卫生陶瓷两种坐便器技术特点浅析

卫生陶瓷两种坐便器技术特点浅析 2009.No.9陶瓷?47? 卫生陶瓷两种坐便器技市特点浅析 王同言 (1唐山陶瓷股份有限公司河北唐山063020) 前言 陶瓷卫生洁具是人们日常生活中常用的卫生设 施.因其造型时尚艺术,釉面光亮细腻,使用卫生洁净 而广受用户的喜爱.随着时代的发展和人民生活水平 的不断提高,人们越来越追求时尚,优雅,卫生,健康的 生活方式,陶瓷卫生洁具越来越多地走进普通居民的 家庭生活中.而坐便器是陶瓷卫生洁具的主要配套产 品,其造型新颖,种类繁多,浑厚大方,洁净易清洗,排 污功能优良,隔臭效果好. 坐便器从外型上可分为分体,联体,下排,横排,应 有尽有,使人们有许多选择余地.但无论哪种类型的 坐便器,归结到排水结构上,无外乎有以下两种结构形 式:即冲落式(也叫直冲式)和虹吸式.长期以来,关于 这两种结构形式的坐便器,谁优谁劣,档次谁高谁低, 谁更节水等问题在业界一直争论不休.在过去人们的 思想观念中,总认为冲落式坐便器是低档次的产品,这 可能缘于其冲水噪音大,造型结构简单,水封面较小, 防臭效果较差,市场上鲜见有联体坐便器;而认为虹吸 式坐便器档次水平高,可能缘于其冲洗功能效果好,对 污物抽力大,冲水噪音小,水封面较大,造型结构复杂, 产品种类繁多,生产工艺难度较大,市场上较常见有联 体坐便器. 时代在发展,科技在进步,卫生陶瓷行业也在快速 地发展和进步,尤其是坐便器的造型结构,排水功能都 有很大的进步和提高.即便是冲落式结构的坐便器, 也有许多造型新颖,外观优美,档次水平高,节水效果 显着的分体或联体坐便器.与此同时,人们的欣赏水 平和消费观念也在不断变化.实践告诉我们,以往人 们对冲落式结构坐便器和虹吸式结构坐便器的思想认 识是狭隘的和片面的.实际上,这两种坐便器各有其 刘晨阳 (2咸阳陶瓷研究院陕西咸阳712000) 显着的优点和缺点,不能简单地说哪种好哪种不好,用 户应根据自己的实际情况加以选用.下面笔者根据多 年的实践经验,对这两种坐便器的特点进行分析探讨. 1两种坐便器的结构及排水原理 】.1虹吸式坐便器的结构特点和排水原理 虹吸式坐便器是在放水后,通过坐便器本身所具 有的虹吸作用将污物排(抽)到下水通道中.其具体的 排水原理和水流走向是:水箱放水后,靠重力的作用和 水的流动性能,水流瞬时到达坐便器的水圈,锅盆,对 污物进行冲洗和打碎,再通过大气压差和势能差使坐 便器瞬间产生自然虹吸作用,同时借助于水流形成的 旋涡,将污物排人(吸人)S弯管,然后排到下水管道 中,完成整个冲刷排污过程.可见,虹吸式坐便器实际 上是一个排水机器,它的这种作用是客观存在的,只要 满足排污条件,它的自然虹吸作用就会产生.其结构 特点是: 1)造型结构较复杂,技术含量较高.生产中对操 作人员的技术水平较高,开发及生产工艺难度较 大. 2)水封较高.水封高一般在57—68mm;水封面也 大,一般在250mmX200mm.锅盆形状顺滑平缓,可使 水流旋转起来,有利于达到良好的冲洗效果,排水噪音 较小. 3)排污方式一般仅有下排水(地排水),墙距(坑 距)一般有300mm,400mm,480mm等,是中间安装尺寸的 坐便器. 4)这种结构的坐便器主要销售到美洲,亚洲等地 的市场,在欧洲国家很少使用. 5)虹吸式坐便器有分体的也有联体的.在一些档 次水平较高的联体坐便器中这种结构形式较常见. ? 48?陶瓷2009.No.9 6)排水时水位先上升,后旋转,形成旋流,其对冲 出质量较轻的悬浮物较为有利,冲刷功能效果好.但 也有水流不旋转直冲式的,其对冲出质量较重的污物 效果好,而对冲出质量较轻的悬浮物效果不好.其关 键之处是在圈上布水眼的设计上.这一点要恨据不同 地区和国家的习惯和要求而定. 7)管道最小内径一般在56mm(粗管径)和46mm (细管径),即该坐便器有粗管道和细管道之分.按国 标GB6952--2005要求,通过球体的直径为41lnm,这样 排污经过的路途较长,易发生堵塞现象. 8)按结构细分,虹吸式坐便器又可分为普通虹吸 式,喷射虹吸式和旋涡虹吸式. 普通虹吸式坐便器出现得较早,生产历史较长,结 构也比较常见.这种坐便器锅盆内部平滑,没有喷射 孔.排水时靠水流的旋转,形成旋涡,将污物吸出,完 成整个排水排污过程.这是普通虹吸式坐便器的显着 特点.布水眼设计为一定角度和斜度,排水时从布水 眼下来的水在对内壁进行冲刷的同时,也推动锅盆内 的水封水,以使水流旋转(逆时针或顺时针)起来形成 旋涡.同时在布水眼设计上还要有大孔(长形孑L或数 量若干的大孔).大孔一般在正面中间部位或个别在 两侧,目的是对准污物加大冲力,加强旋转,使其尽早 产生虹吸作用,同时将污物进行打碎,尽快推向管道和 排污口,使管道污物尽早排出.这种坐便器对排出质 量较轻的漂浮物效果较好,对排出质量较重的污物效 果欠佳. 喷射虹吸式坐便器是在普通虹吸式坐便器的基础 上发展和演变而来的,它是一种结构更先进合理,排污 功能更优良,更容易实现节水的坐便器.它是在水封 下设计有一喷射孔和喷射水道.在冲洗排水过程中, 加大了对污物和水的冲力,使坐便器较早地产生虹吸 作用,提高坐便器的排污功能;同时因其结构独特,减 弱了排水中所产生的噪音.目前这种坐便器水流的走 向通道有两种:远途平缓式和短途直泻式.当然后一 种冲力更大,更容易实现节水,也是目前这种结构越来 越多的原因. 旋涡虹吸式坐便器是在虹吸式坐便器的锅盆腔内 设有一个形成旋涡的水流通道,用于排水时加速水流 的旋转,及早地形成虹吸作用,从而达到节水的目的. 目前旋涡水流通道的设置方式有两种:一种是由洗净 面一侧沿切线方向冲出,另一种是在锅盆腔的底部弯 口的一侧冲出.它们都是顺水流的旋转方向,推动洗 净面的存水,使其加速旋转形成旋涡,并随水位的升高 充满排污管道,当水面和排污口形成水位差时,产生虹 吸作用,将污物排出.这种虹吸式坐便器比较费水,但 其最大的优点是噪音小. 喷射虹吸式坐便器和旋涡虹吸式坐便器由于排水 噪音小,又被人们称为"静音坐便器". i.2冲落式坐便器的结构特点和排水原理 冲落式坐便器是一种结构简单,设计,开发,生产 相对容易的一种产品.这种坐便器的排水原理是:借 助于水的瞬间冲力,自身重力以及污物的浮力作用,将 污物排出返水挡板,以实现整个坐便器的排污冲水过 程.其结构特点是: 1)结构相对简单,开发,生产难度小,便于较快地 组织生产和满足客户定货. 2)其内部排水管道断面面积大,断面直径为90— 100mm,内部空腔大,排污经过的路途短,不易发生堵 塞现象. 3)其水封较小,一般为50—54mill;水封面也小,一 般为100mm×80mm.锅盆形状陡直顺滑,有利于使冲 水水流汇集,达到良好的排污冲水效果.但其不足之 处是排水噪音较大,隔臭效果差. 4)其排污方式有两种:一是下排水(地排水),墙距 有110mm,200mm,220mm,250mill,580Inm等,是两头尺 寸,不能形成如同虹吸式便器那样的中间尺寸;二是横 排水(墙排水),中心距地一般为180mm.以上两种排 污口外径尺寸一般均为国际的4英寸(100mm). 5)对于横排水冲落式坐便器,即有裸露式安装方 式,也有挂墙隐含式安装方式.挂墙安装方式以德国 挂式坐便器为主,主要使用在德国等欧洲一些国家和 地区. 论是地排水还是墙排水冲落式坐便器,都有 6)无 分体坐便器和联体坐便器之分.分体坐便器又有挂箱 式坐便器和坐箱式坐便器之分. 2两种坐便器性能特点的对比分析 2.1节水方面 冲落式坐便器与虹吸式坐便器相比,更容易实现 2009.No.9陶瓷?49? 节水,这是由其特点所决定的.冲落式坐便器是依靠 水的重力和冲力,以及污物的自身重力和浮力的作用, 将污物冲出排污管道.它的管道路径短,管路简单;管 道内腔粗大,即直径大,一般直径在90,100mm;另外, 其水封小,水封面积也小,故水封水量少,污物堆集在 一 起,不打旋;锅盆陡直,排水时水流集中,利用水的重 力和浮力作用就可以轻松地把污物冲干净,故一次性 用水量不大,所以更容易实现节水.而虹吸现象只有 在管径越小,管道越长时才越明显,抽水力才越大,故 虹吸式坐便器的排水管道走得很高,又长又细,且管道 形状复杂,所以不可避免地对水量的需求就大.另外, 虹吸式坐便器在冲水时先要向坐便器内注水至很高的 水面,这样才能产生虹吸作用,污物才能随着水面下降 并从底部排走,它的结构设计决定了必须要具有一定 水量形成高度差才可.除此之外,虹吸式坐便器水封 大,水封面积也大,故水封水量多;锅盆平滑,排水时水 流不集中,首先要使水封水旋转起来,形成虹吸作用来 进行排污,这无形中消耗掉很多的水.故虹吸式坐便 器与冲落式坐便器相比用水量较大.所以,冲落式坐 便器更容易实现节水. 2.2冲洗方面 冲落式坐便器和虹吸式坐便器在冲洗,排污能力 方面几乎相当,但也有一些微小区别.坐便器的冲洗 能力和它的结构,冲水方式有密切的关系.虹吸式坐 便器圈上布水眼设计有一定的角度,在排污的时候水 会形成旋涡,对坐便器内壁的冲洗效果较好,很容易冲 掉粘附在坐便器内壁表面的脏物,并且这种坐便器由 于旋涡的作用,对排出质量较轻的物质,如直径19mm 的聚丙烯测试球体,烟丝,锯末或乒乓球等漂浮物较为 有利,但对于排出质量较重的污物效果欠佳;而冲落式 坐便器圈上布水眼设计一般有大孑L,且圈眼一般为直 角,冲水时力度较大,很容易冲走体积较大,较重的脏 物,但对于排出质量较轻的漂浮物效果欠佳.故这两 种坐便器在冲水效果上是有一些差别的.但总体而 言,它们在冲洗排污方面是基本相当的. 2.3静音方面 冲落式坐便器噪音大,而虹吸式坐便器噪音小,故 人们又称虹吸式便器为"静音坐便器".由于冲落式坐 便器独特的布水眼设计,一般有大孑L,下水量大,水冲 力大,水流集中;其结构设计上陡直,排水落差大,且存 水面积小,瞬间的动能,强大的水流冲击内壁和砸向液 面会产生较大的响声,特别是在夜深人静使用时响声 更为明显.而虹吸式坐便器独特的布水眼设计,使水 流从盆壁缓缓流下,基本上消除了水在供水管道内冲 击空气以及落差拍击存水面而产生的响声,水位升高 以形成旋涡水流洗刷坐便器内壁,而后凭借虹吸作用 将坐便器中的水和污物吸出排污管道,因而具有较好 的静音效果.所以,虹吸式坐便器在静音效果方面具 有得天独厚的优势.对于追求卫生间静音或有老年人 的家庭来说,虹吸式坐便器应该是首选. 2.4防溅方面 虹吸式坐便器防溅效果要好于冲落式坐便器.冲 落式坐便器水封小,存水面较低,存水量较少.而虹吸 式坐便器的水封,水封面大,存水面较高,存水量较大. 一 些人也许会认为虹吸式坐便器的水封离使用者的臀 部距离更近,更容易发生溅水现象,其实不然.根据物 理学自由落体运动规律,速度与高度成正比.虹吸式 坐便器水封面与使用者之间的距离较近,水流和污物 砸向水的速度和势能较小,不容易溅起水花.而冲落 式坐便器的水封面距离使用者臀部较远,排水时水和 污物的重力势能较大,反而更容易发生溅水现象.许 多年前,陶瓷行业的老前辈,陶瓷卫浴专家李中祥先生 就用物理学自由落体运动原理证明了这一观点. 2.5隔臭方面 虹吸式坐便器要明显好于冲落式坐便器.根据冲 水方式的不同,会有不一样的隔臭效果.冲落式坐便 器的内壁普遍设计得陡直,且存水面积都很小,一般不 能够完全掩盖污物,而且本身的结构易挂污物,使得隔 臭效果差.另外,冲落式坐便器的水封普遍较小,本身 的结构也易造成水封更低,易漏气造成隔臭效果差. 而虹吸式坐便器为了加大虹吸效果,内壁坡度较缓,水 封面积较大,水封也大,基本上可以完全遮盖污物,而 且这么高的水封不易漏气,能够有效地隔绝臭气,达到 良好的隔臭效果. 2.6防堵塞方面 由于两种坐便器结构上的差异,故冲落式坐便器 不易堵塞,而虹吸式坐便器较易堵塞.这是因为,冲落 式坐便器的管道简单,内腔大,管道直径粗大,一般为 100mrn,且又短又直,这样的结构不容易发生污物 90, 堵塞现象.而虹吸式坐便器的管径一般在56mm左右, ? 5O?陶瓷2009.No.9 最小处直径仅为46mm左右.如果换算成过水面积,虹 吸式坐便器要比冲落式坐便器管道直径差3倍左右, 且为了增加虹吸效果,排水管道都是设计得又弯又长, 这样一来,如果冲水时有较大污物存在,很容易产生堵 塞现象. 由于这两种坐便器结构的不同,使其性能有许多 区别,而且有许多性能指标是相互关联的.冲落式坐 便器在节水,抗堵塞能力和排出质量较重的污物方面 表现得较好,而虹吸式坐便器则在静音,冲刷,防溅水 和隔臭效果方面有很大的优势.两种类型的坐便器各 有其显着的特点(优点和缺点),没有绝对的好与坏,消 费者应根据自己家庭的实际情况加以选择.如果家中 有老年人,喜欢清净,那就选择虹吸式坐便器,最好选 择粗管径的喷射虹吸式坐便器.既解决了噪音问题, 又可防止便器的堵塞.总之,选择自己喜欢,满足自己 需求的坐便器才是最好的坐便器. 3有关问题的探讨 3.1国内市场为何多见虹吸式便器 目前我国市场上的虹吸式坐便器占主流,宾馆饭 店,普通居民卫生间基本都是采用虹吸式结构的坐便 器.这是因为采用美国标准的美标,TOTO等品牌的陶 瓷洁具是最早进入中国市场的,在人们的印象中已根 深蒂固,人们已经形成了购买习惯.另外,我国的房屋 建筑卫生问设计一般都是按这些品牌产品的尺寸设计 的.除此之外,我们的生活习惯也与日本相近,有着相 似的东方文化.而且我们一直认为虹吸式坐便器是一 ,水封面也大,冲 种档次水平较高的坐便器,它水封大 刷效果好,冲水噪音小,为静音坐便器,故在市场上这 种坐便器较多;而冲落式坐便器采用英国设计标准,其 水封小,水封面也小,冲水噪音大,在人们的思想中总 认为其是低档次的产品.且其主要是出口到欧洲市场 销售和使用,在我国市场上较少见.另外,我国的房屋 建筑卫生问设计一般没有按欧洲产品的尺寸设计,故 不适合在我国销售和使用,所以在我国市场上较少能 看到. 3.2发展趋势 1)改革开放以来,随着我国经济的飞速发展以及 对外贸易交流的增多,陶瓷卫生洁具东西方文化的相 互交融,使得我国陶瓷卫生洁具在结构,功能,用水量 等方面都得到发展和提高.目前,虹吸式便器向节水, 粗管径方向发展.管道内径大多都能过直径为48 50mm的球体,用水量大多在6L及以下,有的更低,达 到4.8L或4.5L.目前市场上有一些压力式坐便器不 断出现,使坐便器的用水量更低,可达到4L甚至3.5L 或更低为3L,不过这些坐便器都是外力辅助加压式 的,排水噪音很大.过去,我们见到的冲落式坐便器只 是一些分体挂箱,体积小,造型结构简单,较费水的便 器.而现在冲落式坐便器也有不少造型新颖,浑厚庄 重大方,体积较大,组合配套整齐,排污功能优良的分 体坐箱和联体坐便器出现,其档次水平有了很大的提 高,而且也比较省水.目前市场上还有一种喷射虹吸 式坐便器较常见,它的上圈布水眼直冲不旋转,综合了 传统虹吸式坐便器和冲落式坐便器的优点,使得坐便 器有较大的冲力,又有良好的虹吸作用,兼备两种坐便 器的优点. 2)冲落式坐便器的结构简单,它与虹吸式坐便器 相比,更容易实现产品的节水要求,而且不易堵塞,冲 刷有力,洁净,故冲落式坐便器已成为目前市场的新 宠,有良好的出口市场前景;而虹吸式坐便器冲刷,防 臭功能好,目前向节水,粗管径方向发展,深受美国,加 拿大市场和亚洲一些国家和地区的喜爱.两种坐便器 可满足不同国家,地区市场客户的需求,它们并行发 展,成为目前乃至今后世界陶瓷卫生洁具坐便器发展 的格局