專利名稱：節(jié)水衛(wèi)生龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于人類生活取水用品。
本發(fā)明是關(guān)于水龍頭的一種改進。
自來水已在我國城鄉(xiāng)得到普及，現(xiàn)有的水龍頭，用手開關(guān)，雖然人們對開、關(guān)水龍頭已習(xí)以為常，但在用水過程中(如刷牙、洗菜等)，龍頭一直開啟，使浪費之水達實際用水的兩倍左右;同時在廣大斷續(xù)供水的鄉(xiāng)村，人們常因停水忘關(guān)龍頭，致使再次來水造成空流浪費;另外，洗干凈的手，也會在關(guān)龍頭時被污染，在通過接觸傳染的疾病流行和水資源越來越緊張的當今，實現(xiàn)水龍頭自控或半自控，以達到衛(wèi)生而又節(jié)約用水之目的，是人們普遍的愿望。因此，為上述目的而設(shè)計的水龍頭僅申請專利的就有幾百項之多，但這些龍頭大部分功能單一，與上述要求還有較大距離;比較實用的也有某些不足《自動開關(guān)節(jié)水器》(91221526.7)及《帶氣壓控制關(guān)閉裝置的自來水閥》(89215941.3)只針對容器蓄水之用，在大量日常生活用水中卻無用武之地;《停水自閉方便水咀》(88216887.8)、《防止跑水水龍頭》(90220734.2)及《無壓自閉式水龍頭》(88217410.X)雖防止了停水后再來水的跑水問題，但功能單一，且未解決衛(wèi)生問題;《衛(wèi)生簡易水咀》(90225218.1)、《自閉節(jié)水龍頭》(88210488.8)雖解決了洗手時的衛(wèi)生問題，但使用具有局限性;《伯努力式自動斷水水咀》(89202380.5)、《定時自閉節(jié)水水咀》(89209492.3)及《可延時自閉水閥》(90224812.X)雖集衛(wèi)生及防再來水跑水功能于一身，但延時自閉卻不符合多年來人們的用水習(xí)慣。總而言之，以上各發(fā)明均未涉及用水過程中的節(jié)水，而真正的水資源浪費，卻在用水過程之中(如一次用水中有2kg水未被利用而流失，一個龍頭一天之中用10次，則一年之中一個龍頭僅在用水過程中便會浪費掉7.2T水，那么在全國范圍內(nèi)僅用水過程中一年浪費掉的水將會大得驚人！)。為此，出現(xiàn)了《液壓式自控水龍頭》(87208747)，其用人腳的壓力來控制水龍頭的啟閉，雖有節(jié)水效果，但因大多數(shù)用水者怕麻煩，而使其節(jié)水功能沒有得到充分發(fā)揮;《無時限機械自閉式水龍頭》(90216701.5)，雖更接近于實用，但不能與現(xiàn)有洗面器相配，及用容器接水時，會失去自閉功能，且操作復(fù)雜;《紅外反射式衛(wèi)生節(jié)水器》(90200193.0)，雖用于洗手較為理想，因其成本高，難以進入普通家庭，由于其用電，會受斷電影響并增加了不安全因素。
本發(fā)明的目的是要提供一種結(jié)構(gòu)可靠，使用方便、衛(wèi)生，成本低，節(jié)水效果好的機械自閉式水龍頭;其可實現(xiàn)停水后再來水自閉、用水后自閉、容器水滿后自閉及洗面器水滿后自閉，并且水流大小可自選，還可人為關(guān)閉，不用電，符合大眾用水習(xí)慣，安裝方便。
本發(fā)明是利用重力作用、密閉容器內(nèi)壓強傳遞原理及杠桿原理實現(xiàn)的。其要點于連通管連接著兩個氣囊，一個氣囊位于龍頭體內(nèi)，一個氣囊位于正對著龍頭體出水口并與洗面器落水相連接的感應(yīng)器內(nèi)，且每個氣囊均與一個杠桿系統(tǒng)相聯(lián)。感應(yīng)器受水流的直接沖擊力或受其內(nèi)延時盒積水所產(chǎn)生重力的作用，通過其內(nèi)杠桿系統(tǒng)將此力放大，使其內(nèi)的氣囊壓縮產(chǎn)生壓強，并將此壓強大小不變地傳至位于龍頭體內(nèi)的氣囊，再通過杠桿系統(tǒng)撬動鎖桿實現(xiàn)水流的自動關(guān)閉。
用水時，用水者由下向上輕拍一下龍頭體，水流即出，用水過程中，僅有少量水直射到感應(yīng)器內(nèi)，產(chǎn)生較小沖擊力，此力經(jīng)傳遞后推動龍頭體內(nèi)的杠桿與支點接觸，使得支點不能移動，用水完畢，手或容器從龍頭體下方抽出，水流由于沒有阻擋便經(jīng)直射到感應(yīng)器內(nèi)，產(chǎn)生較大沖擊力，此力經(jīng)傳遞而推動龍頭體內(nèi)杠桿并撬動鎖桿關(guān)閉水源。
接水情況下，一但容器(包括大、小容器及洗面器)水滿又無人關(guān)閉時，由于感應(yīng)器在接水過程中不受力，龍頭體中的杠桿與杠桿之點便不接觸。此時流經(jīng)龍頭體中的水流，會自動調(diào)整支點位置，使杠桿的放力功能增大，一但位于感應(yīng)器中的集水盒被從容器中溢出之水所蓄滿，這些蓄水所產(chǎn)生的重力會驅(qū)動系統(tǒng)動作，切斷水源。
本發(fā)明與現(xiàn)有節(jié)水裝置相比，最大優(yōu)點是不用電，能大量節(jié)約用水過程中浪費之水;功能齊全，節(jié)水效果顯著，成本低廉，使用衛(wèi)生而又方便，能進入城鄉(xiāng)普通百姓家。
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)如附圖所示
圖1是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》整體安裝示意圖;
圖2是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體A向半剖示意圖;
圖3是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體C-C剖示意圖;
圖4是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體A-A剖示意圖;
圖5是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體B-B剖示意圖;
圖6是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體D-D剖示意圖;
圖7是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體B向示意圖;
圖8是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體C向示意圖;
圖9是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體E-E剖示意圖;
圖10是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》龍頭體F-F剖示意圖;
圖11是《節(jié)水衛(wèi)生龍頭》感應(yīng)器全剖示意圖。
附面說明如下1-龍頭體，2-上水管，3-連通管，4-連通管固定塊，5-洗面器，6-面盒落水，7-感應(yīng)器，8-下水管9-接頭體，10-殼體，11-固定孔板，12-活動孔板，13-密封層，14-密封塊，15-芯桿，16-葉輪，17-端頭，18-套管，19-支撐，20-底托，21-按鈕，22-限位螺母，23-彈簧，24-小杠桿，25-錐端緊錠螺釘，26-彈簧，27-鎖桿，28-杠桿，29-連接塊，30-彈簧，31-調(diào)節(jié)托，32-上氣囊，33-保護殼，34-接頭體，35-螺母，36-防護網(wǎng)，37-防護網(wǎng)骨架，38-延時盒，39-虹吸管，40-主杠桿41-滑塊，42-輔助杠桿頭，43-調(diào)節(jié)螺桿，44-輔助杠桿絲套，45-銷軸，46-氣囊托，47-下氣囊，48-保護殼本發(fā)明全部構(gòu)件均用防銹材料(如ABS塑料及不銹鋼等)制作。
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體細節(jié)及工作情況。
從圖1可以清楚看出各部件的相互位置關(guān)系，從圖2-圖11可以清楚地看到本發(fā)明的詳細結(jié)構(gòu)。圖2、圖3所示為龍頭體的開啟狀，箭頭所示為開龍頭時施力方向，安裝時，龍頭體1通過接頭9的螺紋與上水管2相接，帶有螺紋的感應(yīng)器7，一端與下水管8相接，另一端通過面盒落水6與洗面器5相連，感應(yīng)器又通過連通管3與龍頭體1相勾通，并且連通管3可用固定塊4固定于上水管2之上。
龍頭開啟后，未用水時，水流從端頭17流出，徑直向下射到延時盒38上，對其產(chǎn)生沖擊力，該力推動杠桿40圍繞銷軸45逆時針方向轉(zhuǎn)動，并通過滑塊41、輔助杠桿頭42及調(diào)節(jié)螺桿43推動輔助杠桿絲套44也逆時針方向轉(zhuǎn)動，從而通過氣囊托46而使下氣囊47在保護殼48內(nèi)被壓縮，產(chǎn)生氣體壓強，該壓強在密閉容器(由下氣囊47、接頭體34、螺母35及連通管3和上氣囊32所組成)中，傳遞于上氣囊32內(nèi)，并使其在保護殼33內(nèi)伸長，推動調(diào)節(jié)托31，將彈簧30壓縮;并經(jīng)連接塊29，將動力施于杠桿28動力臂上，使杠桿28移動而與葉輪16的端頭相接觸，隨后杠桿28以此接觸點為支點撬動鎖桿27，使芯桿15失去支持，并在芯桿系統(tǒng)(由密封層13、密封塊14、芯桿15、葉輪16、套管18、支撐19及底托20所組成)自身重力及水力作用下向下運動，直到密封塊14將密封層13壓于殼體10上，并使兩者密合為止，完成水流關(guān)斷。
在芯桿系統(tǒng)下落過程中，葉輪16將沿開于端頭17中的“U”型槽中的45°斜面滑于初始位置;同時，滑動的葉輪16將推動芯桿17使芯桿系統(tǒng)及活動孔板12一起順時針方向轉(zhuǎn)動到初始位置(亦即開啟后水流最大位置)，為下次龍頭開啟做好準備。
龍頭關(guān)閉后，密閉容器中的壓強隨之消失，彈簧30將伸展，使上氣囊32壓縮，產(chǎn)生壓強，并經(jīng)密閉容器傳遞而使下氣囊47伸長;同時彈簧30通過調(diào)節(jié)托31及連接塊29將杠桿28與葉輪16從接觸狀態(tài)分離開來，為下次關(guān)閉龍頭做好準備。
要調(diào)節(jié)流量時，可逆時針轉(zhuǎn)動底托20，從而整個芯桿系統(tǒng)隨其一起轉(zhuǎn)動，并帶動活動孔板12一起轉(zhuǎn)動，使固定孔板11與活動孔板12之相對位置改變，即改變了水流流量。同時，芯桿15轉(zhuǎn)動，亦會推動葉輪16一起轉(zhuǎn)動，從而使杠桿28的支點位置改變，從而使施于杠桿28動力點上用以推動杠桿28撬動鎖桿27以關(guān)閉龍頭之力(此力與水流對延時盒之沖擊力成線性關(guān)系，也即與水流的流量大小成線性關(guān)系)得到補償放大-因為所需的流量越小，則杠桿28的動力臂越長，阻力臂越短，即對力的放大功能越強，因此不論水流量大與小，均對該龍頭靈活關(guān)閉不會有任何影響。
洗手時，先用手逆時針方向轉(zhuǎn)動底托20，依殼體10上的刻度選好流量;再將手伸于龍頭體下方，依箭頭所示向上輕輕托起底托20，則芯桿系統(tǒng)整體向上移動，當芯桿15上升到一定高度時，鎖桿27在彈簧26的作用下而卡入芯桿15的鎖槽中，水即從殼體10與密封層13所形成的通道中流出，并沖擊葉輪16，使其逆時針方向轉(zhuǎn)動，洗手中，水流被手阻斷，不能直射到延時盒38上，而是經(jīng)過手及洗面器5減緩后落于延時盒38上，產(chǎn)生較小沖擊力(此力產(chǎn)生前，葉輪16只轉(zhuǎn)動很小角度，決不會轉(zhuǎn)出杠桿28上的第一個凹槽)，此力只能克服彈簧30的作用使杠桿28稍稍移動而與葉輪16接觸，使葉輪16停止轉(zhuǎn)動;而此力卻不能克服彈簧26之作用使鎖桿27動作，因而龍頭始終開啟，只有當手抽回后，水流直接沖擊延時盒38，產(chǎn)生較大沖擊力，才會通過杠桿系統(tǒng)在密閉容器中產(chǎn)生較大壓強，從而使杠桿28有足夠大的力克服彈簧26的阻力而撬動鎖桿27，使龍頭關(guān)閉。
使用小容器(如碟子、小杯具等)接水，又無人關(guān)閉時，由于容器小，水很快接滿溢出，通過洗面器5緩緩流入延時盒38內(nèi)，由于這部分水勢能較小，其對延時盒38的沖擊力，并不能使密閉容器因此所產(chǎn)生的壓強克服彈簧30之作用，使杠桿28有所移動。因此杠桿28與葉輪16并不接觸，葉輪會在水流作用下一直逆時針方向轉(zhuǎn)動，直至轉(zhuǎn)完杠桿28所有兩個凹槽被杠桿28所阻，此時杠桿28的放力功能最強，隨后一但延時盒38水滿，則這些水所產(chǎn)生之重力，經(jīng)杠桿系統(tǒng)在密閉容器中產(chǎn)生壓強，從而產(chǎn)生對杠桿28之微小作用力，經(jīng)杠桿28放大后，將會克服彈簧26之作用，使鎖桿27移動關(guān)閉龍頭。
此后在延時盒38中，虹吸管自動啟動，使延時盒38內(nèi)的水流失，為下次開啟及關(guān)閉龍頭做好準備。
使用較大容器(如飯鍋、桶等)接水時，由于水有較長時間才能注滿容器，這段時間無水流入感應(yīng)器7內(nèi)，因此密閉容器中無壓力變化，杠桿28與葉輪16端頭保持不接觸，葉輪16會在水流作用下一直逆時針方向轉(zhuǎn)動，直到轉(zhuǎn)過杠桿28上的兩個凹槽后被杠桿28所阻而停止轉(zhuǎn)動，此時龍頭一直保持開啟，直到大容器水滿溢出，溢出之水使延時盒38充滿為止。
容器未接滿而要關(guān)閉龍頭時，只要用手按一下按鈕21，其便壓縮彈簧23，并壓迫小杠桿24，小杠桿24會撬動鎖桿27使龍頭關(guān)閉，當手離開時，按鈕21在彈簧23的作用下復(fù)位(其復(fù)位位置由限位螺母22來限定)。
用洗面器5接水時，只要用洗面器5所帶的專用塞堵住面盒落水6，再開啟龍頭，在無人關(guān)閉情況下，龍頭保持開啟，洗面器5內(nèi)水位會不斷上升，直到達到洗面器5的溢水口，溢水會從洗面器5內(nèi)溢水道進入延時盒38內(nèi)，而將龍頭關(guān)閉。
開啟的龍頭遇突然停水而又忘關(guān)時，龍頭會一直保持開啟，再次來水時，因水流直接射入延時盒38中，而會很快關(guān)閉龍頭為防止進入面盒落水中之雜物進入延時盒38中堵塞虹吸管39，與水流成45°的防護網(wǎng)36(50～100目的銅網(wǎng)或其他尼龍網(wǎng))可使水流自然進入延時盒38中，同時雜物順利滑入下水管8中(防護網(wǎng)骨架37，用以防止防護網(wǎng)36被水流沖裂)，從而保證了感應(yīng)器7的工作可靠性及靈敏性。
鎖桿27的自鎖力，亦即杠桿28之阻力的大小，可以通過錐端緊定螺釘25來調(diào)節(jié)。
同樣大小之水流施于密閉容器中的壓強的大小，可以通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)螺桿43，來改變滑塊41在主杠桿40中的位置(即改變主杠桿40之支點的位置)來實現(xiàn)。
對于新安裝的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，只要對上述兩處做一次性調(diào)整，即可使其永處于最佳工作狀態(tài)。
該節(jié)水衛(wèi)生龍頭與洗面器5相配合還可防止因雜物堵塞面盒落水6后的浪費水現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)水衛(wèi)生龍頭，由龍頭體(1)、連通管(3)、連通管固定塊(4)及感應(yīng)器(7)所組成；其特征在于，在龍頭體(1)及感應(yīng)器(7)內(nèi)各有一個杠桿傳力系統(tǒng)，并且兩杠桿系統(tǒng)通過密閉氣體系統(tǒng)相聯(lián)系，感應(yīng)器(7)入水口正對龍頭體(1)出水口下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，密閉氣體系統(tǒng)有兩個氣囊;上氣囊(32)位于龍頭體1內(nèi)，下氣囊(47)位于感應(yīng)器(7)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，在龍頭體(1)內(nèi)的杠桿(28)與上氣囊(32)之間有一彈簧(30)，其坐于殼體(10)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，位于龍頭體(1)內(nèi)的杠桿(28)中間刻有深度不同的兩個凹槽，并以葉輪(16)為支點。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，龍頭體(1)上有按鈕(21)，其與上氣囊(32)處于一條直線上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，在龍頭體(1)的端頭(17)上開有帶45°斜面的“U”型槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，龍頭體(1)內(nèi)有緊貼在一起的固定孔板(11)及活動孔板(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，在感應(yīng)器(7)內(nèi)有始終保持平行的主杠桿與輔助杠桿，且輔助杠桿長度可調(diào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水衛(wèi)生龍頭，其特征在于，位于感應(yīng)器(7)內(nèi)的主杠桿(40)端頭固定有延時盒(38)，盒內(nèi)有虹吸管(39)，盒頂有與水流成45°角的防護網(wǎng)(36)。
全文摘要
一種節(jié)水衛(wèi)生龍頭，屬人類生活取水用品，是水龍頭的一種改進，主要解決取、用水過程中的節(jié)水及衛(wèi)生問題。由龍頭體1、感應(yīng)器7及連通管3、連通管固定塊4所組成，用水時，用手將龍頭體下端輕輕上推，水流(流量可調(diào))即出，此后不論是洗手、洗物及用容器(不論大小，并包括洗面器)接水，龍頭均可在水流未被利用及容器水滿時自動關(guān)閉。
文檔編號F16K31/00GK1106904SQ9410124
公開日1995年8月16日 申請日期1994年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月1日
發(fā)明者魏葆春, 劉潤潤 申請人:魏葆春, 劉潤潤