卷尺、ATM、抽水马桶都是怎么工作？点这里为你揭秘

　　抽水马桶

　　原理：当水箱里的排水阀被打开，水流会分散流经桶身周围呈特殊角度的十余个布水孔，最后形成一股大水流强力冲刷排泄物。马桶的下水管道有S形的弯曲，这里利用了虹吸原理。马桶内水面高过下水管道内水面，这就产生了虹吸现象，在重力作用下，水流和污物一同被吸走。而当虹吸现象停止后，S形管道的弯里还留存着一些清水，这有效阻隔了来自下水管道的恶臭。每次冲水时水封都会被更新，这也保证了抽水马桶的卫生。

　　值得一提的是，有一种被称为“毕达哥拉斯杯”或者“公道杯”的小东西和抽水马桶的虹吸原理几乎一模一样。这种杯子一旦被倒得太满，其中的液体就会流光：

公道杯原理示意图

　　在不同版本的“世界最伟大发明”中，总有抽水马桶的一席之地。中世纪整整一千余年，欧洲各国大多数人处理排泄物的方式都一直停留在“往窗外倒”的水平，卫生条件令人发指，而这更突显了抽水马桶的重要性。

　　1596年，英国女王伊利莎白一世的大臣约翰·哈林顿设计出第一个抽水马桶并献给女王。以现在的眼光来看，这个马桶还显得太简陋——它仅仅是通过阀门控制，可以即时冲水罢了。而它带来的问题也很明显：为了将排泄物直接冲走，就势必要将马桶和下水管道连接在一起。这就使得下水管道的臭气会回流到室内……于是，这世界上第一台的抽水马桶就被女王雪藏了。

　　直到近200年后的1775年，苏格兰的一个钟表匠亚力山大卡明终于将关键的S形管道加到了马桶中。人们逐渐开始接受家用抽水马桶，不过，这距离现代的抽水马桶还差一次改革。

1775年，亚力山大卡明给马桶装上了S形管道

　　不久之后，约瑟夫·布拉梅又对马桶进行了一次关键的技术改进。当时还是抽水马桶安装工的他频繁收到用户反馈，抱怨说排水阀一到严冬就会被冻住，于是，他就开始捣鼓改良马桶。

　　他先是把原来的阀门改成铰链连接的止水皮碗（这类似于将左右滑门改成了前后拉门），开合机构利用杠杆原理，加个把手开关就好。布拉梅一鼓作气还设计了一个自动储水结构，这就是现代马桶最主要的机构——浮球回路系统（打开家里的马桶水箱盖，你就能看到它）。距离“S形管道”问世仅3年的1778年，布拉梅改进的抽水马桶申请到了专利，在这之后，马桶的普及只是时间问题了。

1778年，约瑟夫·布拉梅改良的抽水马桶

　　花絮：从改进了抽水马桶之后，布拉梅在发明和改良的道路上一发不可收拾，从此变身发明大王。他设计的锁还在英国上演了著名的营销活动“谁能开掉我的锁，我重金酬谢啊！”，结果这锁直到67年后才被人打开。

　　由于布拉梅想要不断改进锁的精度，他顺手钻研并优化了当时的加工机床。在这之后，他还改良了啤酒泵、刨床、造纸机、消防车以及马车……从1778年到1812年，布拉梅的设计共获得了18项专利，而这其中最重要的发明是在现代机械装备中已然不可或缺的液压机。

（编辑：二游网_234游戏网）

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