朱堯崢

目前家庭大都使用沖水箱來沖洗廁所。我發現,普通沖水箱蓄水時間較長,且水量一般只有高低兩檔。在待沖洗異物較少時,即使用低檔也會浪費水;待沖洗異物較多時,即使用高檔多次沖洗也無法沖干凈,影響正常使用。
由此可以看出,沖水箱的問題主要在于水量控制不靈活,兩個檔位無法勝任日常使用的要求。因此,我想發明一種廁所兩用沖水箱,方便根據需要沖洗廁所,使廁所更干凈衛生。
一、科學原理
根據水的流量等于速度乘以橫截面積的原理,為保證足夠的出水速度,在水壓較高時,進水管處速度較快,出水管只需與進水管粗細匹配,就能保證出水速度較快。而在水壓較低時,進水管處速度較慢,出水管應略細于進水管從而增大水壓加快出水速度。
二、設計內容
廁所兩用沖水箱水箱箱體下方分別連接有供水管和沖水管,沖水箱在箱體所連接的供水管中間分設一個帶開關閥的手動沖水管。使用時,通過沖水箱或手動沖水管均可沖洗廁所便池。
三、制作過程
剛開始,我想增加檔位,但這樣不僅制作復雜,使用不便,而且效果也不好。后來,我發現老式手動沖水閥可靈活控制水量大小,于是想到將普通沖水箱與手動沖水閥結合的方法,實現優勢互補解決問題。
制作前,我想直接在沖水箱進水管與出水管之間分設一個手動沖水閥,然而,由于普通沖水箱的進水管較細,出水管較粗,所以水在流經手動沖水閥后速度減慢,達不到沖洗效果。
之后我對使用手動沖水閥的住宅進行了調查,發現盡管不同住宅水管粗細不同,但每戶住宅沖水開關的進水管、出水管粗細都是相同的。因此,手動沖水閥的出水管要比沖水箱的出水管細,而沖水箱的出水管無法調節,所以只有將手動沖水閥的出水管直接接到便池上,才能達到沖洗效果。
根據設計,我買來三通管、直管、彎管、沖水開關等,對家中的沖水箱進行改造。先關掉總水閥,再按設計選取合適粗細的零件進行組裝。確認各部件可靠對接后重新打開水閥,開始測試。
測試結果表明,在待沖洗異物較少時,用手動沖水閥可節省約50%的水資源;待沖洗異物較多時,普通沖水箱進行2至3次蓄水(每次蓄水時間約1分鐘)后仍有殘留,而扭動式沖水開關只需不到20秒即可沖得十分干凈,解決了普通沖水箱無法靈活調節水量的問題。
廁所兩用沖水箱使用方便,結構簡單,易于安裝和改造,優于其他產品。今后,我還想在水箱上加裝污水回收系統,使之更加節能環保。(指導老師:曾 萍)