不銹鋼打包蹲便器的性能要求及沖水過程特點

對不銹鋼打包蹲便器產品的   ，既有專門針對坐便器設計的，也有專門針對坐便器功能的，還有專門針對設計流程管理的……但卻沒有針對將坐便器區域性   與坐便器的設計結合起來   其對實現坐便器節水功能的影響，并對節水型坐便器的設計有實用價值的，這正是本文的創新點。而本文的理論價值在于既是對有關坐便器產品   理論的完善和補充又是非常具有方法論意義的。運用分類法、比較法和演繹法來進行歸納總結，較后得出有事實根據的可信賴的結論。

坐便器的設計風格與節水功能有關系嗎?與水箱配件的選取有關系嗎?從坐便器的設計風格可以決定坐便器是否節水嗎?答案是肯定的，坐便器的節水功能與坐便器造型設計是相互影響相互制約的。我們要從造型設計風格這個視角來   其與節水型坐便器的節水功能之間的關系，從而發現那些坐便器造型設計風格設計元素   有益于實現坐便器產品的節水功能。

   表明，較有利于實現節水功能的坐便器造型設計風格應該是圓潤、方正和銳利風格的；是源于同一造型設計方案的分體坐便器；常規技術的“高水箱”連體坐便器；隱藏管道式坐便器還有圓形造型設計元素的雙檔按鈕式控制開關。

而我們通常所說的水資源主要是指陸地上的淡水資源，陸地上的淡水資源只占地球上水體總量2.53，其中大部分又是分布在兩   等地區的固體冰川，很難加以利用。目前人類比較容易利用的淡水資源，主要是河流水、淡水湖泊水和淺層地下水，儲量約占淡水總儲量的0.3，只占總儲水量的十萬分之七。

我國是一個水資源短缺的   ，水資源總量居世界第六位，按人均水資源量計量，人均占有量為2500立方米，為世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被聯合國列為13個貧水   之一。長期以來受傳統價值觀念影響，水資源被長期無償利用，導致人們的節水意識低下，造成了巨大的水資源浪費和水資源非持續利用。水資源口益短缺，合理、利用水資源，保護生態環境，維護人與自然的和諧，已經成為二十一世紀人類共同的使命。 

隨著生活水平的提高，人們對家庭中的衛生潔具的要求越來越高，不銹鋼水沖坐便在要求能夠實現   的功能的同時，還講求其美觀的造型，并且還要滿足目前節水的要求。衛生潔具的質量要求包括尺寸允差，外觀質量、變形、物理性能、沖洗功能等。

沖洗功能是坐便器在規定水量下將便器內污物排出并將便器洗凈的能力。毫無疑問，沖洗功能是坐便器較主要的性能要求之一。

坐便器按沖洗方式可分為沖落式、虹吸式以及噴射虹吸式等類型。沖落式坐便器靠水向下的沖擊力將污物沖出便器，其沖出力量的大小由水在水箱(或在沖水閥上面的管道中)中具有的勢能減去水流到沖擊污物處的沿程損失差值所決定。虹吸式則由水在便器中形成虹吸，主要靠虹吸產生的抽力將污物排出便器。

針對所要   的內容和對象定義，只將坐便器從根本上分為沖落式和虹吸式兩大類，而將一些小的類別包含在其中。由于地理、生活習慣和歷史的原因，沖落式坐便器主要在歐洲被廣泛使用，虹吸式坐便器則是在亞洲、美洲等被廣泛使用，在中國，則是同時使用沖落式和虹吸式坐便器。

那么這兩種類型的坐便器到底有什么區別呢?沖落式坐便器是單純利用排掉存儲于水箱中的水的勢能差產生的沖力來清潔坐便器并沖走污物的；而虹吸式坐便器則在利用排掉存儲于水箱中水的勢能差產生的沖力以外，同時還應用了虹吸原理，由于其排污管道的特定造型，當整個管道充滿水后，虹吸原理產生，將便池內的污物吸走。從清潔力度方面來說，虹吸式坐便器   加的有優點，因為它利用到了兩種物理原理；但從清潔用水量來說，沖落式坐便器   有潛力運用少量的水實現較好的沖洗效果，其原因在于，虹吸式坐便器的虹吸原理是需要   量的水才能產生的。所以這就是為什么，在不利于其他電子技術的前提條件下，一方面，沖落式坐便器較少只需要3升水就能夠完成基本的沖洗功能，且其功能實現通常是運用了3/6L雙檔沖水，給使用者   多的操作選擇和節水選擇，即大便后采用6L水沖洗污物，小便后則采用3L水沖洗污物，現在   是已經開始有3/4.5L用水量的雙檔沖落式坐便器打入市場了；另一方面，虹吸式坐便器較少需要4.8L水來實現其清潔的功能，并且，市場上只有   少數產品能夠達到這樣的技術要求，絕大部分的虹吸式產品都只能達到用6L水實現其清潔功能，而且都采用的式單檔沖洗的功能設置，也就是說不管大便還是小便后，使用者都只能使用6L水來沖洗污物，在   程度上無形中造成了水資源的浪費。目前，只有在運用到電子技術和的物理原理時，虹吸式坐便器才會以   少的用水量實現較好的清潔效果。

所以，從常規技術背景出發，可以說在同一清潔效果的要求下，沖落式坐便器遠比虹吸式坐便器   節水；在使用非常規技術的輔助時，沖落式坐便器依然比虹吸式坐便器   有潛力實現節水功能。由此，我們可以簡單的歸納為，沖落式坐便器比虹吸式坐便器   節水。 

1、坐便器沖洗性能的要求及測試標準

不銹鋼坐便器結構由四部分組成，即水箱、坐圈、水包和排污管，坐便器的排污功能是靠水箱中沖出的水將存在水包中的污物沖出排污管來實現的。按照排污方式不同，坐便器一般分為沖落式和虹吸式兩種。它是由水向下的沖擊力將污物沖出便器，沖擊力量的大小是由水在水箱中具有的勢能減去水流到沖擊污物處的摩擦阻力。虹吸式是水在便器中形成虹吸，靠虹吸產生的抽力將污物排除便器。不管是哪種坐便器，其沖水性能都   滿足以下要求：

(1)沖刷性能：在水箱中   量水的沖刷下，將粘附于便器表面污物沖洗干凈；

(2)排污性能：在水箱中   量水的作用下，將污物沖離便器，排出至直下水管道；

(3)隔離性能：沖水完成后，便器中應存有   量潔凈水，使室內空氣與下水管道保持隔離，防止下水管道內異味進入室內。

   對坐便器的沖洗性能測試制定了專門的實驗方法，并列入了   標準，即GB/T6952(99版)。其中，對于沖刷性能，測試的方法是以規定量的水沖刷軟筆在水包內壁劃的墨痕，沖完后累計殘留的墨痕不大于50毫米，則該項為合格；對于排污功能，是采用水沖聚丙烯球的方法來衡量，即在水沖發泡坐便中放入100個直徑為19mm，密度為0.85-0.90g/cm3的聚丙烯球，以規定水量的水去沖，連續進行3次，3次沖出球數的平均值不小于75，則該項為合格。

2、沖落式坐便器沖水過程的特點

沖落式坐便器的沖水過程是水箱水在勢能的作用下，進入坐圈分流后，沖刷水包兩側和前后部分，較后依靠水流動能將水包中固體污物沖出排污管道的過程，整個沖水過程在幾秒鐘之內完成，因此，可以認為沖落式坐便器沖水過程是三維非穩態多相藕合流動過程，其中多相包括空氣相、水相和固體污物相。

沖落式坐便器沖水過程的另一個特點是沖水流道復雜，既有水箱、坐圈以及排污管這樣的封閉流道，又有水包這樣的開放流道，是帶自由表面的流動問題，因此，在利用計算流體動力學進行數值計算時，既要考慮固定邊界，還要考慮自由邊界。