姚廣宇

一、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題

為了消除廁所中的異味，爸爸在馬桶水箱中放置了“藍(lán)泡泡”固體清潔劑，效果一直不錯(cuò)。然而一次全家出門(mén)旅游，家里的“藍(lán)泡泡”全部溶解了，不僅造成浪費(fèi)，且清潔劑大量排入下水道易引起水體污染。

有時(shí)忘了及時(shí)更換“藍(lán)泡泡”，全部溶解后的包裝袋漂到出水口上，還會(huì)導(dǎo)致放水后出水口無(wú)法閉合?；诖?，我考慮發(fā)明一種能自動(dòng)控制固體清潔劑的裝置。

二、方案探究

要解決以上問(wèn)題，新裝置需具有以下功能：1.只在進(jìn)水過(guò)程中浸在水中，其他時(shí)候應(yīng)浮在水面，且這種控制能自動(dòng)完成；2.能固定“藍(lán)泡泡”。

既然要長(zhǎng)期浸泡在水中，何不利用水的浮力變化來(lái)完成？于是，我想到了浮球，并通過(guò)多次嘗試，將具有不同功能的三個(gè)浮球有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)“藍(lán)泡泡”的自動(dòng)控制。

三、裝置結(jié)構(gòu)

本裝置包括導(dǎo)槽立柱、控制浮球、游球洞、開(kāi)關(guān)浮球、立桿、托舉浮球、鎖球部件、清潔劑固定夾、粘鏈等部件（如圖1、圖2）。

1.導(dǎo)槽立柱是整個(gè)裝置的中心，左右兩側(cè)為垂直導(dǎo)槽。導(dǎo)槽均在立柱上端開(kāi)口、下端封閉，分別引導(dǎo)開(kāi)關(guān)浮球和托舉浮球沿導(dǎo)槽上升或下降。

2.控制浮球?yàn)樗椒胖玫闹锌彰荛]柱體，安裝在導(dǎo)槽立柱靠下的游球洞內(nèi)，依靠水的浮力可在游球洞內(nèi)游動(dòng)。當(dāng)水箱放水或進(jìn)水時(shí)，控制浮球的位置和狀態(tài)自動(dòng)發(fā)生變化。

3.游球洞為不規(guī)則洞體，分別在兩導(dǎo)槽側(cè)有矩形洞口與之相通，洞體在開(kāi)關(guān)浮球側(cè)向上傾斜，在托舉浮球側(cè)下部設(shè)勺形凹槽，當(dāng)鎖球部件下壓時(shí)勺形凹槽可容納控制浮球在托舉浮球側(cè)突出的部分。

4.開(kāi)關(guān)浮球?yàn)橹锌彰荛]容器，與嵌在導(dǎo)槽中且比導(dǎo)槽立柱稍短的立桿連成一體。

5.托舉浮球?yàn)橹锌彰荛]容器，用于托舉固體清潔劑，與嵌在導(dǎo)槽中的鎖球部件連成一體。

6.托舉浮球的上平面設(shè)淺水槽，槽內(nèi)安裝有清潔劑固定夾，用于固定放置于其中的固體清潔劑。淺水槽中的水可在托舉浮球浮出水面后繼續(xù)溶解部分固體清潔劑，確保清潔效果。

7.導(dǎo)槽立柱背面固定有多個(gè)粘鏈。

四、使用方法

固體清潔劑自控裝置模型如圖3。使用前首先定位導(dǎo)槽立柱上端比水箱最高水位略高，然后用粘鏈將本裝置固定在馬桶水箱內(nèi)的立柱上。

當(dāng)馬桶水箱水滿時(shí)，開(kāi)關(guān)浮球和托舉浮球均浮在水面，控制浮球在浮力作用下在游球洞內(nèi)向開(kāi)關(guān)浮球側(cè)突出。

開(kāi)始放水沖廁時(shí)，開(kāi)關(guān)浮球和托舉浮球隨水位下降，與開(kāi)關(guān)浮球一體的立桿將控制浮球推入游球洞并隨即將本側(cè)洞口封死，立桿到達(dá)導(dǎo)槽底部后開(kāi)關(guān)浮球停止下降。此時(shí)托舉浮球繼續(xù)隨水位下降，到達(dá)游球洞本側(cè)開(kāi)口時(shí)將控制浮球壓入游球洞內(nèi)的凹槽中，鎖球部件到達(dá)導(dǎo)槽底部后停止下降。

馬桶水箱開(kāi)始進(jìn)水時(shí)，控制浮球率先在浮力作用下浮起并卡在與托舉浮球一體的鎖球部件上方，此時(shí)托舉浮球因無(wú)法隨水位上升而浸泡于水中。

當(dāng)水箱水位上升至開(kāi)關(guān)浮球時(shí)，開(kāi)關(guān)浮球和立桿上升，當(dāng)立桿下端升至游球洞本側(cè)開(kāi)口以上時(shí)，控制浮球在浮力和鎖球部件的側(cè)推力作用下向本側(cè)洞口游動(dòng)，部分球體進(jìn)入本側(cè)導(dǎo)槽空間，從而失去對(duì)鎖球部件的阻擋，致使托舉浮球浮出水面。而其上面淺水槽內(nèi)的水則會(huì)繼續(xù)溶解部分固體清潔劑，固體清潔劑的溶解量可通過(guò)控制其浸入水槽的深度來(lái)控制。