最初，他設(shè)計(jì)了一個(gè)簡單的直沖式結(jié)構(gòu)，在便器后方設(shè)置一個(gè)水箱，拉動繩子，水從高處沖下。

但效果不佳，往往需要大量水才能勉強(qiáng)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(shí)，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(dāng)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(shè)計(jì)一個(gè)倒“u”形的彎道！

這個(gè)彎道有兩個(gè)妙用：一是平時(shí)可以在里面存留一部分清水，形成“水封”，像一道屏障，永遠(yuǎn)隔絕下水道的臭氣；

二是在沖水時(shí)，急速的水流會迅速充滿這個(gè)彎管，形成強(qiáng)大的虹吸效應(yīng)，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(gè)構(gòu)想堪稱神來之筆。但實(shí)現(xiàn)起來同樣艱難。

彎管的弧度、粗細(xì)、與便器主體的連接方式，都需要精確計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)。彎管太細(xì)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(gè)最佳的平衡點(diǎn)。

一個(gè)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(dāng)?shù)谝还汕逅⑷脒@個(gè)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(jī)關(guān)，水流奔騰而下，在彎管處形成強(qiáng)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(shí)，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(gè)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(jì)時(shí)更漏的原理，設(shè)計(jì)了一個(gè)安裝在墻上的木質(zhì)水箱。

水箱內(nèi)部的核心是一個(gè)巧妙的浮球杠桿機(jī)構(gòu)。他用軟木制作了一個(gè)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(gè)用熟牛皮包裹的塞子。當(dāng)水箱的水位上升，浮球隨之抬起，通過杠桿作用，最終將進(jìn)水口堵住，實(shí)現(xiàn)自動停水。

而需要沖水時(shí)，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(gè)機(jī)構(gòu)雖然簡單，卻需要極高的制作精度。浮球的浮力、杠桿的支點(diǎn)位置、塞子的密封性，都必須恰到好處。黃四海又花費(fèi)了大量時(shí)間打磨調(diào)整，確保其可靠耐用。

當(dāng)?shù)谝粋€(gè)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(shí)，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(gè)小型模型，鄭重地呈遞給了格物院。

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