第2429章
最初,他设计了一个简单的直冲式结构,在便器后方设置一个水箱,拉動绳子,水从高处冲下。
但效果不佳,往往需要大量水才能勉强冲走固体污物,而且无法清除附着在壁上的残留,更无法隔绝下水道反上来的臭气。
难题困扰了他数月之久。一次,他在清洗养在瓦缸里的几条金鱼时,用一根旧的橡胶软管换水。
本来用的是羊皮软管的,后来橡胶产业兴起,就有了橡胶软管。
当他将灌满水的软管一端放入缸底,另一端用嘴一吸,再迅速放低,缸里的水便源源不断地被吸了出来。虹吸现象!
黄四海盯着那不断流出的水流,脑中仿佛有什么东西炸开了!
他扔下软管,狂奔回工坊,拿起炭笔就在石板上画了起来。他要在便器的底部设计一个倒“U”形的弯道!
这个弯道有两个妙用:一是平时可以在里面存留一部分清水,形成“水封”,像一道屏障,永远隔绝下水道的臭气;
二是在冲水时,急速的水流会迅速充满这个弯管,形成强大的虹吸效应,从而产生一股巨大的抽力,将污物“吸”走,而不是仅仅靠水流“推”走!
这个构想堪称神来之笔。但实现起来同样艰难。
弯管的弧度、粗细、与便器主体的连接方式,都需要精确计算和反复试验。弯管太细容易堵塞,太粗影响虹吸效果。
弧度不合适,要么无法形成有效水封,要么虹吸无力。他又经历了数十次失败,烧制出的弯管不是与主体连接处开裂,就是内部釉面不平,容易挂污。
最终,他找到了一个最佳的平衡点。
一个口径适中、弧度圆滑、内壁施了厚釉确保光滑的陶瓷弯管,与便器主体一体烧制成型。
当第一股清水注入这个带着弯管的怪异洁具,在水封处停留,然后他拉动模拟水箱的机关,水流奔腾而下,在弯管处形成强劲的涡旋和虹吸,将作为测试的几片菜叶瞬间吸入管道,消失无踪时,黄四海激动得浑身颤抖,老泪纵横。
解决了核心的冲刷问题,还需要一个稳定的供水系统。他借鉴了乡村灌溉用的龙骨水车和计时更漏的原理,设计了一个安装在墙上的木质水箱。
水箱内部的核心是一个巧妙的浮球杠杆机构。他用软木制作了一个浮球,连接在一根铜制杠杆的一端。
杠杆的另一端控制着一个用熟牛皮包裹的塞子。当水箱的水位上升,浮球随之抬起,通过杠杆作用,最终将进水口堵住,实现自动停水。
而需要冲水时,只需拉动一根连接在杠杆另一侧、穿过水箱壁的绳子,就能提起塞子,放水冲刷。
这个机构虽然简单,却需要极高的制作精度。浮球的浮力、杠杆的支点位置、塞子的密封性,都必须恰到好处。黄四海又花费了大量时间打磨调整,确保其可靠耐用。
当第一个功能完备的“黄氏冲净器”原型在他家那破败的茅厕里安装完毕,随着“哗啦”一声水流,所有污秽被席卷一空,只留下陶瓷壁的光洁和空气中若有若无的水汽时,黄四海知道,他成功了。
他不仅解决了一家之困,或许,还能为天下人带来一份洁净。他怀着朝圣般的心情,将图纸和一个小型模型,郑重地呈递给了格物院。