CN102939424B - 用在免冲洗小便器和其他排放口中的干式捕集器阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了干式捕集器阀，其包括：具有用于接收废水的入口（30）的保持器（例如，带状保持器）、用于处理废水的排放口（40）、用于将废水从入口导入排放口的通道（例如，凹穴、凹陷或旁道）、以及用于气密地覆盖通道的元件（例如，密封带）。所述密封带包括与凹穴下端相邻的铰接部分，并且所述密封带设置为在废水从凹穴流动时进行铰接并允许废水流入排放口，以及在没有废水流动时进行关闭。

Description

用在免冲洗小便器和其他排放口中的干式捕集器阀

技术领域

本申请要求于2010年1月20日提交的第61/336,300号临时申请的优先权。

关于联邦政府赞助的信息

无

有关缩微胶片的信息

无

技术领域

本发明涉及一种用在免冲洗小便器中且具有防气味机构的流动捕集器（诸如，筒），具体地，本发明涉及一种改进的捕集器，所述改进的捕集器使用可以在没有水或密封剂的情况下使用的干式捕集器阀，从而改进了流动捕集器的使用寿命和可用性，并且不再需要用水冲洗捕集器。

背景技术和其他需考虑问题的描述

在任何一种管道捕集器中，均必须设置为废水单向流入并穿过捕集器流入排放口道，同时还要阻止下水道气体和其他不良气味从排放口道回流、穿过捕集器并进入房间。在传统的小便器中，这都是通过使用带有弯曲的“S”形捕集器（或类似装置）来实现的，每次使用后该捕集器均用清水冲洗并用清水提供气味密封。

免冲洗捕集器在水稀缺或昂贵的地方或者期望提倡节水时能凸显优势。现有技术单元包括第6,053,197号美国专利申请所述的那些，其中比水更轻的密封剂形成气味屏障，并且密封剂停留在捕集器内。

其他现有技术捕集器采用单向挡板阀形成气味屏障，如在UK公开申请第2,296,309号中所述的。这种挡板阀依赖于具有记忆的弹体材料对立块以使得末端通常处于关闭位置。这种阀通常包括圆形入口区，所述入口区展平为形成出口区的两个大体平坦的毗邻侧部，其中形状记忆将这两个侧部彼此推压在一起以密封住穿过管道回流的气体和气味。尿液产生的力克服了弹体质量并打开出口侧的这两个平坦部分且使得废水流入捕集器中。展平出口的形状与所用材料的弹性质量相结合将这两个侧部彼此推压在一起以防止恶臭气体逸入房间内。

遗憾的是，重复使用这种现有技术挡板阀之后，弹性体丧失了其形状记忆，并可能保持开启状态使得恶臭气体回流穿过捕集器逸入房间内。另外，现有技术挡板可能干透（dry out）并保持开启状态。

发明内容

上述这些问题和其他问题均通过本发明得到成功处理和克服，其中，能够用在免冲洗小便器和其他排放口中的干式捕集器阀用于将诸如尿液或其他废水的流体输送至用于接收并处理废水的下水管道。干式捕集器阀包括：具有用于接收废水的入口的保持器（例如，带状保持器）、用于处理废水的排放口、用于将废水从入口导入排放口的通道（例如，凹穴、凹陷或旁道）和用于气密地覆盖通道的元件（例如，密封带）。密封带包括与凹穴下端相邻的铰接部分，并被设置为在废水从凹穴流动时进行铰接、允许废水流入排放口以及在没有废水流动时进行关闭。在没有废水流动的情况下来自下水管道的气体也向密封带施压以进一步密封凹穴。

所带来的优势在于弹性材料的记忆不是关键的，而是重力和气体的力保持通道相对于下水道气体密封，否则下水道气体可能穿过阀回流。

其他目标和优势以及对本发明更完整的理解将从下文对示例性实施例的描述及其附图中看出。

附图说明

图1是设计用在免冲洗小便器内的捕集器或筒（cartridge）的立体图；

图2是图1所示捕集器或筒的横截面图，还示出了其在小便器内的定位；

图3是相对于图2所示的成90°视角取得图1所示捕集器或筒的横截面图，同样也示出了其在小便器内的定位；

图4是图1-3所示捕集器或筒的俯视图，其内部和底部部件以虚像示出；

图5是带有其内部部件的包括干式捕集器阀的图1-4所示的捕集器或筒的立体分解图；

图6是图1-5所示捕集器或筒的底部的立体图；

图7是图1-5所示捕集器或筒的基底或底部的立体图；

图8和9是干式阀的不同角度的立体图；

图10-13是不同角度立体图（分别为图10和11）中的带状保持器的不同视图以及图8和9所示干式阀的带状保持器元件的侧面图和横截面图（分别为图12和13）；

图14和15是干式阀的夹持元件的不同角度的视图，其与图10-13的带状保持器一起形成夹具布置的部件；

图16-18是用在干式阀中的密封带的视图，其中，图16示出了其侧部元件被折回之前的密封带，图17和18示出了当被夹紧至带状保持器上或以其他方式耦接至带状保持器时被折回的其侧部元件；以及

图19和20分别是捕集器或筒的上部或顶部在由栓（key）啮合以便用螺丝固定至小便器中或从小便器上拆下时的立体图和侧面正视图。

具体实施方式

虽然本发明能够用于诸如存在于淋浴、浴缸、水槽、地面及其他排放口的防气味排放口捕集器内的排放口中，但为了详细描述其用途，以下说明是针对其用在免冲洗小便器内的优选应用而进行的；因此，本发明不应受到具体限制。

参考图1-7，用于免冲洗小便器的捕集器或筒20以放置在小便器内（参考图2和3）的方式示出，所述小便器部分示出且指定其编号为21，诸如第6,959,723号专利中所描述的（具体见其图15），其内容结合于此作为此处的陈述。捕集器20包括顶部22和底部26，所述顶部设置为支承具有入口管或干式阀入口32的干式阀24。顶部22包括盖子28，而盖子28又包括用于接收尿液或其他废水的入口30。盖子28中的环形槽内部的O形圈23为小便器21提供密封。最好如图3所示，向下延伸的唇部或边缘31形成于盖子28的下侧并环绕开口30，从而使干式阀24能够固定至入口管32。废水由盖子28引导至开口30，并在开口处进入干式阀24的入口管32。

如图2、3、5-7和19所示，屏障70将筒分成两个隔间，即流体入口隔间和流体出口隔间，例如，如第7,575,022号专利中所示和所述的，其内容结合于此作为此处的陈述。流体出口隔间止于排放口40内（参考图2、3-5和7），从那里流入下水管道（由框41表示）或类似出口。屏障70止于齿梳状部72内，并且在顶部与基底或底部26耦接在一起时滑入其导向槽74内。底部还设置有与梳部72的齿配合的齿76以拉紧或绊住碎屑等。

参考图8-15，干式阀24包括：带状保持器或刚性部分34，其通常形成为具有正面34A和背面34B（见图10-13中单独示出的）的平坦坡道；夹具38（图14和15中单独示出）以及密封带或可移动部分50（图16-18中单独示出）。入口管32位于带状保持器34的上部上并适用于从盖子28的开口30接收废水。凹穴、凹陷或旁道36（参考图3、5、10和11）形成于带状保持器34内并从其背面34B延伸或突伸出。凹穴36包括下端36A和上端36B，其中下端36A远离入口32而上端36B布置成与入口32相邻。从图3、5和10中能清楚地看出，用于废水的流道经过入口管32到达凹穴36，沿着带状保持器34的平坦部分39并进入捕集器20的基底26，在此处其通过排放口40（参考图2、3-5和7）流出捕集器或筒，再从那里流入下水管道41或类似出口。

带状保持器34和夹具38可以由多种材料制成，诸如塑料、金属、烧结陶瓷或能够塑造成期望形状并且有合理纹路的任何材料制成。已经发现，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）或聚丙烯（PP）在该应用中效果良好。

密封带50可以由任何柔性材料（例如，橡胶、硅橡胶或任何热塑性弹性材料）制成。已经发现厚度范围为0.2mm-0.4mm的合成橡胶板效果良好。

尽管带状保持器34可以用多种方式附接至捕集器20，但已经发现，胶接、压配合、搭扣配合以及超声波焊接均能产生令人满意的效果。优选地，该附接是为了使平坦部分39与竖直方向形成角度约为10°至50°的向下斜坡，在优选实施例中，角度约为30°（如通常在图11和12所示）；然而，应理解的是，至少就目前的制造来看，干式阀24能够在水平与接近垂直的角度范围内（即，在0°至小于90°的角度范围内）起作用。

参考图9-13，带状保持器34具有两个上槽，即，右上槽42A和左上槽42B，以及两个下槽，即右下槽44A和左下槽44B。再如图14和15所示，夹具38具有相应的叉头（prong），即，右上叉头46A、左上叉头46B、左下叉头48B和右下叉头48A。具体地，再如图8和9所示，夹具38的相应叉头安装并扣入带状保持器34的槽内以提供夹具布置，即，叉头46A扣入槽42A中、叉头46B扣入槽42B中、叉头48A扣入槽44A中以及叉头48B扣入槽44B中。

参考图16-18，密封带50具有上部56、下部58、右突出翼54A和左突出翼54B。上部56通常放置在凹穴上端36B的顶上，下部58通常放置在凹穴下端36A下方。如下文将会更充分地讨论的，突出翼54A和54B折回至本身上（如图17和18所示），通常是沿着如图16所示的虚折叠线55折回，图16还示出了当密封带固定至带状保持器34时如何弯曲或折叠密封带突出带。

参考图8和9，密封带50被布置在带状保持器34的正面34A上以使其能完全阻塞入口管32，即是说，密封带上部56至少从上槽42A和42B的高度开始延伸，并且下部58至少覆盖凹穴36。突出翼54A和54B延伸超过带状保持器34的宽度并围绕带状保持器34折回，并且优选地，通过粘贴机构35或通过其他任何机械实施方式或粘结剂在其背面34B固定至带状保持器，所述粘结剂能确保密封带与带状保持器之间的完全固定以使密封带50保持在适当位置。如此处所述，粘贴机构35包括从保持器背面34A向外延伸的箭头状穿孔以用来穿透密封带50的突出翼54A和54B。也可以使用本领域已知的其他固定法/锚固技术，特别是当应用了过注塑（overmolding）（例如，多次注塑技术）技术时。

如图8和9所示，密封带50的下部58能够（或以其他方式设置为）响应于尿流沿着线A-A’向上翻转或铰接。线A-A’朝向密封带50的下端恰好位于突出翼54A和54B的下方，以使得即使在废水流动时大部分凹穴36一直由密封带50覆盖，并使密封带的从线A-A’朝向带50的下端向上翻转的部分中的大部分位于凹穴36下端之外，将密封带50用作铰链。这种结构导致接合或铰接式的移动以使阀24打开或关闭。废水流将密封带推升至打开，并在流体流动后，重力重新关闭开口。

密封带50耦接至带状保持器34以覆盖凹穴36。在本发明优选实施例中，通过将翼部分54A和54B缠绕在带状保持器的侧部34A和34B周围，通过使用箭头状穿孔穿透翼部分54A和54B，以及通过将夹具38布置在密封带50上方以将其夹至带状保持器34，使密封带保持在适当位置。尽管摩擦接合也可用，但优选的夹持是使用压配合，将右上叉头46A压入右上槽42A、将左上叉头46B压入左上槽42B、将右下叉头48A压入右下槽44A以及将左下叉头48B压入左下槽44B。

夹具38还具有一对弯曲的凸缘，右凸缘52A和左凸缘52B。凸缘以足够远的间隔布置以便不覆盖凹穴36，用于将密封带50推动或按压至带状保持器34。

在优选实施例中，如图8和9所示（也参考图10–13），密封带突出翼54A和54B的下缘止于凹穴36的下端36A之前，而密封带50的上部56延伸超过凹穴36的上端36B，其完全被密封带50与夹具38的组合覆盖并由夹具38压缩以形成密封。

通常，上述部件的尺寸是基于小便器捕集器的尺寸。凹穴36的尺寸和形状（曲率或其他形状）可以根据预期的流体流进行调节。

在操作中，在使用捕集器20期间，密封带50保持在适当位置，由于平坦部分39的角度，密封带在很大程度上通过重力阻塞凹穴36和入口管32。密封带50弹性质量的主要目的是将其用作铰链。因为密封带50平放并密封凹穴36和入口管32，因此来自下水管道41的下水道气体和不良气味被阻止逸入房间。已经发现，来自下水管道41的下水道气体的压力能够将密封带50更牢固地推压至凹穴36和入口管32。

在使用小便器时，废水将会被引导至捕集器的进入开口30，并流过开口进入干式阀24的入口管32。废水流过入口管32和凹穴36的力提供了足够的压力，该压力克服了使密封带50保持在适当位置的重力，并向上推压密封带，允许废水沿着平坦部分39流过，并流至排放口40。当废水停止流动时，重力再次将密封带50向下推压在凹穴36和入口管32上，再次提供针对气体和气味的密封。因此，废水或其他流体从开口30传送，流过排放口40并到达下水管道41。

如图5、19和20所示，能够将筒20插入至小便器或从中移除，诸如通过使用栓62将所述筒螺拧于小便器中或从小便器移除。栓62包括位于一端处的弯曲尖端64和止动有角部件66以及位于其另一端的把手68。弯曲尖端64设置为装配于顶部22的开口30内并在其内倾斜（cant）。部件66接触盖子28以辅助尖端64附接在开口30中。

尽管本发明已被描述为用在用于免冲洗小便器的捕集器内，如上所述的，但它可用于需要阻挡气味排放口捕集器的任何情况中，诸如，淋浴、浴缸、水槽、地面以及其他排放口。因此，尽管上文是参考免冲洗小便器描述的其操作，但应记住的是，这仅是为了简化实例，众多其他这类应用也是可能的。

Claims (15)

1.一种用于输送流体以接收并处理流体的干式捕集器阀，并且所述干式捕集器阀具有保持器，所述保持器包括：

用于接收所述流体的入口；

用于处理所述流体的排放口；

带状保持器，所述带状保持器包括具有正面和背面的平坦坡道；

位于所述平坦坡道上的通道，所述通道用于将所述流体从所述入口导入所述排放口；以及

密封元件，用于气密地覆盖所述通道，所述密封元件包括位于所述正面上的密封带；

借助于流体流的流动将所述密封元件上推至打开，并且在所述流体流停止后，所述密封元件返回至关闭位置。

2.根据权利要求1所述的干式捕集器阀，其中：

所述通道包括凹穴，所述凹穴从所述背面突出且具有与所述入口相邻的上端和远离所述入口的下端。

3.根据权利要求2所述的干式捕集器阀，其中，所述密封带包括与所述凹穴下端相邻的铰接部，并且所述铰接部设置为在所述流体从所述凹穴流动时进行铰接以允许所述流体流至所述排放口，以及设置为在没有流体流动时关闭。

4.根据权利要求2或3所述的干式捕集器阀，其中：

所述带状保持器包括延伸超过所述凹穴下端的平坦部分；并且

所述密封带包括置于所述凹穴上端的顶上的上部和置于所述凹穴下端下方的下部。

5.根据权利要求4所述的干式捕集器阀，其中，所述密封带下部具有这样一种结构，所述结构设置为沿着位于(a)所述密封带下部的下方以及(b)所述凹穴下端的下方的线铰接，以使得甚至在流体的流动期间所述凹穴的大部分也一直由所述密封带覆盖，从而使所述密封带能够进行允许阀打开和关闭的铰接运动，借助于流体流的流动将所述密封带上推至打开，并且在所述流体流停止后允许重力促使所述阀关闭。

6.根据权利要求2或3所述的干式捕集器阀，还包括将所述密封带耦接至所述带状保持器的夹具布置。

7.根据权利要求6所述的干式捕集器阀，用于能够进行所述夹具布置的启动，其中：

所述带状保持器包括隔开的上槽和隔开的下槽；

所述夹具包括一对隔开的上叉头和一对隔开的下叉头，其数量分别等于所述隔开的上槽和下槽；并且

所述夹具布置包括所述夹具叉头分别咬合至所述带状保持器槽中的咬合接合。

8.根据权利要求2或3所述的干式捕集器阀，其中：

所述带状保持器包括延伸超过所述凹穴下端的平坦部分；并且

所述密封带包括置于所述凹穴上端的顶上的上部、置于所述凹穴下端下方的下部、以及位于所述密封带上部与下部之间的突出翼。

9.根据权利要求8所述的干式捕集器阀，其中，所述密封带下部具有这样一种结构，所述结构设置为沿着位于(a)所述突出翼的朝向所述密封带下部的下方以及(b)所述凹穴下端的下方的线铰接，以使得甚至在流体的流动期间所述凹穴的大部分也一直由所述密封带覆盖，从而使所述密封带能够进行允许阀打开和关闭的铰接运动，借助于流体流的流动将所述密封带上推至打开，并且在所述流体流停止后允许重力促使所述阀关闭。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的干式捕集器阀，其中，所述阀适用在免冲洗小便器中。

11.一种用于输送流体的流动导向器，包括：

刚性部分，其具有用于使流体能够流动的路径；以及

可移动部分，其耦接至所述刚性部分并重力地布置在所述刚性部分的路径上方，并且所述可移动部分具有的结构使得在存在流体力并在其作用的情况下打开，而当不存在流体力时在重力作用下使所述刚性部分路径关闭。

12.根据权利要求11所述的流动导向器，其中，所述刚性部分的路径耦接至用于接收流体的出口，并且其中，所述出口容纳气体，当不存在所述流体力时，所述气体向所述可移动部分施加压力以增强关闭力度。

13.根据权利要求11或12所述的流动导向器，其中，所述可移动部分重力地布置在所述刚性部分的路径上方，并且当不存在所述流体力时，关闭力度被重力增强。

14.根据权利要求11或12所述的流动导向器，其中，所述流动导向器适用在免冲洗小便器中。

15.一种用于输送流体以接收并处理所述流体的干式捕集器阀，包括保持器，所述保持器具有用于接收所述流体的入口、用于处理所述流体的排放口、用于将所述流体从所述入口导入所述排放口的通道、以及用于气密地覆盖所述通道的密封元件，借助于流体流的流动将所述密封元件上推至打开，并且在所述流体流停止后，所述密封元件返回至关闭位置。