馬桶、沖水馬桶、便桶、座廁、陶瓷坐便器。無論怎么稱呼這個(gè)東西，我們都免不了要提到它，因?yàn)槊考抑辽僖幸粋€(gè)。但我們討論馬桶的更為重要的原因是，它是一個(gè)技術(shù)奇跡——一個(gè)神奇的水處理系統(tǒng)！

但我們腦子里總是有與馬桶有關(guān)的不好的意象。比如，提起馬桶，我們就會(huì)想到它的用處，很容易將其與細(xì)菌聯(lián)系在一起，公共廁所的糟糕印象，清潔馬桶的惱人事實(shí)，所有這些都指向一個(gè)令人尷尬的結(jié)論……馬桶是臟的。不過就馬桶本身而言，它是如何工作的呢？閱讀本文，了解馬桶的工作原理。

下面是馬桶的幾個(gè)相關(guān)組件，正是有了這些組件，馬桶才能發(fā)揮作用，具體如下所示： 

注意：在此動(dòng)畫中簡(jiǎn)化了水位與虹吸現(xiàn)象的關(guān)系。事實(shí)上，在水流到管道中時(shí)，水位并不是保持不變的。

如果拿掉水箱蓋，觀察內(nèi)部，您就會(huì)看到所有這些組件。在您的馬桶中，這些組件的外觀可能會(huì)稍有不同，但肯定缺一不可，只是形式略有不同而已。配合工作的主要系統(tǒng)有三個(gè)：

• 便池虹吸裝置
• 沖水裝置
• 上水裝置

讓我們分別看看這些組件，了解一下馬桶的秘密。

假設(shè)我們將水箱取下，那么廁所里就只剩下便池，這種情形下，您還可以用那個(gè)廁所，即便便池本身沒有任何組件，但它可以完成一個(gè)廁所需要完成的所有任務(wù)。便池的核心叫做便池虹吸裝置，如下所示：

試著在自家的衛(wèi)生間做兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，您就可以理解虹吸現(xiàn)象的原理。首先，將一杯水倒入便池中。您會(huì)發(fā)現(xiàn)幾乎沒有什么變化。更有趣的是，如果將25杯水（6升）分別倒入馬桶，每次倒一杯，還是什么事情都不會(huì)發(fā)生。也就是說，不管倒多少杯水，便池中的水位都不會(huì)上升！通過上圖就會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的奧秘。當(dāng)您把水倒入便池中時(shí)，便池中的水位會(huì)上升，但多余的水會(huì)立即從虹吸管流走。

現(xiàn)在，試著把一桶水（大約7.6升）倒入便池中。您會(huì)發(fā)現(xiàn)倒入一桶水后，便池中水就會(huì)快速流走。這時(shí)，便池中幾乎所有水都會(huì)被吸走，便池會(huì)發(fā)出熟悉的“嘩嘩”聲，所有水會(huì)順著水管流走。為什么會(huì)這樣呢？因?yàn)槟宰銐蚩斓乃俣韧愠刂械谷肓俗銐蚨嗟乃?，將虹吸管充滿。虹吸管充滿后，奇妙的事情就會(huì)自動(dòng)發(fā)生。虹吸現(xiàn)象會(huì)使得便池中的水全部流進(jìn)下水道。便池中的水流光后，空氣會(huì)進(jìn)入虹吸管，發(fā)出特別的汩汩聲，虹吸過程就會(huì)停止。

您可以發(fā)現(xiàn)，即使洗手間的水被切斷，您還是可以照樣沖馬桶，只要有一個(gè)盛著幾升水的水桶就萬事大吉了。

水箱的作用就像上一節(jié)中提到的那桶水。必須將足夠多的水以足夠快的速度倒入便池，才能促發(fā)效果明顯的虹吸現(xiàn)象。如果使用普通的家用水管，水流的速度將不夠快——這將永遠(yuǎn)不會(huì)形成效果明顯的虹吸現(xiàn)象。所以水箱就像一個(gè)電容器。它用大約30到60秒將自己充滿。沖水時(shí)，水箱中的所有水在大約三秒內(nèi)傾倒入便池中，這與倒一桶水的效果相同。  

在水箱的側(cè)面，有一個(gè)手柄，這個(gè)手柄與一條鏈子相連。按下手柄時(shí)，會(huì)拉動(dòng)鏈子，這條鏈子又與沖水閥相連。鏈子將打開沖水閥，沖水閥會(huì)漂起來，露出直徑為5到8厘米的排水孔。水會(huì)沿著這個(gè)孔進(jìn)入便池。在大多數(shù)馬桶中，便池設(shè)計(jì)為一部分水通過馬桶唇面中的孔流入便池。其余的大部分水通過便池底部的稍大一些的孔流出。這個(gè)孔被稱作噴射虹吸孔。大部分水可通過這個(gè)孔直接流入虹吸管。由于水箱中的所有水會(huì)在大約三秒鐘內(nèi)進(jìn)入便池，足以產(chǎn)生足夠的虹吸效應(yīng)，將便池中的所有水和污物吸走。

所以，如果我們倒入足夠的水，就會(huì)形成效果強(qiáng)大的虹吸現(xiàn)象將便池沖洗干凈。而水箱的作用是保存大約7.6升水，沖水閥的作用是將這些水快速傾倒入便池中。水箱中的水流盡后，沖水閥會(huì)回到水箱底部，堵住排水孔，這樣水箱就能重新注滿水。上水裝置就是要用足夠的水將水箱充滿，以便重新開始整個(gè)過程。

上水裝置使用一個(gè)閥控制水的開關(guān)。當(dāng)水滿浮塊（或水滿浮球）下降時(shí)，這個(gè)閥會(huì)使水流入水箱。水箱中的水位下降時(shí)，浮塊也會(huì)隨之下降。如下圖所示，注水閥（或上水閥）會(huì)從兩個(gè)方向注水：

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一部分水通過上水管注入水箱。其余的水通過溢流管流經(jīng)便池注水管流入便池。這樣可以在便池中緩慢注水。當(dāng)水箱中的水位上升時(shí)，浮塊也隨之上升。最終，浮塊上升到一定高度，將上水閥關(guān)閉。如果浮塊脫離，或上水閥卡住無法關(guān)閉，會(huì)發(fā)生什么情況？從理論上講，水箱的水會(huì)溢到整個(gè)浴室中。但有了溢流管，就不會(huì)發(fā)生這種情況，溢流管會(huì)使多余的水流到便池中，而不至于流到地板上。

看過馬桶的全部組件之后，現(xiàn)在您應(yīng)該明白了馬桶的完整工作過程：

• 按下手柄，會(huì)拉動(dòng)鏈子，從而拉開沖水閥。
• 在接下來的三秒內(nèi)，大約有7.6升的水從水箱沖到便池中。然后，沖水閥復(fù)位。
• 水的沖力將啟動(dòng)便池中的虹吸管。虹吸管會(huì)將便池中的污物吸到排水道中。
• 同時(shí)，水箱中的水位將下降，浮塊也將下降。下降的浮塊會(huì)打開上水閥。
• 水流經(jīng)上水閥，為水箱和便池注水。水箱充水時(shí)，浮塊將漂起，當(dāng)浮塊達(dá)到一定高度時(shí)，上水閥將閉合。
• 如果馬桶出現(xiàn)故障，上水閥無法閉合，溢流管可防止水箱中的水溢出。