本领域的技术人员应理解可以对上述实施例作出改变而不脱离其广泛的发明构思。应理解,因此,本发明并不限于所公开的具体实施例,而是旨在覆盖由所附权利要求书所限定本发明的精神和范围内的修改。