申请/专利权人：山东联大凯威实业发展有限公司

申请日：2018-03-20

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN108487386B

主分类号：E03C1/10

分类号：E03C1/10;E03D3/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.03.19#专利申请权的转移;2018.10.19#专利申请权的转移;2018.09.28#实质审查的生效;2018.09.04#公开

摘要：本发明公开了空气隔污装置，包括上管体和下管体，上管体和下管体之间设置有弹性密封组件，下管体的侧部设置有单向进气组件，下管体的下端连接有冲水管，弹性密封组件受压时打开形成过水通道；上管体进水时，在水压的作用下打开弹性密封组件，水流经过过水通道时，水速增大带动下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气；上管体停止进水时，弹性密封组件闭合，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱，其优点在于：既可以防止细菌通过水封层感染自来水管，又能够防止水封层逆流进自来水管，实现了智能马桶的健康使用。

主权项：1.空气隔污装置，其特征在于包括上管体和下管体，上管体和下管体之间设置有弹性密封组件，下管体的侧部设置有单向进气组件，下管体的下端连接有冲水管，弹性密封组件受压时打开形成过水通道，上管体的过流面积大于过水通道的过流面积；上管体进水时，在水压的作用下打开弹性密封组件，水流经过过水通道时，水速增大带动下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气；上管体停止进水时，弹性密封组件闭合，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱；所述的弹性密封组件包括上支撑杆、下支撑杆、液体密封件和第一复位弹簧，上支撑杆横向设置在上管体内，下支撑杆横向设置在下管体内，第一复位弹簧设置在下支撑杆和液体密封件之间，液体密封件上方存在水压时，液体密封件下移打开过水通道，水通过过水通道从上管体流入到下管体内；水压消除时，液体密封件在第一复位弹簧的作用下上移堵住上管体的下端部，过水通道关闭；所述的液体密封件包括上定位轴、下定位轴以及设置在中间位置的液体密封部，上支撑杆上设置有上定位孔，上定位轴套设在上定位孔内，下支撑杆上设置有下定位孔，下定位轴套设在下定位孔上，第一复位弹簧套设在下定位轴上，第一复位弹簧的一端抵靠在下支撑杆的上端面上，另一端抵靠在液体密封部的下端面；所述的单向进气组件包括进气管，进气管的内壁上设置有侧支撑件，进气管的管口处设置有密封板，密封板上设置有通气孔，侧支撑件和密封板之间设置有气体密封件，气体密封件和侧支撑件之间设置有第二复位弹簧；当下管体内的气压减小时，气体密封件向内移动，通气孔打开，气体穿过通气孔进入到下管体内；当下管体内的气压增大时，气体密封件在第二复位弹簧的作用下向外移动堵住所述的通气孔。

全文数据：空气隔污装置和智能马桶技术领域[0001]本发明涉及一种空气隔污设备，尤其是涉及空气隔污装置和智能马桶。背景技术[0002]目前随着智能家具的兴起，智能马桶逐渐普及并步入寻常百姓家。智能马桶是通过电磁阀直接采用自来水管中的自来水对马桶内的污水进行冲洗的一种装置。其进水管和冲水管直接通过电磁阀相连，冲水管直接接入到马桶的水封层底部。当需要冲洗马桶时，打开电磁阀，水管中的自来水直接通过冲水管对马桶内部进行冲洗。[0003]现有的智能马桶的缺点在于：1、当智能马桶冲洗结束后，会在智能马桶底部留有一个易滋生细菌的水封层。而智能马桶的冲水管是直接接入到马桶的水封层底部的，那么智能马桶便池水封层内部的细菌就会沿着冲水管和电磁阀进入到自来水管，造成自来水管的污染，从而对人体的健康产生危害。2、自来水管内产生负压时，冲水软管内的水封层回流进自来水管道内，进一步造成对自来水管的污染。例如：自来水停水时候，一楼与二楼共用一个自来水进水管道，在一楼打开水龙头时候，自来水管道中产生负压会把二楼与智能马桶直接相连的水封层倒吸回自来水管道中。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在冲水管和下管体内形成一段空气隔污柱来防止水封层污染自来水管，以及防止马桶内的水封层逆流至自来水管的空气隔污装置和智能马桶，本发明除了适用智能马桶之外，还适用于其他任何需要通过空气隔断解决液体和液体之间隔离问题的物件，例如:普通马桶，小便池，洗手池，地漏，饮水池等。[0005]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：空气隔污装置，包括上管体和下管体，上管体和下管体之间设置有弹性密封组件，下管体的侧部设置有单向进气组件，下管体的下端连接有冲水管，弹性密封组件受压时打开形成过水通道，上管体的过流面积大于过水通道的过流面积;上管体进水时，在水压的作用下打开弹性密封组件，水流经过过水通道时，水速增大带动下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气;上管体停止进水时，弹性密封组件闭合，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱。[0006]本发明进一步的优选方案为:所述的弹性密封组件包括上支撑杆、下支撑杆、液体密封件和第一复位弹簧，上支撑杆横向设置在上管体内，下支撑杆横向设置在下管体内，第一复位弹簧设置在下支撑杆和液体密封件之间，液体密封件上方存在水压时，液体密封件下移打开过水通道，水通过过水通道从上管体流入到下管体内；水压消除时，液体密封件在第一复位弹簧的作用下上移堵住上管体的下端部，过水通道关闭。[0007]本发明进一步的优选方案为:所述的液体密封件包括上定位轴、下定位轴以及设置在中间位置的液体密封部，上支撑杆上设置有上定位孔，上定位轴套设在上定位孔内，下支撑杆上设置有下定位孔，下定位轴套设在下定位孔上，第一复位弹賛套设在下定位轴上，第一复位弹簧的一端抵靠在下支撑杆的上端面上，另一端抵靠在液体密封部的下端面。[0008]本发明进一步的优选方案为:所述的上管体的下端部的内壁上设置有环形凸缘；液体密封件和环形凸缘相接触时，弹性密封组件闭合;液体密封件和环形凸缘分开时，液体密封件和环形凸缘之间形成所述的过水通道，弹性密封组件打开。[0009]本发明进一步的优选方案为:所述的液体密封件包括上定位板和下定位板，上定位板和下定位板之间设置有第一橡胶垫，上定位板可穿过上管体的下端部并使第一橡胶垫抵靠在上管体的下端。[0010]本发明进一步的优选方案为:所述的单向进气组件包括进气管，进气管的内壁上设置有侧支撑件，进气管的管口处设置有密封板，密封板上设置有通气孔，侧支撑件和密封板之间设置有气体密封件，气体密封件和侧支撑件之间设置有第二复位弹簧；当下管体内的气压减到数值N以下时，气体密封件向内移动，通气孔打开，气体穿过通气孔进入到下管体内；当下管体内的气压增大到N以上时，气体密封件在第二复位弹簧的作用下向外移动堵住所述的通气孔。[0011]本发明进一步的优选方案为:所述的气体密封件包括气体密封部和定位柱，侧支撑件上设置有侧定位孔，定位柱插入侧定位孔内并可以沿着侧定位孔做往复运动。[0012]本发明进一步的优选方案为:所述的气体密封部包括固定板和固定块，第二橡胶垫设置在固定板和固定块之间，气体密封件外移时，固定块伸入到通气孔内，第二橡胶垫封住通气孔;气体密封件内移时，固定块移出通气孔，空气沿着气体密封件和进气管内壁之间的间隙进入到下管体内。[0013]本发明进一步的优选方案为:所述的进气管的内侧设置有多个导向筋，多个导向筋围绕形成了可供气体密封件往复运动的空间，相邻两个导向筋之间设置有可供空气通过的通气通道。[0014]智能马桶，包括桶体，桶体内设置有进水管和开关组件，其特征在于所述的开关组件的一端连接有上述的空气隔污装置，打开开关组件，上管体进水，在水压作用下打开弹性密封组件，水流经弹性密封组件的过水通道时，水流速增大，下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气;关闭开关组件，进水管停止进水，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱。[0015]本发明利用了文丘里效应和伯努利定理，由文丘里效应可知：受限流动的流体在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，由伯努利定理可知:理想流体沿流管作定常流动时，流动速度增加，流体的静压将减小;反之，流动速度减小，流体的静压将增加。在本发明中，弹性密封组件用于在有水压时打开，在水压消失时关闭。单向进气组件用于在下管体的气压较低时，空气能进入到下管体内，而下管体的气压较高时，空气无法从单向进气组件处排出。上管体进水时，在水压作用下打开弹性密封组件，水流经弹性密封组件的过水通道时，由于上水管的过流面积大于过水通道的过流面积，所以根据文丘里效应，过水通道内进入下管体的水流速增大，又根据伯努利定理，下管体内气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气;上管体停止进水时，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，使空气进一步流入到下管体内，冲水管内的水混合空气先前前进一段距离，直至水的势能释放完毕，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱。空气隔污柱把冲水管内的水封层和弹性密封组件通过一端空气柱间隔，水封层里的细菌无法沿着弹性密封组件和开关组件污染自来水管;于此同时，就算进水管内产生负压，弹性密封组件的液体密封件上移封住过水通道，可以有效防止冲水管内水封层逆流到自来水管里而造成污染。空气隔污装置的设置既可以防止细菌通过水封层感染自来水管，又能够防止水封层逆流进自来水管，实现了智能马桶的健康使用。附图说明[0016]图1为本发明的结构示意图；[0017]图2为本发明中弹性密封组件和单向进气组件均处于密封状态的结构示意图；[0018]图3为本发明中弹性密封组件打开且单向进气组件密封时状态的结构示意图；[0019]图4为本发明中弹性密封组件打开且单向进气组件打开时状态的结构示意图；[0020]图5为本发明中弹性密封组件复位且单向进气组件打开时状态的结构示意图；[0021]图6为本发明的立体图一；[0022]图7为本发明的立体图二；[0023]图8为本发明的爆炸图一；[0024]图9为本发明的爆炸图二具体实施方式[0025]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。[0026]空气隔污装置可以在智能马桶内使用，也可以装配在其他需要进行空气隔断的部件上。本文实施例主要就智能马桶上的空气隔污装置进行展开。[0027]如图1-图9所示，空气隔污装置，包括上管体1和下管体2，上管体1和下管体2可以分开设置，也可以一体设置。上管体1和下管体2之间设置有弹性密封组件3,上管，1和下管体2的结合处设置有第一密封圈71，下管体2的侧部设置有单向进气组件4,弹性密封组件3用于在有水压时打开，在水压消失时关闭。单向进气组件4用于在下管体2的气压较低时，空气能进入到下管体2内，而下管体2的气压较高时，空气无法从单向进气组件4处排出。下管体2的下端连接有冲水管5,常见的冲水管5为软管，弹性密封组件3受压时打开形成过水通道6，上管体1的过流面积大于过水通道6的过流面积;如图2-5所示，上管体1进水时，在水压的作用下打开弹性密封组件3,水流经过过水通道6时，水速增大带动下管体2内的气压降低，单向进气组件4自动打开吸入空气;上管体1停止进水时，弹性密封组件3闭合，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体2内形成负压，空气进一步充入到下管体2和冲水管5内，水势能释放完毕后，最终形成了如图1所示的，在下管体2和冲水管5内形成一段空气隔污柱7。空气隔污柱7把水封层和进水管（附图未显示通过空气间隔开来，既可以防止细菌通过水封层感染自来水管，又能够防止水封层逆流进自来水管，实现了智能马桶的健康使用。[0028]如图2-图5、图8、图9所示，弹性密封组件3包括上支撑杆31、下支撑杆32、液体密封件33和第一复位弹簧34,上支撑杆31横向设置在上管体1内，下支撑杆32横向设置在下管体2内，第一复位弹簧34设置在下支撑杆32和液体密封件33之间，液体密封件33上方存在水压时，液体密封件33下移打开过水通道，水通过过水通道6从上管体1流入到下管体2内；水压消除时，液体密封件33在第一复位弹簧34的作用下上移堵住上管体1的下端部，过水通道6关闭。液体密封件33包括上定位轴35、下定位轴36以及设置在中间位置的液体密封部37，上支撑杆31上设置有上定位孔38,上定位轴35套设在上定位孔38内，下支撑杆32上设置有下定位孔39，下定位轴36套设在下定位孔39上，第一复位弹簧24套设在下定位轴36上，第一复位弹簧24的一端抵靠在下支撑杆32的上端面上，另一端抵靠在液体密封部37的下端面。上管体1的下端部的内壁上设置有环形凸缘40;液体密封件33和环形凸缘40相接触时，弹性密封组件3闭合;液体密封件33和环形凸缘40分开时，液体密封件33和环形凸缘40之间形成过水通道6,弹性密封组件3打开。液体密封件33包括上定位板41和下定位板42,上定位板41和下定位板似之间设置有第一橡胶垫43,上定位板41和下定位板42呈圆形，上定位板41小于下定位板42,上定位板41可穿过上管体1的下端部并使第一橡胶垫43抵靠在上管体1的下端。[0029]如图2-图5、图8、图9所示，单向进气组件4包括进气管51，进气管51的内壁上设置有侧支撑件53，进气管51的管口处设置有密封板54，密封板54上设置有通气孔55，侧支撑件53和密封板54之间设置有气体密封件56,气体密封件56和侧支撑件53之间设置有第二复位弹簧57,进气管51和密封板54之间设置有第二密封圈72,进气管51、侧支撑件53、密封板54、气体密封件56以及第二复位弹簧57共同组成了单向进气组件4;当下管体34362内的气压减到数值N以下时，气体密封件56向内移动，通气孔55打开，气体穿过通气孔55进入到下管体2内；当下管体2内的气压增大到M以上时，气体密封件56在第二复位弹簧57的作用下向外移动堵住通气孔55。气体密封件56包括气体密封部58和定位柱59,侧支撑件53上设置有侧定位孔60,定位柱59插入侧定位孔60内并可以沿着侧定位孔60做往复运动，其移动的幅度大概为2mm。气体密封部58包括固定板ei和固定块62,第二橡胶垫63设置在固定板61和固定块62之间，气体密封件56外移时，固定块62伸入到通气孔55内，第二橡胶垫63封住通气孔55;气体密封件56内移时，固定块62移出通气孔55，空气沿着气体密封件56和进气管51内壁之间的间隙进入到下管体2内。进气管51的内侧设置有多个导向筋64,多个导向筋64围绕形成了可供气体密封件56往复运动的空间，相邻两个导向筋64之间设置有可供空气通过的通气通道65。[0030]智能马桶，包括桶体附图未显示），桶体内设置有进水管（附图未显示和开关组件附图未显示），开关组件常见的为电磁阀，开关组件的一端连接有上述的空气隔污装置，打开开关组件，如图1-5所示，上管体1进水，在水压作用下打开弹性密封组件3，水流经弹性密封组件3的过水通道6时，水流速增大，下管体2内的气压降低，单向进气组件4自动打开吸入空气;关闭开关组件，进水管停止进水，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体2内形成负压，空气进一步充入到下管体2和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体2和冲水管内形成一段空气隔污柱7。[0031]以上对本发明所提供的空气隔污装置和智能马桶进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明及核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

权利要求：1.空气隔污装置，其特征在于包括上管体和下管体，上管体和下管体之间设置有弹性密封组件，下管体的侧部设置有单向进气组件，下管体的下端连接有冲水管，弹性密封组件受压时打开形成过水通道，上管体的过流面积大于过水通道的过流面积;上管体进水时，在水压的作用下打开弹性密封组件，水流经过过水通道时，水速增大带动下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气；上管体停止进水时，弹性密封组件闭合，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱。2.根据权利要求1所述的空气隔污装置，其特征在于所述的弹性密封组件包括上支撑杆、下支撑杆、液体密封件和第一复位弹簧，上支撑杆横向设置在上管体内，下支撑杆横向设置在下管体内，第一复位弹簧设置在下支撑杆和液体密封件之间，液体密封件上方存在水压时，液体密封件下移打开过水通道，水通过过水通道从上管体流入到下管体内；水压消除时，液体密封件在第一复位弹簧的作用下上移堵住上管体的下端部，过水通道关闭。3.根据权利要求2所述的空气隔污装置，其特征在于所述的液体密封件包括上定位轴、下定位轴以及设置在中间位置的液体密封部，上支撑杆上设置有上定位孔，上定位轴套设在上定位孔内，下支撑杆上设置有下定位孔，下定位轴套设在下定位孔上，第一复位弹簧套设在下定位轴上，第一复位弹簧的一端抵靠在下支撑杆的上端面上，另一端抵靠在液体密封部的下端面。4.根据权利要求2所述的空气隔污装置，其特征在于所述的上管体的下端部的内壁上设置有环形凸缘;液体密封件和环形凸缘相接触时，弹性密封组件闭合;液体密封件和环形凸缘分开时，液体密封件和环形凸缘之间形成所述的过水通道，弹性密封组件打开。5.根据权利要求2所述的空气隔污装置，其特征在于所述的液体密封件包括上定位板和下定位板，上定位板和下定位板之间设置有第一橡胶垫，上定位板可穿过上管体的下端部并使第一橡胶垫抵靠在上管体的下端。6.根据权利要求1所述的空气隔污装置，其特征在于所述的单向进气组件包括进气管，进气管的内壁上设置有侧支撑件，进气管的管口处设置有密封板，密封板上设置有通气孔，侧支撑件和密封板之间设置有气体密封件，气体密封件和侧支撑件之间设置有第二复位弹簧；当下管体内的气压减小时，气体密封件向内移动，通气孔打开，气体穿过通气孔进入到下管体内；当下管体内的气压增大时，气体密封件在第二复位弹簧的作用下向外移动堵住所述的通气孔。7.根据权利要求6所述的空气隔污装置，其特征在于所述的气体密封件包括气体密封部和定位柱，侧支撑件上设置有侧定位孔，定位柱插入侧定位孔内并可以沿着侧定位孔做往复运动。8.根据权利要求6所述的空气隔污装置，其特征在于所述的气体密封部包括固定板和固定块，第二橡胶垫设置在固定板和固定块之间，气体密封件外移时，固定块伸入到通气孔内，第二橡胶垫封住通气孔;气体密封件内移时，固定块移出通气孔，空气沿着气体密封件和进气管内壁之间的间隙进入到下管体内。9.根据权利要求6所述的空气隔污装置，其特征在于所述的进气管的内侧设置有多个导向筋，多个导向筋围绕形成了可供气体密封件往复运动的空间，相邻两个导向筋之间设置有可供空气通过的通气通道。10.智能与桶，包括桶体，桶体内设置有进水管和开关组件，其特征在于所述的开关组件的一端连接有如权利要求卜9任一所述的空气隔污装置，打开开关组件，上管体进水，在水压作用下打开弹性密封组件，水流经弹性密封组件的过水通道时，水流速增大，下管体内的气压降低，单向进气组件自动打开吸入空气;关闭开关组件，进水管停止进水，水因为存在势能还能继续流动一段距离，在下管体内形成负压，空气进一步充入到下管体和冲水管内，水势能释放完毕后，在下管体和冲水管内形成一段空气隔污柱。

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