CN2578412Y - 压力水箱节水装置 - Google Patents

Abstract

一种压力水箱节水装置，在位于陶瓷水箱(9)内的水箱(1)外设有连为一体的进水阀(3)、调压阀(4)和吸气阀(5)，而在水箱(1)内设有排水阀(2)，排水阀(2)内腔的大水室(2.7)和(2.8)分别与全排开关(7)和半排开关(8)连通。通过全排或半排开关可分别进行大、小水流冲刷大、小便。由于是带有压力的冲刷，冲刷效果好，节水效果明显，同时也为用户节省水费开支。

Description

压力水箱节水装置

技术领域

本实用新型涉及一种压力水箱特别是坐式马桶水箱内安置的节水装置。

背景技术

现行的冲水马桶采用的是常压式冲洗方式，使用连体或壁挂式水箱蓄水，水箱内水容量一般为15升左右。冲洗时，水箱中的水几乎全部流出。因是常压水，仅靠水的位能产生的动能来冲洗马桶，冲洗效果欠佳且耗水量很大。无论家庭、宾馆、饭店或公共场所，马桶冲洗用水占了人们生活用水的绝大部分，冲洗用水又不易回收利用，造成水资源的极大消耗和浪费。每只马桶每天按使用20次计算，日消耗水量为250-300升，月耗水量为8-9米3左右，而宾馆、饭店或公共场所马桶冲洗用水量更大。同时现行的卫生洁具由于结构上的原因，易造成关闭不严，使水泄漏，加大了浪费。在水资源越来越紧缺的情况下，又加之人口的增长和城市化进程的加快，使城市供水越来越紧张，矛盾日淅突出。据***的一项调查表明，全世界目前已有11亿人喝不到符合卫生标准的饮用水，水资源紧缺的情况已经直接危及到人类的可持续发展。同时又因污水排量太大，增加了排水和污水处理难度，加大了经济负担。大量的废水甚至污染了水源环境，造成恶性循环。

实用新型的内容

本实用新型要解决的技术问题是为克服背景技术所述的不足，而提供一种利用压缩空气膨胀作功产生高速水流对污物进行冲洗，并可根据需要排出大水量或小水量的压力水箱节水装置。

本实用新型的技术解决方案在于：

在位于陶瓷水箱内的水箱外设有连为一体的进水阀、调压阀和吸气阀，而在水箱内设有排水阀，排水阀内腔的大水室和小水室分别与全排开关和半排开关连通。

本实用新型的进一步技术改进是：进水阀上还连有防虹吸阀。排水阀为一圆筒状，小水室位于排水阀内上部，大水室出水口和小水室出水口分别与大小水室相通。进水阀内具有一止逆阀芯。调压阀内的活塞与调压阀芯接触配合，活塞上设有弹簧。吸气阀内具有喷嘴，吸气阀的阀体上还设有密封球和阀盖。陶瓷水箱盖上设有全排开关和半排开关，并分别通过连接管与大水室出水口和小水室出水口相通。水箱外还设有一安全阀，其阀芯底端带有的密封垫与阀体的锥形口相配合，阀芯与调整螺母之间具有弹簧。

由以上技术解决方案不难看出本实用新型所产生的积极效果：本装置是根据水力学、流体力学原理，加上机械自动控制、不需其他外部能源，利用管道供水压力，对进入封闭水箱内的空气进行压缩，最终形成与水压相平衡的压缩气室(压力最大可达0.25Mpa)，将能量贮存在水箱内。当打开水箱排水阀门，压缩空气膨胀作功，水向外喷出，以高速水流射入马桶，在高速高能量水流的冲击下，使污物迅速排走，并将器壁冲刷干净。实验证明水流速度越高马桶的排污效果越好。

根据用水情况，设计了全排(6升/次)和半排(3升/次)两种功能，每次冲洗只需6升或3升水就可满足要求。使用时只需轻轻按动“全排”或“半排”开关，就会立即排水冲洗。与现行的常压冲洗洁具相比，每次平均节约用水达10升左右，节水率达60％以上，每只冲水马桶日节约用水可达200升，月节约用水6M³，年节约用水70多M³，节水效果十分显著。

本装置设计科学，安全可靠，开关灵活，使用方便，安装快捷，维修简单。全部零部件可用塑料制造，弹簧用不锈钢钢丝绕制，密封圈采用标准O形橡胶环，密封球由软橡胶或尼龙制成，耐腐蚀，不易疲劳老化。经过多次反复试验，主要技术指标均达到设计要求。由于整体安装在陶瓷水箱内，处于封闭状态，介质为自来水，温度较为稳定，更能延长塑料件和橡胶件的使用寿命，该产品水箱形状尺寸按国内马桶上普遍采用的陶瓷水箱形状尺寸设计，用户不需再更换陶瓷水箱和马桶。在使用一定年限后，若有泄漏，仅只更换O形橡胶密封环，费用极其低廉。既节约了用水，又减少了维修费用，具有极高的经济效益和社会效益。

为保证本装置的水压稳定和安全使用，不因超压而损坏及引起事故，在水箱进水管路上装有调压阀，当水箱内的水压达到额定压力如0.25Mpa时，调压阀即完全关闭，截断进水。在水箱上部装有安全阀，当水箱中的压力超过额定压力10％时，安全阀即自动开启，排水降压。

为防止水箱中的水回流到供水***，引起水源污染，在水箱进水管路上装有止逆阀芯。为保持陶瓷水箱内的清洁干燥，在水箱底部出水管上设置了泄水口，装有橡胶止逆阀片，积水可从该口流入马桶，在排水冲洗时，从排水管喷射出的水又不能窜到陶瓷水箱内。

附图说明

图1：本实用新型的整体结构示意图。

图2：图1的A-A剖视图。

图3：进水阀、调压阀及吸气阀结构连接示意图。

图4：排水开关结构示意图。

图5：排水阀结构示意图。

图6：图5的俯视图。

图7：安全阀结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，完全封闭的水箱1安装于现有通用的陶瓷水箱9内，在水箱1外设有依次相接且连通的进水阀3、调节阀4和吸气阀5，其中，在进水阀3上又连接一防虹吸阀。安全阀6也位于水箱1体外。水箱1内装有一圆筒状排水阀2，排水阀2分为大水室2.7和小水室2.8，小水室2.8位于排水阀2内上部。排水阀2内活塞2.4.2下端的圆锥台2.4.3与水箱1下部的排水口1.2.1相吻合。设置在陶瓷水箱9顶部或侧壁上的全排开关7和半排开关8分别通过连接管与排水阀2顶部的大水室出水口2.11和小水室出水口2.10连接。

如图3所示，进水阀3、调压阀4和吸气阀5三者依次相接并相通。其中，在进水阀3的阀体3.2内部设计有锥形口，阀芯3.1的锥形面与这个锥形口相吻合。在阀体3.2上还连接一防虹吸阀，这个防虹吸阀主要是由阀座3.4和阀盖3.6构成。阀座3.4与阀体3.2旋接，在阀座3.4内放置一密封球3.5，阀座3.4的内圆壁上还纵向设有通气槽3.7，阀盖3.6的顶部为开放结构。

调压阀4也具有一个阀体4.1，阀体4.1内设有一带锥面的阀芯4.3，阀芯4.3的顶部与一活塞4.9接触配合，弹簧4.5位于活塞4.9与阀帽4.7内的调整螺母4.6之间。在阀芯4.3与阀体4.1底部的调整螺母4.4之间也设有一弹簧4.2。

与调压阀4相连的吸气阀5的阀体5.3内纵向设置一个喷嘴5.5，这个喷嘴5.5被压盖5.4封装于阀体5.3内。与喷嘴5.5相垂直的方向上也设有一个与通气槽相配合的密封球5.2，开放结构的阀盖5.1将密封球5.2封装与阀体5.3与阀盖5.1之间。

所说的全排开关7和半排开关8的结构完全相同，现仅以全排开关7为例说明其结构构成。参见图4，按钮7.1装于按钮盒7.2内，而按钮盒7.2由螺母7.3固定在陶瓷水箱9的顶部或侧壁上。和按钮7.1相连的活塞杆7.5的下端与调整螺母7.9之间设有弹簧7.8，活塞杆7.5上的锥形面及密封圈7.6与活塞体7.7内的锥形口相吻合。

该节水装置中的一个重要部分为排水阀2的结构设计。如图5、图6所示，排水阀2为一圆筒状，其密封套2.3内由小水室2.8的套装式结构将排水阀2内分为小水室2.8和大水室2.7。在排水阀2中心纵向设置的导杆2.5贯穿于小水室2.8和大活塞2.4.2和小活塞2.4.1，这个小活塞2.4.1与小水室2.8的内壁运动配合，而大活塞2.4.2却与排水阀2的内壁摩擦配合。在小水室2.8和活塞体2.4外套有弹簧2.6。上部的大水室出水口2.10直接与大水室2.7贯通，而小水室出水口2.11是通过小水室2.8与进水口2.9相通。在小水室2.8侧壁上还设有一出水口，内置一密封球2.2。活塞体2.4下端为一带密封圈的圆锥台2.4.3结构，直接与水箱1底部的排水口1.2.1的锥面配合。密封套2.3与顶部的阀体2.1通过螺纹或旋接或直接卡接。

如图7所示，安全阀6也具有一个阀体6.7，阀体6.7内设有一与调节螺母6.3配合的阀芯6.5，这个阀芯6.5底部的密封垫6.6与阀体6.7内的锥形口相配合，在阀芯6.5外也套有弹簧6.4。阀体6.7上部还具有锁紧螺母6.2和阀帽6.1。这个安全阀6固定在排水阀2的上部，并通过连接管与吸气阀5的顶部相连通，安全阀6的底端直接与进水口2.9相通。

以上所述的全部结构除弹簧和密封球外均为塑料承插件或旋接件，所以，在每个承插或旋接连接处、活塞体以及锥形头与锥形面的配合处均设有密封圈，以保证其足够的性能。

本实用新型的工作原理及工作过程是：进水阀3与供水网管相接，自来水通过压力进入进水阀3并打开阀芯3.1又进入调压阀4。此时，进水阀3的防虹吸阀中的密封球3.5受压而向上将阀盖3.6封堵。当水进入调压阀4，弹簧4.5未压缩时，调压阀4处于开启状态，水通过吸气阀5流入水箱1内。当阀后压力超过规定值时，进入活塞4.9下部的水便推动活塞向上移动，弹簧4.5被压缩，弹簧4.2伸长，阀芯4.3在弹簧力及供水压力的共同作用下向上移动，并关闭通道，切断进水。如阀后压力低于规定值时，则发生相反过程。当水进入吸气阀5，并通过喷嘴5.5高速射入水箱1内。由于在喷嘴5.5处的高速水流而形成局部区域的负压，这时，密封球5.2会与阀盖5.1脱离，一部分空气会顺阀盖5.1上的孔进入并随水流一同进入水箱1内。自来水继续进入水箱1后，水箱1内的水面就会逐渐上升，同时将进入水箱1内的空气逐步压缩。而当供水压力与水箱1内的空气压力相等时，吸气阀5内的水就会压迫密封球5.2封堵住阀盖5.1，此时，水箱1内处于压力平衡状态，即可保证水箱1内不会超压和充满自来水。

若需要冲小便时只需按下半排开关8，使连接管中的一小部分水从半排开关8流出，此时排水阀2(参见图5)小水室2.8内的水受压力作用就会从小水室出水口2.11流出并补充在连接管中。由于小水室2.8内的压力减小，活塞体2.4上的大活塞2.4.2受其底部水压的作用就会克服弹簧2.6力而使小活塞2.4.1的一小部分进入小水室2.8并将其封闭。由于活塞体2.4的整体上行，与活塞体2.4相连的圆锥台2.4.3小距离脱离水箱1底部的排水口1.2.1，即可将小部分(如3升)水流排出进行冲刷。

需要冲大便时，只要按下全排开关7，同样也使连接管中的一小部分水流流出，大水室2.7就要向连接管中补水，此时大水室2.7内的压力减小，大活塞2.4.2底部的水压会迫使整个活塞体2.4上行并大部分或完全进入小水室2.8内，使圆锥台2.4.3与排水口1.2.1完全打开，水箱1内的水则会在空气压力的作用及自重的情况下完全排出，达到冲刷污物的目的。

每次半排或全排水后，水箱1内都会暂时打破压力平衡，调压阀4的活塞4.9就会下降而使阀芯4.3打开而进行补水，吸气阀5中的水就会由吸气阀5顶部的连接管进入安全阀6，然后由阀体6.7经过排水阀2的进水口2.9流入大、小水室内。在进入大小水室的水压和弹簧力的共同作用下，活塞体2.4向下移动，由圆锥台2.4.3关闭排水口1.2.1，水箱1重新蓄水。如此周而复始，不断循环，达到进排水的要求。

安全阀6的作用是防止万一某个部件出现问题而使水箱1内压力超过指标而设计的，若出现故障后，高压水流则会顶起阀芯6.5底部的密封垫6.6，使水流从另一个口流至陶瓷水箱9内，确保本装置的安全性。

Claims (7)

1、一种压力水箱节水装置，其特征是在位于陶瓷水箱(9)内的水箱(1)外设有连为一体的进水阀(3)、调压阀(4)和吸气阀(5)，而在水箱(1)内设有排水阀(2)，排水阀(2)内腔的大水室(2.7)和小水室(2.8)分别与全排开关(7)和半排开关(8)连通。

2、如权利要求1所述的节水装置，其特征是在进水阀(3)上还连有由阀座(3.4)、密封球(3.5)和阀盖(3.6)构成的防虹吸阀，其中在阀座(3.4)上部内表面纵向设有通槽(3.7)，进水阀(3)的阀体(3.2)内具有一止逆阀芯(3.1)，在止逆阀芯(3.1)的锥形面上设有密封圈。

3、如权利要求1所述的节水装置，其特征是排水阀(2)为一圆筒状，小水室(2.8)位于排水阀(2)内上部，大水室出水口(2.11)和小水室出水口(2.10)分别与大水室(2.7)、小水室(2.8)相通，进水口(2.9)，位于小水室(2.8)顶部，小水室(2.8)和活塞体(2.4)外套有弹簧(2.6)，圆锥台(2.4.3)与水箱(1)下部的排水口(1.2.1)配合。

4、如权利要求1所述的节水装置，其特征是调压阀(4)内的活塞(4.9)与调压阀芯(4.3)接触配合，活塞(4.9)上设有弹簧(4.5)，调压阀芯(4.3)的锥形面与调压阀阀体(4.1)的内锥面配合，调压阀芯(4.3)与调整螺母(4.4)之间设有弹簧(4.2)。

5、如权利要求1所述的节水装置，其特征是吸气阀(5)内具有喷嘴(5.5)，吸气阀(5)的阀体(5.3)上还设有密封球(5.2)和阀盖(5.1)。

6、如权利要求1所述的节水装置，其特征是在陶瓷水箱盖(9.1)或陶瓷水箱(9)壁上设有全排开关(7)和半排开关(8)，并分别通过连接管与大水室出水口(2.10)和小水室出水口(2.11)相通。

7、如权利要求1所述的节水装置，其特征是在水箱(1)外还设有安全阀(6)，该安全阀(6)安装于排水阀(2)进水口(2.9)上端，并和吸气阀(6)连通，其阀芯(6.5)底端带有的密封垫(6.6)与阀体(6.7)的锥形口相配合，阀芯(6.5)与调整螺母(6.3)之间具有弹簧(6.4)。

Images