最初,他設計了一個簡單的直沖式結構,在便器后方設置一個水箱,拉由櫻癰嘰t逑隆
但效果不佳,往往需要大量水才能勉強沖走固體污物,而且無法清除附著在壁上的殘留,更無法隔絕下水道反上來的臭氣。
難題困擾了他數(shù)月之久。一次,他在清洗養(yǎng)在瓦缸里的幾條金魚時,用一根舊的橡膠軟管換水。
本來用的是羊皮軟管的,后來橡膠產(chǎn)業(yè)興起,就有了橡膠軟管。
當他將灌滿水的軟管一端放入缸底,另一端用嘴一吸,再迅速放低,缸里的水便源源不斷地被吸了出來。虹吸現(xiàn)象!
黃四海盯著那不斷流出的水流,腦中仿佛有什么東西炸開了!
他扔下軟管,狂奔回工坊,拿起炭筆就在石板上畫了起來。他要在便器的底部設計一個倒“u”形的彎道!
這個彎道有兩個妙用:一是平時可以在里面存留一部分清水,形成“水封”,像一道屏障,永遠隔絕下水道的臭氣;
二是在沖水時,急速的水流會迅速充滿這個彎管,形成強大的虹吸效應,從而產(chǎn)生一股巨大的抽力,將污物“吸”走,而不是僅僅靠水流“推”走!
這個構想堪稱神來之筆。但實現(xiàn)起來同樣艱難。
彎管的弧度、粗細、與便器主體的連接方式,都需要精確計算和反復試驗。彎管太細容易堵塞,太粗影響虹吸效果。
弧度不合適,要么無法形成有效水封,要么虹吸無力。他又經(jīng)歷了數(shù)十次失敗,燒制出的彎管不是與主體連接處開裂,就是內(nèi)部釉面不平,容易掛污。
最終,他找到了一個最佳的平衡點。
一個口徑適中、弧度圓滑、內(nèi)壁施了厚釉確保光滑的陶瓷彎管,與便器主體一體燒制成型。
當?shù)谝还汕逅⑷脒@個帶著彎管的怪異潔具,在水封處停留,然后他拉動模擬水箱的機關,水流奔騰而下,在彎管處形成強勁的渦旋和虹吸,將作為測試的幾片菜葉瞬間吸入管道,消失無蹤時,黃四海激動得渾身顫抖,老淚縱橫。
解決了核心的沖刷問題,還需要一個穩(wěn)定的供水系統(tǒng)。他借鑒了鄉(xiāng)村灌溉用的龍骨水車和計時更漏的原理,設計了一個安裝在墻上的木質(zhì)水箱。
水箱內(nèi)部的核心是一個巧妙的浮球杠桿機構。他用軟木制作了一個浮球,連接在一根銅制杠桿的一端。
杠桿的另一端控制著一個用熟牛皮包裹的塞子。當水箱的水位上升,浮球隨之抬起,通過杠桿作用,最終將進水口堵住,實現(xiàn)自動停水。
而需要沖水時,只需拉動一根連接在杠桿另一側(cè)、穿過水箱壁的繩子,就能提起塞子,放水沖刷。
這個機構雖然簡單,卻需要極高的制作精度。浮球的浮力、杠桿的支點位置、塞子的密封性,都必須恰到好處。黃四海又花費了大量時間打磨調(diào)整,確保其可靠耐用。
當?shù)谝粋€功能完備的“黃氏沖凈器”原型在他家那破敗的茅廁里安裝完畢,隨著“嘩啦”一聲水流,所有污穢被席卷一空,只留下陶瓷壁的光潔和空氣中若有若無的水汽時,黃四海知道,他成功了。
他不僅解決了一家之困,或許,還能為天下人帶來一份潔凈。他懷著朝圣般的心情,將圖紙和一個小型模型,鄭重地呈遞給了格物院。_c