CN104791542A - 一种重力供气装置及带有该装置的雾化水龙头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种重力供气装置及带有该装置的雾化水龙头，所述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；框架上固定有定滑轮，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的气缸上的出气阀与雾化水龙头的进气管路连通，形成带有重力供气装置的雾化水龙头。本发明的重力供气装置具有结构简单，操作省力舒适，供气连续稳定的特点，而带有重力供气装置的雾化水龙头具有使用简单舒适，节水效果好的特点。

Description

一种重力供气装置及带有该装置的雾化水龙头
技术领域
本发明涉及一种供气装置，尤其是一种重力供气装置及带有该装置的雾化水龙头。
背景技术
供气装置是人们的常用品，有使用方便，零功耗的优点。目前使用人力的供气装置种类很多，最常见最普遍的是传统的金属制手压打气筒。而在一些特殊场合，需要使用脚踏式供气装置。例如一些公共场所的洗手装置，为了满足节约用水的要求，选择使用空气雾化水龙头，在空气雾化水龙头中，水流和压缩空气混合后发生雾化，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。这种洗手装置所需的供气装置，出于减少能耗的目的，一般选择使用人力的供气装置，这类使用人力的供气装置需要满足使用省力舒适，供气连续充足的要求。
中国杂志《装饰》2012年第12期的文献《公共场所洗手需求的超节水方案》公开了一种节水洗手装置，该洗手装置包括空气雾化喷嘴、脚踏式气泵、净水瓶和污水瓶。该洗手装置通过脚踩脚踏式气泵，压缩空气产生压力推动净水瓶中的水进入空气雾化喷嘴，和剩余压缩空气混合产生雾化后喷出用于洗手，污水则由污水瓶回收。该洗手装置节水效果好，但着重在解决在缺少固定供水管路的公共场所中，机动性解决人们单纯性洗手需求的问题；由于供气装置使用普通脚踏式气泵，使用者需要用力踩踏，较为费力；同时出气是间断式出气，使用者踩一下出一下气，使得洗手过程不连续，洗手不方便，舒适性一般。
中国专利文献CN1779235A公开了一种脚踏式打气筒，该打气筒包括筒身和活塞，筒身粗大，可以容纳人的一只脚；活塞上设有脚踏板，活塞与筒底之间夹有弹簧。使用者可以用脚用力踩踏踏板，产生间断式出气。若需要获得连续出气，用一次脚踩过程产生的压缩空气完成洗手过程，需要的筒身体积较大，筒身高度较高，使得使用者抬脚高度也提高，操作非常不便。
发明内容
本发明提供一种操作省力舒适、供气连续稳定的重力供气装置。
一种重力供气装置，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。
因此，采用本发明的重力供气装置，通过被动式输入方式、控制踏板高度、控制踏板下降速度，确保操作简单便捷、舒适稳定，同时满足连续稳定的供气要求。
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，包括重力供气装置和雾化水龙头；重力供气装置上的气缸上的出气阀与雾化水龙头的进气管路连通。
作为优选，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。
所述雾化喷嘴采用二次雾化技术。水流和压缩空气分别从第一进水管路和进气管路进入雾化喷嘴。水流流经第三水道进入第二水道，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，喷入第一水道后散开，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。
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、第一进水管路和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，采用本发明的重力供气装置和带有该装置的空气雾化水龙头，结构简单紧凑，使用省力舒适，节水效果显著。
附图说明
图1是本发明的重力供气装置的结构示意图。
图2是本发明的重力供气装置及带有该装置的雾化水龙头的雾化喷嘴开启时的操作示意图。
图3是本发明的力供气装置及带有该装置的雾化水龙头的普通喷嘴开启时的操作示意图。
图4是本发明的雾化水龙头的结构示意图。
图5是图4所示的雾化水龙头的A部分的局部放大图。
图6是图4所示的雾化水龙头的雾化喷嘴的结构示意图。
图7是图6所示的雾化喷嘴的旋流器的结构示意图。
图8是本发明的重力供气装置及带有该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所示，本发明的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。
使用时，使用者站上踏板13，依靠人体重力压下踏板13，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输向雾化水龙头。当使用者离开踏板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，使得重力供气装置能够自动复位。若气缸连接板14自重不足，可在气缸连接板14上面增加配重。可以根据使用者需求条件复位速度，同时省去了复杂的弹簧复位结构，简化了装置结构。导向柱16使得在气缸12压缩空气的过程中活塞杆121不发生晃动，剪式举升部件17起到固稳作用。
实施例2
由图2、图3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；重力供气装置上的气缸12上的出气阀123与雾化水龙头的进气管路28连通。
由图4、图5所示，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6、图7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。
由图8所示，本发明的重力供气装置及带有该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)

1.一种重力供气装置，其特征在于：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)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。
2.根据权利要求1所述的重力供气装置，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。
3.根据权利要求2所述的重力供气装置，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。
4.根据权利要求1所述的重力供气装置，其特征在于：所述踏板(13)下方有剪式举升部件(17)。
5.一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4中任一项所述的重力供气装置和雾化水龙头；重力供气装置上的气缸(12)上的出气阀(123)与雾化水龙头的进气管路(28)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：所述雾化水龙头包括水龙头主体(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。
7.根据权利要求6所述的带有重力供气装置的雾化水龙头，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)。
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。
9.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：所述带有重力供气装置的雾化水龙头设有控制系统，所述的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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