[发明专利]具有改进的承载能力的壁挂式马桶

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年10月23日提交的、申请号为62/894,763、发明名称为“Wall-Hung Toilet With Improved Load-Bearing Capacity(具有改进的承载能力的壁挂式马桶)”的美国临时专利申请的权益，该申请以全文引用的方式纳入本文。

发明背景

发明领域

本发明涉及壁挂式马桶，更具体地涉及这种马桶在使用时承载使用者的重量的能力。

相关领域的描述

在美国设计壁挂式马桶(诸如那些通常在商业设施中发现并通常与计量冲洗阀或类似装置一起运行的马桶)来满足各种功能标准，特备是当冲洗时能够将粪便完全移除、冲洗时彻底清洁便池内壁、更换并在便池内重新注入水以用于下次使用、以及当使用者坐在便池上时支撑使用者的重量的能力。重量支撑功能UPC法典要求马桶能够最小支撑500磅的静态负载10分钟，而没有结构失效。

随着世界人口的增加，尤其是在适用该标准的北美，存在越来越多的超重或肥胖人群，本领域需要更结实和更耐用的壁挂式马桶，其能够支撑更高的承载级别。

在北美，四螺栓配置，诸如J.R.史密斯(J.R.Smith)制造株式会社(http.jrsmith.com)所出售的，通常被认为是商用壁挂式马桶的通用托架系统。图1示出现有技术通常的壁挂式托架C。商用壁挂式马桶的后部配置成具有四个孔，穿入该四个孔的螺栓被用来在图1所示的位置B将马桶安装并连接到托架。仅仅在环绕螺栓孔的区域与托架C接触。安装时，扭矩将在便池向外延伸的位置施加在托架上。在使用时，由于便池和使用者的重量推抵托架，马桶环绕下部两个螺栓的区域遭受压缩应力。上部两个螺栓通过将便池拉向安装便池的墙壁，使便池与托架保持接触。当超过便池的最大承载能力时，结构失效可能发生在四个螺栓孔区域之一处。

壁挂式马桶便池的一个重要设计特征是后板，后板是当利用托架系统将马桶安装于墙壁表面时，便池的与该托架配合的平坦面后部。通常的商用托架(诸如图1中的商用托架)设计成仅仅在四个螺栓部分承受便池负载。虽然当便池安装在托架系统上时，便池可能在一些区域通过托架与墙壁接触，但是大部分负载不被传递到墙壁上。因此，后板的设计对装置的承载方面是非常重要的。参照图2所示的申请人出售的现有技术壁挂式马桶A，后板D必须能够有效地将马桶和坐着的使用者的负载横跨在下部的两个螺栓之间，该下部的两个螺栓穿过螺栓孔F(通常约12英寸或更多)布置。由于壁挂式马桶的排污通道和出口通常沿便池的中心线L-L’(即沿中纵向中线)布置，因此诸如图2中的现有的壁挂式马桶易于将负载集中在后板的下部中心附近区域，即两个螺栓孔区域之间的路径的大约50％处。这种“倒T”构型(参加图2和图2A的现有技术)引起高拉应力区域并限制了设计的承载能力。如图2所示，倒T由沿线L-L’的矢量形成，由于该倒T大致落在线E-E’中间。这种应力的矢量在图2A中由沿现有技术的壁挂式马桶的底座G朝向面板D和螺栓H的力的作用线示出。

鉴于上述问题，一些现有技术的壁挂式马桶利用马桶的排污通道作为主要结构负载传递特征。因此，这种构型还具有根据承载设计的“倒T”，图2示中的是其一个示例。为了消除这个问题，本领域的尝试包括通过增加马桶的后板的厚度或大小和/或通过添加结构支撑缘边来克服结构缺陷。为了满足500磅的最小法典要求，在大多数情况下这是成功的。然而，这种设计通常不足以取得更高的承载能力，以及这种马桶不能实现1000或更高的高负载水平。

本领域中继续存在需要更多的和改进的方式来提高壁挂式马桶的承载能力。

发明内容

在一个实施例中，本文的壁挂式马桶包括马桶主体，所述马桶主体包括马桶主体入口、后板、马桶主体出口、便池以及底座，后板具有穿过该后板的至少第一和第二紧固件开口；其中所述便池具有内部表面、入口以及便池出口，所述内部表面限定出接纳流体的内部区域，所述入口用于将流体引入所述便池的所述内部区域；以及排污通道，所述排污通道用于将流体从便池出口传送到马桶主体出口，其中所述马桶主体的所述底座从所述底座的前便池部向所述底座的后便池部延伸，所述底座的后便池部与所述后板接触，以及所述底座配置成当在使用中向所述便池施加承载力时，将承载力朝向环绕所述第一紧固件开口的第一区域和环绕所述第二紧固件开口的第二区域中的每一个分布。