專利名稱：活塞式?jīng)_洗閥的雙旁路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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?jīng)_洗閥。更具體地說，本發(fā)明涉及具有多個(gè)旁通孔的沖洗閥。
背景技術(shù)：
具有旁通孔的活塞式?jīng)_洗閥眾所周知，如美國(guó)專利No.4261545中所示的沖洗閥所舉例說明的，上述活塞式?jīng)_洗閥包括在本文中作為參考。隔膜式?jīng)_洗閥也具有若干旁通孔，如美國(guó)專利No.6616119中所示的沖洗閥所舉例說明的，上述隔膜式?jīng)_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(yù)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(jìn)入活塞組件上方的壓力室，且閥將不像預(yù)定的那樣閉合。與此有關(guān)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(gè)缺點(diǎn)是過濾器可以讓不規(guī)則形狀的顆粒物通過，這種情況以后會(huì)堵塞下游的孔。另一個(gè)缺點(diǎn)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(dāng)過濾器變得堵塞時(shí)，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(gè)缺點(diǎn)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(duì)準(zhǔn)行進(jìn)更大的距離。更大的水行進(jìn)距離要求有更大的壓力對(duì)活塞起作用，并且往往會(huì)增加沖洗體積，上述兩種情況增加了操作費(fèi)用。這種對(duì)角取向的依賴關(guān)系不能通過設(shè)置過濾器來補(bǔ)救。
正像下面更詳細(xì)描述的，本發(fā)明提供一種與沖洗閥組件一起使用的改進(jìn)的活塞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供具有多個(gè)旁通孔的活塞，所述多個(gè)旁通孔繞活塞的周邊相互間隔開。在一個(gè)實(shí)施例中，提供兩個(gè)相同的彼此完全 間隔開的旁通孔。
設(shè)置至少第二旁通孔減少與單一旁通孔有關(guān)的堵塞危險(xiǎn)，并且按照本發(fā)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?yàn)榭偸怯信酝拙嚯x入口連接部分不大于90°。這簡(jiǎn)化了閥的裝配，因?yàn)榛钊槐匾匀魏翁囟ǖ膶?duì)準(zhǔn)方式安裝。另外，上面壓力室更加始終如一地通風(fēng)，并減少了閥中夾具感生的背壓的影響，這樣能更準(zhǔn)確的沖洗。此外，減少了從過濾器到旁通孔的水行進(jìn)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(jìn)距離還更好地使包圍活塞外表面的槽能控制進(jìn)入旁通孔的流動(dòng)。
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(jié)合到現(xiàn)有的沖洗閥組件中。尤其是，使用帶兩個(gè)旁通孔的活塞供沖洗閥組件用，以便用現(xiàn)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(yōu)選的方案，亦即提供更短的安全閥，因?yàn)樗ＷC尤其是在低壓下可重復(fù)的性能。
如果希望進(jìn)一步的防堵塞性能，則按照本發(fā)明所述的活塞可以裝備有與其中一個(gè)或所有旁通孔有關(guān)的過濾器。


圖1是穿過示出本發(fā)明的活塞設(shè)計(jì)的沖洗閥的垂直剖視圖。
圖2是活塞的放大的側(cè)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(shí)施例方式
本發(fā)明的活塞按常規(guī)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(shè)計(jì)成控制通過沖洗閥的水的流動(dòng)，以便提供每次沖洗操作用的特定水量，同時(shí)即使水壓在美國(guó)通常找到的水壓范圍的低限時(shí)，水也以高速率通過沖洗閥。盡管本發(fā)明說明每次沖洗所希望的水體積是1.6加侖或6升，但應(yīng)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(nèi)壁上形成。閥由一操縱手柄22啟動(dòng)，所述手柄22通過聯(lián)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(nèi)部。柱塞26由襯套28導(dǎo)向和支承，并通過彈簧30復(fù)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(dòng)手柄22。閥同等地可適用于例如通過螺線管的自動(dòng)操作。
活塞組件一般用標(biāo)號(hào)34表示，活塞組件34適合于在閥體10內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。閥組件34包括一空心的、一般是圓筒形的活塞36?；钊?6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(qū)39，同時(shí)活塞座區(qū)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(dòng)。
圖1的活塞36有一對(duì)旁通孔40，所述旁通孔40示出具有任選的過濾環(huán)43，所述過濾環(huán)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(yōu)選的是彼此完全相反，并將沖洗閥的入口側(cè)與活塞的內(nèi)室42連接起來。在優(yōu)選實(shí)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(nèi)，同時(shí)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(nèi)室42有一環(huán)形突塊44，所述環(huán)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(nèi)室42與沖洗閥的外側(cè)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(huán)狀物49，所述環(huán)狀物49將密封件46接合在活塞的環(huán)形突塊上。操縱桿52可在安全閥50的中央空心部分中滑動(dòng)，并延伸到鄰近柱塞26的一點(diǎn)。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(nèi)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(dòng)件58，彈簧54壓緊上述制動(dòng)件58。制動(dòng)件有若干孔60，所述孔60提供活塞內(nèi)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(dòng)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(yōu)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(qū)72，所述錐形活塞區(qū)72可以有一大約10°的錐度，當(dāng)所述錐形活塞區(qū)72處于遠(yuǎn)離閥座20的升起位置時(shí)，上述錐形活塞區(qū)的錐度對(duì)在活塞的周圍提供通暢的流動(dòng)路徑是有效的。直接鄰近傾斜區(qū)72的是活塞座區(qū)39，當(dāng)閥處于閉合位置時(shí)，上述活塞座區(qū)39將在閥座20上閉合。直接在活塞座區(qū)39下游的是環(huán)74，所述環(huán)74有一外徑小于鄰近閥座20的閥出口的直徑，因此，當(dāng)活塞閉合時(shí)，環(huán)74將在閥座的內(nèi)部。環(huán)74起節(jié)流機(jī)構(gòu)的作用，其中節(jié)流機(jī)構(gòu)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(jié)流環(huán)74的是活塞部分38，活塞部分38有多個(gè)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(nèi)部，因此不限制流動(dòng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，為使活塞穩(wěn)定性和導(dǎo)引狀態(tài)最佳而設(shè)置了5個(gè)肋條，同時(shí)當(dāng)活塞處于閥打開位置時(shí)，不會(huì)不利地妨礙水流通過活塞。在每個(gè)軸向上延伸的肋條的下端處，有一倒角區(qū)78，所述倒角區(qū)78有利于把活塞裝配在沖洗閥組件內(nèi)。
每個(gè)在圓周上一般是均勻間隔開的肋條76之間的區(qū)域通過側(cè)緣80閉合。如附圖所示，側(cè)緣80有一半徑稍小于肋條76的外表面。側(cè)緣的作用是閉合各肋條之間的區(qū)域，以便提供對(duì)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(cè)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(dòng)路徑。通過防止水流入水通道48中，側(cè)緣還幫助防止任何背壓，所述背壓可能會(huì)延緩安全閥的封閉。
側(cè)緣區(qū)80終止于不到每個(gè)肋條76的下游端。這有助于防止在活塞的下游產(chǎn)生背壓，這樣也延緩了活塞的封閉?；钊３衷陂_口位置中越長(zhǎng)，則穿過沖洗閥的水流就越大。側(cè)緣的終止不到各肋條的軸向下游端減少了可能會(huì)延緩活塞封閉的背壓，并且側(cè)緣的存在減少了可能會(huì)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(fā)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(zhǔn)確的沖洗。
除了減少背壓的影響之外，具有多個(gè)孔的活塞具有另一些好處。例如，在圖1的角取向上，一個(gè)旁通孔40直接與入口連接部分12對(duì)準(zhǔn)，而另一個(gè)旁通孔40遠(yuǎn)離入口連接部分180°。這種取向使水行進(jìn)距離減至最小，因?yàn)閺娜肟谶B接部分12出來的水可以穿過最近的孔40進(jìn)入內(nèi)室42，而不必行進(jìn)到活塞34的相對(duì)側(cè)。結(jié)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(gè)孔遠(yuǎn)離入口連接部分180°設(shè)置的活塞造成水行進(jìn)距離的增加，同時(shí)需要較高的水壓來閉合閥，并導(dǎo)致較大的沖洗體積。即使活塞34旋轉(zhuǎn)偏離圖1的取向，也可以看出，至少一個(gè)孔40遠(yuǎn)離入口連接部分12不大于90°。本發(fā)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(jī)構(gòu)中任何部件的情況下每次沖洗都用較少的體積。另外，本發(fā)明可以在比具有標(biāo)準(zhǔn)旁通配置的活塞低的壓力下起作用。
應(yīng)該理解，上面說明的本發(fā)明的實(shí)施例是本發(fā)明原理的某些應(yīng)用的例證。在不脫離本發(fā)明的實(shí)際精神和范圍的情況下，該領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行許多修改，其中包括本文單獨(dú)公開或陳述的那些若干特點(diǎn)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(guī)律的或不同的角度圍繞活塞間隔開?；蛘?，除了附圖所示的活塞式?jīng)_洗閥之外，多孔構(gòu)造可以適合于與隔膜式?jīng)_洗閥一起使用。由于這些原因，本發(fā)明的范圍不限于上述說明，而是如下面權(quán)利要求書中所述。
權(quán)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(dòng)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(dòng)，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(gè)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(dòng)到閉合位置。
2.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥組件，其中多個(gè)旁通孔為兩個(gè)旁通孔。
3.如權(quán)利要求2所述的沖洗閥組件，其中兩個(gè)旁通孔彼此完全間隔開。
4.如權(quán)利要求1所述的沖洗閥組件，其中每個(gè)旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
5.如權(quán)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(quán)利要求1所述的沖洗閥組件，還包括與至少一個(gè)旁通孔相通的過濾器。
7.如權(quán)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(dòng)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(dòng)，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(gè)旁通孔的活塞，所述多個(gè)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(dòng)到閉合位置。
9.如權(quán)利要求8所述的活塞，其中多個(gè)旁通孔為兩個(gè)旁通孔。
10.如權(quán)利要求9所述的活塞，其中兩個(gè)旁通孔彼此完全間隔開。
11.如權(quán)利要求8所述的活塞，其中每個(gè)旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
12.如權(quán)利要求8所述的活塞，其中各旁通孔彼此相同。
13.如權(quán)利要求8所述的活塞，還包括與至少一個(gè)旁通孔相通的過濾器。
14.如權(quán)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(dòng)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(dòng)，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(gè)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(dòng)到閉合位置。
16.如權(quán)利要求15所述的沖洗閥組件，其中多個(gè)旁通孔為兩個(gè)旁通孔。
17.如權(quán)利要求16所述的沖洗閥組件，其中兩個(gè)旁通孔彼此完全間隔開。
18.如權(quán)利要求15所述的沖洗閥組件，其中每個(gè)旁通孔都與相鄰的旁通孔同等地間隔開。
19.如權(quán)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(quán)利要求15所述的沖洗閥組件，還包括與至少一個(gè)旁通孔相通的過濾器。
21.如權(quán)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(dòng)到閥座上的閉合位置，以便控制穿過閥的流動(dòng)。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?；钊蚋裟ぐǘ鄠€(gè)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(dòng)到閉合位置。
文檔編號(hào)E03D1/34GK101089303SQ20071010457
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者D·J·卡羅爾, P·A·施米特 申請(qǐng)人:斯洛文閥門公司