CN104790470B - 一种雾化水龙头及其重力供气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种雾化水龙头及其重力供气装置，所述雾化水龙头包括水龙头主体和雾化喷嘴，雾化喷嘴安装在水龙头主体前端；雾化喷嘴包括空气帽、端盖螺母、旋流器、液体帽和喷嘴外壳；空气帽、液体帽和喷嘴外壳按顺序组装，端盖螺母套住空气帽和液体帽，旋流器安装在液体帽内。本发明的雾化水龙头的进气管路与重力供气装置的出气阀连通，形成带有重力供气装置的雾化水龙头。本发明的雾化水龙头具有使用简单、节水效果显著的特点，而带有重力供气装置的雾化水龙头具有结构紧凑、操作省力舒适、节水效果好的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种水龙头，尤其是一种雾化水龙头以及带有重力供气装置的雾化水龙头。
背景技术
我国的人均淡水资源仅为世界平均水平的1/4、在世界上名列110位，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。人均可利用水资源量仅为900立方米，并且分布极不均衡。20世纪末，全国600多座城市中有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。
在日常生活中，洗手是每人每天必不可少的一件事情。据调查统计，每人每天的平均洗手次数为10次左右，每次的用水量大约为0.5L，以我国13亿人口总数来计算，则我国平均每年在洗手上的用水量多达2.4x109吨，相当于170个西湖的蓄水量。
尤其在公共场合人流量大，洗手需求密集，是我国耗水量最大的场所之一，非常需要节水性能优秀的水龙头。
普通公共场所人均洗手时间大约为8秒，所需水龙头只需满足短时间内供水的要求。
在传统的洗手过程中，水流往往起到两个作用，即溶解污渍和带走污渍。然而，溶解污渍的水量很小，大部分的水量只是起了冲走的作用，这造成了大量水资源的浪费。
中国专利文献CN202901439U公开了一种空气增压节水水龙头，该水龙头包括水龙头主体、出水嘴和一增压部件，水流通过增压部件增压后，降压扩散的同时和空气进行充分混合，使得水的分散性能提高，从而达到节水目的。中国专利文献CN2828487公开了一种节水龙头，该水龙头包括一喷雾嘴，水流通过喷雾嘴后，形成大量细小的水滴，并大面积扩散，使得水的分散性能提高，从而达到节水目的。
上述两种传统节水水龙头的节水方式，原理均为减少单位面积内的水量，但仍是用大部分水来冲走小部分溶解污渍的污水，水的浪费问题仍得不到很好的解决。相应数据表明，传统节水方式的节水效果为40％左右。
全新的空气洗手理念，使用压缩空气雾化洗手装置，通过用空气代替那大部分起了冲走作用而被浪费掉的水，大大减少了洗手过程中的水浪费。经过实验验证后，其节水效果可以高达90％以上，大大提升了节水水龙头的节水率。若采用空气洗手装置，保守地按洗手节水率85％来计算，则每年能够节水约2.04x109吨，换句话说，即每2天就能节约相当于一个西湖的总蓄水量。由此可以看出，用大量空气取代大部分水的压缩空气雾化洗手装置的前景十分广泛。
中国专利文献CN104384037A公开了一种双流体雾化喷嘴，该喷嘴流体接头、液体旋流片、双流体雾化腔体和喷头，液体通过液体旋流片后进行螺旋运动，与加压气体呈特定角度对撞，实现液体的雾化。该双流体雾化喷嘴为一次雾化喷嘴，雾化效果好，拆卸组装方便。但是该双流体雾化喷嘴为工业喷嘴，用于工业废水蒸发工艺，确保工业废水雾化效果和喷嘴的可拆卸组装性，并不考虑民用雾化喷嘴洗手效果。
发明内容
本发明提供一种操作简单、节水效果显著的雾化水龙头。
一种雾化水龙头，包括水龙头主体和安装在水龙头主体前端的雾化喷嘴；雾化喷嘴包括空气帽、端盖螺母、旋流器、液体帽和喷嘴外壳；空气帽一端为敞口，另一端为喷射口，敞口与喷射口之间为气水混合室；液体帽和喷嘴外壳沿空气帽轴线朝向敞口的方向依次组装设置；端盖螺母套住空气帽和液体帽；液体帽内部形成有第一气体流道、第一水道和第二水道，第一水道与气水混合室连通；旋流器设置在第二水道内，抵住第一水道的进液端；喷嘴外壳内有两通道，分别为第三水道和第二气体流道；第三水道一端与第二水道连通，另一端穿过喷嘴外壳与第一进水管路连通；第二气体流道一端与第一气体流道连通，另一端穿过喷嘴外壳与进气管路连通。
所述雾化水龙头采用二次雾化技术。水流和压缩空气分别从与喷嘴外壳的第一进水管路和进气管路进入雾化喷嘴。水流流经第三液体流道进入第二液体流道，通过旋流器表面发生相切后，依靠水流自带水压带动旋流器一起开始旋转，喷入第一液体流道后散开，发生一次雾化。压缩空气从第二气体流道进入雾化喷嘴后，流经第一气体流道，进入气水混合室与一次雾化后的水滴发生混合，并一齐从喷射口喷出，完成二次雾化。经过二次雾化后的水滴具有更高的速度且分布细密均匀，能够显著提高润湿效果，可以强化污渍在水中的溶解效果，高速气流代替水流将手表面的污水迅速带走，能够显著提高洗手效果和减少用水消耗，节水率高达90％。
作为优选，旋流器为圆柱体，旋流器前端面中心设有凹槽和四条与凹槽连通并向外延伸的缝隙。参考锅炉四角切圆的原理，当水流向沿旋流器外壁流过后，会在旋流器前端沿四条缝隙流入旋流器前部凹坑，四条水流在凹坑内沿凹坑壁旋转，形成类似四角切圆型的流动状态。水流在与空气接触前由于旋转而散开成小液滴，之后散开的水滴在压缩空气的冲击之下，如此可加强双雾化的效果。
作为优选，水龙头主体前端还安装有普通喷嘴，普通喷嘴和第二进水管路连通。若供气结束后雾化水龙头感应到用户仍有洗手需求，雾化喷嘴关闭，普通喷嘴打开出水，为用户提供足够的洗手时间，在节水的同时不干涉用户的需求，给使用者提供充足的洗手时间。
因此，采用本发明的雾化水龙头，充分利用水流自带水压达到双雾化效果，节约能耗的同时大幅度节约洗手用水消耗，并加装普通喷嘴满足额外洗手需求。
本发明还提供一种带有重力供气装置的雾化水龙头，该雾化水龙头通过重力供气装置供气，有操作简单、节水效果明显的特点。
一种带有重力供气装置的雾化水龙头，包括雾化水龙头和重力供气装置；雾化水龙头的进气管路与重力供气装置的出气阀连接。
作为优选，重力供气装置包括框架、气缸、踏板、气缸连接板和定滑轮；气缸竖直固定在框架上，气缸上装有出气阀；气缸包括活塞杆，活塞杆伸出端和气缸连接板固定；踏板水平放置于框架上气缸下方的一侧；定滑轮固定在框架上，通过定滑轮的绳索一端与气缸连接板连接，另一端与踏板连接。
本发明的重力供气装置采用被动式输入的方法，依靠人体的重力来压缩空气，人不需施加额外的力，从而可以有效提高使用者的舒适度。在使用时，人只需站上一个约20cm高的踏板，约为一级楼梯的高度，依靠人体重力压下踏板，压力通过踏板和定滑轮传递到气缸连接板上，推动活塞杆对气缸内的空气进行压缩，并将压缩空气持续稳定地通过重力供气装置上的气缸上的出气阀输出。其提供的压缩空气则可以供应雾化水龙头8～10秒的洗手时长，这个洗手时间对于大多数公共场合的洗手人群来说是绝对足够的。当使用者离开踏板，气缸连接板由于自重而下降，通过定滑轮带动踏板上升至原位，使得重力供气装置能够自动复位。若气缸连接板自重不足，可在气缸连接板上面增加配重。可以根据用户需求条件复位速度，同时省去了复杂的弹簧复位结构，简化了装置结构。
作为优选，活塞杆伸出端通过活塞连接板和气缸连接板固定，起到稳固连接的作用。
作为优选，气框架上固定有导向柱，气缸连接板穿套在导向柱上，使得在气缸压缩空气的过程中活塞杆不发生晃动，减小了空气压缩过程中的摩擦阻力，提高了空气压缩效率。
作为优选，踏板下方有剪式举升部件，起到固稳作用，使得踏板不会发生晃动，保证用户在使用过程中的安全性。
作为优选，雾化水龙头上设有控制系统，控制系统包括安装在水龙头主体上的红外感应模块、安装在踏板下的位置感应开关、安装在进气管路、第一进水管路、第二进水管路上的电磁阀。电磁阀由脉冲信号控制，当红外感应模块感应到手后，产生脉冲控制电磁阀打开雾化喷嘴；如果踏板还没踩到底洗手已经结束，则当手离开红外感应模块时会产生一个脉冲控制电磁阀关闭雾化喷嘴；如果踏板踩到底洗手还没结束，则踏板压到底部时触发位置感应开关，产生一个脉冲控制电磁阀关闭雾化喷嘴，同时产生一个的脉冲控制电磁阀打开普通喷嘴；当手离开时，红外感应模块产生一个脉冲控制电磁阀关闭普通喷嘴。这种控制装置提高了组合装置的使用舒适性。
因此，采用本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头，结构简单紧凑，使用省力舒适，节水效果显著。
附图说明
图1是本发明的雾化水龙头的结构示意图。
图2是图1所示的雾化水龙头的A部分的局部放大图。
图3是图1所示的雾化水龙头的雾化喷嘴的结构示意图。
图4是图3所示的雾化喷嘴的旋流器的结构示意图。
图5是本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头的雾化喷嘴开启时的操作示意图。
图6是本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头的普通喷嘴开启时的操作示意图。
图7是本发明的重力供气装置的结构示意图。
图8是本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头的控制系统的操作流程示意图。
其中：11、框架；12、气缸；13、踏板；14、气缸连接板；15、定滑轮；16、导向柱；17、剪式举升部件；18、绳索；121、活塞杆；122、活塞连接板；123、出气阀；20、水龙头主体；21、雾化喷嘴；22、普通喷嘴；23、空气帽；24、端盖螺母；25、旋流器；26、液体帽；27、喷嘴外壳；28、进气管路；29、第一进水管路；30、红外感应模块；31、位置感应开关；32、电磁阀；33、第二进水管路；231、敞口；232、喷射口；233、气水混合室；251、缝隙；252、凹槽；261、第一气体流道；262、第一水道；263、第二水道；271、第二气体流道；272、第三水道。
具体实施方式
实施例1
由图1、图2所示，一种雾化水龙头，包括水龙头主体20、安装在水龙头主体20上的红外感应模块30和安装在水龙头主体20前端的雾化喷嘴21和普通喷嘴22；普通喷嘴22和第二进水管路33连通；雾化喷嘴21和第一进水管路29、进气管路28连通，电磁阀32安装在进气管路28、第一进水管路29和第二进水管路33上。
由图3、图4所示，雾化喷嘴21包括空气帽23、端盖螺母24、旋流器25、液体帽26和喷嘴外壳27；空气帽23一端为敞口231，另一端为喷射口232，敞口231与喷射口232之间为气水混合室233；液体帽26和喷嘴外壳27沿空气帽23轴线朝向敞口231的方向依次组装设置；端盖螺母24套住空气帽23和液体帽26；液体帽26内部形成有第一气体流道261、第一水道262和第二水道263，第一水道262与气水混合室233连通；旋流器25设置在第二水道263内，抵住第一水道262的进液端；旋流器25为圆柱体，旋流器25前端面中心设有凹槽252和四条与凹槽252连通并向外延伸的缝隙251；喷嘴外壳27内有两通道，分别为第三水道272和第二气体流道271；第三水道272一端与第二水道263连通，另一端穿过喷嘴外壳27与第一进水管路29连通；第二气体流道271一端与第一气体流道261连通，另一端穿过喷嘴外壳27与进气管路28连通。
水流和压缩空气分别从第一进水管路29和进气管路28进入雾化喷嘴21。水流流经第三液体流道272进入第二液体流道263，通过旋流器25表面发生相切后，依靠水流自带水压带动旋流器25一起开始旋转，喷入第一液体流道262后散开，发生一次雾化。压缩空气从第二气体流道271进入雾化喷嘴后，流经第一气体流道261，进入气水混合室233与一次雾化后的水滴发生混合，并一齐从喷射口232喷出，完成二次雾化，经过二次雾化的水雾从雾化喷嘴21喷出。
水流通过第二进水管路33进入普通喷嘴22并流出。
使用者可以选择使用雾化喷嘴21和普通喷嘴22出水，满足不同的使用需求。
实施例2
由图5、图6所示，本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头，包括重力供气装置和雾化水龙头；雾化水龙头的进气管路28和重力供气装置的出气阀123连通。
由图7所示，重力供气装置包括框架11、气缸12、踏板13、气缸连接板14和定滑轮15；所述气缸12竖直固定在框架11上，气缸12上装有出气阀123；气缸12包括活塞杆121，活塞杆121伸出端和气缸连接板14固定；踏板13水平放置于框架11上气缸12下方的一侧；定滑轮15固定在框架11上，通过定滑轮15的绳索18一端与气缸连接板14连接，另一端与踏板13连接；框架11上固定有导向柱16，气缸连接板14穿套在导向柱16上；踏板13下方有剪式举升部件17和位置感应开关31。
由图8所示，本发明的带有重力供气装置的雾化水龙头具有控制系统，包括红外感应模块30、位置感应开关31和电磁阀32。
使用时，使用者站上踏板13，手放在雾化水龙头前。当红外感应模块感应到手后，产生脉冲控制电磁阀打开雾化喷嘴21。人体重力压下踏板13，产生的压力通过踏板13和定滑轮15传递到气缸连接板14上，推动活塞杆121，对气缸12内的空气进行压缩，并将压缩空气持续稳定地通过出气阀123输往雾化喷嘴21。
水流和压缩空气分别从与第一进水管路29和进气管路28进入雾化喷嘴21。水流流经第三水道272进入第二水道262，通过旋流器25表面发生相切后，依靠水流自带水压带动旋流器25一起开始旋转，喷入第一水道262后散开，发生一次雾化。压缩空气从第二气体流道271进入雾化喷嘴21后，流经第一气体流道261，进入气水混合室233与一次雾化后的水滴发生混合，并一齐从喷射口232喷出，完成二次雾化。雾化喷嘴21开始喷出二次雾化后的水雾。
如果踏板13还没踩到底洗手已经结束，则当手离开红外感应模块时会产生脉冲控制电磁阀关闭雾化喷嘴21；使用者离开踏板13，气缸连接板14由于自重而下降，通过定滑轮15带动踏板13上升至原位，使得踏板13自动复位。
如果踏板13踩到底洗手还没结束，则踏板13压到接近底部至压到底部的过程中触发位置感应开关31，产生脉冲控制电磁阀32关闭雾化喷嘴21，同时产生脉冲控制电磁阀32打开普通喷嘴22，普通喷嘴22开始出水。
当洗手结束，使用者的手离开时，红外感应模块30产生脉冲控制电磁阀32关闭普通喷嘴22；使用者离开踏板13，气缸连接板14由于自重而下降，通过定滑轮15带动踏板13上升至原位，使得踏板13自动复位。
Claims (9)
1.一种雾化水龙头，其特征在于：包括水龙头主体(20)和安装在水龙头主体(20)前端的雾化喷嘴(21)；雾化喷嘴(21)包括空气帽(23)、端盖螺母(24)、旋流器(25)、液体帽(26)和喷嘴外壳(27)；空气帽(23)一端为敞口(231)，另一端为喷射口(232)，敞口(231)与喷射口(232)之间为气水混合室(233)；液体帽(26)和喷嘴外壳(27)沿空气帽(23)轴线朝向敞口(231)的方向依次组装设置；端盖螺母(24)套住空气帽(23)和液体帽(26)；液体帽(26)内部形成有第一气体流道(261)、第一水道(262)和第二水道(263)，第一水道(262)与气水混合室(233)连通；旋流器(25)设置在第二水道(263)内，抵住第一水道(262)的进液端；喷嘴外壳(27)内有两通道，分别为第三水道(272)和第二气体流道(271)；第三水道(272)一端与第二水道(263)连通，另一端穿过喷嘴外壳(27)与第一进水管路(29)连通；第二气体流道(271)一端与第一气体流道(261)连通，另一端穿过喷嘴外壳(27)与进气管路(28)连通。
2.根据权利要求1所述的雾化水龙头，其特征在于：所述旋流器(25)为圆柱体，旋流器(25)前端面中心设有凹槽(252)和四条与凹槽(252)连通并向外延伸的缝隙(251)。
3.根据权利要求1所述的雾化水龙头，其特征在于：所述水龙头主体(20)前端还安装有普通喷嘴(22)，普通喷嘴(22)和第二进水管路(33)连通。
4.一种带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：包括权利要求1至3中任一项所述的雾化水龙头和重力供气装置；进气管路(28)与重力供气装置的出气阀(123)连接。
5.根据权利要求4所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：所述重力供气装置包括框架(11)、气缸(12)、踏板(13)、气缸连接板(14)和定滑轮(15)；所述气缸(12)竖直固定在框架(11)上，气缸(12)上装有出气阀(123)；气缸(12)包括活塞杆(121)，活塞杆(121)伸出端和所述气缸连接板(14)固定；所述踏板(13)水平放置于框架(11)上气缸(12)下方的一侧；所述定滑轮(15)固定在框架(11)上，通过定滑轮(15)的绳索(18)一端与气缸连接板(14)连接，另一端与踏板(13)连接。
6.根据权利要求5所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：所述活塞杆(121)伸出端通过活塞连接板(122)和所述气缸连接板(14)固定。
7.根据权利要求5所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：所述框架(11)上固定有导向柱(16)，所述气缸连接板(14)穿套在导向柱(16)上。
8.根据权利要求5所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：所述踏板(13)下方有剪式举升部件(17)。
9.根据权利要求4所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，其特征在于：所述带有重力供气装置的雾化水龙头设有控制系统，所述控制系统包括安装在水龙头主体(20)上的红外感应模块(30)、安装在踏板(13)下的位置感应开关(31)和安装在进气管路(28)、第一进水管路(29)、第二进水管路(33)上的电磁阀(32)。
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- 2015-04-14 CN CN201510174994.3A patent/CN104790470B/zh not_active Expired - Fee Related
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