概要: 1880年,托馬斯·克拉伯利用豐富、廉價(jià)的水所具有的良好的流動(dòng)性、沖擊性和清潔性能,發(fā)明了人類現(xiàn)代史上的第一個(gè)用于沖便的抽水馬桶。在創(chuàng)造了現(xiàn)代沖便文明和現(xiàn)代城市便物管網(wǎng)化管理的同時(shí),開創(chuàng)了一個(gè)與現(xiàn)代化城市共存了120多年的陶瓷馬桶產(chǎn)業(yè),以及與馬桶相關(guān)的給排水配件產(chǎn)業(yè)。陶瓷馬桶產(chǎn)業(yè)為約占當(dāng)今世界千分之一的人口提供了生存與發(fā)展的空間。
(三)給水機(jī)構(gòu)及其密封
坐便器水箱的給水機(jī)構(gòu)也被稱作進(jìn)水閥,是負(fù)責(zé)自動(dòng)向水箱中供給沖便用水的專門閥門。因?yàn)殚y門的進(jìn)水通徑多在φ6mm左右,所以除了質(zhì)量因素之外,很少會(huì)出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。近年來,人們?cè)趥鹘y(tǒng)的浮球式進(jìn)水閥的改造方面取得了較為理想的效果。不僅使其增加了防虹吸和低噪音功能,并研制出了阻尼式、可調(diào)式以及自動(dòng)控制式等多種形式的進(jìn)水機(jī)構(gòu),在密封性能和使用壽命方面,均達(dá)到了空前的可靠與耐用的水平。
(四)排水機(jī)構(gòu)及其密封
排水機(jī)構(gòu)通常被稱作排水閥。是控制馬桶水箱水的排放的關(guān)鍵機(jī)構(gòu),也是決定馬桶是否漏水的關(guān)鍵所在。所謂馬桶漏水問題,基本上都是因?yàn)榕潘y門密封不嚴(yán)所造成的。所以我們應(yīng)當(dāng)把研究探索節(jié)水馬桶的重點(diǎn),放到馬桶水箱的排水機(jī)構(gòu)上,以便在對(duì)其產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)之上,采取效的技術(shù)對(duì)策,從根源上徹底地消滅馬桶漏水現(xiàn)象。否則是不可能創(chuàng)造出名符其實(shí)的節(jié)水馬桶的。
三、“克拉伯排水模式”病源
采用排水閥控制馬桶水箱排水的方法是托馬斯,克拉伯發(fā)明的,延用至今,毫無改變,已經(jīng)成為馬桶排水的唯一模式,所以我把這種模式叫做“克
拉伯排水模式”。這種排水模式自出生以來,就在著嚴(yán)重的先天病源,這就是我們一直不能根治的排水閥漏水問題。數(shù)十年以來,人類研究發(fā)明出了許多不同形式的水箱排水閥門,雖然使閥門的密封性能和使用壽命以及功能方面有所改進(jìn)和提高,但始終沒能取得實(shí)質(zhì)性的突破和進(jìn)展。其原因在于排水閥門受著制造加工精度、機(jī)械磨損、材料氧化與腐蝕、材料變形等許多方面無法擺脫的因素的限制。所以漏水是絕對(duì)的,而不漏水只能是相對(duì)的而已。例如,當(dāng)今仍被采用的翻板平面密封式排水閥,因?yàn)橹荒芤揽克膲毫拖鹉z板的平面精度之間的嚴(yán)密配合實(shí)現(xiàn)密封,所以必然存在以下幾個(gè)方面的問題。
1、平面密封的加工精度,特別是較大面積的平面密封的加工精度的難度大,其成功率相應(yīng)低。
2、橡膠板在頻繁的卷曲運(yùn)動(dòng)條件下,會(huì)很快的產(chǎn)生不規(guī)則變形現(xiàn)象。當(dāng)有限的水的壓力無法克服其變形時(shí),變形點(diǎn)便開始漏水。
3、由于翻板閥門啟閉運(yùn)動(dòng)不可能得到精密的控制,所以翻板的運(yùn)動(dòng)軌跡和翻板平面與閥坐的密封點(diǎn),也必然是多變不定的,因此造成了膠板平面不規(guī)則的受力和磨損現(xiàn)象,從而加速了閥門的材料變形。
雖然有人對(duì)平面密封式排水閥做了某些形式和功能上的改進(jìn),但都無法改變平面密封形式排水閥所存在的缺點(diǎn),其正常使用的可靠密封壽命僅能保持2到3年左右。
所以人們又發(fā)明創(chuàng)造出膨脹密封式排水閥門——延時(shí)自閉,無級(jí)調(diào)量兩用沖洗閥。這種閥門采用圓筒軌道控制筒內(nèi)的錐體閥塞的上下運(yùn)動(dòng)軌跡,同時(shí)采用了圓套形彈性密封閥坐,利用閥門排水時(shí)所產(chǎn)生的泄流引力和水的壓力,使錐體閥塞在圓筒軌道內(nèi)迅速墜落插入彈性密封套內(nèi),從而使彈性密封套發(fā)生膨脹并緊緊地包住錐體閥塞,實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的密封。其正常使用的可靠密封壽命達(dá)到10年左右。這對(duì)百年不變的平面密封式排水閥而言,不能不說是一個(gè)進(jìn)步。但是它仍然存在著排水閥所共有的病源,所以不能,也不應(yīng)該成為最理想的馬桶排水機(jī)構(gòu)。但由于人類目前所掌握的知識(shí)和技術(shù)所限,我們只能給馬桶排水閥作出這樣一個(gè)定義——無閥不漏。如果我們硬是堅(jiān)持以閥治漏的做法,也就永遠(yuǎn)不會(huì)走出克拉伯排水模式給我們?cè)O(shè)置的誤區(qū)。
四、從無閥不漏到無閥排水
因?yàn)椴桓视隈R桶漏水之長痛,本人經(jīng)過兩年多的反復(fù)碰壁,最終研制成功了滾筒式排水機(jī)構(gòu)的滾筒便器,突破了克拉伯排水模式的誤區(qū)。
現(xiàn)將滾筒式排水機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu),工作原理以及功能與特點(diǎn),做一簡單介紹。
(一)基本結(jié)構(gòu)與工作原理
滾筒式排水機(jī)構(gòu),主要是由設(shè)在水箱殼體內(nèi)的一個(gè)用作儲(chǔ)水和排水,并且可以轉(zhuǎn)動(dòng)的水桶、以及進(jìn)水閥和控制水桶轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪控制機(jī)構(gòu)組合而成。水桶中始終儲(chǔ)存著由進(jìn)水閥輸給的一定的水量,當(dāng)操作齒輪控制開關(guān)時(shí),水桶即可按照操作開關(guān)的運(yùn)動(dòng)方向做正向或反向運(yùn)動(dòng),同時(shí),分別向水箱內(nèi)排放不等量的水進(jìn)行沖便。
(二)功能與特點(diǎn)
1、由于滾筒便器采用桶式封存方法,無泄漏點(diǎn),所以永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生排水閥漏水現(xiàn)象。
2、滾筒具有雙向轉(zhuǎn)動(dòng)分別排水功能,可根據(jù)沖洗大便和小便的不同需要,將滾桶的排水量分別定為6升、3升兩檔,當(dāng)然也可以根據(jù)實(shí)際條件定為4升、3升兩檔。
3、由于滾筒排水是由上方一次性向下傾瀉,所以具有落差加壓功能,使水的流速與勢能增大,再因?yàn)樗渑潘诓皇芘潘y口徑限制,其排水口徑可從原來φ50mm加大到來φ100mm以上,因此滾筒式排水機(jī)構(gòu)排水迅猛、沖力集中,沖洗效果大大的優(yōu)于排水閥。
4、采用齒輪傳動(dòng),不僅能保證整個(gè)排水機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)勻速、平穩(wěn)、操作輕松、靈便,并且能夠準(zhǔn)確的控制排水量。
5、從各個(gè)零部件到整個(gè)組合機(jī)構(gòu)堅(jiān)固耐用,其使用壽命是閥門排水機(jī)構(gòu)所不能及的。
6、結(jié)構(gòu)合理、工藝簡單、成本低廉,有利于向全社會(huì)推廣應(yīng)用。
總而言之,滾筒式排水機(jī)構(gòu),不僅從根本上改變了閥門式排水機(jī)構(gòu)的排水與沖水方法,并且從根本上消滅了排水閥必然會(huì)出現(xiàn)的漏水何題,因此也就具備了創(chuàng)造真正的節(jié)水環(huán)保型馬桶的全部條件。
當(dāng)然,滾筒式排水系統(tǒng)與滾筒便器,不一定是人類社會(huì)對(duì)便物處理方式的最終選擇,但是,不論從馬桶的節(jié)水性能還是馬桶防漏技術(shù)的時(shí)代性更換與發(fā)展而言,滾筒式排水系統(tǒng)及滾筒便器,在未廢除抽水馬桶之前,都將會(huì)以其獨(dú)有的功能和特性獨(dú)成體系,在節(jié)水與浪費(fèi)水的先進(jìn)技術(shù)與落后技術(shù)的斗爭中長期存在,與其它節(jié)水器具一道為節(jié)約地上有限的淡水資源發(fā)揮其作用。
五、關(guān)鍵之外的關(guān)鍵問題
馬桶節(jié)水與否,不僅僅是一個(gè)技術(shù)方面的問題。因?yàn)樵谘兄坪屯菩泄?jié)水環(huán)保型馬桶的全部過程中,都存在一個(gè)人抓、人管的更為重要的關(guān)鍵問題。如果沒有人抓,就很難形成良好的馬桶節(jié)水精神氛圍和良好的節(jié)水馬桶市場氛圍,發(fā)明家和企業(yè)家就很難會(huì)以極大的熱忱投人足夠的精力和物力,去發(fā)展節(jié)水型馬桶產(chǎn)業(yè)。如果沒有人對(duì)節(jié)水型馬桶的生產(chǎn)、銷售和推廣進(jìn)行嚴(yán)格有效的管理、也就無法保證節(jié)水型馬桶的順利推廣和普及。
淡水是人類無法拒絕的特殊商品,馬桶是這一特殊商品的最大消耗者之一。不論人們對(duì)馬桶節(jié)水的主觀意識(shí)如何,都無法改變這樣一個(gè)事實(shí)——向節(jié)水環(huán)保型產(chǎn)業(yè)發(fā)展,是馬桶的唯一選擇。節(jié)水事業(yè)必將成為含金量最高的偉大事業(yè)。