其中具有可移動(dòng)有浮力浮標(biāo)的馬桶放泄閥組合件的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】其中具有可移動(dòng)有浮力浮標(biāo)的馬桶放泄閥組合件
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案
[0002]本發(fā)明主張下列申請(qǐng)案的優(yōu)先權(quán):2013年3月8日申請(qǐng)的名為使用其中具有可移動(dòng)浮標(biāo)的空氣外殼的放泄閥(DISCHARGE VALVE USING AIR HOUSING WITH MOVEABLE FLOATTHEREIN)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案第61/775,398號(hào)；及2013年2月5日申請(qǐng)的名為利用流體流的勢(shì)能及動(dòng)能的放泄閥(DISCHARGE VALVE UTILIZING POTENTIAL AND KINETICENERGY OF FLUID FLOW)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案第61/760，851號(hào)；以及2012年7月25日申請(qǐng)的名為利用流體流的勢(shì)能及動(dòng)能的放泄閥(DISCHARGE VALVE UTILIZING POTENTIALAND KINETIC ENERGY OF FLUID FLOW)的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)案第61/675，642號(hào)；上列申請(qǐng)案的全部揭示內(nèi)容的全文是以引用方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及馬桶放泄閥組合件，包含部分沖洗設(shè)計(jì)及全沖洗設(shè)計(jì)兩者。
【背景技術(shù)】
[0004]當(dāng)前存在眾多放泄(即:沖洗)閥系統(tǒng)。所有這些系統(tǒng)使用機(jī)械地致使沖洗閥敞開(kāi)及閉合的各種致動(dòng)器。這些設(shè)計(jì)中的一些選擇性地準(zhǔn)許部分沖洗或全沖洗。盡管許多這些設(shè)計(jì)為大體上可接受的，但其常常需要大量能量來(lái)操作其致動(dòng)器。
[0005]代替地期望一種僅需要最小能量來(lái)操作的放泄沖洗閥系統(tǒng)。本發(fā)明提供此類(lèi)系統(tǒng)。這是因?yàn)楸景l(fā)明的系統(tǒng)使用馬桶水箱中的水自身的浮力來(lái)控制放泄閥沖洗的操作。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明提供一種放泄閥組合件，其結(jié)合空氣釋放機(jī)構(gòu)而使用水自身的浮力來(lái)開(kāi)啟及關(guān)閉沖洗。
[0007]在一個(gè)優(yōu)選方面中，本發(fā)明提供一種沖洗閥，其包括:(a)外殼，其經(jīng)定尺寸以定位在馬桶水箱中的排水口上方；(b)浮標(biāo)組合件，其在外殼內(nèi)可垂直地移動(dòng)，浮標(biāo)組合件經(jīng)配置以在浮標(biāo)組合件處于降低位置時(shí)密封排水口，且在浮標(biāo)組合件處于升高位置時(shí)敞開(kāi)排水口，其中浮標(biāo)組合件包括具有用于在其中捕獲空氣的敞開(kāi)底端的空心浮標(biāo)，且其中空氣室形成在外殼的內(nèi)部與浮標(biāo)組合件的外部之間；(C)空氣通道，其將外殼中的空氣室連接到外部環(huán)境空氣；及(d)致動(dòng)器，其用于選擇性地敞開(kāi)及閉合空氣通道。
[0008]浮標(biāo)與倒置杯相似。在操作中，空氣被捕獲在浮標(biāo)內(nèi)部，其中空氣在沖洗結(jié)束時(shí)進(jìn)入浮標(biāo)的底部下方。這致使浮標(biāo)變得有浮力(在稍后被水包圍時(shí))。然而，在浮標(biāo)上方被捕獲在外殼中的室中的空氣使浮標(biāo)保持處于其“預(yù)沖洗”降低位置，從而密封排水口。在這個(gè)“預(yù)沖洗”時(shí)間，浮標(biāo)被水包圍。通過(guò)釋放在外殼中被捕獲在浮標(biāo)上方的空氣，有浮力浮標(biāo)接著上浮，同時(shí)水箱中的水流動(dòng)到浮標(biāo)下方并到排水口中，從而沖洗馬桶。在外殼外的空氣通道可選擇性地敞開(kāi)及閉合。敞開(kāi)空氣通道會(huì)使空氣從外殼逸出，因此致使有浮力浮標(biāo)升高。隨著水箱中的水穿過(guò)浮標(biāo)下方并沿著排水口向下，水位降低且浮標(biāo)的浮力變小。因此，浮標(biāo)將自然地回落以密封排水口。然而，在替代方面中，在浮標(biāo)已上浮之后防止空氣在浮標(biāo)上方再進(jìn)入外殼中的空間。這將使浮標(biāo)保持處于升高位置，從而延長(zhǎng)沖洗的持續(xù)時(shí)間。
[0009]本發(fā)明的系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于其使用極其小的能量來(lái)操作。僅通過(guò)在適當(dāng)時(shí)間敞開(kāi)及閉合通氣孔，就可激活馬桶便池的沖洗，且可容易控制沖洗的持續(xù)時(shí)間。此外，無(wú)需將空氣抽送到閥組合件中。更確切地，在沖洗期間空氣僅在水離開(kāi)水箱時(shí)進(jìn)入閥組合件。因此，系統(tǒng)總是準(zhǔn)備好再用于接連的沖洗。
[0010]在本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，還提供一種用于使空氣在一個(gè)以上高度處進(jìn)入外殼使得可控制室內(nèi)浮標(biāo)的浮力(及移動(dòng))的系統(tǒng)。具體來(lái)說(shuō)，在準(zhǔn)許空氣在較高位置處進(jìn)入外殼時(shí)，浮標(biāo)將提前降落，因此提供半沖洗。阻擋這個(gè)空氣路徑將致使空氣稍后進(jìn)入外殼，因此提供全沖洗。
[0011]此外，在本發(fā)明的各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在浮標(biāo)的內(nèi)部與外殼外部的環(huán)境空氣之間提供通氣路徑。這個(gè)通氣路徑系統(tǒng)具有隨著水箱中在浮標(biāo)周?chē)乃母叨雀淖兌垢?biāo)浮力保持恒定的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1到5展示本發(fā)明的簡(jiǎn)化實(shí)施例的截面圖，使得可理解本發(fā)明在沖洗期間的操作。
[0013]圖6、7及8展示本發(fā)明的替代實(shí)施例的截面圖，其具有允許空氣從浮標(biāo)的內(nèi)部自由地傳到外部環(huán)境空氣的通氣系統(tǒng)。
[0014]圖9A及9B展示本發(fā)明的實(shí)施例，其具有虹吸裙部。
[0015]圖1OA為本發(fā)明的透視圖。
[0016]圖1OB為外殼30的內(nèi)部的截面?zhèn)纫晥D，其展示全通氣系統(tǒng)及半通氣系統(tǒng)的操作。
[0017]圖11為在靜止?fàn)顟B(tài)下的本發(fā)明的控制系統(tǒng)的俯視示意圖。
[0018]圖12為在全沖洗期間的本發(fā)明的控制系統(tǒng)的俯視示意圖。
[0019]圖13為在再注水期間的本發(fā)明的控制系統(tǒng)的俯視示意圖。
[0020]圖14A為在半沖洗期間的控制系統(tǒng)的仰視圖。
[0021]圖14B為在全沖洗期間的控制系統(tǒng)的仰視圖。
[0022]圖15A為本發(fā)明的替代實(shí)施例的透視圖。
[0023]圖15B為在沖洗之前的15A的沖洗控制模塊的近視圖。
[0024]圖15C為在半沖洗期間的15A的沖洗控制模塊的近視圖。
[0025]圖1?為在全沖洗期間的15A的沖洗控制模塊的近視圖。
[0026]圖16A為在沖洗之前的本發(fā)明的替代實(shí)施例的透視圖。
[0027]圖16B為在沖洗模式下的本發(fā)明的替代實(shí)施例的透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1到5展示本發(fā)明的簡(jiǎn)化實(shí)施例的操作，使得可清楚地理解本發(fā)明的有浮力浮標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)，如下所述。
[0029]首先，圖1展示定位在馬桶水箱T中的排水口 D上方的浮標(biāo)組合件10。馬桶便池(未展示)定位在排水口 D下方。浮標(biāo)組合件10包括在外殼30內(nèi)可上下移動(dòng)的有浮力浮標(biāo)20。在沖洗之前，水包圍浮標(biāo)組合件10。浮標(biāo)20在處于其降低位置時(shí)優(yōu)選地借助于密封構(gòu)件21來(lái)密封排水口 D (從而使水保持在水箱T中)，密封構(gòu)件21環(huán)繞浮標(biāo)的敞開(kāi)底端，如所展示。
[0030]浮標(biāo)20為空心浮標(biāo)且具有在其下方捕獲空氣的敞開(kāi)底端。具體來(lái)說(shuō)，空氣被捕獲在浮標(biāo)20的敞開(kāi)底端內(nèi)?？諝馐?5還存在于浮標(biāo)20上方的外殼30內(nèi)。已發(fā)現(xiàn)，在致動(dòng)器開(kāi)關(guān)42敞開(kāi)時(shí)，空氣通道40準(zhǔn)許被捕獲在空氣室25中的空氣移動(dòng)到外部環(huán)境空氣。開(kāi)關(guān)42在馬桶沖洗柄通常被定位的常見(jiàn)位置中安裝到馬桶水箱的外壁上(如所展示)。在各個(gè)實(shí)施例中，空氣通道40可包括延伸到馬桶水箱的外部的管，或其可僅包括在外殼30的外部上敞開(kāi)使得環(huán)境空氣為水箱內(nèi)的空氣的空氣通道。
[0031]圖2說(shuō)明沖洗的開(kāi)始。此時(shí)，開(kāi)關(guān)42敞開(kāi)，從而準(zhǔn)許空氣A移出室25(S卩，通過(guò)通道40移出而在開(kāi)關(guān)42處或附近排出)。因?yàn)楦?biāo)20為有浮力浮標(biāo)，所以其現(xiàn)在將隨著空氣從室25逸出而在周?chē)邢蛏弦苿?dòng)。因此，水箱T中的水W接著將穿過(guò)浮標(biāo)20下方，向下傳到排水口 D中，且接著向下傳到下方的馬桶便池中。因此，沖洗開(kāi)始。在這個(gè)截面圖中可看出，外殼30的底部部分具有流動(dòng)開(kāi)口 32，其在浮標(biāo)組合件處于升高位置時(shí)準(zhǔn)許水箱中的水穿過(guò)流動(dòng)開(kāi)口 32并到外殼下方的排水口中。
[0032]在各個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，選擇性地敞開(kāi)及閉合空氣通道40的開(kāi)關(guān)42可包括定位在馬桶水箱的外部上的沖洗按鈕43或操縱桿。開(kāi)關(guān)42還可視需要包括定位在馬桶水箱的外部上的近程傳感器44。使用此類(lèi)近程傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于用戶(hù)僅需要將其手放在馬桶水箱上的開(kāi)關(guān)43附近以致使沖洗馬桶。
[0033]在各個(gè)任選實(shí)施例中，空氣通道40可借助于從外殼延伸到馬桶水箱上的外部出口的管而將外殼30中的空氣室25連接到外部環(huán)境空氣，如所展示。替代地，空氣通道可僅為通往外殼30的外部表面從而接近馬桶水箱自身內(nèi)的外部環(huán)境空氣的通道。在這個(gè)第二實(shí)施例中，沖洗致動(dòng)控制開(kāi)關(guān)或操縱桿42仍將定位在水箱T的外部上以使用戶(hù)沖洗馬桶。
[0034]如果空氣通道40僅在沖洗開(kāi)始之后保持敞開(kāi)，那么隨著水箱T中的水排空，浮標(biāo)20將僅回降到閉合排水口 D的位置中。這為一種正常預(yù)期操作方法。這種方法具有易于操作的益處，這是因?yàn)橄到y(tǒng)僅需要沖洗馬桶以使開(kāi)關(guān)42敞開(kāi)空氣通道40并使其保持敞開(kāi)。在水從水箱完全地排出之后，浮標(biāo)20將連同這個(gè)降低水位一起降落，使得浮標(biāo)20將開(kāi)口再密封到排水口。此時(shí)，空氣通道40可再次閉合，從而將空氣密封在室25內(nèi)，從而導(dǎo)致返回到圖1所展示的預(yù)沖洗位置。
[0035]然而，圖3及4展示另一正常預(yù)期操作方法。具體來(lái)說(shuō)，在空氣已從空氣室25逸出之后，開(kāi)關(guān)42閉合，從而防止空氣從外部周?chē)h(huán)境自由地移動(dòng)到空氣室25中。因此，在空氣室25中將形成部分真空，從而隨著周?chē)辉谕鈿?0周?chē)档投垢?biāo)20保持處于升高(或部分升高)位置。通過(guò)隨著水位在浮標(biāo)周?chē)德涠垢?biāo)20保持向上，可延長(zhǎng)沖洗的持續(xù)時(shí)間。最后，如圖5所展示，水箱中的水位將降低到使得空氣A將通過(guò)進(jìn)入空氣室25的底端而侵入空氣室25中的(部分)真空的低水位。此時(shí)，浮標(biāo)20接著將快速地下沉，從而停止沖洗。
[0036]換句話(huà)來(lái)說(shuō)，還可