專利名稱：活塞式沖洗閥的雙旁路的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及在小便池、抽水馬桶或類似物中使用的隔膜或活塞式沖洗閥。更具體地說，本發明涉及具有多個旁通孔的沖洗閥。
背景技術：
具有旁通孔的活塞式沖洗閥眾所周知，如美國專利No.4261545中所示的沖洗閥所舉例說明的，上述活塞式沖洗閥包括在本文中作為參考。隔膜式沖洗閥也具有若干旁通孔，如美國專利No.6616119中所示的沖洗閥所舉例說明的，上述隔膜式沖洗閥包括在本文中作為參考。旁通孔在活塞或隔膜的上方提供入口流體壓力，用于在沖洗之后使活塞組件或隔膜閉合在閥座上、然后使活塞組件或隔膜保持在閥座上。該旁通孔加工成一定尺寸，以便在閥閉合之前允許預定量的流體流過沖洗閥。
為了使沖洗閥能合適地工作，旁通孔必須保持不堵塞和起作用，否則不足量的流體流將能進入活塞組件上方的壓力室，且閥將不像預定的那樣閉合。與此有關的一種方法是提供過濾器，所述過濾器防止小旁通孔被來自流體入口的顆粒物堵塞。過濾式旁通孔的一個缺點是過濾器可以讓不規則形狀的顆粒物通過，這種情況以后會堵塞下游的孔。另一個缺點是過濾器本身可以變得被沉積物堵塞，因而防止或顯著限制流過旁通孔。當過濾器變得堵塞時，必須將沖洗閥拆開，以便可以清洗或更換過濾器。
按照專利4261545所述的活塞的另一個缺點是活塞的角取向影響著沖洗閥的性能。例如，如果旁通孔與入口連接部分間隔180°，則水必須比旁通孔與入口連接部分直接對準行進更大的距離。更大的水行進距離要求有更大的壓力對活塞起作用，并且往往會增加沖洗體積，上述兩種情況增加了操作費用。這種對角取向的依賴關系不能通過設置過濾器來補救。
正像下面更詳細描述的，本發明提供一種與沖洗閥組件一起使用的改進的活塞。
發明內容
本發明提供具有多個旁通孔的活塞，所述多個旁通孔繞活塞的周邊相互間隔開。在一個實施例中，提供兩個相同的彼此完全 間隔開的旁通孔。
設置至少第二旁通孔減少與單一旁通孔有關的堵塞危險，并且按照本發明所述的活塞具有額外的好處。例如，大大減少了活塞的角取向的重要性，因為總是有旁通孔距離入口連接部分不大于90°。這簡化了閥的裝配，因為活塞不必以任何特定的對準方式安裝。另外，上面壓力室更加始終如一地通風，并減少了閥中夾具感生的背壓的影響，這樣能更準確的沖洗。此外，減少了從過濾器到旁通孔的水行進距離，這樣增加了沖洗體積的一致性，并能使活塞在較低的壓力下起作用。減少的行進距離還更好地使包圍活塞外表面的槽能控制進入旁通孔的流動。
除了這些性能好處之外，可以在不改變閥組件的任何其它部件的情況下，把多孔活塞結合到現有的沖洗閥組件中。尤其是，使用帶兩個旁通孔的活塞供沖洗閥組件用，以便用現有的安全閥提供減少的沖洗體積。這是可供選擇的方案中優選的方案，亦即提供更短的安全閥，因為它保證尤其是在低壓下可重復的性能。
如果希望進一步的防堵塞性能，則按照本發明所述的活塞可以裝備有與其中一個或所有旁通孔有關的過濾器。
圖1是穿過示出本發明的活塞設計的沖洗閥的垂直剖視圖。
圖2是活塞的放大的側視圖。
圖3是沿著圖2的線3-3所取的剖視圖。
圖4是圖2和3的活塞的底部平面圖。
具體實施例方式
本發明的活塞按常規是與用于小便池或抽水馬桶的沖洗閥組件一起使用的。沖洗閥活塞設計成控制通過沖洗閥的水的流動，以便提供每次沖洗操作用的特定水量，同時即使水壓在美國通常找到的水壓范圍的低限時，水也以高速率通過沖洗閥。盡管本發明說明每次沖洗所希望的水體積是1.6加侖或6升，但應該理解，各種部件的大小可以修改，以便每次沖洗提供不同的水體積。
如附圖所示的沖洗閥具有一般是空心的閥體10，所述閥體10包括入口連接部分12、出口連接部分14和手柄連接部分16。閥體的頂部通過閥蓋18閉合，并且在閥蓋和閥體之間可以有一密封元件19。主閥座20在閥體10的內壁上形成。閥由一操縱手柄22啟動，所述手柄22通過聯接螺母24緊固到閥體10上。手柄連接到柱塞26上，所述柱塞26延伸到閥體的內部。柱塞26由襯套28導向和支承，并通過彈簧30復原。橡膠密封蓋或密封墊32扣在襯套28的端部上，并防止從手柄開口向外漏泄。如附圖所示的閥有一供操作用的手動手柄22。閥同等地可適用于例如通過螺線管的自動操作。
活塞組件一般用標號34表示，活塞組件34適合于在閥體10內作往復運動。閥組件34包括一空心的、一般是圓筒形的活塞36。活塞36有一下面圓筒形延伸部分38，所述延伸部分38直接鄰近活塞座區39，同時活塞座區39通常是座落在密封件41上，以便密封主閥座20，因此控制水通過沖洗閥的流動。
圖1的活塞36有一對旁通孔40，所述旁通孔40示出具有任選的過濾環43，所述過濾環43按照已知原理起作用，用于提供額外的防堵塞性能。兩旁通孔優選的是彼此完全相反，并將沖洗閥的入口側與活塞的內室42連接起來。在優選實施例中，兩旁通孔相同，并有一小直徑，所述小直徑在尺寸上可以是在0.020″至0.0245″的范圍內，同時直徑的大小控制室42填裝的速率，以便使沖洗閥封閉。
活塞36的內室42有一環形突塊44，所述環形突塊44支承密封件46。突塊和密封件在中央通道48的頂部處，所述中央通道48將內室42與沖洗閥的外側相連。
活塞組件34還包括安全閥50，所述安全閥50通常閉合活塞36的通道48。安全閥有一環狀物49，所述環狀物49將密封件46接合在活塞的環形突塊上。操縱桿52可在安全閥50的中央空心部分中滑動，并延伸到鄰近柱塞26的一點。彈簧54幫助把安全閥50保持在它的合適位置，以便閉合和密封內室42。
活塞組件34還包括一插件56，所述插件56通過螺紋與活塞36的上壁接合。插件56有一中心制動件58，彈簧54壓緊上述制動件58。制動件有若干孔60，所述孔60提供活塞內室42與上面壓力室62之間的流體連通。襯墊件或密封件64夾持在插件56和活塞36之間，所述密封件64提供可滑動的密封，以使壓力室62與入口水壓分開。
活塞36有一圓筒形壁70，所述圓筒形壁優選的是光滑而無障礙的。直接鄰近圓筒形壁70的是錐形活塞區72，所述錐形活塞區72可以有一大約10°的錐度，當所述錐形活塞區72處于遠離閥座20的升起位置時，上述錐形活塞區的錐度對在活塞的周圍提供通暢的流動路徑是有效的。直接鄰近傾斜區72的是活塞座區39，當閥處于閉合位置時，上述活塞座區39將在閥座20上閉合。直接在活塞座區39下游的是環74，所述環74有一外徑小于鄰近閥座20的閥出口的直徑，因此，當活塞閉合時，環74將在閥座的內部。環74起節流機構的作用，其中節流機構僅是在完成閥封閉之前顯著地減少穿過閥出口的水流量。
直接鄰近節流環74的是活塞部分38，活塞部分38有多個在徑向上和軸向上延伸的肋條76。肋條的外徑小于圓筒形壁70，并且僅稍小于穿過閥座20的通道。這樣肋條都是在活塞的主要部分的內部，因此不限制流動。在優選實施例中，為使活塞穩定性和導引狀態最佳而設置了5個肋條，同時當活塞處于閥打開位置時，不會不利地妨礙水流通過活塞。在每個軸向上延伸的肋條的下端處，有一倒角區78，所述倒角區78有利于把活塞裝配在沖洗閥組件內。
每個在圓周上一般是均勻間隔開的肋條76之間的區域通過側緣80閉合。如附圖所示，側緣80有一半徑稍小于肋條76的外表面。側緣的作用是閉合各肋條之間的區域，以便提供對通過活塞的水流的控制，這樣也提供更一致的沖洗閥的操作。側緣通過使它保持在軸向方向上一般是在圓周上圍繞活塞部分38來改善流動路徑。通過防止水流入水通道48中，側緣還幫助防止任何背壓，所述背壓可能會延緩安全閥的封閉。
側緣區80終止于不到每個肋條76的下游端。這有助于防止在活塞的下游產生背壓，這樣也延緩了活塞的封閉。活塞保持在開口位置中越長，則穿過沖洗閥的水流就越大。側緣的終止不到各肋條的軸向下游端減少了可能會延緩活塞封閉的背壓，并且側緣的存在減少了可能會延緩安全閥封閉的背壓。在有任何背壓這方面來說，利用按照本發明所述的多孔活塞減少了任何夾具感生的背壓的影響，這樣提供更準確的沖洗。
除了減少背壓的影響之外，具有多個孔的活塞具有另一些好處。例如，在圖1的角取向上，一個旁通孔40直接與入口連接部分12對準，而另一個旁通孔40遠離入口連接部分180°。這種取向使水行進距離減至最小，因為從入口連接部分12出來的水可以穿過最近的孔40進入內室42，而不必行進到活塞34的相對側。結果，閥在使用之后快速閉合，這樣可以減小沖洗體積，并可在較低的水壓下閉合。相反，只有一個孔遠離入口連接部分180°設置的活塞造成水行進距離的增加，同時需要較高的水壓來閉合閥，并導致較大的沖洗體積。即使活塞34旋轉偏離圖1的取向，也可以看出，至少一個孔40遠離入口連接部分12不大于90°。本發明還增加了活塞和閥沖洗體積的一致性。旁通孔可以加工成一定尺寸，以便能在不添加或減少活塞中或過濾機構中任何部件的情況下每次沖洗都用較少的體積。另外，本發明可以在比具有標準旁通配置的活塞低的壓力下起作用。
應該理解，上面說明的本發明的實施例是本發明原理的某些應用的例證。在不脫離本發明的實際精神和范圍的情況下，該領域的技術人員可以進行許多修改，其中包括本文單獨公開或陳述的那些若干特點的組合。例如，各旁通孔可以分開一不是180°的角度，或者可以提供外加的旁通孔，并以規律的或不同的角度圍繞活塞間隔開。或者，除了附圖所示的活塞式沖洗閥之外，多孔構造可以適合于與隔膜式沖洗閥一起使用。由于這些原因，本發明的范圍不限于上述說明，而是如下面權利要求書中所述。
權利要求
1.一種用于小便池或抽水馬桶的沖洗閥組件，具有空心閥體，所述空心閥體帶有入口、出口及在入口和出口之間的閥座，活塞可在空心閥體中活動到閥座上的閉合位置，以便控制入口和出口之間的流體流動，活塞上方的壓力室用于將活塞保持在閥座上，活塞包括穿過其的多個旁通孔，使入口與壓力室流體連通，以便提供流體使活塞移動到閉合位置。
2.如權利要求1所述的沖洗閥組件，其中多個旁通孔為兩個旁通孔。
3.如權利要求2所述的沖洗閥組件，其中兩個旁通孔彼此完全間隔開。
4.如權利要求1所述的沖洗閥組件，其中每個旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
5.如權利要求1所述的沖洗閥組件，其中各旁通孔彼此相同。
6.如權利要求1所述的沖洗閥組件，還包括與至少一個旁通孔相通的過濾器。
7.如權利要求1所述的沖洗閥組件，還包括與所有旁通孔相通的過濾器。
8.一種具有空心閥體類型的沖洗閥，所述空心閥體帶有入口、出口及在入口和出口之間的閥座，活塞可在空心閥體中活動到閥座上的閉合位置，以便控制入口和出口之間的流體流動，活塞上方的壓力室用于使活塞保持在閥座上，其特征在于包括具有多個旁通孔的活塞，所述多個旁通孔穿過活塞，以使入口與壓力室流體連通，以便提供流體將活塞移動到閉合位置。
9.如權利要求8所述的活塞，其中多個旁通孔為兩個旁通孔。
10.如權利要求9所述的活塞，其中兩個旁通孔彼此完全間隔開。
11.如權利要求8所述的活塞，其中每個旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
12.如權利要求8所述的活塞，其中各旁通孔彼此相同。
13.如權利要求8所述的活塞，還包括與至少一個旁通孔相通的過濾器。
14.如權利要求8所述的活塞，還包括與所有旁通孔相通的過濾器。
15.一種用于小便池或抽水馬桶的沖洗閥組件，具有空心閥體，所述空心閥體帶有入口、出口及在入口和出口之間的閥座，控制件可在空心閥體中活動到閥座上的閉合位置，以便控制入口和出口之間的流體流動，控制件上方的壓力室用于使控制件保持在閥座上，控制件包括多個穿過其的旁通孔，使入口與壓力室流體連通，以便提供流體將控制件移動到閉合位置。
16.如權利要求15所述的沖洗閥組件，其中多個旁通孔為兩個旁通孔。
17.如權利要求16所述的沖洗閥組件，其中兩個旁通孔彼此完全間隔開。
18.如權利要求15所述的沖洗閥組件，其中每個旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
19.如權利要求15所述的沖洗閥組件，其中各旁通孔彼此相同。
20.如權利要求15所述的沖洗閥組件，還包括與至少一個旁通孔相通的過濾器。
21.如權利要求15所述的沖洗閥組件，還包括與所有旁通孔相通的過濾器。
全文摘要
一種供與小便池或抽水馬桶一起使用的沖洗閥，包括一空心閥體，所述空心閥體具有入口、出口及在它們之間的閥座。有一活塞或隔膜在空心閥體中活動到閥座上的閉合位置，以便控制穿過閥的流動。壓力室是在活塞或隔膜的上方，用于使所述活塞或隔膜保持在閥座上。活塞或隔膜包括多個旁通孔來使入口與壓力室連通，以便提供流體將活塞或隔膜移動到閉合位置。
文檔編號E03D1/34GK101089303SQ20071010457
公開日2007年12月19日 申請日期2007年5月25日 優先權日2006年5月26日
發明者D·J·卡羅爾, P·A·施米特 申請人:斯洛文閥門公司