Туалет со смывом водой под давлением (варианты) и его система смыва

 

Изобретение относится к туалетам со смывом водой под давлением. Туалет со смывом под давлением содержит резервуар для воды, снабженный кольцевым седлом клапана, расположенным в нижней части резервуара и образованным выпускным отверстием резервуара, спускной клапан, снабженный цилиндром, имеющим поршень, и коллектор, установленный в резервуаре. Поршень образует верхнюю камеру цилиндра, а коллектор содержит средства подвода воздуха в верхнюю камеру цилиндра и соединения находящегося под давлением источника воды с резервуаром для воды и верхней камерой цилиндра спускного клапана. Система смыва водой под давлением включает в себя бачок для дезинфицирующего средства, трубопровод для подачи воды к бачку, трубопровод для подачи дезинфицирующего средства от бачка к резервуару для воды и средство для регулирования количества дезинфицирующего средства, что обеспечивает использование минимального количества воды для смыва и повышает эффективность удаления отходов. 3 с. и 11 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к усовершенствованному туалету со смывом водой под давлением, в котором сведено к минимуму количество воды, необходимой для смыва, но который обладает максимальной эффективностью удаления отходов и надежностью.

Описываемый здесь туалет со смывом водой под давлением является усовершенствованием систем, представленных в патентах США 4.233.698 от 18 ноября 1980 г. и 5.361.426 от 8 ноября 1994 г., а также системы, представленной в заявке на выдачу патента США 09/457.162, поданной 1 июля 1995 г.

Основными составными частями туалета со смывом водой под давлением являются резервуар для воды, спускной клапан и привод спускного клапана. Указанные составные части, как правило, устанавливаются внутри обычной системы смыва туалета. Источником энергии системы смыва такого туалета является давление воды в водопроводной сети.

Для работы системы используется сжатие воздуха внутри резервуара для воды по мере подъема ее уровня в этом резервуаре после смыва. Когда давление воды в резервуаре сравнивается с давлением в водопроводной сети, либо когда под действием этого давления закрывается клапан регулятора, в случае, если давление в водопроводной сети превышает уровень, установленный регулятором, поступление воды в резервуар для воды прекращается и система готова для использования. Когда приводится в действие привод спускного клапана, сжатый воздух в резервуаре для воды выталкивает находящуюся в нем воду в унитаз туалета со сравнительно высокими давлением и скоростью, смывая отходы в унитазе с минимальным расходом воды.

Известные системы смыва туалета с водой под давлением имеют успех у потребителей, однако некоторые их эксплуатационные характеристики могут быть улучшены. В частности, энергия выброса воды, которая обеспечивает эффективность удаления отходов из унитаза, недостаточна; слишком высокое или слишком низкое давление в водопроводной сети приводит к неустойчивости работы; объем подаваемой воды непостоянен; не предусмотрены средства для сброса давления внутри системы, если давление в водопроводной сети превышает допустимое; работа системы зависит от продолжительности воздействия на привод спускного клапана; недостаточно надежно срабатывание спускного клапана при пониженном давлении в водопроводной сети; клапан привода не обладает функцией самоочистки; отсутствует возможность регулировки объема воды для заполнения унитаза, а также отсутствуют средства для введения дезинфицирующих веществ без ухудшения работы системы смыва в целом.

Перечисленные проблемы решаются в системе смыва для туалета с водой под давлением, представленной настоящим изобретением. В частности, в системе значительно повышена эффективность удаления отходов, а также обеспечено постоянство параметров смыва и его надежность. Система использует минимальное количество воды для смыва; в системе имеется внутренний сброс давления, если давление в водопроводной сети превышает допустимое; работа системы не зависит от продолжительности воздействия на привод спускного клапана; обеспечивает надежное запирание спускного клапана при недостаточном давлении в водопроводной сети; клапан привода обладает функцией самоочистки; объем воды для заполнения унитаза может выбираться в соответствии с условиями применения. Кроме того, потребление воды системой практически одинаково при высоком и низком давлении воды; система имеет два внутренних обратных запорных клапана, встроенный дренаж, внутреннее сливное отверстие и обеспечивает внесение в унитаз дезинфицирующих средств без ухудшения работы системы смыва.

Другой отличительной особенностью изобретения является то, что поступление воды в резервуар с дезинфицирующим средством, с дальнейшим впрыском дезинфицирующего средства в унитаз при приведении в действие привода спускного клапана происходит через привод непосредственно над цилиндром спускного клапана.

Вышеуказанные особенности системы смыва водой под давлением в соответствии с настоящим изобретением обеспечивают более мощное и эффективное удаление и унос в канализационный сток, лучшую очистку унитаза, меньшую вероятность засорения канализационного стока, отсутствие скрытого подтекания воды между смывами и уменьшение размеров системы трубопроводов. Система в соответствии с настоящим изобретением обеспечивает очистку и отмывание унитаза при использовании менее чем 6,06 дм³ (1,6 галлона) воды, отвечая самым жестким требованиям муниципальных норм. Унитаз очищается одним смывом при отсутствии постепенно спадающего потока воды, характерного для многих туалетов, использующих небольшие количества воды, либо туалетов, в которых смыв происходит под действием силы тяжести.

При пуске системы воздействие на ручной привод вызывает появление разности давлений, воздействующей на поршень спускного клапана, находящегося в цилиндре спускного клапана. При этом поршень спускного клапана и спускной клапан перемещаются вверх с определенной скоростью.

Смещение вверх (открывающее смещение) спускного клапана позволяет вытолкнуть воду из резервуара для воды в унитаз под относительно большим давлением, обеспечивающим эффективную очистку унитаза. Слив начинается одновременно с воздействием на привод спускного клапана и продолжается определенное время, что обеспечивает продолжительный поток воды с высокой энергией, уносящий отходы в канализационный сток.

Момент закрытия спускного клапана определяется соотношением количеств воды, поступающих в верхнюю камеру цилиндра спускного клапана и в резервуар для воды. Когда воздействие на привод спускного клапана прекращено, перекрывается путь для выхода жидкости наружу из верхней камеры цилиндра спускного клапана. В этот момент определенное количество воды, поступившей под давлением из водопроводной сети, попадает прямо в верхнюю камеру цилиндра спускного клапана. Оставшаяся часть поступившей из водопровода воды поступает в главную камеру резервуара для воды. Перед закрытием спускного клапана вода и определенное количество дезинфицирующего средства, поступившие в резервуар для воды, проходят через него в унитаз, обеспечивая его дезинфекцию и восстанавливая водный затвор в сифоне унитаза, чтобы предотвратить выход через него канализационных газов. Когда заполняется верхняя камера цилиндра спускного клапана, вся поступающая вода направляется в резервуар для воды.

Вода, наполняющая резервуар для воды под действием управляемого давления водопроводной сети, сжимает находящийся там воздух до тех пор, пока его давление не достигнет либо давления в сети, либо установленного уровня, например, в 207 кПа (30 psi), как в рассматриваемом предпочтительном варианте изобретения, в зависимости от того, какой уровень будет достигнут первым. В этот момент приток прекращается и система готова для нового смыва.

Одной из особенностей настоящего изобретения является то, что, как резервуар для воды, так и верхняя камера цилиндра спускного клапана все время соединены через регулятор давления воды с водопроводной сетью, находящейся под давлением. Другой особенностью настоящего изобретения является то, что минимум 75% воды, запасенной в резервуаре для воды, выбрасывается при скорости потока, превышающей 75,7 дм³ в минуту (20 галлонов в минуту), если давление в водопроводной сети равно или превышает давление в водопроводной сети. Эта особенность обеспечивает отличную очистку унитаза и вынос отходов в канализационный сток.

Еще одной особенностью настоящего изобретения является то, что привод спускного клапана гидравлически связан с верхней камерой цилиндра спускного клапана. При этом, когда привод спускного клапана открывает выход в атмосферу, давление воды в верхней камере цилиндра мгновенно, но бесшумно, падает, образуя разность давлений, действующих на поршень, в результате чего давление на нижнюю поверхность поршня сразу же толкает его и спускной клапан вверх, переводя в открытое положение. Поток воды из верхней камеры спускного клапана дозирован, чем обеспечивается надежное управление перемещением вверх поршня спускного клапана. Уровень шума невелик, так как система гидравлическая, а не пневматическая.

Вышеупомянутые задачи и преимущества настоящего изобретения достигаются в предлагаемом туалете со смывом водой под давлением, содержащим резервуар для воды, снабженный кольцевым седлом клапана, расположенным в нижней части резервуара и образованным выпускным отверстием резервуара, спускной клапан, снабженный цилиндром, вертикально расположенным над выпускным отверстием в упомянутом резервуаре и имеющим поршень, образующий верхнюю камеру цилиндра и установленный с возможностью перемещения вдоль оси упомянутого цилиндра под действием разности давлений воды с противоположных сторон упомянутого поршня, и коллектор, установленный на упомянутом резервуаре и содержащий средства подвода воздуха в верхнюю камеру упомянутого цилиндра и соединения находящегося под давлением источника воды с упомянутым резервуаром для воды и верхней камерой упомянутого цилиндра спускного клапана. При этом в нормальном положении спускной клапан через упомянутый поршень установлен на седле клапана упомянутого резервуара для воды и закрывает выпускное отверстие резервуара.

В дополнительном варианте упомянутые средства содержат привод спускного клапана и его поршня для перемещения упомянутого поршня с клапаном при понижении давления воды в положение открытия выпускного отверстия резервуара и соединения верхней камеры упомянутого цилиндра спускного клапана с окружающим пространством.

В еще одном дополнительном варианте упомянутый привод спускного клапана расположен внутри упомянутого коллектора.

В другом дополнительном варианте упомянутый коллектор содержит регулятор давления, имеющий средство для впуска окружающего воздуха в водный поток при его проходе через упомянутый регулятор давления к упомянутому резервуару для воды.

В следующем дополнительном варианте упомянутый регулятор давления содержит два плавающих обратных запорных клапана, предотвращающих обратный ток воды от упомянутого резервуара для воды через упомянутый регулятор давления.

В следующем дополнительном варианте упомянутый привод спускного клапана содержит кольцевое отверстие с расположенным в нем игольчатым клапаном, регулирующим поток воды в верхнюю камеру упомянутого цилиндра.

В следующем дополнительном варианте упомянутый резервуар для воды содержит два разнесенных колпака размещения сжатого воздуха отдельно от упомянутого цилиндра спускного клапана.

В еще одном дополнительном варианте туалет по изобретению содержит трубу сброса давления, расположенную внутри упомянутого резервуара для воды и соединенную с упомянутым приводом спускного клапана и с окружающей атмосферой с противоположной клапану с упомянутым поршнем стороны выпускного отверстия упомянутого резервуара для воды.

В еще одном дополнительном варианте упомянутый игольчатый клапан установлен с возможностью очистки упомянутого кольцевого отверстия при его возвратно-поступательно перемещении в нем.

В другом варианте конструктивного выполнения изобретения представлена система смыва водой под давлением туалета по изобретению, включающая в себя бачок для дезинфицирующего средства, трубопровод для подачи воды от упомянутого резервуара для воды к упомянутому бачку, трубопровод для подачи дезинфицирующего средства от упомянутого бачка к упомянутому резервуару для воды и средство для регулирования количества дезинфицирующего средства, вводимого в упомянутый резервуар для воды при каждом смыве.

В дополнительном варианте упомянутый трубопровод для подачи воды присоединен к приводу спускного клапана на упомянутом резервуаре для воды.

В еще одном дополнительном варианте упомянутый трубопровод для подачи воды присоединен к упомянутому резервуару для воды ниже уровня седла клапана.

В другом варианте конструктивного выполнения изобретения туалет со смывом водой под давлением содержит две пространственно разделенных воздушных камеры, предотвращающих переполнение резервуара водой и расположенных над выпускным отверстием резервуара по противоположным сторонам упомянутого цилиндра спускного клапана.

В дополнительном варианте упомянутые воздушные камеры содержат перегородки, опускающиеся вниз от верхней стенки упомянутого резервуара для воды до его центральной части.

В другом варианте конструктивного выполнения изобретения система смыва туалета водой под давлением содержит клапан сброса давления, установленный на упомянутом поршне с возможностью открытия и сброса давления в атмосферу при возникновении давления выше заданного в верхней камере упомянутого цилиндра.

Фиг.1 показывает вид спереди системы смыва туалета водой под давлением в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 показывает вид сверху в направлении стрелки "2" на фиг.1.

Фиг. 3 показывает вид полностью заряженной системы смыва по линии 3-3 фиг.2.

Фиг. 4 представляет увеличенное изображение части системы внутри кольцевой линии "4" на фиг.3.

Фиг.5 представляет вид, аналогичный виду на фиг.3, при включении смыва.

Фиг. 6 представляет вид, аналогичный виду на фиг.3, когда смыв под давлением завершен, но заполнение унитаза продолжается.

Фиг.7 представляет вид, аналогичный виду на фиг.3, когда заполнение унитаза закончено, спускной клапан закрыт, и начинается заполнение резервуара для воды и повышение давления в нем.

Фиг. 8 представляет фрагменты с частичным поперечным сечением, другого варианта подвода воды к бачку с дезинфицирующим средством.

Как видно на фиг.1 и 2, система 10 смыва туалета водой под давлением, соответствующая предпочтительному конструктивному варианту настоящего изобретения, показана в функциональной связи с обычным смывным бачком 12. Главными составными частями системы 10 являются резервуар 14 для воды, внутренний узел 16 спускного клапана, коллектор 18 с средствами для подвода воздуха при необходимости в верхнюю камеру упомянутого цилиндра и соединения находящегося под давлением источника воды с упомянутым резервуаром для воды и верхней камерой упомянутого цилиндра спускного клапана, содержащими встроенный привод 22 спускного клапана, регулятор 24 давления воды, регулятор 25 впуска воздуха (средство для впуска окружающего воздуха), показанный на фиг. 3, и бачок 26 для дезинфицирующего средства.

Вода подается в систему 10 из источника, находящегося под давлением (не показан), и проходит вверх без помех через впускную трубу 27 и вакуумный клапан 28, а затем в поперечном направлении в коллектор 18. Вода под давлением свободно поступает через трубу 27 в коллектор 18, а затем после регулировки в узел 16 спускного клапана и резервуар 14 для воды так, как это описано ниже.

Размер резервуара 14 для воды определяется требованиями к мощности системы 10. В описанном предпочтительном варианте изобретения резервуар 14 для воды состоит из двух, поставленных одна на другую секций 32 и 34. Верхняя секция 32 резервуара 14 для воды имеет две направленные вниз перегородки 35 и 36, которые образуют изолированные воздушные камеры 37 и 38, по длине доходящие до уровня воды над сварным швом между секциями 32 и 34, что соответствует типичному состоянию между смывами, как будет показано ниже. Соответственно в связи с тем, что сжатый воздух в камерах 37 и 38, которым приводится в действие система 10, изолирован, подтекание в верхней части узла 16 спускного клапана не приводит к переполнению системы 10 водой.

Коллектор 18, содержащий регулятор 24 давления воды, регулятор 25 впуска воздуха и привод 22 спускного клапана, прикреплен на верхней секции 32 резервуара 14 для воды.

Как хорошо видно на фиг.4, встроенная в коллектор 18 система 25 впуска воздуха содержит штуцер 42 с наружной резьбой, на который надевается колпак 44. В колпаке 44 имеется отверстие 46, наружная часть которого служит седлом для шарового клапана 48. В нормальном состоянии клапан 48 давлением воды внутри коллектора 18 поддерживается закрытым. Однако, когда внутреннее давление в резервуаре 14 для воды падает до определенного минимума во время фазы выпуска воды в цикле смыва, например до 14 кПа (2 psi), результирующий поток воды в резервуар 14 для воды вызывает появление разности давлений воздуха на клапане 48, которая приводит к его открытию и всасыванию свежего воздуха в водный поток, автоматически восполняя воздух в резервуаре 14. Для подвода воздуха в водный поток, втекающий в резервуар 14 для воды, служит патрубок 50, проходящий вниз в резервуар в отверстие 52 в коллекторе 18. Система всасывания воздуха также выполняет функции вакуумного клапана, препятствующего движению воды из системы 10 обратно в водопроводную сеть при падении в ней давления.

Регулятор 24 давления воды, закрепленный на коллекторе 18, имеет трубчатую конфигурацию. На него надет наконечник 64. Держатель 66 шарового клапана 68, имеющий крестообразное поперечное сечение, расположен внутри наконечника 64. Если внутреннее давление в резервуаре 14 для воды ниже, чем в водопроводной сети, клапан 68 давлением в водопроводной сети прижимается к кольцевому седлу 69 трубчатой части 70 поршня 71 регулятора давления. Аналогично, второй шаровой клапан 72 закреплен во втором держателе 74, имеющем крестообразное поперечное сечение. Когда внутреннее давление в резервуаре 14 падает ниже заранее установленного предела, поршень 71 под действием пружины 76 регулятора отодвигается от наконечника 64, открывая воде путь мимо шарового клапана 68, затем мимо шарового клапана 72 далее к спускному клапану 16 и резервуару 14 для воды так, как это будет описано ниже.

В случае падения давления в водопроводной сети шаровые клапаны 68 и 72 сдвигаются влево, как показано на фигуре, прижимаясь к кольцевым седлам 78 и 79 соответственно наконечника 64 и поршня 71, предотвращая тем самым обратный ток воды из резервуара 14 в водопроводную сеть.

Коллектор 18 также содержит привод 22 спускного клапана, который включает цилиндрический корпус 80 с расположенным внутри органом управления приводом - золотником 82, который может скользить внутри гильзы 84. Частью золотника 82 является клапан 85, который обычно опирается на клапанное седло 86. Продолжением золотника 82 является игольчатый клапан 87, входящий в отверстие 88 в корпусе 80, положение которого определяет площадь кольцевого впускного отверстия, регулирующего поток воды, поступающей в спускной клапан 16.

Когда золотник 82 привода 22 спускного клапана, преодолевая сопротивление пружины 92, смещает клапан 85 с его седла 86, он открывает проход между верхней камерой "С" спускного клапана 16 через отверстие 94 к трубе 96 сброса давления, чем запускается процесс смыва, как будет описано далее. Труба 96 связана с атмосферным давлением в унитазе (не показан).

Как хорошо видно на фиг.3 и 5-7, в соответствии с особенностью настоящего изобретения узел 16 спускного клапана содержит вертикально расположенный цилиндр 100 спускного клапана, имеющий верхнюю концевую часть 102, упирающуюся в коллектор 18. Нижняя концевая часть 106 цилиндра 100 обрывается, не доходя до конической клапанной седловины 108 прохода 109 сброса воды в нижней секции 34 резервуара 14 для воды. Вытекание воды из резервуара 14 через проход 109 управляется кольцевым клапаном 110, укрепленным на штоке 114 поршня 116 спускного клапана.

Верхняя концевая часть 118 поршня 116 имеет форму стакана и вытянута вверх так, что от нее до верхней концевой части 102 цилиндра 100 спускного клапана остается вполне определенное расстояние, например 10,2 мм (0,4 дюйма), в результате чего вертикальное перемещение поршня 116 ограничено 10,2 мм (0,4 дюймами).

На поршень 116 спускного клапана надето эластомерное поршневое кольцо 130, которое обеспечивает герметизацию относительно цилиндра 100, разделяя тем самым цилиндр 100 на верхнюю камеру 132 и главную камеру 134 резервуара 14. Поршень 116 имеет расположенный по центру клапан 136 сброса давления, который в нормальном положении закрывает отверстие 138 в поршне. В случае возникновения чрезмерного давления в верхней камере 132 клапан 136 открывается, преодолевая усилие пружины 139, и сбрасывает давление в верхней камере 132. Этот небольшой сброс давления в верхней камере 132, например, при давлении 310 кПа (45 psi) создает разность давлений между верхней камерой 132 и главной камерой 134 резервуара 14. В результате поршень 116 спускного клапана начинает подниматься, что приводит к снижению давления в главной камере 134 резервуара 14 для воды. Первоначально возникают колебания, когда повторно создается разность давлений, которые постепенно выравниваются в обеих камерах, не давая давлению в главной камере 134 резервуара 14 превысить установленный предел, например 552 кПа (80 psi).

В соответствии с другой особенностью изобретения, дезинфицирующее средство автоматически впрыскивается в унитаз (не показан), когда система 10 смыва водой под давлением приводится в действие. Однако дезинфицирующее средство не находится в резервуаре 14 для воды в период между смывами, благодаря чему предотвращается воздействие на резервуар и герметизирующие уплотнения химического дезинфицирующего средства. Бачок 26 для дезинфицирующего средства, содержащий, например, растворимые в воде таблетки 150 дезинфицирующего средства, соединен с ручным приводом 22 на коллекторе 18 с помощью трубки 152 впуска воды. Один из концов 153 трубки 152 впуска воды соединен со штуцером 154 на приводе 22, через который осуществляется связь с клапаном 85 на золотнике 82 привода. Размер отверстия в штуцере 154 в сочетании с промежутком времени, в течение которого штуцер находится под давлением воды, определяет количество воды, проходящей через трубку 152 в бачок 26 для дезинфицирующего средства, как это будет описано ниже. Противоположный конец 156 трубки 152 впуска воды соединен с бачком 26. Трубка 158 выпуска дезинфицирующего средства одним концом 160 присоединена к колпаку 44 системы 25 впуска воздуха над расположенным внутри шаровым клапаном 48. Противоположный конец 162 трубки 158 спускается в бачок 26 на определенную глубину, как будет описано далее.

Перед смывом системы 10, как это хорошо видно на фиг.3, дезинфицирующее средство находится в бачке 26 как раз под нижним концом 162 трубы 158 выпуска дезинфицирующего средства. Как это хорошо видно на фиг.5, при пуске системы 10, благодаря смещению влево золотника 82 ручного привода 22 открывается проход для воды из камеры "С" в спускном клапане 16 мимо клапана 85 к штуцеру 154, а затем через трубку 152 впуска воды в бачок 26 для дезинфицирующего средства. Размер штуцера 154 в сочетании с продолжительностью выпуска воды при смыве определяет количество воды, направляемой через трубку 152 в бачок 26 под давлением, создаваемым при выпуске воды из главной камеры 134 в унитаз туалета. Продолжительность выпуска воды из главной камеры 134 управляет количеством воды, отводимой через штуцер 154. Объем воды, втекающей в бачок 26, рассчитан таким образом, чтобы поднять уровень дезинфицирующего средства в нем на определенную высоту над нижним концом 162 трубки 158 выпуска дезинфицирующего средства. В нормальном состоянии поток из бачка 26 задерживается шаровым клапаном 48 системы 25 выпуска воздуха, который удерживается в закрытом состоянии внутренним давлением в коллекторе 18 и резервуаре 14 для воды.

Когда процесс смыва достигает стадии, представленной на фиг.6, значительная часть воды из резервуара 14 для воды вытеснена, и давление в резервуаре 14 понижено настолько, что из-за возникшей на шаровом клапане 48 разности давлений благодаря эффекту Вентури, обусловленному потоком воды мимо патрубка 50, проходящего в отверстие 52 резервуара 14, открывается клапан 48. Когда открывается клапан 48, возникает поток дезинфицирующего средства из бачка 26 через систему 25 впуска воздуха в резервуар 14 для воды. После того, как уровень дезинфицирующего средства в бачке 26 упадет ниже уровня концевой части 162 трубки 158, поток дезинфицирующего средства прекращается и через трубку 158 в систему 25 впуска воздуха и затем в резервуар 14 всасывается, как и необходимо, новая порция воздуха.

Как показано на фиг.7, начинается заполнение резервуара, и клапан 48 системы 25 впуска воздуха закрыт внутренним давлением внутри коллектора 18. Из вышесказанного должно быть понятно, что вода, находящаяся в резервуаре 14 для воды, свободна от дезинфицирующего средства, так как кольцевой клапан 110 смыва не запирает выход из резервуара 14 в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы дезинфицирующее средство, попавшее в резервуар 14 для воды, освободило резервуар 14 и достигло унитаза. Этим обеспечивается защита уплотнений и других частей системы 10 смыва водой под давлением от повреждения.

На фиг.3 система 10 показана в состоянии готовности, когда резервуар 14 для воды полностью заполнен воздухом и водой под давлением, например 152 кПа (22 psi). Конкретно зоны (А), (В), (С) и (Е) находятся под давлением 152 кПа (22 psi). Зоны (D), (F) и (G) находятся при атмосферном давлении.

Фиг. 5 показывает состояние системы в начале процесса смыва. Процесс начинается после нажатия на золотник 82 привода 22 спускного клапана, когда находящаяся под давлением в зоне "С" вода устремляется через привод 22 в зону "D", затем в зону "F", а также через трубку 152 впуска воды в бачок 26, поднимая там уровень. Установившаяся между зонами "Е" и "С" разность давлений заставляет подняться поршень 116 узла 16 спускного клапана, открывая для воды в зоне "Е" путь для выхода через проход 109 сброса воды в унитаз в зоне "F". Следует отметить, что поршень 116 узла 16 спускного клапана поднимается, например, 10,2 мм (на 0,4 дюйма), позволяя выйти из зоны "С" только определенному количеству воды. Это количество воды равно объему воды, которая может выйти через привод 22 спускного клапана за 1/4 с. В результате после каждого смыва это же количество воды необходимо, чтобы вновь заполнить зону "С" и закрыть клапан 110, даже если золотник 82 привода 22 спускного клапана нажат дольше, чем на 1/4 с.

По мере того, как развивается процесс смыва, давление в зоне "Е" начинает понижаться, регулятор 24 начинает открываться и возникает поток через зону "А" в зоны "В" и "С", причем поток через зоны "А" и "В" достигает максимального значения, когда давление внутри резервуара "Е" равно нулю.

На фиг.6 представлено состояние системы, когда смыв под давлением практически завершен, но вода и дезинфицирующее средство продолжают стекать через резервуар 14 в унитаз для его заполнения. В этом состоянии вода втекает в зоны "А", "В" и "С", но дезинфицирующее средство проходит только в зоны "В" и "Е", а затем в зону "F". После того, как определенное количество дезинфицирующего средства прошло через зону "В", в зону "В", а затем в резервуар 14 для воды, всасывается воздух через систему 25 впуска воздуха. До тех пор, пока поток воды в зоне "С" прижимает поршень 116 спускного клапана и кольцевой клапан 110 смыва к его седлу 108, поток воды в зоне "Е" будет уходить в зону "F" для заполнения унитаза (не показан).

На фиг.7 представлено состояние системы, когда заполнение унитаза закончено, клапан 110 смыва закрыт и начинается заполнение резервуара 14 для воды и повышение в нем давления. В этом состоянии весь поток через зону "А" направляется сквозь зону "В" в зону "Е" резервуара 14. Следует заметить, что когда поршень 116 узла 16 спускного клапана находится в закрытом состоянии и зона "С" полна воды, система 25 впуска воздуха закрывается благодаря нарастанию давления в зонах "А", "В", "С" и "Е".

В соответствии с фиг.8 модифицированная система подвода воды в бачок 26 с дезинфицирующим средством содержит трубку 252 впуска воды, один конец 254 которой соединен со штуцером 256, который связан с зоной "Е" выпуска воды. Размер отверстия в штуцере 256 в сочетании с продолжительностью смыва определяет количество воды, протекающей через трубку 252 в бачок 26 с дезинфицирующим средством. Другой конец 258 трубки 252 впуска воды подводится к бачку 26. Выпуск дезинфицирующего средства из бачка 26 через трубку 158 происходит, как было описано.

Следует отметить, что туалет со смывом водой под давлением в соответствии с настоящим изобретением полностью работоспособен и без описанного здесь бачка 26 для дезинфицирующего средства. Из приведенного выше описания должно быть ясно, что система 10 смыва туалета по настоящему изобретению обладает рядом особенностей. В частности, система 10 обеспечивает бесшумный выброс воды, поскольку поршень 116 спускного клапана открывается моментально, но двигается вверх относительно медленно, с тем, чтобы постепенно заполнять водой проход 109 сброса воды. Такое относительно медленное открывание регулируется размерами прохода для воды либо из зоны "С", либо в зону "D". Также следует отметить, что размеры отверстия 88 игольчатого клапана в сочетании с размерами игольчатого клапана 87 регулируют расход вновь поступающей воды в верхнюю камеру "С" спускного клапана 16. В рассматриваемом варианте конструктивного выполнения изобретения площадь кольцевого отверстия составляет 0,50322 мм² (0,00078 кв. дюйма). Возможность засорения кольцевого отверстия частицами, находящимися в водопроводной воде, сведена к минимуму, так как игольчатый клапан 87 при нажатии очищает отверстие 88 от любых посторонних материалов.

Объем воды для заполнения унитаза может регулироваться изменением диаметра либо отверстия 52, либо отверстия 88 в сочетании соответственно с диаметром патрубка 50 или игольчатого клапана 87, чем изменяется соотношение объемов воды, поступающей соответственно в зоны "В" и "С", и ускоряется или замедляется движение поршня 116 и запирание узла 16 спускного клапана после смыва, и/или меняется количество воды для заполнения унитаза, проходящей через резервуар 14 в унитаз (не показан). В результате система 10 может быть точно подогнана под различные конфигурации унитаза для достижения наилучших показателей функционирования и экономии воды. Объем воды для заполнения унитаза также может меняться посредством изменения количества воды, выпускаемой из верхней камеры "С" узла 16 спускного клапана. Например, если величину вертикального перемещения увеличить от 10,2 до 20,3 мм ( от 0,4 до 0,8 дюйма), интервал времени, когда спускной клапан открыт, увеличится более, чем вдвое, так как в верхнюю камеру "С" должно поступить больше воды для того, чтобы прижать поршень 116 к его опорной поверхности. При этом также возрастает общий объем смываемой воды.

Свободно плавающие шаровые клапана 68 и 72 в регуляторе 24 давления действуют как внутренние обратные запорные клапана. При обратном соотношении давлений, когда давление в резервуаре 14 выше, чем в водопроводной сети, шаровые клапаны сдвигаются соответственно к седлам 78 и 79, перекрывая обратный поток.

Еще одной отличительной особенностью системы 10 смыва туалета с водой под давлением в соответствии с настоящим изобретением является то, что система потребляет меньше воды при более высоких давлениях в водопроводной сети (то есть, от 345 до 552 кПа (от 50 до 80 psi)), чем при низких давлениях (то есть, при 138 кПа (20 psi). Другими словами, относительно высокое давление в водопроводной сети заставляет поршень 116 клапана смыва закрываться относительно быстро после выхода воды из резервуара. Кроме того, система 10 характеризуется минимальной разницей в потреблении воды при изменении давления, например, от 138 до 552 кПа (от 20 до 80 psi).

Несмотря на то, что выше приведен предпочтительный вариант осуществления изобретения, следует иметь в виду, что изобретение допускает изменения без отступления от его сущности и в рамках притязаний, определенных приложенной формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Туалет со смывом под давлением, содержащий резервуар для воды, снабженный кольцевым седлом клапана, расположенным в нижней части резервуара и образованным выпускным отверстием резервуара, спускной клапан, снабженный цилиндром, вертикально расположенным над выпускным отверстием в упомянутом резервуаре и имеющим поршень, установленный с возможностью перемещения вдоль оси упомянутого цилиндра под действием разности давлений воды с противоположных сторон упомянутого поршня, и коллектор, установленный на упомянутом резервуаре, при этом спускной клапан через упомянутый поршень установлен на седле клапана упомянутого резервуара для воды и расположен закрывающим выпускное отверстие резервуара, отличающийся тем, что поршень образует верхнюю камеру цилиндра, а коллектор содержит средства подвода воздуха в верхнюю камеру упомянутого цилиндра и соединения находящегося под давлением источника воды с упомянутым резервуаром для воды и верхней камерой упомянутого цилиндра спускного клапана.

2. Туалет по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые средства содержат привод спускного клапана и его поршня для перемещения упомянутого поршня с клапаном при понижении давления воды в положение открытия выпускного отверстия резервуара и соединения верхней камеры упомянутого цилиндра спускного клапана с окружающим пространством.

3. Туалет по п. 2, отличающийся тем, что упомянутый привод спускного клапана расположен внутри упомянутого коллектора.

4. Туалет по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый коллектор содержит регулятор давления, имеющий средство для впуска окружающего воздуха в водный поток при его проходе через упомянутый регулятор давления к упомянутому резервуару для воды.

5. Туалет по п. 4, отличающийся тем, что упомянутый регулятор давления содержит два плавающих обратных запорных клапана, установленных с возможностью предотвращения обратного тока воды от упомянутого резервуара для воды через упомянутый регулятор давления.

6. Туалет по п. 2, отличающийся тем, что упомянутый привод спускного клапана содержит кольцевое отверстие с расположенным в нем игольчатым клапаном, установленным с возможностью регулирования потока воды в верхнюю камеру упомянутого цилиндра.

7. Туалет по п. 1, отличающийся тем, что упомянутый резервуар для воды содержит два разнесенных колпака размещения сжатого воздуха отдельно от упомянутого цилиндра спускного клапана.

8. Туалет по п. 1, отличающийся тем, что он содержит трубу сброса давления, расположенную внутри упомянутого резервуара для воды и соединенную с упомянутым приводом спускного клапана и с окружающей атмосферой с противоположной клапану с упомянутым поршнем стороны выпускного отверстия упомянутого резервуара для воды.

9. Туалет по п. 6. отличающийся тем, что упомянутый игольчатый клапан установлен с возможностью очистки упомянутого кольцевого отверстия при его возвратно-поступательном перемещении в нем.

10. Система смыва водой под давлением туалета по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что она включает в себя бачок для дезинфицирующего средства, трубопровод для подачи воды от упомянутого резервуара для воды к упомянутому бачку, трубопровод для подачи дезинфицирующего средства от упомянутого бачка к упомянутому резервуару для воды и средство для регулирования количества дезинфицирующего средства, вводимого в упомянутый резервуар для воды при каждом смыве.

11. Система по п. 10, отличающаяся тем, что упомянутый трубопровод для подачи воды присоединен к приводу спускного клапана на упомянутом резервуаре для воды.

12. Система по п. 10, отличающаяся тем, что упомянутый трубопровод для подачи воды присоединен к упомянутому резервуару для воды ниже уровня седла клапана.

13. Туалет со смывом водой под давлением, содержащий резервуар для воды, снабженный кольцевым седлом клапана, расположенным в нижней части резервуара и образованным выпускным отверстием воды из резервуара, спускной клапан, содержащий цилиндр, вертикально расположенный над упомянутым седлом клапана, отличающийся тем, что он содержит две пространственно разделенные воздушные камеры предотвращения переполнения резервуара водой, расположенные над выпускным отверстием резервуара по противоположным сторонам упомянутого цилиндра спускного клапана.

14. Туалет по п. 13, отличающийся тем, что упомянутые воздушные камеры содержат перегородки, выполненные опускающимися вниз от верхней стенки упомянутого резервуара для воды до его центральной части.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8