摘要 本文介紹了坐便器的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，并對影響坐便器沖水功能的因素進(jìn)行了分析，提出了企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中應(yīng)注意的問題。

關(guān)鍵詞 坐便器，發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢，沖水功能，影響因素

1坐便器的類型

衛(wèi)生陶瓷是指用作衛(wèi)生設(shè)施的有釉陶瓷制品，可分為瓷質(zhì)衛(wèi)生陶瓷和陶質(zhì)衛(wèi)生陶瓷。坐便器是指使用時以人體取坐勢為特點的便器，按沖洗方式坐便器可分為以下的幾種類型。

1.1 沖落式坐便器

沖落式坐便器直接利用水流沖力，將污物排出便器，并利用后續(xù)水量將水封補(bǔ)滿，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。為了使水流利于污物排出，沖落式坐便器通常有下列特點：管道內(nèi)徑較大而長度較短，洗凈面較陡，落差較大，存水面積小，水封淺。它的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單易成形、成品合格率高、管徑大不易堵塞、排水結(jié)構(gòu)靈活等，而缺點是落差大、噪音大、濺水大、水封淺、防臭差、水封面積小、易掛污。

1.2 虹吸式坐便器

虹吸式坐便器利用水流迅速將坐便器管道充滿，使管道內(nèi)與外面空氣形成壓力差，從而產(chǎn)生吸力將污物吸進(jìn)管道，用后續(xù)沖水沖出坐便器。虹吸式坐便器按結(jié)構(gòu)還可分為噴射虹吸式坐便器和旋渦虹吸式坐便器。

1.2.1噴射虹吸式坐便器

噴射虹吸式坐便器在存水彎內(nèi)有一個正對著排污管入口的噴射水道，水箱供來的水通過水圈時，少量水由喉面孔噴出清洗洗凈面，大部分水由噴射孔噴出，迅速充滿坐便器管道，產(chǎn)生虹吸將污物排出，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。噴射虹吸式坐便器的優(yōu)點是虹吸起點早、結(jié)束遲、虹吸時間長、排污干凈、水封下沖水無噪音、水封面積大、水封深、不濺污、不掛臟、防臭功能好、干凈衛(wèi)生，而缺點在于管徑小、易堵塞、只適用于地排水結(jié)構(gòu)的房屋。

1.2.2旋渦虹吸式坐便器

旋渦虹吸式坐便器的沖洗水由洗凈面一側(cè)沿切線方向沖出，推動洗凈面的存水，使其形成旋渦，并隨水位的增高充滿排污管道，當(dāng)洗凈面內(nèi)的水面與坐便器排污口形成水位差時虹吸形成，污物被排出，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。旋渦虹吸式坐便器的優(yōu)點是噪音小、水封面積大、水封深、不濺污、沖洗干凈、防臭功能好、干凈衛(wèi)生等，而缺點在于用水量大、管徑小、易堵塞、只適用于地排水結(jié)構(gòu)的房屋。

2坐便器沖水功能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

坐便器的沖水功能主要由以下幾項指標(biāo)衡量：固體物排放功能、水封及水封回復(fù)、水封表面面積、沖洗功能、防濺污功能、污水置換功能、排水管道輸送特征等。歐洲標(biāo)準(zhǔn)（EN997）、美國標(biāo)準(zhǔn)（ASME A112.19.2）、中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB6952）等都嚴(yán)格規(guī)定了坐便器沖水功能的技術(shù)要求和試驗方法。但由于各國技術(shù)水平和消費(fèi)習(xí)慣的差異，這些標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)容上有許多不同，主要表現(xiàn)在檢測方法上，而坐便器沖水功能的技術(shù)要求則差別不大。

2.1 坐便器沖水功能的發(fā)展現(xiàn)狀

在我國，衛(wèi)生潔具行業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。我國雖已成為世界上衛(wèi)生潔具的最大生產(chǎn)國和消費(fèi)國，年產(chǎn)量已達(dá)6000萬件以上，但產(chǎn)品質(zhì)量的總體水平還不高，主要存在以下幾個方面的問題：

（1） 用水量超標(biāo)。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)要求是節(jié)水型坐便器用水量不能超過6L，而我國很多企業(yè)生產(chǎn)的坐便器用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過6L。

（2） 水封不合格。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定坐便器水封深度不能少于50mm。而我國很多企業(yè)生產(chǎn)的坐便器的水封深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于50mm，坐便器的防臭能力差。

（3） 沖洗功能差。沖洗功能反映了坐便器的沖洗能力，是坐便器沖洗效果的重要指標(biāo)。目前很多企業(yè)生產(chǎn)的坐便器在結(jié)構(gòu)設(shè)計上存在問題，不符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的沖洗功能要求。

（4） 防虹吸不規(guī)范。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格要求進(jìn)水閥必須帶有防虹吸功能，但目前市場上很多產(chǎn)品的進(jìn)水閥的防虹吸功能不合格。

（5） 稀釋率差。稀釋率反映了坐便器污水置換能力的大小。大部分國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定坐便器全沖稀釋率要達(dá)100倍以上，半沖稀釋率要達(dá)17倍以上。但目前市場上很多坐便器全沖后的稀釋率僅為50倍，半沖后的稀釋率低于10倍。

2.2 坐便器沖水功能的發(fā)展趨勢

2.2.1沖落式坐便器成為市場主流

和虹吸式坐便器相比，沖落式坐便器有如下優(yōu)點：

(1) 沖落式坐便器利用水箱落差沖凈的方式，虹吸式坐便器通過坐便器下方的S型返水結(jié)構(gòu)在坐便器內(nèi)形成虹吸漩渦達(dá)到?jīng)_凈效果，因此沖落式坐便器更加節(jié)水；

(2) 沖落式坐便器直沖水力量大，坐便器本身結(jié)構(gòu)簡單，沒有虹吸式坐便器用于回吸的S彎，因此沖落式坐便器容易沖掉粘附在坐便器表面的臟物；

(3) 沖落式坐便器下水管道直徑大，容易沖下較大的臟物，沖凈效果也遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于虹吸式坐便器。

沖落式坐便器具有虹吸式坐便器沒有的優(yōu)點，目前沖落式坐便器已成為市場主流。例如，世界著名衛(wèi)浴品牌科勒衛(wèi)浴在2006年的坐便器新產(chǎn)品中80％以上為沖落式坐便器。

2.2.2 坐便器更加注重節(jié)水

由于全球用水緊張和水價上漲，人們對坐便器的節(jié)水性能更加看重。如我國新的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 6952-2005中就將用水量定為強(qiáng)制性條款。歐盟的CE認(rèn)證和美國的UPC認(rèn)證都將坐便器的用水量作為其認(rèn)證的重要一項。澳大利亞新制定的節(jié)水標(biāo)簽和標(biāo)準(zhǔn)（WELS）制度更是要求從2006年7月1日起出口到澳大利亞的坐便器必須加貼“WELS”節(jié)水等級標(biāo)簽。

目前市場上節(jié)水型坐便器種類很多，節(jié)水坐便器是通過節(jié)水型水件實現(xiàn)節(jié)水的，而目前的節(jié)水水件選擇也越來越多，從3/6L雙檔坐便器到4升水坐便器，另外壓力密封沖水裝置也被運(yùn)用在坐便器中。

2.2.3對坐便器使用功能的要求不斷提高

隨著人民生活水平的提高，對坐便器使用功能的要求也不斷提高，主要體現(xiàn)在各國標(biāo)準(zhǔn)中對坐便器沖水功能的技術(shù)要求都在不斷提高上。特別是我國新的國家標(biāo)準(zhǔn)和歐盟89/106/EEC指令的頒布并實施，對坐便器沖水功能的要求更加嚴(yán)格。這就要求企業(yè)必須投入更多的精力到新產(chǎn)品開發(fā)中，加大坐便器使用功能的基礎(chǔ)性研究。

3影響坐便器沖水功能的因素

3.1 用水量

一般來說，坐便器用水量越大，其沖水功能就越好。但當(dāng)今衛(wèi)生潔具都朝著節(jié)水的趨勢發(fā)展，所以靠增加用水量來提高坐便器沖水功能不符合衛(wèi)生潔具的發(fā)展趨勢，不值得提倡。

3.2 造型設(shè)計

坐便器的造型是影響其沖水功能的根本原因。合理的坐便器造型包括：

(1) 合理的坐便器外形；

(2) 合理的沖洗面面積、深淺、形狀；

(3) 合理的彎道設(shè)計，包括彎道大小、形狀、彎頭部位形狀、排污管道前后截面大小比例、虹吸管前后兩部分長短的比例。

3.3沖水壓力和流速

沖水壓力越大、流速越快，坐便器的沖洗功能就越好。但過大的沖水壓力和過快的流速會提高對供水裝置的要求，所以應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臎_水壓力和流速?，F(xiàn)在坐便器的沖水壓力一般是0.14MPa，流速為1.8L/s左右。

3.4噴射孔的直徑和方向

對于噴射虹吸式坐便器，噴射孔的大小和方向?qū)ψ闫鞯臎_水功能有著重要影響。噴射孔對著坑口，從水箱出來的水大部分通過噴射孔噴射出來，通過坑口流入排污管道。因此噴射孔必須正對著坑口，以減小水流動過程中的阻力。同時噴射孔直徑大小要適當(dāng)；如果噴射孔直徑太大，從噴射孔出來的水流速度太小，沖擊力就小；如果噴射孔直徑太小，從噴射孔出來的水量太小，造成虹吸開始太慢。

3.5排水孔的大小和位置

排水孔的大小和位置會影響虹吸式坐便器虹吸的起始時間和虹吸效果，從而影響坐便器的沖水功能。

3.6坑口的形狀和坑深

坑口位于坐便器洗凈面底部與排污管道連接的部位。從噴射孔和洗凈面沖下來的水都要經(jīng)過坑口進(jìn)入排污管道，因此這個起連接作用的部位的形狀和大小非常重要?？涌诩炔荒芴∽钃跛魍ㄟ^，又不能太大降低水流速度，應(yīng)讓水能以適當(dāng)?shù)牧魉偻ㄟ^它進(jìn)入排污管道。

3.7 虹吸開始時間和虹吸結(jié)束時間

影響虹吸開始時間和虹吸結(jié)束時間的因素主要有噴射孔大小、水道大小和排水孔大小。過大的噴射孔半徑、過小的水道半徑和過小的排水孔半徑均會使虹吸開始太早，反之則虹吸開始太遲。過小的噴射孔半徑、過大的水道半徑和過大的排水孔半徑均會使虹吸結(jié)束太早，反之則虹吸結(jié)束太遲。

3.8 喉面孔的大小、數(shù)量和位置

喉面孔是位于坐便器喉面下方的一系列大小不一的小孔，從水箱出來的水部分通過喉面孔流入沖洗面。這些孔的大小、位置和各孔徑的比例對坐便器沖水功能有著重要的影響。合理的喉面孔設(shè)計可以明顯提高坐便器的沖水功能，特別是沖洗功能和防濺污功能。喉面孔的位置不對和大小不適當(dāng)容易造成沖洗面有死角、沖洗功能差和防濺污功能差的缺陷。因此企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)階段要特別注重喉面打孔規(guī)的設(shè)計，喉面打孔規(guī)不僅設(shè)計要合理、定位要準(zhǔn)確，而且打孔要方便，充分考慮大批量生產(chǎn)的需要。

3.9 坐便器變形

坐便器的變形會引起其本身結(jié)構(gòu)和水道水流量及方向的變化，從而影響到?jīng)_水功能。因此各國的標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格規(guī)定了坐便器的變形量。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了坐便器安裝面最大變形為3mm，表面最大變形為4mm，整體最大變形為6mm，歐洲標(biāo)準(zhǔn)和美國標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格地規(guī)定了這方面的變形量。

3.10 水道內(nèi)的“泥屎”和裂紋

水道內(nèi)如果粘有“泥屎”或水道某些部位有裂紋會嚴(yán)重影響坐便器的沖水功能。水道內(nèi)粘著的“泥屎”會降低水流速度，改變水流方向，甚至部分“泥屎”在沖水過程中倒流回坑口，從而降低坐便器的沖水功能。水道上的裂紋會使坐便器漏水，嚴(yán)重的甚至不能虹吸。

洗坯時水道清洗不干凈、水道內(nèi)不噴釉或水道內(nèi)噴釉不當(dāng)均會造成水道內(nèi)粘有“泥屎”，而成形操作不當(dāng)則容易造成水道裂紋，因此企業(yè)在生產(chǎn)過程中一定要嚴(yán)格控制生產(chǎn)程序，盡量避免水道內(nèi)粘著“泥屎”和產(chǎn)生裂紋。

3.11 水封及恢復(fù)水封

坐便器的水封決定于擋口堰的高度，水封恢復(fù)決定于虹吸開始時間和結(jié)束時間、進(jìn)水閥補(bǔ)水速度。坐便器水封深度不夠，會降低其防臭能力。這是因為水道中的有機(jī)廢物發(fā)酵產(chǎn)生的廢氣會通過不合格的水封逸出，容易產(chǎn)生環(huán)境污染，對人體健康有害。

造成產(chǎn)品水封不合格的原因是產(chǎn)品器型設(shè)計不合理。在設(shè)計時，產(chǎn)品燒制收縮率計算不準(zhǔn)確，產(chǎn)品實際燒制收縮過大，導(dǎo)致水封偏低。因此企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計階段要準(zhǔn)確估算產(chǎn)品燒成時的收縮。

3.12 配 件

配件也是影響坐便器沖水功能的關(guān)鍵因素。適當(dāng)?shù)呐浼?，主要是適當(dāng)?shù)倪M(jìn)水閥和沖水閥，可以提供足夠壓力、流速和用量的水來沖洗便器，加強(qiáng)坐便器的沖水功能。目前市場上很多產(chǎn)品水箱配件防虹吸不合格，水箱中的水容易產(chǎn)生倒流，造成水質(zhì)污染。特別是在停水時，因為供水管中的負(fù)壓，虹吸現(xiàn)象更容易產(chǎn)生。另外配件與坐便器的配套也值得重視，現(xiàn)在市場上很多水箱配件與坐便器不配套，從而產(chǎn)生配件安裝困難、坐便器漏水等問題。所以加強(qiáng)配件供應(yīng)商的質(zhì)量控制和新產(chǎn)品開發(fā)也是便器生產(chǎn)商要重視的方面。

影響坐便器沖水功能的因素有很多，很多時候沖水功能差是幾個因素綜合作用下的結(jié)果。生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中要特別注意上述因素對坐便器沖水功能的影響，找出它們之間的聯(lián)系，找到問題的根源。

4結(jié) 語

目前我國坐便器的沖水功能整體水平還較低，原因是企業(yè)不能正確地理解標(biāo)準(zhǔn)，未按標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)，產(chǎn)品器型設(shè)計不合理。這也反映出企業(yè)在新產(chǎn)品投產(chǎn)前，未按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式檢驗，沒有從源頭控制產(chǎn)品質(zhì)量的意識。而最直接的原因還是企業(yè)管理層對坐便器功能的要求不甚了解，部分企業(yè)設(shè)計人員認(rèn)為只要外觀美觀就行，對坐便器沖水功能不夠重視。因此加強(qiáng)坐便器沖水功能的基礎(chǔ)性研究顯得尤為重要，這就要求企業(yè)在新產(chǎn)品開發(fā)階段應(yīng)更注重坐便器沖水功能的影響因素的研究，正確理解和掌握各個國家的標(biāo)準(zhǔn)，按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行型式檢驗，從源頭把關(guān)控制產(chǎn)品質(zhì)量。只有這樣我國衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品才具有市場競爭力，才能突破國外的技術(shù)壁壘。

參考文獻(xiàn)

1 衛(wèi)生陶瓷.GB 6952-2005

2 便器水箱配件.JC 987-2005

3 瓷質(zhì)衛(wèi)生潔具坐便器及小便器沖洗功能要求.ASME A112.19.2-2003

4 EN 997-2003 WC pans and WC suites with integral trap

5 對我國衛(wèi)生陶瓷現(xiàn)狀的進(jìn)言[J].佛山陶瓷，2005，(11)

6 Council Directive of 21 December 1988 on the approximation of laws，regulations and administra-

tive provisions of the Member States relating to construction products (89/106/EEC