1880年，托馬斯·克拉伯利用豐富、廉價的水所具有的良好的流動性、沖擊性和清潔性能，發(fā)明了人類現(xiàn)代史上的第一個用于沖便的抽水馬桶。在創(chuàng)造了現(xiàn)代沖便文明和現(xiàn)代城市便物管網(wǎng)化管理的同時，開創(chuàng)了一個與現(xiàn)代化城市共存了120多年的陶瓷馬桶產(chǎn)業(yè)，以及與馬桶相關(guān)的給排水配件產(chǎn)業(yè)。陶瓷馬桶產(chǎn)業(yè)為約占當(dāng)今世界千分之一的人口提供了生存與發(fā)展的空間。
                
      但是，由于馬桶存在自問世以來，到至今尚未能根治的致命問題——馬桶漏水和用水量過大題，給有限的地球淡水資源與生存環(huán)境，帶來了難以估量的巨大危害。
                
       實踐證明，沖洗一次大便僅需要6升水，沖洗一次小便也僅僅需要3升水即可滿足衛(wèi)生和便物輸送的需要，在便物輸送管道設(shè)計合理的條件之下，甚至可以用更少的水量就能滿足沖便需要。而傳統(tǒng)的坐便馬桶，一般需要12升以上的水量才能滿足一次沖便需求。所以，傳統(tǒng)馬桶沖洗大便的費水率為50％，沖洗小便的費水率平均達(dá)75％以上。如果要照正常人每天一次大便，四次小便計算，傳統(tǒng)馬桶的實際費水率竟高達(dá)70％。按照我國有3億人使用便器計算，{TodayHot}我國每天因馬桶沖便所浪費的水為 1260萬立方米。
                
     根據(jù)最近的資料的最低數(shù)字顯示，當(dāng)今，我國現(xiàn)用馬桶的最低的漏水率為20％，有的城市的馬桶漏水率達(dá)60％之多。一臺輕度漏水的便器，每24小時最低漏掉100升水。一臺漏水較為嚴(yán)重的便器，每24小時可漏掉0．8立方米水，如果我們僅按照這些漏水馬桶的日漏水量為400升，按照我國現(xiàn)用馬桶為1億臺，其中有2000萬臺漏水的最低數(shù)字計算，我國每天因馬桶漏水所白白浪費掉的水就是800萬立方米。由此可知，我國每天現(xiàn)用馬桶浪費水與漏水總量為2060萬立方米。如果按照全世界有4億臺馬桶的最少數(shù)量計算，全世界每天將有近1億立方米淡水資源被白白地浪費掉，同時將有遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個數(shù)量的沖便污水對人類的生存環(huán)境和地表與地下水源進(jìn)行污染。如果不對抽水馬桶的漏水和浪費水問題加以徹底的解決，用不上50年時間，世界上將會因為水質(zhì)性缺水，出現(xiàn)一大批現(xiàn)代化死城。我想，人類出自維護(hù)自身生存的第一思考，是不可能抱住抽水馬桶不放的，必將會選擇其他形式的新的便物處理方法取而代之，抽水馬桶將會象核武器一樣遭到人類的普遍禁止。
    
二、馬桶節(jié)水的技術(shù)難點
                
      馬桶的浪費水與漏水問題，引起了世界各缺水國家**及業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注，但是經(jīng)過幾十年的努力，卻一直未能達(dá)到理想的目的。其原因是解決馬桶的浪費水和漏水問題，不僅僅在于馬桶自身的技術(shù)性問題，并且涉及到馬桶排水口之外的排污管的長度、角度、光滑度等相關(guān)連的配套問題。以及對節(jié)水馬桶的推行政策等等非技術(shù)性問題。但我認(rèn)為解決馬桶浪費水和漏水問題，{HotTag}必須首先從技術(shù)方面人手。
    
(一)馬桶結(jié)構(gòu)與最佳用水量
                
     馬桶的排水形式結(jié)構(gòu)決定沖便用水量的多少，傳統(tǒng)的虹吸式坐便馬桶，每工作一次的用水量一般不低于12升，這是造成馬桶浪費水的主要原因。為此人們研制出了沖落式的“隱便物節(jié)水便器”和利用空氣加大水的沖力的“氣壓噴射式便器”；以及電子多功能節(jié)水便器等不同形式的便器。其用水量均達(dá)到了6升以下的較為合理的水平。如沖落式隱便物節(jié)水便器，不僅能夠使較少的水充分的發(fā)揮沖力，達(dá)到完成沖洗便盆和排除便物的目的，并且具有隱便物、防臭、防止便物濺水的多種功能。因此可以說，坐式馬桶浪費水方面所存在的技術(shù)問題，已經(jīng)基本上得到了解決。但必須注意的問題是，馬桶用水量的最低極限，應(yīng)當(dāng)以保證馬桶排污之后管道的便物輸送為前提。
 
(二)水箱的高度與最佳儲水量
                
      馬桶是以水箱里水的排泄所產(chǎn)生的勢能實現(xiàn)沖便的，水箱的位置越高，水箱的儲水量越大，水向下的壓力越大，排水時所產(chǎn)生的流體勢能也就越大，其沖洗效果也就越好，這是液態(tài)流體的基本特性。所以我們在設(shè)計水箱的高度位置和水箱的容積時，應(yīng)當(dāng)對水的這一基本特性加以充分合理的利用，以便實現(xiàn)更深層次的節(jié)水效果。而當(dāng)前卻出現(xiàn)了兩種與此完全相背的現(xiàn)象，一種是由于只注重馬桶的外觀的流線和新穎性，把水箱的高度降低到幾乎與便器上口相等的位置，盡管這種馬桶中有的用水量僅為9升，甚至?xí)?，但其沖洗效果必定不如將水箱置于便盆平面以上好。
                
      第二種現(xiàn)象是，為了節(jié)省沖便的用水量，對馬桶水箱的容量實行機(jī)械的限制，甚至出現(xiàn)了兩升水的沖便箱。這種做法不僅會因顧此而失彼，也會導(dǎo)致事與愿違的結(jié)果。因為沖便用水量的多少，主要取決于水箱排水閥的通徑和排水時間，以及排水閥的密封不嚴(yán)所導(dǎo)致的漏失量。

(三)給水機(jī)構(gòu)及其密封
                
      坐便器水箱的給水機(jī)構(gòu)也被稱作進(jìn)水閥，是負(fù)責(zé)自動向水箱中供給沖便用水的專門閥門。因為閥門的進(jìn)水通徑多在φ6mm左右，所以除了質(zhì)量因素之外，很少會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。近年來，人們在傳統(tǒng)的浮球式進(jìn)水閥的改造方面取得了較為理想的效果。不僅使其增加了防虹吸和低噪音功能，并研制出了阻尼式、可調(diào)式以及自動控制式等多種形式的進(jìn)水機(jī)構(gòu)，在密封性能和使用壽命方面，均達(dá)到了空前的可靠與耐用的水平。

(四)排水機(jī)構(gòu)及其密封
                
      排水機(jī)構(gòu)通常被稱作排水閥。是控制馬桶水箱水的排放的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)，也是決定馬桶是否漏水的關(guān)鍵所在。所謂馬桶漏水問題，基本上都是因為排水閥門密封不嚴(yán)所造成的。所以我們應(yīng)當(dāng)把研究探索節(jié)水馬桶的重點，放到馬桶水箱的排水機(jī)構(gòu)上，以便在對其產(chǎn)生新的認(rèn)識的基礎(chǔ)之上，采取效的技術(shù)對策，從根源上徹底地消滅馬桶漏水現(xiàn)象。否則是不可能創(chuàng)造出名符其實的節(jié)水馬桶的。

三、“克拉伯排水模式”病源
    
      采用排水閥控制馬桶水箱排水的方法是托馬斯，克拉伯發(fā)明的，延用至今，毫無改變，已經(jīng)成為馬桶排水的唯一模式，所以我把這種模式叫做“克
              
      拉伯排水模式”。這種排水模式自出生以來，就在著嚴(yán)重的先天病源，這就是我們一直不能根治的排水閥漏水問題。數(shù)十年以來，人類研究發(fā)明出了許多不同形式的水箱排水閥門，雖然使閥門的密封性能和使用壽命以及功能方面有所改進(jìn)和提高，但始終沒能取得實質(zhì)性的突破和進(jìn)展。其原因在于排水閥門受著制造加工精度、機(jī)械磨損、材料氧化與腐蝕、材料變形等許多方面無法擺脫的因素的限制。所以漏水是絕對的，而不漏水只能是相對的而已。例如，當(dāng)今仍被采用的翻板平面密封式排水閥，因為只能依靠水的壓力和橡膠板的平面精度之間的嚴(yán)密配合實現(xiàn)密封，所以必然存在以下幾個方面的問題。
      
1、平面密封的加工精度，特別是較大面積的平面密封的加工精度的難度大，其成功率相應(yīng)低。

2、橡膠板在頻繁的卷曲運動條件下，會很快的產(chǎn)生不規(guī)則變形現(xiàn)象。當(dāng)有限的水的壓力無法克服其變形時，變形點便開始漏水。
                
3、由于翻板閥門啟閉運動不可能得到精密的控制，所以翻板的運動軌跡和翻板平面與閥坐的密封點，也必然是多變不定的，因此造成了膠板平面不規(guī)則的受力和磨損現(xiàn)象，從而加速了閥門的材料變形。
                
     雖然有人對平面密封式排水閥做了某些形式和功能上的改進(jìn)，但都無法改變平面密封形式排水閥所存在的缺點，其正常使用的可靠密封壽命僅能保持2到3年左右。
                
      所以人們又發(fā)明創(chuàng)造出膨脹密封式排水閥門——延時自閉，無級調(diào)量兩用沖洗閥。這種閥門采用圓筒軌道控制筒內(nèi)的錐體閥塞的上下運動軌跡，同時采用了圓套形彈性密封閥坐，利用閥門排水時所產(chǎn)生的泄流引力和水的壓力，使錐體閥塞在圓筒軌道內(nèi)迅速墜落插入彈性密封套內(nèi)，從而使彈性密封套發(fā)生膨脹并緊緊地包住錐體閥塞，實現(xiàn)嚴(yán)密的密封。其正常使用的可靠密封壽命達(dá)到10年左右。這對百年不變的平面密封式排水閥而言，不能不說是一個進(jìn)步。但是它仍然存在著排水閥所共有的病源，所以不能，也不應(yīng)該成為最理想的馬桶排水機(jī)構(gòu)。但由于人類目前所掌握的知識和技術(shù)所限，我們只能給馬桶排水閥作出這樣一個定義——無閥不漏。如果我們硬是堅持以閥治漏的做法，也就永遠(yuǎn)不會走出克拉伯排水模式給我們設(shè)置的誤區(qū)。

四、從無閥不漏到無閥排水
      
因為不甘于馬桶漏水之長痛，本人經(jīng)過兩年多的反復(fù)碰壁，最終研制成功了滾筒式排水機(jī)構(gòu)的滾筒便器，突破了克拉伯排水模式的誤區(qū)。

現(xiàn)將滾筒式排水機(jī)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)，工作原理以及功能與特點，做一簡單介紹。

(一)基本結(jié)構(gòu)與工作原理
                
    滾筒式排水機(jī)構(gòu)，主要是由設(shè)在水箱殼體內(nèi)的一個用作儲水和排水，并且可以轉(zhuǎn)動的水桶、以及進(jìn)水閥和控制水桶轉(zhuǎn)動的齒輪控制機(jī)構(gòu)組合而成。水桶中始終儲存著由進(jìn)水閥輸給的一定的水量，當(dāng)操作齒輪控制開關(guān)時，水桶即可按照操作開關(guān)的運動方向做正向或反向運動，同時，分別向水箱內(nèi)排放不等量的水進(jìn)行沖便。

(二)功能與特點
    
1、由于滾筒便器采用桶式封存方法，無泄漏點，所以永遠(yuǎn)不會發(fā)生排水閥漏水現(xiàn)象。
                
2、滾筒具有雙向轉(zhuǎn)動分別排水功能，可根據(jù)沖洗大便和小便的不同需要，將滾桶的排水量分別定為6升、3升兩檔，當(dāng)然也可以根據(jù)實際條件定為4升、3升兩檔。
                
3、由于滾筒排水是由上方一次性向下傾瀉，所以具有落差加壓功能，使水的流速與勢能增大，再因為水箱排水口不受排水閥口徑限制，其排水口徑可從原來φ50mm加大到來φ100mm以上，因此滾筒式排水機(jī)構(gòu)排水迅猛、沖力集中，沖洗效果大大的優(yōu)于排水閥。

4、采用齒輪傳動，不僅能保證整個排水機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)勻速、平穩(wěn)、操作輕松、靈便，并且能夠準(zhǔn)確的控制排水量。

5、從各個零部件到整個組合機(jī)構(gòu)堅固耐用，其使用壽命是閥門排水機(jī)構(gòu)所不能及的。

6、結(jié)構(gòu)合理、工藝簡單、成本低廉，有利于向全社會推廣應(yīng)用。
                
      總而言之，滾筒式排水機(jī)構(gòu)，不僅從根本上改變了閥門式排水機(jī)構(gòu)的排水與沖水方法，并且從根本上消滅了排水閥必然會出現(xiàn)的漏水何題，因此也就具備了創(chuàng)造真正的節(jié)水環(huán)保型馬桶的全部條件。
                
      當(dāng)然，滾筒式排水系統(tǒng)與滾筒便器，不一定是人類社會對便物處理方式的最終選擇，但是，不論從馬桶的節(jié)水性能還是馬桶防漏技術(shù)的時代性更換與發(fā)展而言，滾筒式排水系統(tǒng)及滾筒便器，在未廢除抽水馬桶之前，都將會以其獨有的功能和特性獨成體系，在節(jié)水與浪費水的先進(jìn)技術(shù)與落后技術(shù)的斗爭中長期存在，與其它節(jié)水器具一道為節(jié)約地上有限的淡水資源發(fā)揮其作用。

五、關(guān)鍵之外的關(guān)鍵問題
                
      馬桶節(jié)水與否，不僅僅是一個技術(shù)方面的問題。因為在研制和推行節(jié)水環(huán)保型馬桶的全部過程中，都存在一個人抓、人管的更為重要的關(guān)鍵問題。如果沒有人抓，就很難形成良好的馬桶節(jié)水精神氛圍和良好的節(jié)水馬桶市場氛圍，發(fā)明家和企業(yè)家就很難會以極大的熱忱投人足夠的精力和物力，去發(fā)展節(jié)水型馬桶產(chǎn)業(yè)。如果沒有人對節(jié)水型馬桶的生產(chǎn)、銷售和推廣進(jìn)行嚴(yán)格有效的管理、也就無法保證節(jié)水型馬桶的順利推廣和普及。
                
      淡水是人類無法拒絕的特殊商品，馬桶是這一特殊商品的最大消耗者之一。不論人們對馬桶節(jié)水的主觀意識如何，都無法改變這樣一個事實——向節(jié)水環(huán)保型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是馬桶的唯一選擇。節(jié)水事業(yè)必將成為含金量最高的偉大事業(yè)。