一种马桶上压式排水机构及其排水方法与流程

1.本发明涉及卫浴用品技术领域，特别涉及一种马桶上压式排水机构及其排水方法。

背景技术：

2.目前，传统马桶的排水机构是使用者根据大小便手动按压控水开关，选择大量冲水还是少量冲水，使用过程需要接触控水开关。随着社会的进步，越来越多的智能马桶问世，传统的排水机构应用在智能马桶上，无法与其匹配，需要一种自动排水机构来应用在智能马桶上。

技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种马桶上压式排水机构及其排水方法，以解决上述提及的技术问题。
4.一种马桶上压式排水机构，包括马桶本体，马桶本体上设置有水箱，排水阀本体放置在水箱内，排水阀本体下端设置有排水口，排水口与排水管连接，排水阀本体内设置有上下活动的排水塞，排水塞上下活动控制排水口的开闭，排水阀本体的上方设置有排水阀套体，排水阀套体内部设置有排水驱动结构，排水驱动结构控制排水塞远离排水口。
5.排水驱动结构包括水泵、水缸和排水阀滑块，水泵通过水管与水缸连接，水缸内设置有活塞顶杆，活塞顶杆与排水阀滑块连接。
6.排水驱动结构包括气泵、气缸和排水阀滑块，气泵通过气管与气缸连接，气缸内设置有活塞顶杆，活塞顶杆与排水阀滑块连接。
7.排水驱动结构包括电源和电磁结构，电源与电磁结构连接，电磁结构控制排水口的开闭。
8.电磁结构包括电磁体、永磁体和滑槽，滑槽设置在排水阀套体内壁，电磁体设置在滑槽的顶部，电源与电磁体连接，滑槽内设置有t型永磁体，永磁体沿着滑槽运动，永磁体的竖直部分下端与排水阀滑块连接。
9.排水管为分体结构，包括上排水管和下排水管，上排水管和下排水管之间通过可拆卸连接结构连接；
10.上排水管上设置有压力传感器，压力传感器电连接有数据采集模块，数据采集模块电连接有比较器，比较器与单片机电连接，单片机电连接有语音报警模块。
11.排水管上设置有辅助水管，辅助水管位于上排水管和下排水管之间，辅助水管、上排水管和下排水管之间通过可拆卸连接结构连接；
12.辅助水管上设置有液体传感器，液体传感器与单片机电连接，辅助水管的水流入口处设置有压力传感器阀门。
13.可拆卸连接结构为连接座，连接座为空腔结构，包括上排水管连接口、下排水管连接口和辅助水管连接口，上排水管连接口与上排水管连接，下排水管连接口与下排水管连
接，辅助水管连接口与辅助水管连接。
14.上排水管内部设置有去污结构，去污结构包括去污管本体、空腔、连杆、定位凸起和刮片；
15.去污管本体设置在上排水管内部，去污管本体包括空腔，空腔的轴线与上排水管的轴线重合，去污管本体的外圆表面上设置有刮片，刮片与上排水管的内壁接触，去污管本体的一侧设置有两根平行设置的连杆，连杆位于远离上排水管朝向马桶本体的一侧，连杆远离上排水管的一端设置有定位凸起，上排水管连接口内壁设置有定位凹槽，在上排水管与上排水管连接块连接时，定位凸起与定位凹槽卡接。
16.一种马桶上压式排水机构的排水方法，排水前，马桶的冲洗管道内设有预存充满水，步骤如下：
17.s100、开启排水驱动结构的供能部分；
18.s200、排水驱动结构的运动传递部向下挤压排水阀滑块，排水阀体内处于真空状态，排水阀体内形成向上的抽吸力，使排水塞向上运动，打开排水口；
19.s300、水流从排水口排出至上排水管内；
20.s400、水流流经下排水管后流入总下水道；
21.s500、关闭排水驱动结构的供能部分，排水塞向下运动，封堵排水口，排水过程结束。
22.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
23.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
24.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
25.图1为本发明实施例1结构示意图；
26.图2为本发明实施例1中水压排出后结构示意图；
27.图3为本发明实施例2结构示意图；
28.图4为本发明实施例3结构示意图；
29.图5为排水管结构示意图；
30.图6为图5的a处局部放大示意图；
31.图7为去污结构的结构示意图；
32.图8为马桶本体结构示意图；
33.图9为本发明实施例5的示意图。
34.其中，1-马桶本体，2-水箱，3-排水阀本体，4-排水塞，5-排水阀滑块，6-活塞顶杆，7-排水阀套体，8-水缸，9-水泵，10-气泵，11-气缸，12-电源，13-电磁体，14-永磁体，15-滑槽，16-上排水管，17-排水口，18-下排水管，19-辅助水管，20-连接座，21-上排水管连接口，22-下排水管连接口，23-辅助水管连接口，24-定位凹槽，25-去污机构，251-去污管本体，252-空腔，253-连杆，254-定位凸起，255-刮片，26-压力传感器阀门，27-液体传感器，28-语
音报警模块，29-单片机，30-比较器，31-数据采集模块，32-压力传感器。
具体实施方式
35.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
36.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术实施例。在本技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
37.下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.实施例1
39.如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种马桶上压式排水机构，包括马桶本体1，马桶本体1上设置有水箱2，排水阀本体3放置在水箱2内，排水阀本体3下端设置有排水口17，排水口17与排水管连接；
40.排水阀本体3内设置有上下活动的排水塞4，排水塞4上下活动控制排水口17的开闭，排水阀本体3的上方设置有排水阀套体7，排水阀套体7内部设置有排水驱动结构，排水驱动结构由电源供电，不排水状态下，排水塞4堵住排水口17，排水状态下，排水驱动结构启动，使排水塞4向上运动，水箱2内的水从排水口17排出。
41.上述技术方案的工作原理和有益效果为：开启排水驱动结构，排水驱动结构向排水阀本体3内施加压力，排水阀体3内处于真空状态，排水阀体3内形成向上的抽吸力，使排水塞4向上运动，打开排水口17；关闭排水驱动结构，排水阀本体3内压力排出，排水塞4在重力作用下向下运动，对排水口17进行封堵，进行储水。
42.实施例2
43.排水驱动结构包括水泵9、水缸8和排水阀滑块5，水泵9通过水管与水缸8连接，水缸8内设置有活塞顶杆6，活塞顶杆6带动排水阀滑块5沿排水阀本体3的长度方向上下移动。
44.上述技术方案的工作原理和有益效果为：启动水泵9，在水泵9工作情况下，给水缸8内注水，在水压作用下，活塞顶杆6向下运动，下压排水阀滑块5向下运动，排水阀本体3内部水压增大，在水压作用下，排水塞4往上提起，实现冲水；
45.关闭水泵9，在水泵9停止工作后，活塞顶杆6没有水压力，回到水缸8内部，排水阀滑块5自然弹起复位，排水阀本体3内压力排出，，排水塞4在重力作用下下沉，封闭排水口17实现储水。
46.实施例3
47.如图3所示，排水驱动结构包括气泵10、气缸11和排水阀滑块5，气泵10通过水管与气缸11连接，气缸11内设置有活塞顶杆6，活塞顶杆6带动排水阀滑块5沿排水阀本体3的长
度方向上下移动。
48.上述技术方案的工作原理和有益效果为：启动水泵9，在水泵9工作情况下，给气缸11内注水，在气压作用下，活塞顶杆6向下运动，下压排水阀滑块5向下运动，排水阀本体3内部气压增大，在气压作用下，排水塞4往上提起，实现冲水；
49.关闭水泵9，在水泵9停止工作后，活塞顶杆6没有气压力，回到气缸11内部，排水阀滑块5自然弹起复位，排水阀本体3内压力排出，排水塞4在重力作用下下沉，封闭排水口17实现储水。
50.实施例4
51.如图4所示，排水驱动结构包括电源12和电磁结构，电源12与电磁结构连接，向电磁结构提供电能，使电磁结构产生磁力；
52.电磁结构包括电磁体13、永磁体14和滑槽15，滑槽15设置在排水阀套体7内壁，电磁体13设置在滑槽15的顶部，电源12与电磁体13连接，滑槽15内设置有t型永磁体14，永磁体14可以沿着滑槽15上下移动，永磁体14的竖直部分下端与排水阀滑块5连接。
53.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过电源12给电磁铁13通电时，电磁铁13即赋有磁性，与永磁铁14同性相排斥，永磁体14沿滑槽15向下运动，带动排水阀滑块5向下运动，排水塞4往上提起，实现冲水；
54.关闭电源12，电磁体13磁性消失，永磁体14复位，排水阀滑块5回到排水阀套体7内，排水塞4在重力作用下下沉，对排水口17进行密封，水箱2进行储水。
55.实施例5
56.如图5和图8所示，排水管为分体结构，包括上排水管16和下排水管18，上排水管16和下排水管18之间通过可拆卸连接结构连接；
57.上排水管16上设置有压力传感器32，压力传感器32电连接有数据采集模块31，数据采集模块31电连接有比较器30，比较器30与单片机29电连接，单片机29电连接有语音报警模块28；
58.压力传感器32，用于监测上排水管16内水压情况，并将信号传递给单片机；
59.单片机29，用于接收整合信号，并控制水泵9或气泵10的启动或关闭；
60.比较器30，用于将压力传感器32监测到的水压值与预设水压阈值进行对比，判断是否在预定范围内；
61.数据采集模块31，用于对压力传感器32监测到的水压值进行收集，并将信号传递给比较器30。
62.上述技术方案的工作原理和有益效果为：将管路设计成上排水管路16和下排水管路18，二者之间通过可拆卸连接结构连接，为了便于在管路发生堵塞时，对管路进行拆卸，快速到堵塞处，并进行清理，解决了现有管路若发生堵塞，只能盲目疏通的弊端。
63.上排水管16上设置有压力传感器32，监测上排水管16内的压力，当发生堵塞时，比较器30会判断上排水管16内的压力超过预设水压阈值，并将信号传递给单片机29，单片机29将信号传递给语音报警模块28，语音报警模块28会发出提示音，并提示发生堵塞的位置，方便使用者在马桶发生堵塞第一时间就可以知晓，且可以方便使用者快速知晓堵塞部位，加快马桶疏通速度。
64.实施例6
65.排水管路上设置有辅助水管19，辅助水管19位于上排水管16和下排水管18之间，辅助水管19、上排水管16和下排水管18之间通过可拆卸连接结构连接；
66.辅助水管19上设置有液体传感器27，液体传感器27与单片机29电连接；
67.辅助水管19的水流入口处设置有压力传感器阀门26。
68.上述技术方案的工作原理和有益效果为：辅助水管19在上排水管16和下排水管18排水顺畅情况下处于关闭状态，只有在下排水管18发生堵塞时，辅助水管19才会打开，起到引流的中作用，既可以防止下排水管18的堵塞物在水的冲击下继续堵向排水管18的远处，又因为设置了液体传感器27，当下排水管18的水压过大时，压力传感器阀门26在压力作用下开启，有水流向辅助水管19，液体传感器27将信号传递给单片机29，单片机29将信号传递给语音报警模块28，语音报警模块28发出报警音，并提示堵塞部位，方便使用者尽快清理拥堵管路。
69.实施例7
70.可拆卸连接结构为连接座20，连接座20为空腔结构，包括上排水管连接口21、下排水管连接口22和辅助水管连接口23，上排水管连接口21与上排水管16连接，下排水管连接口22与下排水管18连接，辅助水管连接口23与辅助水管19连接。
71.上述技术方案的工作原理和有益效果为：连接座20的设计，将上排水管16、下排水管18和辅助水管19三个分体管路连接为一体，方便堵塞时进行清理，若部分管路损坏，也可以进行部分更换，提高排水机构的实用性。
72.实施例8
73.如图7所示，上排水管16内部设置有去污结构，去污结构包括去污管本体251、空腔252、连杆253、定位凸起254和刮片255；
74.去污管本体251设置在上排水管16内部，去污管本体251为空腔结构，包括空腔252，空腔252的轴线与上排水管16的轴线重合，去污管本体251的外圆表面上设置有刮片255，刮片255与上排水管16的内壁接触，去污管本体251的一侧设置有两根平行设置的连杆253，连杆253为薄铁片或薄铝片材质，可以在外力作用下向二者中心靠拢，又具备一定的硬度，连杆253位于远离上排水管16朝向马桶本体1的一侧，连杆253远离上排水管16的一端设置有定位凸起254，上排水管连接口21内壁设置有定位凹槽24，在上排水管16与上排水管连接块21连接时，定位凸起254卡在定位凹槽24内。
75.上述技术方案的工作原理和有益效果为：在上排水管16内设置有去污结构，当发生管路堵塞情况时，可以拆卸连接座20，取出去污结构对管路进行清理，解决了目前突然发生管路堵塞没有疏通工具的问题；
76.去污管本体251包括空腔252，保证了排水可以正常流通，上排水管连接口21内壁设置有定位凹槽24，在上排水管16与上排水管连接口21连接时，用手将两连杆253向二者中心处捏紧，定位凸起254进入上排水接口21后继续推进至定位凸起254卡在定位凹槽24内，使得去污管本体251在管路内的位置不会发生窜动，保持结构的稳定性；
77.去污管本体251外圆表面设置有刮片255，在使用去污管本体251对管路进行清理时，手持连杆253，带动去污管本体251沿堵塞管壁方向往复抽拉，刮片255的设置提高去污管本体251表面粗糙度，在清理管壁时，起到进一步清理管壁的作用。
78.实施例9
79.一种马桶上压式排水机构的排水方法，步骤如下：
80.1)、开启排水驱动结构的供能部分；
81.2)、排水驱动结构的运动传递部向下挤压排水阀滑块5，排水阀滑块5向下运动，使排水阀体3内处于真空状态，排水阀体3内形成向上的抽吸力，使排水塞4向上运动，打开排水口17；
82.3)、水流从排水口17排出至上排水管16内；
83.4)、水流流经下排水管18后流入总下水道；
84.5)、关闭排水驱动结构的供能部分，排水塞4向下运动，封堵排水口17，排水过程结束。
85.上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过开启排水驱动结构，排水驱动结构向排水阀本体3内施加压力，在压力作用下，排水塞4向上运动，排水口17将水箱2内的水排出，关闭排水驱动结构，排水阀本体3内压力排出，排水塞4在重力作用下向下运动，对排水口17进行封堵，进行储水，排水过程自动控制，无需人工操作，提高马桶使用的舒适度。
86.实施例10
87.马桶的管路在使用中容易损坏，通过下述计算模型对管路的疲劳寿命进行计算，算出管路的使用时长，以便能够及时对处于疲劳寿命极限的管路进行更换，进一步减少了管路漏水的情况发生，管路结构疲劳寿命计算模型为：
[0088][0089]
d为管路结构疲劳寿命；
[0090]
m为管路冲水情况下的疲劳损失值；
[0091]
m为管路不冲水情况下的疲劳损失值；
[0092]
σb为管路结构的强度极限；
[0093]
σn为管路结构的最大应力。
[0094]
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通过计算管路结构的疲劳寿命，知晓管路的使用寿命，在管路到疲劳寿命极限之前对管路进行及时更换。
[0095]
根据管路损耗参数表通过管路直径和流量选取m和m。
[0096]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

1.一种马桶上压式排水机构，包括马桶本体(1)，马桶本体(1)上设置有水箱(2)，排水阀本体(3)放置在水箱(2)内，排水阀本体(3)下端设置有排水口(17)，排水口(17)与排水管连接，排水阀本体(3)内设置有上下活动的排水塞(4)，排水塞(4)上下活动控制排水口(17)的开闭，其特征在于：排水阀本体(3)的上方设置有排水阀套体(7)，排水阀套体(7)内部设置有排水驱动结构，排水驱动结构控制排水塞(4)远离排水口(17)。2.如权利要求1所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：排水驱动结构包括水泵(9)、水缸(8)和排水阀滑块(5)，水泵(9)通过水管与水缸(8)连接，水缸(8)内设置有活塞顶杆(6)，活塞顶杆(6)与排水阀滑块(5)连接。3.如权利要求1所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：排水驱动结构包括气泵(10)、气缸(11)和排水阀滑块(5)，气泵(10)通过气管与气缸(11)连接，气缸(11)内设置有活塞顶杆(6)，活塞顶杆(6)与排水阀滑块(5)连接。4.如权利要求1所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：排水驱动结构包括电源(12)和电磁结构，电源(12)与电磁结构连接，电磁结构控制排水口(17)的开闭。5.如权利要求4所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：电磁结构包括电磁体(13)、永磁体(14)和滑槽(15)，滑槽(15)设置在排水阀套体(7)内壁，电磁体(13)设置在滑槽(15)的顶部，电源(12)与电磁体(13)连接，滑槽(15)内设置有t型永磁体(14)，永磁体(14)沿着滑槽(15)运动，永磁体(14)的竖直部分下端与排水阀滑块(5)连接。6.如权利要求1所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：排水管为分体结构，包括上排水管(16)和下排水管(18)，上排水管(16)和下排水管(18)之间通过可拆卸连接结构连接；上排水管(16)上设置有压力传感器(32)，压力传感器(32)电连接有数据采集模块(31)，数据采集模块(31)电连接有比较器(30)，比较器(30)与单片机(29)电连接，单片机(29)电连接有语音报警模块(28)。7.如权利要求6所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：排水管上设置有辅助水管(19)，辅助水管(19)位于上排水管(16)和下排水管(18)之间，辅助水管(19)、上排水管(16)和下排水管(18)之间通过可拆卸连接结构连接；辅助水管(19)上设置有液体传感器(27)，液体传感器(27)与单片机(29)电连接，辅助水管(19)的水流入口处设置有压力传感器阀门(26)。8.如权利要求6任一所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：可拆卸连接结构为连接座(20)，连接座(20)为空腔结构，包括上排水管连接口(21)、下排水管连接口(22)和辅助水管连接口(23)，上排水管连接口(21)与上排水管(16)连接，下排水管连接口(22)与下排水管(18)连接，辅助水管连接口(23)与辅助水管(19)连接。9.如权利要求8所述的一种马桶上压式排水机构，其特征在于：上排水管(16)内部设置有去污结构，去污结构包括去污管本体(251)、空腔(252)、连杆(253)、定位凸起(254)和刮片(255)；去污管本体(251)设置在上排水管(16)内部，去污管本体(251)包括空腔(252)，空腔(252)的轴线与上排水管(16)的轴线重合，去污管本体(251)的外圆表面上设置有刮片(255)，刮片(255)与上排水管(16)的内壁接触，去污管本体(251)的一侧设置有两根平行设置的连杆(253)，连杆(253)位于远离上排水管(16)朝向马桶本体(1)的一侧，连杆(253)远
离上排水管(16)的一端设置有定位凸起(254)，上排水管连接口(21)内壁设置有定位凹槽(24)，在上排水管(16)与上排水管连接块(21)连接时，定位凸起(254)与定位凹槽(24)卡接。10.如权利要求1-9任一所述的一种马桶上压式排水机构的排水方法，排水前，马桶(1)的冲洗管道内设有预存充满水，步骤如下：s100、开启排水驱动结构的供能部分；s200、排水驱动结构的运动传递部向下挤压排水阀滑块(5)，排水阀体(3)内处于真空状态，排水阀体(3)内形成向上的抽吸力，使排水塞(4)向上运动，打开排水口(17)；s300、水流从排水口(17)排出至上排水管(16)内；s400、水流流经下排水管(18)后流入总下水道；s500、关闭排水驱动结构的供能部分，排水塞(4)向下运动，封堵排水口(17)，排水过程结束。

技术总结

本发明提供了一种马桶上压式排水机构及其排水方法，包括马桶本体，马桶本体上设置有水箱，排水阀本体放置在水箱内，排水阀本体下端设置有排水口，排水口与排水管连接，排水阀本体内设置有排水塞，排水阀本体的上方设置有排水阀套体，排水阀套体内部设置有排水驱动结构，排水驱动结构开工至排水口的开闭。开启排水驱动结构，排水驱动结构向排水阀本体内施加压力，在压力作用下，排水塞向上运动，排水口将水箱内的水排出，关闭排水驱动结构，排水阀本体内压力排出，排水塞在重力作用下向下运动，对排水口进行封堵，进行储水。实现自动排水，提高使用舒适度。高使用舒适度。高使用舒适度。