[发明专利]能以减少的冲洗量提高运行的具有外缘喷射控制的高性能马桶

说明书

相关申请交叉引用

本申请根据35U.S.C.§1(e)要求2011年2月4日提交的题为“High-Performance Toilet With Rim-Jet Control Capable of Enhanced Operation At Reduced Flush Volumes”的美国临时专利申请No.61/439,827的优先权权益，其整体内容以引用的方式纳入本文。

背景技术

技术领域

本申请涉及移走人类或其它的废物的以重力作为动力的马桶的领域。本发明还涉及可以减少的水量运行的马桶领域。

相关技术的描述

移走诸如人类废物的废品的马桶是众所周知的。以重力作为动力的马桶通常包括两个主要部分：水箱和便池。水箱和便池可以是分开的构件，其联接在一起以形成马桶系统（通常称为分体式马桶），或者可以组合成一个整体单元（通常称为一体式马桶）。

通常位于便池后部上方的水箱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水把手，其在水箱内部上连接至可移动链条或杠杆。当按下冲水把手时，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洗阀，致使水从水箱流入便池，由此启动马桶冲洗。

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。第二是清洁便池以移走沉积或粘至便池表面的任何固体或液体废物，且第三是调换便池中的预冲洗水量，从而在使用之间在便池中保留相对清洁的水。第二个要求，便池的清洁，通常通过围绕马桶便池的上周界延伸的中空外缘来实现。一些或所有的冲洗水被引导穿过该外缘通道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洁。

以重力作为动力的马桶可被分为两大类：直冲式和虹吸式。在直冲式马桶中，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，水从水箱流出并溢入便池。这导致水位的快速上升且过量的水在水路的堰上方溢出，携带液体和固体废物。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。

虹吸式马桶中，水路和其它水力通道设计成在水添加至便池时在水路中启动虹吸。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，水流入便池并在水路中的堰上方比其离开出口到排水管更快地溢出。足够的空气最终从水路的下腿移走以启动虹吸，其又将剩余的水抽出便池。当虹吸终止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气体回流的“保护性密封”。

虹吸式和直冲式马桶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水路的下腿移走以启动虹吸而倾向于具有更小的水路，这可能导致堵塞。直冲式马桶可通过大水路起作用，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100：1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清水替换）。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洁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。这降低了废物粘至陶瓷表面，使得对于马桶，更容易经由冲洗循环清洁其自身。具有小存水表面积的直冲式马桶因此在使用之后，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100：1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，而两种版本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、外缘喷射，以及直喷。