CN105822818B - 一种具有供气装置的雾化水龙头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有供气装置的雾化水龙头，包括水龙头主体，所述水龙头主体内设有进气通道和进水通道，并设有与所述进气通道和进水通道连通的第一出水口；所述第一出水口内装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴具有与进水通道连通的进水口和与进气通道连通的进气口；所述的雾化水龙头还包括与水龙头主体连接的供气装置，包括活动安装的承压板和受承压板驱动放气的储气机构，所述储气机构经输气管连通至所述的进气通道。本发明结构简单，方便实用，通过喷雾洗手以节约用水，采用人力供气以节约用能。
Description
技术领域
本发明涉及一种水龙头，尤其是涉及一种具有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
为实现水龙头的节能和节水，本发明提供了一种具有供气装置的雾化水龙头，具体技术方案如下：
一种具有供气装置的雾化水龙头，包括水龙头主体，所述水龙头主体内设有进气通道和进水通道，并设有与所述进气通道和进水通道连通的第一出水口；
所述第一出水口内装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴具有与进水通道连通的进水口和与进气通道连通的进气口；
所述的雾化水龙头还包括与水龙头主体连接的供气装置，包括活动安装的承压板和受承压板驱动放气的储气机构，所述储气机构经输气管连通至所述的进气通道。
本发明中，当人体踏上承压板时，活动的承压板驱动储气机构放气，加压气体经出气管进入水龙头主体内的进气通道，在第一出水口内的雾化喷嘴处形成洗手用的喷雾；采用人力供气以节约用能，通过喷雾洗手实现节约用水。
优选的，所述的水龙头主体还具有与所述进水通道连通的第二出水口。第二出水口产生与普通水龙头相似的水流，或根据实际需要，可通过第二出水口接水，或利用第二出水口的水流来清洗。
优选的，所述第二出水口呈环形，第一出水口位于第二出水口的环内。
相当于，第一出水口和第二出水口嵌套布置，即第一出水口和第二出水口的位置重叠后，外形上与普通的水龙头类似，仅设一个出水位置，结构更加简洁；同时，由于第一出水口内设有雾化喷嘴，采用环形的第二出水口，更适应于嵌套设置，利于结构的简化和成本控制。
本发明中，储气机构可以是任意形式的气缸、气瓶、气筒或气囊等，若储气机构的壳体具有弹性，受承压板挤压变形后放气，弹性壳体可自动恢复，恢复过程中能完成储气机构的充气，也能驱动承压板复位，使承压板回到初始位置，此时也相当于带动承压板复位的驱动装置；该驱动装置也可通过压簧等弹性组件来实现，还可以采用电机驱动来实现承压板复位。
优选的，所述储气机构内部设有活塞，所述人力供气装置还包括与承压板联动以推拉所述活塞的推压件。活塞由推压件驱动以挤压放气，同时由于推压件与承压板联动，也能使推压件复位并回拉活塞，使放气后的储气机构内重新充气。
作为优选的，所述承压板与推压件之间设有联动机构，两者可安装在辅助的支架上，实现由承压板带动推压件作用于储气机构。
本发明中，联动机构的可实施方式还包括：
方式1：联动机构包括杠杆与支点，杠杆两端分别与承压板与推压件直接通过铰链结构连接，或者通过滑动轴承再经由铰链机构进行连接。承压板下压后，杠杆一端下降，经过支点杠杆另一端随之上升，推动推压件上推储气机构内的活塞供气；
方式2：联动机构包括若干个直线滑块，以及与滑块相连接的连杆；滑块以铰链结构连接于连杆端部，且滑块分别与承压板或推压件相连；承压板下压后，与承压板相连接的滑块下降，与之相连的连杆位置姿态相应改变，进而推动与推压件上推储气机构内的活塞供气；
方式3：联动机构包括若干个齿条及齿轮；齿条分别与承压板或推压减相连，承压板下压后，与承压板相连接的齿条开始移动，带动齿轮旋转，旋转的齿轮带动另一个方向的齿条移动，与该齿条相连接的推压减上推储气机构内的活塞供气。
进一步优选的，所述的联动机构包括若干个导向轮，以及绕置在各导向轮上且连接承压板与推压件之间的拉绳。承压板受压活动，并通过拉绳拉动所述的推压件，使得推压件能够驱动活塞。
本发明中，推压件可以是垂直向运动，也可以是水平向运行，也可以同时具有垂直和水平向的位移，具体可根据气罐的安装形式而定，同时根据推压件的运行形式，选择合适结构的联动机构。
若承压板下降后推压件上升，可在推压件上的设置配重块，在人力解除后，推压件在配重块或自重的作用下，缓慢下降复位，也可通过联动机构来带动承压板复位上升。
优选的，所述水龙头主体内设检测进气通道内气压的气压感应器，用于发出关闭所述第一出水口的信号。通过气压感应器来检测进气通道内的气压，若气压太小，不足以在雾化喷嘴内形成喷雾，此时根据信号关闭第一出水口，采用第二出水口内的正常水流。
优选的，所述水龙头主体还设有控制所述第二出水口或/和第一出水口的开关。开关主要包括红外线感应开关、微波感应开关和超声波感应开关，优选采用红外线感应开关，在手部进入感应开关的探测区域，自动打开水龙头；若气压足够时，开启第一出水口的喷雾，以节约用水，当气压不足时，可开启第二出水口的正常水流使用。
优选的，所述的雾化喷嘴包括：
喷嘴外壳，设有所述的进水口和进气口；
液体帽，具有与进水口连通的水流腔和与进气口连通的导气通道，腔内设有依靠水流驱动的旋流器，水流腔的底部设有一次雾化用的水流通道；
空气帽，套装在液体帽上并设有喷射口，朝向液体帽的端面设有与导气通道连通的聚气敞口，聚气敞口的底部为二次雾化用且与喷射口连通的气水混合室。
本发明的雾化喷嘴可以实现二次雾化效果，一次雾化通过旋流器完成，二次雾化由气水混合实现。
作为优选的，所述旋流器与水流腔内壁间设有水流间隙，旋流器朝向水流通道的端部中心设有凹槽以及沿凹槽内壁呈切向延伸的缝隙，通过水流在缝隙内的流动，带动旋流器旋转。
本发明结构简单，方便实用，通过喷雾洗手以节约用水，采用人力供气以节约用能。
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是本发明的带有人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是本发明的带有人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是本发明的人力供气装置的结构示意图。
图8是本发明的带有人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、进水管路；30、红外感应模块；31、位置感应开关；32、电磁阀；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和进水管路29连通；雾化喷嘴21和进水管路29、进气管路28连通，电磁阀32安装在进气管路28和进水管路29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。
水流通过进水管路29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，本发明的带有供气装置的雾化水龙头，包括供气装置和雾化水龙头；雾化水龙头的进气管路28和人力供气装置的出气阀123连通。
由图7所示，人力供气装置包括框架11、气缸12、踏板13(即承压板)、气缸连接板14(即推压件)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，本发明的带有人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。
以上所述仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有供气装置的雾化水龙头，包括水龙头主体，其特征在于，所述水龙头主体内设有进气通道和进水通道，并设有与所述进气通道和进水通道连通的第一出水口；
所述第一出水口内装有雾化喷嘴，所述雾化喷嘴具有与进水通道连通的进水口和与进气通道连通的进气口；
所述的雾化喷嘴包括：
喷嘴外壳，设有所述的进水口和进气口；
液体帽，具有与所述进水口连通的水流腔和与所述进气口连通的导气通道，腔内设有依靠水流驱动的旋流器，所述水流腔的底部设有一次雾化用的水流通道；
空气帽，套装在所述液体帽上并设有喷射口，朝向所述液体帽的端面设有与导气通道连通的聚气敞口，聚气敞口的底部为二次雾化用且与所述喷射口连通的气水混合室；
所述的雾化水龙头还包括与水龙头主体连接的供气装置，包括活动安装的承压板和受承压板驱动放气的储气机构，所述储气机构经输气管连通至所述的进气通道。
2.如权利要求1所述的雾化水龙头，其特征在于，所述的水龙头主体还具有与所述进水通道连通的第二出水口。
3.如权利要求1所述的雾化水龙头，其特征在于，所述储气机构内部设有活塞，所述供气装置还包括与承压板联动以推拉所述活塞的推压件。
4.如权利要求3所述的雾化水龙头，其特征在于，所述承压板与推压件之间设有联动机构。
5.如权利要求4所述的雾化水龙头，其特征在于，所述的联动机构包括若干个导向轮，以及绕置在各导向轮上且连接承压板与推压件之间的拉绳。
6.如权利要求2所述的雾化水龙头，其特征在于，所述水龙头主体还设有控制所述第二出水口或/和第一出水口的开关。
7.如权利要求6所述的雾化水龙头，其特征在于，所述旋流器与水流腔内壁间设有水流间隙，旋流器朝向水流通道的端部中心设有凹槽以及沿凹槽内壁呈切向延伸的缝隙。
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