CN1196430A

CN1196430A - 虹吸式水箱排水装置

Info

Publication number: CN1196430A
Application number: CN 97108878
Authority: CN
Inventors: 刘文晋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-04-11
Filing date: 1997-04-11
Publication date: 1998-10-21

Abstract

虹吸式水箱排水装置,其包括一个虹吸管、一个控制开关及一个连通两者的通气管,其中虹吸管有三个弯头分别把进水腔、蓄气腔、封气腔和排水腔连接起来,利用蓄气腔内空气的压力来把水箱内的水封住。排水时打开控制开关使蓄气腔中的空气排出,水箱内的水即可通过虹吸管流出。由于结构设计巧妙,运动部件只有控制开关一个部件,排水装置的使用寿命取决于控制开关的使用寿命,使得使用寿命大大延长,另外为了节水可以装一个充气器使得可以在排水过程中的任何时候停止排水。

Description

虹吸式水箱排水装置

本发明涉及容器内的液体不定时排放装置，尤其是卫生间水箱用的排水装置。

综观已知的水箱排水装置，一般分为虹吸式和塞阀式，但是目前水箱排水装置普遍存在或容易损坏、或密封不严、或操作不便、或结构复杂、零件繁多造成生产、安装不便等诸多不尽人意之处。

本发明的目的是提供一组虹吸式水箱排水装置，其结构非常简单合理，安装、使用方便，运动部件很少，由于该排水装置是利用空气来封水，对于普通虹吸式水箱排水装置，其运动部件除了空气就只有控制开关一个，其它部件几乎不会出现故障，排水装置的使用寿命基本上就取决于控制开关的使用寿命，对于节水型虹吸式水箱排水装置，其运动部件也只多了一个充气器，排水装置的使用寿命基本上就取决于控制开关和充气器的使用寿命，装置的使用寿命大大延长，而且该排水装置的结构非常适合于大批量生产。

根据本发明的虹吸式水箱排水装置，包括：

三弯虹吸管1，

控制开关2，一个根据需要能允许或限制空气气流流通的开关，可选用旋钮、拨动或按钮开关，也可选用电控的或其他形式的开关，最好是带自动复位或延时自动复位。

通气管3，连接三弯虹吸管与控制开关2，供排气时空气通过通气管3排向控制开关2，也可加装充气器4。

选装件充气器4，一个充气装置，只可以单向向管内或腔体内充加空气，而不允许气体从管内或腔体内通过充气器4流向外面。可以在排水过程中的任何时候使排水停止，为了节约用水，可以选装充气器4，该充气器可以直接装在虹吸管1上，也可以通过通气管3与虹吸管1连通。

工作过程：如图1所示，首次使用时，当水注入水箱时，水箱内的水位m逐渐增高，当水箱水位m达到虹吸管1的进水口a所在水平面n0时由进水口a开始进入虹吸管1的进水腔11，这时进水腔11内的水位n1与水箱内的水位m相同，在水位n1达到虹吸管1进水腔11上端下侧内壁的最高点b处的n1b平面后，水箱内的水位m继续增高而虹吸管进水腔11内的水位不能再增高，多出的水流过b点进入蓄气腔12和封气腔13的下端，这时蓄气腔12和封气腔13的水位n2与n3相同，当水位达到蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处的平面n2c时，蓄气腔12与封气腔13被下端的水体分隔开来，同时蓄气腔12内被封闭的空气所形成的气阀阻碍着水箱内的水继续通过进水腔11继续向虹吸管内流动，气阀阻力的大小取决于蓄气腔12内的气压，这时蓄气腔12内的气压P1等于外界大气压P0加上蓄气腔12与封气腔13水面高度不同所形成的压力差，随着水不断注入水箱，水箱水位m逐渐增高，直到达到封水水位m0而停止注水，与此同时，虹吸管1内的水也不断地由进水腔11的上端流入蓄气腔12的下端并进入封气腔13的下端，由于蓄气腔12内被封闭的空气的作用，蓄气腔12下端的水位n2不再上升(由于有少量的空气随水的流动被带过蓄气腔12的最低点c而选出及蓄气腔12内的空气受高度为B的水柱的压力而产生微量的压缩，使得水位n2略高于n2c)，而封气腔13内的水位n3则随水箱内的水位m的上升而上升，并且在静态情况下始终保持平面n1(这时处于n1b)与m之间的高度差A等于平面n2与n3之间的高度差B，即：P0+B×d＝P1＝P0+A×d(P0为外界大气压，P1为蓄气腔12中的气压，d为水的比重)。这时蓄水过程就完成了。

当进水装置出现故障而不能封水时，水箱内的水位m会带动封气腔13内的水位n3一同继续上升，直到n3升到最高达到n3′时水位m也达到了满足A′＝B′的溢流水位m′，同时封气腔13内的水位n3也嵘仙到封气腔上端下侧内壁的最高点d处的n3′平面，如果这时还有水被注入水箱，则多余的则水通过虹吸管1的进水腔11流入蓄气腔12并通过封气腔13流入排水腔14而实现溢流功能。

当需要排水时，打开控制开关2，蓄气腔12中被封闭的空气由接口121沿着通气管3从控制开关2排入外部空间，由于蓄气腔12中的气压P1降低并趋近于P0造成气阀被破坏，引起蓄气腔12的水位n2上升而封气腔13的水位n3相对下降，同时水箱内的水也通过虹吸管1的进水腔11进入蓄气腔12内而抬高了蓄气腔和封气腔内的水位n2和n3，当n2、n3平面的水位差B趋近于零的后，随着水箱内水通过进水腔11继续流入，n2、n3平面开始一起上升，当n3平面上升到n3′位置后开始向排水腔14排水，排水过程开始了。这时释放操纵开关2，随着水箱内的水通过虹吸管1排出，水箱内的水位m逐渐降低，当水箱水位m下降到虹吸管1的进水腔11内水位n1时，在此前排出的那部分水流的带动下虹吸开始了，一直到水箱水位m降到虹吸管1的进水口a所在水平面n0以下时，空气通过虹吸管1的进水口a进入虹吸管的进水腔11中并在虹吸作用下沿蓄气腔12进入封气腔13，虹吸被破坏使得排水停止了。

排水开始后由于水箱水位m下降，进水装置就开始往水箱里注水，在排水停止以后，随着进水装置继续往水箱里注水，水箱水位m开始重新上升，由于这时蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量足够把两边的空气分隔开来，从一开始就保持了在静态情况下蓄气腔12中的气压P1与外界大气压P0的平衡关系即P0+B×d＝P1＝P0+A×d，也就是平面n1与m之间的高度差A等于平面n2与n3之间的高度差B，随着水箱水位m的上升，进水腔11内的水位n1也随着上升，进水腔11内的空间不断被压缩，迫使其间的空气由蓄气腔12压低腔内的水位n2，如果蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量多于从蓄气腔12下端的n2平面到封气腔13上端的n3′平面所能容纳的水量，则多余的水量由排水腔14排出而蓄气腔12水位n2与封气腔13水位n3差B达到最大值B′后，水箱水位m继续上升则带动进水腔内11水位n1上升，迫使蓄气腔12内的多余空气不断越过蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处由封气腔13逸出到排水腔中，直到水箱水位m到达封水水位m0为止，这时n2应处于最低位置，n3则处于最高位置n3′，n1则还未到所能到的最高位置n1b。如果蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量L少于从蓄气腔12下端的n2平面到封气腔13上端的n30平面所能容纳的水量，刚开始的时候保持A等于B并逐渐增大，当B达到其所能达到的最大值后A、B暂时都保持不变，m和n1量平面继续上升并迫使进水腔11内的空气由蓄气腔12压低腔内的水位n2，迫使蓄气腔12内的多余空气不断越过蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处由封气腔13选出到排水腔中，直到进水腔内的水位达到其所能达到的最高位置n10为止，后面的情况和首次注水时类似，如果蓄气腔12和封气腔13下端剩余的水量L居于上述两种情况之间，则开始时m上升的快而n1上升的慢，n2下降而n3上升，A和B在增大的同时保持相等，当n2下降到最低同时n3也上升到最高位，这时A、B都不再增大，水箱水位m继续上升则带动进水腔内11水位n1上升，迫使蓄气腔12内的空气不断越过蓄气腔12下端上侧内壁的最低点c处由封气腔13逸出到排水腔中，直到水箱水位m到达封水水位m0为止，这时n2处于最低位置，n3处于封水水量所能达到的最高位置，n1则处于满足A等于B的相应位置。

由于前述的排水装置一次排水过程将排放所能排放的全部排水量，而在使用过程中有时用水量并不需要那么多，为了节约用水，可以在虹吸管1的进水腔11和蓄气腔12范围内加装一个充气器4如图2，该充气器4只可以单向向管内或腔体内充加空气，而不允许气体从管内或腔体内通过充气器4流向外面。在排水过程中欲停止排水时，可用充气器4向虹吸管1内充加空气，充加的空气积聚在虹吸管1的蓄气腔12中，使得气阀重新形成迫使排水停止。

为了减少占用水箱内的空间节省材料的消耗及便于生产，可以将虹吸管1制作的紧凑些，使其剖面为形如图3或“田”字形如图4，排水腔14下端则渐变成圆形的标准尺寸以配合水箱的排水口。

为了操作方便，将控制开关2选用各种形式的带自动复位、延时自动复位等类型的开关。为了降低生产成本及便于安装，可将控制开关2和充气器4制造在一起，两者各自实现自己的功能而共用一个用来与通气管3相连通的接口。

Claims

1.一种虹吸式水箱排水装置，它由固定安装在水箱内的三弯虹吸管1，一个控制开关2，把控制开关2与虹吸管1连通起来的通气管3组成，其特征是：

1)所说的三弯虹吸管1由进水腔11、蓄气腔12、封气腔13和排水腔14组

成，其中进水腔11和蓄气腔12的上端相通构成第一弯，蓄气腔12和

封气腔13的下端相通构成第二弯，封气腔13和排水腔14的上端相通

构成第三弯；

2)所说的虹吸管1在蓄气腔12和进水腔11上端第一弯区域内有一接口

121使得蓄气腔12中的空气能够由蓄气腔12通过该接口121沿着通气

管3流向控制开关2。

2.一种节水型虹吸式水箱排水装置，它由固定安装在水箱内的三弯虹吸管1，一个控制开关2，一个充气器4及把控制开关2和充气器4与虹吸管1连通起来的通气管3组成，其特征是：

构成第三弯；

管3流向控制开关2。

3.按照权利要求1或2所说的控制开关2是一个控制气体流动的开关，其结构类型可以是按钮式、旋钮式、拨动式或其它类型，最好是带自动复位或延时自动复位，其特征是能被用来封闭或排出气体。

4.按照权利要求1所说的通气管3是一段通气管，其特征是通过接口121将虹吸管1的蓄气腔12上端空间与控制开关2连通，使蓄气腔12中的空气能在控制开关2的控制下被封闭或排出。

5.按照权利要求2所说的通气管3是一段通气管，其特征是通过接口121将虹吸管1的蓄气腔12上端空间与控制开关2连通，使蓄气腔12中的空气能在控制开关2的控制下被封闭或排出，也可加装充气器4使得可由充气器4向蓄气腔12内充加空气。

6.按照权利要求2所说的充气器4是一个充气装置，其特征是只可单向向管内或腔体内内充加空气，该充气器4可以直接或通过管子连接在虹吸管1的进水腔11或蓄气腔12的任何部位，也可与控制开关2并联在通气管3上并通过通气管3向蓄气腔12内充加空气。

7.按照权利要求2所说的控制开关2和充气器4可制作成一体件，其特征是两者连为一体，各自实现自己的功能而共用一个用来与通气管3相连通的接口。

8.按照权利要求1或权利要求4所说的虹吸管1为减少占用水箱空间及节省材料消耗可采用紧凑的形式，其特征是将三个弯所对的管壁合二为一，即进水腔11和蓄气腔12共用一壁，蓄气腔12和封气腔13共用一壁，封气腔13和排水腔14共用一壁。

9.按照权利要求1或权利要求2所说的虹吸管1为减少占用水箱空间及节省材料消耗可采用紧凑折转的形式，其特征是将原来平面依次排布的四个腔体部分在蓄气腔12与封气腔13连通的弯位处分别左转和右转90°或90°左右使进水腔11与排水腔14相邻，这时虹吸管的剖面为“田”字型，将三个弯头所对的管壁合二为一，即进水腔11和蓄气腔12共用一壁，蓄气腔12和封气腔13共用一壁，封气腔13和排水腔14共用一壁，并将排水腔14与进水腔11相邻的管壁合二为一共用一壁。