1880年，托马斯·克拉伯利用丰富、廉价的水所具有的良好的流动性、冲击性和清洁性能，发明了人类现代史上的第一个用于冲便的抽水马桶。在创造了现代冲便文明和现代城市便物管网化管理的同时，开创了一个与现代化城市共存了120多年的陶瓷马桶产业，以及与马桶相关的给排水配件产业。陶瓷马桶产业为约占当今世界千分之一的人口提供了生存与发展的空间。

但是，由于马桶存在自问世以来，到至今尚未能根治的致命问题——马桶漏水和用水量过大题，给有限的地球淡水资源与生存环境，带来了难以估量的巨大危害。

实践证明，冲洗一次大便仅需要6升水，冲洗一次小便也仅仅需要3升水即可满足卫生和便物输送的需要，在便物输送管道设计合理的条件之下，甚至可以用更少的水量就能满足冲便需要。而传统的坐便马桶，一般需要12升以上的水量才能满足一次冲便需求。所以，传统马桶冲洗大便的费水率为50％，冲洗小便的费水率平均达75％以上。如果要照正常人每天一次大便，四次小便计算，传统马桶的实际费水率竟高达70％。按照我国有3亿人使用便器计算，{TodayHot}我国每天因马桶冲便所浪费的水为 1260万立方米。

根据最近的资料的最低数字显示，当今，我国现用马桶的最低的漏水率为20％，有的城市的马桶漏水率达60％之多。一台轻度漏水的便器，每24小时最低漏掉100升水。一台漏水较为严重的便器，每24小时可漏掉0．8立方米水，如果我们仅按照这些漏水马桶的日漏水量为400升，按照我国现用马桶为1亿台，其中有2000万台漏水的最低数字计算，我国每天因马桶漏水所白白浪费掉的水就是800万立方米。由此可知，我国每天现用马桶浪费水与漏水总量为2060万立方米。如果按照全世界有4亿台马桶的最少数量计算，全世界每天将有近1亿立方米淡水资源被白白地浪费掉，同时将有远远大于这个数量的冲便污水对人类的生存环境和地表与地下水源进行污染。如果不对抽水马桶的漏水和浪费水问题加以彻底的解决，用不上50年时间，世界上将会因为水质性缺水，出现一大批现代化死城。我想，人类出自维护自身生存的第一思考，是不可能抱住抽水马桶不放的，必将会选择其他形式的新的便物处理方法取而代之，抽水马桶将会象核武器一样遭到人类的普遍禁止。

二、马桶节水的技术难点

马桶的浪费水与漏水问题，引起了世界各缺水国家**及业内人士的极大关注，但是经过几十年的努力，却一直未能达到理想的目的。其原因是解决马桶的浪费水和漏水问题，不仅仅在于马桶自身的技术性问题，并且涉及到马桶排水口之外的排污管的长度、角度、光滑度等相关连的配套问题。以及对节水马桶的推行政策等等非技术性问题。但我认为解决马桶浪费水和漏水问题，{HotTag}必须首先从技术方面人手。

(一)马桶结构与最佳用水量

马桶的排水形式结构决定冲便用水量的多少，传统的虹吸式坐便马桶，每工作一次的用水量一般不低于12升，这是造成马桶浪费水的主要原因。为此人们研制出了冲落式的“隐便物节水便器”和利用空气加大水的冲力的“气压喷射式便器”；以及电子多功能节水便器等不同形式的便器。其用水量均达到了6升以下的较为合理的水平。如冲落式隐便物节水便器，不仅能够使较少的水充分的发挥冲力，达到完成冲洗便盆和排除便物的目的，并且具有隐便物、防臭、防止便物溅水的多种功能。因此可以说，坐式马桶浪费水方面所存在的技术问题，已经基本上得到了解决。但必须注意的问题是，马桶用水量的最低极限，应当以保证马桶排污之后管道的便物输送为前提。

(二)水箱的高度与最佳储水量

马桶是以水箱里水的排泄所产生的势能实现冲便的，水箱的位置越高，水箱的储水量越大，水向下的压力越大，排水时所产生的流体势能也就越大，其冲洗效果也就越好，这是液态流体的基本特性。所以我们在设计水箱的高度位置和水箱的容积时，应当对水的这一基本特性加以充分合理的利用，以便实现更深层次的节水效果。而当前却出现了两种与此完全相背的现象，一种是由于只注重马桶的外观的流线和新颖性，把水箱的高度降低到几乎与便器上口相等的位置，尽管这种马桶中有的用水量仅为9升，甚至会更少，但其冲洗效果必定不如将水箱置于便盆平面以上好。

第二种现象是，为了节省冲便的用水量，对马桶水箱的容量实行机械的限制，甚至出现了两升水的冲便箱。这种做法不仅会因顾此而失彼，也会导致事与愿违的结果。因为冲便用水量的多少，主要取决于水箱排水阀的通径和排水时间，以及排水阀的密封不严所导致的漏失量。

(三)给水机构及其密封

坐便器水箱的给水机构也被称作进水阀，是负责自动向水箱中供给冲便用水的专门阀门。因为阀门的进水通径多在φ6mm左右，所以除了质量因素之外，很少会出现漏水现象。近年来，人们在传统的浮球式进水阀的改造方面取得了较为理想的效果。不仅使其增加了防虹吸和低噪音功能，并研制出了阻尼式、可调式以及自动控制式等多种形式的进水机构，在密封性能和使用寿命方面，均达到了空前的可靠与耐用的水平。

(四)排水机构及其密封

排水机构通常被称作排水阀。是控制马桶水箱水的排放的关键机构，也是决定马桶是否漏水的关键所在。所谓马桶漏水问题，基本上都是因为排水阀门密封不严所造成的。所以我们应当把研究探索节水马桶的重点，放到马桶水箱的排水机构上，以便在对其产生新的认识的基础之上，采取效的技术对策，从根源上彻底地消灭马桶漏水现象。否则是不可能创造出名符其实的节水马桶的。

三、“克拉伯排水模式”病源

采用排水阀控制马桶水箱排水的方法是托马斯，克拉伯发明的，延用至今，毫无改变，已经成为马桶排水的唯一模式，所以我把这种模式叫做“克

拉伯排水模式”。这种排水模式自出生以来，就在着严重的先天病源，这就是我们一直不能根治的排水阀漏水问题。数十年以来，人类研究发明出了许多不同形式的水箱排水阀门，虽然使阀门的密封性能和使用寿命以及功能方面有所改进和提高，但始终没能取得实质性的突破和进展。其原因在于排水阀门受着制造加工精度、机械磨损、材料氧化与腐蚀、材料变形等许多方面无法摆脱的因素的限制。所以漏水是绝对的，而不漏水只能是相对的而已。例如，当今仍被采用的翻板平面密封式排水阀，因为只能依靠水的压力和橡胶板的平面精度之间的严密配合实现密封，所以必然存在以下几个方面的问题。

1、平面密封的加工精度，特别是较大面积的平面密封的加工精度的难度大，其成功率相应低。

2、橡胶板在频繁的卷曲运动条件下，会很快的产生不规则变形现象。当有限的水的压力无法克服其变形时，变形点便开始漏水。

3、由于翻板阀门启闭运动不可能得到精密的控制，所以翻板的运动轨迹和翻板平面与阀坐的密封点，也必然是多变不定的，因此造成了胶板平面不规则的受力和磨损现象，从而加速了阀门的材料变形。

虽然有人对平面密封式排水阀做了某些形式和功能上的改进，但都无法改变平面密封形式排水阀所存在的缺点，其正常使用的可靠密封寿命仅能保持2到3年左右。

所以人们又发明创造出膨胀密封式排水阀门——延时自闭，无级调量两用冲洗阀。这种阀门采用圆筒轨道控制筒内的锥体阀塞的上下运动轨迹，同时采用了圆套形弹性密封阀坐，利用阀门排水时所产生的泄流引力和水的压力，使锥体阀塞在圆筒轨道内迅速坠落插入弹性密封套内，从而使弹性密封套发生膨胀并紧紧地包住锥体阀塞，实现严密的密封。其正常使用的可靠密封寿命达到10年左右。这对百年不变的平面密封式排水阀而言，不能不说是一个进步。但是它仍然存在着排水阀所共有的病源，所以不能，也不应该成为最理想的马桶排水机构。但由于人类目前所掌握的知识和技术所限，我们只能给马桶排水阀作出这样一个定义——无阀不漏。如果我们硬是坚持以阀治漏的做法，也就永远不会走出克拉伯排水模式给我们设置的误区。

四、从无阀不漏到无阀排水

因为不甘于马桶漏水之长痛，本人经过两年多的反复碰壁，最终研制成功了滚筒式排水机构的滚筒便器，突破了克拉伯排水模式的误区。

现将滚筒式排水机构的基本结构，工作原理以及功能与特点，做一简单介绍。

(一)基本结构与工作原理

滚筒式排水机构，主要是由设在水箱壳体内的一个用作储水和排水，并且可以转动的水桶、以及进水阀和控制水桶转动的齿轮控制机构组合而成。水桶中始终储存着由进水阀输给的一定的水量，当操作齿轮控制开关时，水桶即可按照操作开关的运动方向做正向或反向运动，同时，分别向水箱内排放不等量的水进行冲便。

(二)功能与特点

1、由于滚筒便器采用桶式封存方法，无泄漏点，所以永远不会发生排水阀漏水现象。

2、滚筒具有双向转动分别排水功能，可根据冲洗大便和小便的不同需要，将滚桶的排水量分别定为6升、3升两档，当然也可以根据实际条件定为4升、3升两档。

3、由于滚筒排水是由上方一次性向下倾泻，所以具有落差加压功能，使水的流速与势能增大，再因为水箱排水口不受排水阀口径限制，其排水口径可从原来φ50mm加大到来φ100mm以上，因此滚筒式排水机构排水迅猛、冲力集中，冲洗效果大大的优于排水阀。

4、采用齿轮传动，不仅能保证整个排水机构运转匀速、平稳、操作轻松、灵便，并且能够准确的控制排水量。

5、从各个零部件到整个组合机构坚固耐用，其使用寿命是阀门排水机构所不能及的。

6、结构合理、工艺简单、成本低廉，有利于向全社会推广应用。

总而言之，滚筒式排水机构，不仅从根本上改变了阀门式排水机构的排水与冲水方法，并且从根本上消灭了排水阀必然会出现的漏水何题，因此也就具备了创造真正的节水环保型马桶的全部条件。

当然，滚筒式排水系统与滚筒便器，不一定是人类社会对便物处理方式的最终选择，但是，不论从马桶的节水性能还是马桶防漏技术的时代性更换与发展而言，滚筒式排水系统及滚筒便器，在未废除抽水马桶之前，都将会以其独有的功能和特性独成体系，在节水与浪费水的先进技术与落后技术的斗争中长期存在，与其它节水器具一道为节约地上有限的淡水资源发挥其作用。

五、关键之外的关键问题

马桶节水与否，不仅仅是一个技术方面的问题。因为在研制和推行节水环保型马桶的全部过程中，都存在一个人抓、人管的更为重要的关键问题。如果没有人抓，就很难形成良好的马桶节水精神氛围和良好的节水马桶市场氛围，发明家和企业家就很难会以极大的热忱投人足够的精力和物力，去发展节水型马桶产业。如果没有人对节水型马桶的生产、销售和推广进行严格有效的管理、也就无法保证节水型马桶的顺利推广和普及。

淡水是人类无法拒绝的特殊商品，马桶是这一特殊商品的最大消耗者之一。不论人们对马桶节水的主观意识如何，都无法改变这样一个事实——向节水环保型产业发展，是马桶的唯一选择。节水事业必将成为含金量最高的伟大事业。