CN107676503B - 应用于流体换向的水阀 - Google Patents

Abstract

本发明公布了应用于流体换向的水阀，其包括把手、壳体、第一阀芯，其中第一阀芯安装于壳体内部，手柄与第一阀芯连接，手柄用于接收触发力并将触发力传递至第一阀芯，该触发力可驱动第一阀芯在打开状态和闭合状态之间切换，所述的壳体为一端开口、另一端封闭的圆形柱状筒体，壳体的外圆面上设置有连接嘴一，连接嘴一与壳体内腔接通，且连接嘴一靠近壳体的开口端；壳体外圆面上还设置有连接嘴二，连接嘴二与壳体的内腔接通，且连接嘴二靠近壳体的封闭端，壳体的封闭端还设置有连接嘴三和连接嘴四，连接嘴三和连接嘴四均与壳体的内腔接通，且连接嘴三和连接嘴四的中心轴线与壳体的中心轴线相互平行。

Description

应用于流体换向的水阀

技术领域

本发明涉及一种水阀。

背景技术

传统水龙头的结构决定了传统水龙头的使用方法以及安装的局限性，其不足在于传统水龙头为了满足水龙头与盛水容器或者水槽之间有足够的距离，水龙头与盛水容器或者水槽之间的距离较大占用较大的空间，这样使用起来很不方便，尤其当盛水容器高度较高时，传统水龙头由于高度固定，常常无法满足盛水容器的注水，此时需要将盛水容器倾斜放置才可接水，这样不仅增加了盛水容器接水的难度同时由于盛水容器的倾斜放置也大大减小了盛水容器的盛水量。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种可控制流体流向的水阀。

实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

应用于流体换向的水阀，其包括把手、壳体、第一阀芯，其中第一阀芯安装于壳体内部，手柄与第一阀芯连接，手柄用于接收触发力并将触发力传递至第一阀芯，该触发力可驱动第一阀芯在打开状态和闭合状态之间切换，所述的壳体为一端开口、另一端封闭的圆形柱状筒体，壳体的外圆面上设置有连接嘴一，连接嘴一与壳体内腔接通，且连接嘴一靠近壳体的开口端；壳体外圆面上还设置有连接嘴二，连接嘴二与壳体的内腔接通，且连接嘴二靠近壳体的封闭端，壳体的封闭端还设置有连接嘴三和连接嘴四，连接嘴三和连接嘴四均与壳体的内腔接通，且连接嘴三和连接嘴四的中心轴线与壳体的中心轴线相互平行；

所述的第一阀芯包括连轴、第一阀芯本体，第一阀芯本体为与壳体内腔相匹配的圆柱体，连轴与第一阀芯本体固定连接且同心布置，第一阀芯可在壳体内绕自身轴线转动，第一阀芯本体上设置有导流机构，导流机构用于导通水流，上述的连接嘴一位于第一阀芯本体的上方。

进一步优化地，所述的导流机构包括环槽一、导水孔，第一阀芯本体的外圆面上开设有环槽一，环槽一与第一阀芯本体同轴线布置，且环槽一的槽深方向垂直于第一阀芯本体的中心轴线，导水孔设置有四个，分别为导水孔一、导水孔二、导水孔三、导水孔四，其中导水孔一、导水孔二设置于第一阀芯本体厚度方向是上的端面上且沿第一阀芯本体的厚度方向贯穿第一阀芯本体，导水孔三开设于环槽一的槽底且导水孔三的深度延伸方向与环槽一的槽深方向一致，导水孔四开设于第一阀芯本体厚度方向上远离连轴的端面，且导水孔四与导水孔三接通，导水孔一与导水孔二关于第一阀芯本体的直径对称，导水孔四于导水孔一和导水孔二之间，且导水孔一、导水孔二、导水孔四呈三点不共线布置。

进一步优化地，连接嘴一和连接嘴二的中心轴线交错布置。

进一步优化地，所述的水阀还包括限位机构，限位机构用于对第一阀芯的旋转角度进行控制。

进一步优化地，所述的限位机构包括限位环、端盖，端盖为与壳体开口端相匹配的圆形盖体，端盖与壳体配合形成容纳第一阀芯的空腔，其中端盖朝向外部的端面上开设有与壳体同心布置的圆槽，圆槽的底部开设有贯穿槽底的通孔，所述的通孔与连轴相匹配，连轴通过通孔伸出壳体的外部，所述的圆槽槽壁上还开设有限位槽一，限位槽一的槽深方向垂直于端盖的中心轴线方向；所述的限位环活动套接于连轴上且限位环位于圆槽内，限位环上设置有与限位槽一相匹配的限位凸块二，限位凸块二可在限位槽一中沿限位槽一的导向方向滑动，且可终止运动于限位槽一的起点或终点，上述的连轴的外圆面上开设有限位槽二，限位槽二的槽深方向垂直于连轴的中心轴线，限位槽二的长度延伸方向与连轴的中心轴线方向一致且限位槽二的长度与连轴的长度相等，所述的限位环上还设置有与限位槽二相匹配的限位凸块一，限位凸块一可在限位槽二内沿限位槽二的导向方向运动，所述的把手套接于连轴上且把手可驱动连轴绕自身轴线旋转。

进一步优化，限位槽一的长度延伸方向与圆槽槽壁的弧线方向一致且限位槽一上的切线由限位槽一的起点运动至限位槽一的终点，完成180°的偏转。

进一步优化，所述的壳体内腔壁部与环槽一相对应的位置设置有环槽二，环槽二的槽深方向与壳体的中心轴线方向垂直，且环槽二的长度延伸方向与壳体的圆周方向一致，环槽一和环槽二配合形成密闭的环形储水空腔，上述的连接嘴二与环槽二内腔接通。

进一步优化，水阀还包括伸缩出水机构、循环反馈管网，所述的伸缩出水机构包括第一出水管、第二出水管，第一出水管和第二出水管均为圆形柱状管体，其中第二出水管活动套接于第一出水管的内部，第二出水管的外径小于第一出水管的内径，第二出水管与第一出水管之间形成有容水空腔，第一出水管与第二出水管同轴线布置且第二出水管可在第一出水管内沿第一出水管的中心轴线运动，第一出水管与第二出水管之间设置有限位装置，限位装置用于防止第二出水管脱离第一出水管，当第二出水管在第一出水管内运动至限位装置时，第一出水管与第二出水管接通，第一出水管的外圆面上设置有连接嘴五，连接嘴五与第一出水管的内腔接通且连接嘴五靠近第一出水管的出水端；

所述的循环反馈管网包括第一管道、第三管道、第五管道，所述的第一管道一端与伸缩出水机构的进水端连接、另一端与连接嘴三连接，第三管道一端与连接嘴五连接、另一端与连接嘴四连接，第五管道的一端与供水管道连接、另一端连接嘴二连接；

第一阀芯处于打开状态时，伸缩出水机构由收缩驻水状态向伸展出水状态切换，此时，第五管道与第一管道接通，第三管道与连接嘴一接通，水流由供水管道进入第五管道并由第五管道导入至水阀内，并通过第一管道进入伸缩出水机构的进水端，进一步的，水流产生的水压推动第二出水管沿第一出水管的中心轴线方向由第一出水管的进水端向第一出水管的出水端运动，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的气体和/或水在第二出水管的推动下由连接嘴五通过第三管道流入水阀并由连接嘴一排出，当第二水管运动至限位装置时，第一水管和第二水管接通；第一阀芯由打开状态向闭合状态切换时，第五管道与第一管道断开，第五管道停止向第一管道供水，此时，第五管道的出水端处于密封状态，第一管道的进水端处于密封状态，第二出水管仍处于伸展状态，但第二出水管停止出水；当第一阀芯完成过渡处于闭合状态时，此时，第五管道与第三管道接通，第一管道与连接嘴一接通，水流由供水管道进入第五管道，并通过水阀进入第三管道，进一步的，水流通过与第三管道连接的连接嘴五进入第一出水管内腔，水流进入第一出水管与第二出水管之间的容水空腔，在水压作用下，水流推动第二出水管沿第一出水管的中心轴线由第一出水管的出水端向第一出水管的进水端运动直至完全收缩；在此过程中，第一出水管道与第二出水管道底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔内的气体和/或水在第二出水管的推动下由伸缩出水机构的进水端排出并通过第一管道进入水阀，进一步的通过连接嘴一排出。

流体的换向调节方法，其方法在于：

（一）开合状态；

顺时针旋动水阀的把手，所述的水阀其包括把手、壳体、第一阀芯，其中第一阀芯安装于壳体内部，手柄与第一阀芯连接，手柄用于接收触发力并将触发力传递至第一阀芯，该触发力可驱动第一阀芯在打开状态和闭合状态之间切换，所述的壳体为一端开口、另一端封闭的圆形柱状筒体，壳体的外圆面上设置有连接嘴一，连接嘴一与壳体内腔接通，且连接嘴一靠近壳体的开口端；壳体外圆面上还设置有连接嘴二，连接嘴二与壳体的内腔接通，且连接嘴二靠近壳体的封闭端，壳体的封闭端还设置有连接嘴三和连接嘴四，连接嘴三和连接嘴四均与壳体的内腔接通，且连接嘴三和连接嘴四的中心轴线与壳体的中心轴线相互平行；所述的第一阀芯包括连轴、第一阀芯本体，第一阀芯本体为与壳体内腔相匹配的圆柱体，连轴与第一阀芯本体固定连接且同心布置，第一阀芯可在壳体内绕自身轴线转动，第一阀芯本体上设置有导流机构，导流机构用于导通水流，上述的连接嘴一位于第一阀芯本体的上方；所述的导流机构包括环槽一、导水孔，第一阀芯本体的外圆面上开设有环槽一，环槽一与第一阀芯本体同轴线布置，且环槽一的槽深方向垂直于第一阀芯本体的中心轴线，导水孔设置有四个，分别为导水孔一、导水孔二、导水孔三、导水孔四，其中导水孔一、导水孔二设置于第一阀芯本体厚度方向是上的端面上且沿第一阀芯本体的厚度方向贯穿第一阀芯本体，导水孔三开设于环槽一的槽底且导水孔三的深度延伸方向与环槽一的槽深方向一致，导水孔四开设于第一阀芯本体厚度方向上远离连轴的端面，且导水孔四与导水孔三接通，导水孔一与导水孔二关于第一阀芯本体的直径对称，导水孔四于导水孔一和导水孔二之间，且导水孔一、导水孔二、导水孔四呈三点不共线布置；

把手驱动连轴绕自身轴线顺时针转动，同时，限位环、第一阀芯本体与连轴同步转动，当限位环上的限位凸块二运动至限位槽一的起点时，第一阀芯停止转动，此时，导水孔四与连接嘴三接通，水流自连接嘴二流入、并通过环槽一、导水孔三流入至导水孔四内，实现水流自连接嘴三导出，且导水孔一与连接嘴四接通；

（二）过渡状态；

逆时针旋动把手，把手驱动连轴绕自身轴线逆时针转动，同时，限位环、第一阀芯本体与连轴同步转动，当限位环上的限位凸块二运动至限位槽一的起点与终点之间时，即限位凸块二位于限位槽一的中间位置，此时连接嘴三、连接嘴四与第一阀芯本体之间均处于断开状态；

（三）锁合状态；

继续逆时针旋动把手，把手驱动连轴绕自身轴线逆时针转动，同时，限位环、第一阀芯本体与连轴同步转动，当限位环上的限位凸块二运动至限位槽一的终点时，第一阀芯停止转动，此时，导水孔四与连接嘴四接通，水流自连接嘴二流入、并通过环槽一、导水孔三流入至导水孔四，实现水流自连接嘴四流出，且导水孔二与连接嘴三接通保持接通。

本发明与现有技术相比的有益效果在于，本发明的水龙头为可升降式水龙头，即使用时，水龙头处于伸出状态，关闭时，水龙头处于收缩状态，这样不仅满足了使用时水龙头与水槽之间的距离，同时在不使用时，水龙头可以收缩大大减小了水龙头占用的空间，同时本发明中还设置有储水罐，储水罐可将用于推动第二出水管伸出和压缩的水收集起来并重新循环进入水龙头中，从而实现了水的循环利用，节约了资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的伸缩出水机构处于收缩状态下的整体结构示意图。

图2为本发明的伸缩出水机构处于伸出状态下的整体结构示意图。

图3为本发明的开合机构、伸缩出水机构、循环反馈管网的配合示意图。

图4为本发明的开合机构、伸缩出水机构、循环反馈管网的配合示意图。

图5为本发明的开合机构整体结构示意图。

图6为本发明的开合机构内部结构示意图。

图7为本发明的开合机构剖视图。

图8为本发明的开合机构剖视图。

图9为本发明的开合机构中第一阀芯与限位机构的配合示意图。

图10为本发明的开合机构中第一阀芯与限位机构的配合示意图。

图11为本发明开合机构中的第一阀芯结构示意图。

图12为本发明开合机构中的第一阀芯结构示意图。

图13为本发明的伸缩出水机构剖视图。

图14为本发明的伸缩出水机构剖视图。

图15为本发明的定位连通机构剖视图。

图16为本发明的伸缩出水机构的内部结构示意图。

图17为本发明的储水机构剖视图。

图18为本发明的单向阀结构示意图。

图19为本发明的单向阀剖视图。

图20为本发明的伯努利连接管剖视图。

图中标示为：

100、开合机构；

110、把手；

120、限位环；121、限位凸块一；122、限位凸块二；

130、端盖；131、限位槽一；

140、第一阀芯；141、连轴；141a、限位槽二；142、第一阀芯本体；142a、环槽一；142b、导水孔一；142c、导水孔二；142d、导水孔三；142e、导水孔四；150、壳体；151、连接嘴一；152、连接嘴二；153、连接嘴三；154、连接嘴四；155、环槽二；

200、出水机构；

210、第一出水管；211、连接嘴五；212、导水空腔；213、环槽三；

220、第二出水管；221、出水管体；221a、限位凸条；222、第一连通机构；222a、套管；222b、第一导水孔；222c、隔水板；222d、第二导水孔；

230、出水龙头；

300、储水机构；

310、储水罐；311、排气口；

320、进水口；330、出水口；340、防尘盖；341、导气孔；

400、循环反馈管网；

410、第一管道；

420、第二管道；421、进水段一；422、单向阀；422a、扣合衬套；422b、密封球；422c、弹簧；422d、安装套筒；423、出水段一；

430、第三管道；

440、第四管道；

450、第五管道；451、出水段二；452、伯努利连接管；452a、锥形进水口；452b、锥形出水口；452c、中间导水管；452d、连接嘴六；453、进水段二。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

如图1-20所示，基于伯努利原理的自调式水龙头包括水槽、开合机构100、伸缩出水机构200、循环反馈管网400，其中开合机构100和伸缩出水机构200均设置于水槽上，伸缩出水机构200用于向水槽提供清洗所需用的水，且设置成可在伸展出水状态和收缩驻水状态之间切换；开合机构100用于控制伸缩出水机构200完成伸展出水状态和收缩驻水状态之间的切换，且开合机构100设置成可在打开状态和闭合状态之间切换；循环反馈管网400设置于开合机构100与伸缩出水机构200之间，循环反馈管网400用于连接开合机构100与伸缩出水机构200并完成水流的导通，且循环反馈管网400用于开合机构100对伸缩出水机构200的控制；当开合机构100处于打开状态时，水流通过开合机构100由供水管道进入循环反馈管网400并由最终进入伸缩出水机构200，使得伸缩出水机构200由收缩驻水状态向伸展出水状态切换，伸缩出水机构200完成伸出并向水槽内排水，当开合机构100由打开状态向关闭状态切换时，开合机构100通过循环反馈管网400并利用水流使得伸缩出水机构200由伸展出水状态向收缩驻水状态切换，伸缩出水机构200完成收缩并停止出水。

所述的开合机构100包括把手110、壳体150、第一阀芯140，其中第一阀芯140安装于壳体150内部，手柄110与第一阀芯140连接，手柄110用于接收触发力并将触发力传递至第一阀芯140，该触发力可驱动第一阀芯140在打开状态和闭合状态之间切换，所述的壳体150为一端开口、另一端封闭的圆形柱状筒体，壳体150的外圆面上设置有连接嘴一151，连接嘴一151与壳体内腔接通，且连接嘴一151靠近壳体150的开口端；壳体150外圆面上还设置有连接嘴二152，连接嘴二152与壳体150的内腔接通，且连接嘴二152靠近壳体的封闭端，优选的，连接嘴一151和连接嘴二152的中心轴线交错布置，其意义在于，避免管道之间的相互干扰，壳体150的封闭端还设置有连接嘴三153和连接嘴四154，连接嘴三153和连接嘴四154均与壳体150的内腔接通，且连接嘴三153和连接嘴四154的中心轴线与壳体150的中心轴线相互平行。

所述的伸缩出水机构200包括第一出水管210、第二出水管220、出水龙头230，第一出水管210和第二出水管220均为圆形柱状管体，其中第二出水管220活动套接于第一出水管210的内部，第二出水管220的外径小于第一出水管210的内径，第二出水管220与第一出水管210之间形成有容水空腔212，第一出水管210与第二出水管220同轴线布置且第二出水管220可在第一出水管210内沿第一出水管210的中心轴线运动，出水龙头230与第二出水管220的出水端连接，出水龙头230用于引导水流进入水槽，第一出水管210与第二出水管220之间设置有限位装置，限位装置用于防止第二出水管220脱离第一出水管210，当第二出水管220在第一出水管210内运动至限位装置时，第一出水管210与第二出水管220接通，第一出水管210的外圆面上设置有连接嘴五211，连接嘴五211与第一出水管210的内腔接通且连接嘴五靠近第一出水管210的出水端。

更为具体的，所述的限位装置包括设置于第一出水管210出水端内腔的限位台阶、设置于第二出水管220进水端外圆面上的限位凸条221a，所述的限位台阶为沿第一出水管210圆周向中心收窄的第一内置台阶，当限位凸条211a与第一内置台阶接触时，第二出水管220停止运动。

所述的循环反馈管网400包括第一管道410、第二管道420、第三管道430、第四管道440、第五管道450，其中第二管道420包括进水段一421、出水段一423，进水段一421和出水段一423之间设置有单向阀422，单向阀422使得水流只能由进水段一421流向出水段一423；所述的第五管道450包括出水段二451、进水段二453，出水段二451、进水段二453之间设置有伯努利连接管452，所述的伯努利连接管452为两端开口的圆管，伯努利连接管452的外圆面上设置有连接嘴六452d，连接嘴六452d与伯努利连接管452的内腔接通，当水流从伯努利连接管452中流过时可使得与连接嘴六452d相连的管道中的水朝向伯努利连接管452流动，循环反馈管网400中还设置有储水机构300，所述的储水机构300包括储水罐310，储水罐310为带有空腔的椭球体，储水罐长度方向上的一端设置进水口310、另一端设置有出水口330。

更为完善的，所述的储水罐310上还开设有排气口311，排气口311匹配安装有防尘盖340，所述的防尘盖上设置有导气孔341。

所述的第一管道410一端与伸缩出水机构200的进水端连接、另一端与连接嘴三153连接；第二管道420的进水段一421一端与出水口330连接、另一端与单向阀422的进水端连接，第二管道420的出水段一423一端与单向阀422的出水端连接、另一端与连接嘴六452d连接；第三管道430一端与连接嘴五211连接、另一端与连接嘴四154连接；第四管道440一端与连接嘴一151连接、另一端与进水口320连接，第五管道450的进水段二453一端与供水管道连接、另一端与伯努利连接管452连接，第五管道450的出水段二451一端与伯努利连接管452连接、另一端与连接嘴二152连接。

开合机构100处于打开状态时，伸缩出水机构200由收缩驻水状态向伸展出水状态切换，此时，第五管道450与第一管道410接通，第三管道430与第四管道440接通，水流由供水管道进入第五管道450的进水段二453随之进入伯努利连接管452，水流通过伯努利连接管452时使得储水机构300中的水通过第二出水管420的进水段一421进入单向阀422随之进入出水段423，进一步的，通过连接嘴六452d进入伯努利连接管452的内腔，混合后的水流通过出水段二451进入开合机构100随之通过第一管道410进入伸缩出水机构200的进水端，进一步的，水流产生的水压推动第二出水管220沿第一出水管310的中心轴线方向由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动，在此过程中，容水空腔212逐渐减小，容水空腔212中的气体和/或水在第二出水管212的推动下由连接嘴五211通过第三管道430流入开合机构100并通过第四管道440流入储水机构300，当第二水管220运动至限位装置时，第一水管210和第二水管220接通，水流通过第二出水管220经出水龙头230注入水槽；开合机构100由打开状态向闭合状态切换时，第五管道450与第一管道410断开，第五管道450停止向第一管道410供水，此时，第五管道450的出水端处于密封状态，第一管道410的进水端处于密封状态，第二出水管220仍处于伸展状态，但出水龙头停止出水；当开合机构100完成过渡处于闭合状态时，此时，第五管道450与第三管道430接通，第一管道410与第四管道440接通，水流由供水管道进入第五管道450，并通过开合机构100进入第三管道430，进一步的，水流通过与第三管道430连接的连接嘴五211进入第一出水管210内腔，水流进入第一出水管210与第二出水管220之间的容水空腔212，由于水压的作用，水流推动第二出水管220沿第一出水管210的中心轴线由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动直至完全收缩；在此过程中，第一出水管道210与第二出水管道220底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔内的气体和/或水在第二出水管220的推动下由伸缩出水机构200的进水端排出并通过第一管道410进入开合机构100，进一步的通过第四管道440进入储水机构300。

设置单向阀422的意义在于，由于单向阀422只能使水流由进水段一421流向出水段423，因此可以避免当水流由供水管经第五管道450流向开合机构100时，水流通过出水段423进入储水机构中。

设置储水机构300的意义在于，可在收集用于驱动第二出水管220伸出或收缩的水的同时，利用伯努利远离将储水机构300中的水再一次的导入水龙头中，从而实现了水的循环利用，节约了资源。

所述的开合机构100还包括限位机构，限位机构用于对第一阀芯140的旋转角度进行控制，从而使得开合机构100精确的完成在打开状态和闭合状态之间的切换。

所述的第一阀芯140包括连轴141、第一阀芯本体142，第一阀芯本体142为与壳体150内腔相匹配的圆柱体，连轴141与第一阀芯本体142固定连接且同心布置，第一阀芯140可在壳体150内绕自身轴线转动，第一阀芯本体上设置有导流机构，导流机构用于导通水流，从而实现开合机构100的打开状态和闭合状态的切换，上述的连接嘴一151位于第一阀芯本体142的上方。

所述的导流机构包括环槽一142a、导水孔，第一阀芯本体142的外圆面上开设有环槽一142a，环槽一142a与第一阀芯本体142同轴线布置，且环槽一142a的槽深方向垂直于第一阀芯本体142的中心轴线，导水孔设置有四个，分别为导水孔一142b、导水孔二142c、导水孔三142d、导水孔四142e，其中导水孔一142b、导水孔二142c设置于第一阀芯本体142厚度方向上的端面上且沿第一阀芯本体142的厚度方向贯穿第一阀芯本体142，导水孔三142d开设于环槽一142a的槽底且导水孔三142d的深度延伸方向与环槽一142a的槽深方向一致，导水孔四142e开设于第一阀芯本体142厚度方向上远离连轴141的端面，且导水孔四142e与导水孔三142d接通，导水孔一142b与导水孔二142c关于第一阀芯本体142的直径对称，导水孔四142e位于导水孔一142b和导水孔二142c之间，且导水孔一142b、导水孔二142c、导水孔四142e呈三点不共线布置。

更为具体的，所述的限位机构包括限位环120、端盖130，端盖130为与壳体150开口端相匹配的圆形盖体，端盖130与壳体150配合形成容纳第一阀芯140的空腔，其中端盖130朝向外部的端面上开设有与壳体150同心布置的圆槽，圆槽的底部开设有贯穿槽底的通孔，所述的通孔与连轴141相匹配，连轴141通过通孔伸出壳体150的外部，所述的圆槽槽壁上还开设有限位槽一131，限位槽一131的槽深方向垂直于端盖130的中心轴线方向，限位槽一131的长度延伸方向与圆槽槽壁的弧线方向一致且限位槽一131上的切线由限位槽一131的起点运动至限位槽一131的终点，完成180°的偏转；所述的限位环120活动套接于连轴141上且限位环120位于圆槽内，限位环120上设置有与限位槽一131相匹配的限位凸块二122，限位凸块二122可在限位槽一131中沿限位槽一131的导向方向滑动，且可终止运动于限位槽一131的起点或终点，上述的连轴141的外圆面上开设有限位槽二141a，限位槽二141a的槽深方向垂直于连轴141的中心轴线，限位槽二141a的长度延伸方向与连轴141的中心轴线方向一致且限位槽二141a的长度与连轴141的长度相等，所述的限位环120上还设置有与限位槽二141a相匹配的限位凸块一121，限位凸块一121可在限位槽二141a内沿限位槽二141a的导向方向运动，所述的把手110套接于连轴141上且把手110可驱动连轴141绕自身轴线旋转。

更为完善的，所述的壳体150内腔壁部与环槽一142a相对应的位置设置有环槽二155，环槽二155的槽深方向与壳体150的中心轴线方向垂直，且环槽二155的长度延伸方向与壳体150的圆周方向一致，环槽一142a和环槽二155配合形成密闭的环形储水空腔，上述的连接嘴二152与环槽二155内腔接通。

水流由供水管道进入第五管道450，水流通过连接嘴二152进入壳体150内腔，进一步的，水流进入环槽一142a与环槽二155形成的环形储水空腔，当需要打开水龙头时，顺时针旋动把手110，把手110驱动连轴141绕自身轴线顺时针转动，同时，限位环120、第一阀芯本体142与连轴141同步转动，当限位环120上的限位凸块二122运动至限位槽一131的起点时，第一阀芯140停止转动，此时，导水孔四142e与连接嘴三153接通，导水孔一142b与连接嘴四154接通，水流由导水孔三142d流入导水孔四142e，进一步的，水流通过连接嘴三153进入第一管道410，水流通过第一管道410进入伸缩出水机构的进水端，在水压的作用下，水流推动第二出水管220沿第一出水管210的中心轴线由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动，第二出水管220运动时，容水空腔212逐渐减小，第二出水管220压缩容水空腔212中的水和/或空气，被压缩的水和/或空气通过连接嘴五211进入第三管道430，进一步的，通过连接嘴四154进入导水孔一142b，被挤压的水和/或空气通过导水孔一142b进入壳体150中位于第一阀芯本体142上方的腔室，随之，通过连接嘴一151进入第四管道440，并通过进水口320进入储水罐内；进入储水罐310中的气体由排气口311经导气孔341排出，进入储水罐中的水通过第二管道420的进水段一421流入单向阀422并通过出水段一423流入伯努利连接管452，流入伯努利连接管452的水随着第五管道450中的水流向开合机构，直至第二出水管220运动至限位装置处，此时，容水空腔212中的水和/或空气被完全排出，第一出水管210与第二出水管220接通，水流通过第一出水管210进入第二出水管220并最终通过出水龙头230注入水槽。

当需要关闭水龙头时，逆时针旋动把手110，把手110驱动连轴141绕自身轴线,逆时针转动，同时，限位环120、第一阀芯本体142与连轴141同步转动，当限位环120上的限位凸块二122运动至限位槽一131的终点时，第一阀芯140停止转动，此时，导水孔四142e与连接嘴四154接通，导水孔二142c与连接嘴三153接通，水流由导水孔三142d流入导水孔四142e，进一步的，水流通过连接嘴四154进入第三管道430，进一步的，水流通过连接嘴五211进入容水空腔212，第二出水管220在水压的作用下，第二出水管220沿第一出水管210的中心轴线由第一出水管210的出水端向第二出水管220的进水端运动，第二出水管220与第一出水管210断开接通，水龙头停止出水，第二出水管220运动时，第二出水管220底部与第一出水管210之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气在第二出水管220的推动下通过第一出水管210的进水端进入第一管道410，并通过连接嘴三153进入导水孔二142c，被挤压的水和/或空气通过导水孔二142c进入壳体150中位于第一阀芯本体142上方的腔室，随之，通过连接嘴一151进入第四管道440，并通过进水口320进入储水罐内；进入储水罐310中的气体由排气口311经导气孔341排出，进入储水罐中的水通过第二管道420的进水段一421流入单向阀422并通过出水段一423流入伯努利连接管452，流入伯努利连接管452的水随着第五管道450中的水流向开合机构，直至第二出水管220完全收缩入第一出水管210内部，容水空腔212内充满水。

开合机构100由打开状态向闭合状态切换时，还有一个中间状态；即限位凸块二122位于限位槽一131的中间位置，此时连接嘴三153、连接嘴四154与第一阀芯本体142之间均处于断开状态，此时，水龙头停止出水，第二出水管220仍处于伸展状态。

所述的伸缩出水机构200中还设置有连通机构，连通机构包括第一连通机构222和第二连通结构，所述的第二出水管220包括出水管体221，第一连通机构222设置于出水管体211的进水端，第一连通机构222包括套管222a、第一导水孔222b、隔水板222c、第二导水孔222d，所述的套管222a与出水管体221固定连接且同轴布置，套管222a和出水管体221共同构成第二出水管220，所述的套管222a的内腔与出水管体221的内腔相匹配，套管222a的外圆面与第一出水管210的内腔相匹配，所述的隔水板222c设置于套管222a的内腔且隔水板222c与套管222a的内腔相匹配，隔水板222c将套管222a分隔为上下两个相互断开的部分，其中位于隔水板222c上方部分的套管222a外圆面上开设有第一导水孔222b且第一导水孔222b与隔水板222c上方的套管222a内腔接通，第二导水孔222d开设于套管222a位于隔水板222c下方的外圆面上，且第二导水孔222d与位于隔水板222c下方的套管222a内腔接通，所述的第二连通机构设置于第一出水管210的出水端，第二连通机构包括环槽三213，环槽三213设置于第一出水管210的内腔壁部，且环槽三213位于连接嘴五211的下方，环槽三213的槽深方向垂直与第一出水管210的中心轴线方向，且第一导水孔222b、第二导水孔222d可由环槽三213实现接通。

更为完善的，所述的第一导水孔222b设置有若干个，且沿套管222a的圆周方向均匀间隔分布，所述的第二导水孔222d设置有若干个，且沿套管222a的圆周方向均匀间隔分布。

第二出水管220由收缩驻水状态向伸展出水状态切换时，水流由第一出水管210的进水端进入第一出水管210的内腔，进一步的，水流进入套管222a并与隔水板222c接触，在水压的作用下，水流对隔水板222c施加沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动的压力，该压力驱动第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动，当限位凸条221a与第一内置台阶接触时，第一导水孔222b与环槽三213接通，第二导水孔222d与环槽三213接通，水流通过第二导水孔222d进入环槽三213并由环槽三213经第一导水孔222b进入位于隔水板222c上方的套管空腔内，进一步的，水流进入出水管体221并最终通过出水龙头230注入水槽。

第二出水管220由伸展出水状态向收缩驻水状态切换时，水流由连接嘴五211进入容水空腔212，水流与套筒222a外圆面接触，在水压的作用下，水流对套管222a施加沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动的压力，该压力驱动第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动，此时，第一导水孔222b与环槽三213断开，第二导水孔222d与环槽三213断开，出水龙头230停止出水，第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动直至完全收缩入第一出水管内腔。

所述的单向阀422包括扣合衬套422a、第二阀芯、安装套筒422d，所述的扣合衬套422a与安装套筒422d配合构成容纳第二阀芯的空腔，所述的第二阀芯包括密封球422b、弹簧422c，其中密封球422b位于扣合衬套422a与弹簧422c之间，弹簧422c的一端与密封球接触、另一端与安装套筒422d接触，弹簧的弹性力推动密封球422b向靠近扣合衬套422a的方向运动，所述的扣合衬套422a内设置有限位块，密封球422b在弹簧弹性力的推动作用下与限位块配合实现密封，从而使得安装套筒422d与扣合衬套422a处于断开状态，所述的扣合衬套422a与进水段一421接通，安装套筒422d与出水段一423接通，当水流由扣合衬套422a进入单向阀422时，水流与密封球422b接触，在水压的作用下，水流推动密封球422b克服弹簧的弹性力朝向靠近安装套筒422d的方向运动，密封球422b与限位块脱离配合，密封解除，此时，安装套筒422d与扣合衬套422a由断开状态切换为接通状态，水流由扣合衬套422a流入安装套筒422d，进一步的，通过出水段一423以及连接嘴六452d流入伯努利连接管452；当水流由安装套筒422d进入单向阀422时，水流与密封球422b接触，由于水压的作用，水流使得密封球422b与限位块配合的更加紧密，安装套筒422d与扣合衬套422a处于断开状态，水流无法通过单向阀422。

更为具体的，所述的扣合衬套422a包括进水段和第一连接段，进水段和第一连接段均为两端开口的圆管，所述的进水段与第一连接段固定连接且同轴布置，所述的安装套筒422d包括出水段和第二连接段，出水段和第二连接段均为两端开口的圆管，所述的出水段与第二连接段固定连接且同轴布置，所述的进水段与进水段一421接通，出水段与出水段一423接通，所述的出水段的内腔直径小于第二连接段的内腔直径，从而在出水段与第二连接段的分界处形成了沿第二连接段圆周向中心收窄的第二内置台阶，同理，所述的进水段的内腔直径小于第一连接段的内腔直径，从而在进水段与第一连接段的分界处形成了沿第一连接段圆周向中心收窄的第三内置台阶，弹簧422d一端与第二内置台阶接触、另一端与密封球422b接触，密封球422b与第三内置台阶配合形成密封。

所述的伯努利连接管452包括锥形进水口452a、锥形出水口452b，锥形进水口452a、锥形出水口452b之间设置有中间导水管452c，中间导水管452c一端与锥形进水口452a接通、另一端与锥形出水口452b接通，所述的锥形进水口452a的开口大小沿伯努利连接管452的中心轴线由中间导水管452c指向锥形进水口452a逐渐增大，锥形出水口452b的开口大小沿伯努利连接管452的中心轴线由中间导水管452c指向锥形出水口452b逐渐增大，其意义在于，使得伯努利连接管452的横截面积由锥形进水口452a至锥形出水口452b实现逐渐减小至逐渐增大的切换，根据流量公式Q=V*A（其中Q为流量，V为流速，A为流体横截面积）可得当流量一定时，管道横截面积变小（即A减小时），流体流经管道的速度V将增加，因此水由锥形进水口452a流入中间导水管452c后，水的流速将增大；所述的连接嘴六452d设置于中间导水管452c上且连接嘴六452d与中间导水管452c的内腔接通；由伯努利方程：p+1/2ρv^2+ρgh=常量(其中，p为压强，ρ为流体密度，v为流体速度，g为重力加速度，h为高度)可知，当流体密度ρ、重力加速度g、高度h一定时，流体速度v越大，流体与物体接触的界面上的压强越小，因此，水流在中间导水管452c流动时，水流与中间导水管452c的壁部之间的压强减小，此时，在内外大气压强差的作用下，与连接嘴六452d连接的管道中的水流会流入中间导水管452c。

一种基于伯努利原理的环保节水方法，其步骤在于：

（一）伸展出水；

S1：水流由供水管道进入第五管道450，水流通过连接嘴二152进入壳体150内腔，进一步的，水流进入环槽一142a与环槽二155形成的环形储水空腔；

S2：顺时针旋动把手110，把手110驱动连轴141绕自身轴线顺时针转动，同时，限位环120、第一阀芯本体142与连轴141同步转动，当限位环120上的限位凸块二122运动至限位槽一131的起点时，第一阀芯140停止转动，此时，导水孔四142e与连接嘴三153接通，导水孔一142b与连接嘴四154接通，水流由导水孔三142d流入导水孔四142e，进一步的，水流通过连接嘴三153进入第一管道410，水流通过第一管道410进入伸缩出水机构的进水端；

S3：在水压的作用下，水流由第一出水管210的进水端进入第一出水管210的内腔，进一步的，水流进入套管222a并与隔水板222c接触，在水压的作用下，水流对隔水板222c施加沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动的压力，该压力驱动第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的进水端向第一出水管210的出水端运动，第二出水管220运动时挤压容水空腔212中的水和/或空气，被挤压的水和/或空气通过连接嘴五211进入第三管道430，进一步的，通过连接嘴四154进入导水孔一142b，被挤压的水和/或空气通过导水孔一142b进入壳体150中位于第一阀芯本体142上方的腔室，随之，通过连接嘴一151进入第四管道440，并通过进水口320进入储水罐内；进入储水罐310中的气体由排气口311经导气孔341排出，进入储水罐中的水通过第二管道420的进水段一421流入单向阀422并通过出水段一423流入伯努利连接管452，流入伯努利连接管452的水随着第五管道450中的水流向开合机构，当限位凸条221a与第一内置台阶接触时，此时，容水空腔212中的水和/或空气被完全排出，第一导水孔222b与环槽三213接通，第二导水孔222d与环槽三213接通，水流通过第二导水孔222d进入环槽三213并由环槽三213经第一导水孔222b进入位于隔水板222c上方的套管空腔内，进一步的，水流进入出水管体221并最终通过出水龙头230注入水槽；

（二）过渡阶段；

S4：逆时针旋动把手110，把手110驱动连轴141绕自身轴线逆时针转动，同时，限位环120、第一阀芯本体142与连轴141同步转动，当限位环120上的限位凸块二122运动至限位槽一131的起点与终点之间时，即限位凸块二122位于限位槽一131的中间位置，此时连接嘴三153、连接嘴四154与第一阀芯本体142之间均处于断开状态，此时，水龙头停止出水，第二出水管220仍处于伸展状态；

（三）收缩驻水；

S5：继续逆时针旋动把手110，把手110驱动连轴141绕自身轴线逆时针转动，同时，限位环120、第一阀芯本体142与连轴141同步转动，当限位环120上的限位凸块二122运动至限位槽一131的终点时，第一阀芯140停止转动，此时，导水孔四142e与连接嘴四154接通，导水孔二142c与连接嘴三153接通，水流由导水孔三142d流入导水孔四142e，进一步的，水流通过连接嘴四154进入第三管道430，进一步的，水流通过连接嘴五211进入容水空腔212；

S6：水流与套筒222a外圆面接触，在水压的作用下，水流对套管222a施加沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动的压力，该压力驱动第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动，此时，第一导水孔222b与环槽三213断开，第二导水孔222d与环槽三213断开，出水龙头230停止出水，第二出水管220沿第一输出管210的中心轴线方向由第一出水管210的出水端向第一出水管210的进水端运动，第二出水管220运动时，第二出水管220底部与第一出水管210之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔中的水和/或空气在第二水管的推动下通过第一出水管210的进水端进入第一管道410，并通过连接嘴三153进入导水孔二142c，被挤压的水和/或空气通过导水孔二142c进入壳体150中位于第一阀芯本体142上方的腔室，随之，通过连接嘴一151进入第四管道440，并通过进水口320进入储水罐内；进入储水罐310中的气体由排气口311经导气孔341排出，进入储水罐中的水通过第二管道420的进水段一421流入单向阀422并通过出水段一423流入伯努利连接管452，流入伯努利连接管452的水随着第五管道450中的水流向开合机构，直至第二出水管220完全收缩入第一出水管210内部，容水空腔212内充满水。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明；对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本发明中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或者范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限定于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.应用于流体换向的水阀，其包括把手、壳体、第一阀芯，其中第一阀芯安装于壳体内部，手柄与第一阀芯连接，手柄用于接收触发力并将触发力传递至第一阀芯，该触发力可驱动第一阀芯在打开状态和闭合状态之间切换，所述的壳体为一端开口、另一端封闭的圆形柱状筒体，壳体的外圆面上设置有连接嘴一，连接嘴一与壳体内腔接通，且连接嘴一靠近壳体的开口端；壳体外圆面上还设置有连接嘴二，连接嘴二与壳体的内腔接通，且连接嘴二靠近壳体的封闭端，壳体的封闭端还设置有连接嘴三和连接嘴四，连接嘴三和连接嘴四均与壳体的内腔接通，且连接嘴三和连接嘴四的中心轴线与壳体的中心轴线相互平行；

所述的第一阀芯包括连轴、第一阀芯本体，第一阀芯本体为与壳体内腔相匹配的圆柱体，连轴与第一阀芯本体固定连接且同心布置，第一阀芯可在壳体内绕自身轴线转动，第一阀芯本体上设置有导流机构，导流机构用于导通水流，上述的连接嘴一位于第一阀芯本体的上方；

连接嘴一和连接嘴二的中心轴线交错布置；

所述的导流机构包括环槽一、导水孔，第一阀芯本体的外圆面上开设有环槽一，环槽一与第一阀芯本体同轴线布置，且环槽一的槽深方向垂直于第一阀芯本体的中心轴线，导水孔设置有四个，分别为导水孔一、导水孔二、导水孔三、导水孔四，其中导水孔一、导水孔二设置于第一阀芯本体厚度方向上的端面上且沿第一阀芯本体的厚度方向贯穿第一阀芯本体，导水孔三开设于环槽一的槽底且导水孔三的深度延伸方向与环槽一的槽深方向一致，导水孔四开设于第一阀芯本体厚度方向上远离连轴的端面，且导水孔四与导水孔三接通，导水孔一与导水孔二关于第一阀芯本体的直径对称，导水孔四于导水孔一和导水孔二之间，且导水孔一、导水孔二、导水孔四呈三点不共线布置。

2.根据权利要求1所述的应用于流体换向的水阀，其特征在于，所述的水阀还包括限位机构，限位机构用于对第一阀芯的旋转角度进行控制。

3.根据权利要求2所述的应用于流体换向的水阀，其特征在于，所述的限位机构包括限位环、端盖，端盖为与壳体开口端相匹配的圆形盖体，端盖与壳体配合形成容纳第一阀芯的空腔，其中端盖朝向外部的端面上开设有与壳体同心布置的圆槽，圆槽的底部开设有贯穿槽底的通孔，所述的通孔与连轴相匹配，连轴通过通孔伸出壳体的外部，所述的圆槽槽壁上还开设有限位槽一，限位槽一的槽深方向垂直于端盖的中心轴线方向；所述的限位环活动套接于连轴上且限位环位于圆槽内，限位环上设置有与限位槽一相匹配的限位凸块二，限位凸块二可在限位槽一中沿限位槽一的导向方向滑动，且可终止运动于限位槽一的起点或终点，上述的连轴的外圆面上开设有限位槽二，限位槽二的槽深方向垂直于连轴的中心轴线，限位槽二的长度延伸方向与连轴的中心轴线方向一致且限位槽二的长度与连轴的长度相等，所述的限位环上还设置有与限位槽二相匹配的限位凸块一，限位凸块一可在限位槽二内沿限位槽二的导向方向运动，所述的把手套接于连轴上且把手可驱动连轴绕自身轴线旋转。

4.根据权利要求3所述的应用于流体换向的水阀，其特征在于，限位槽一的长度延伸方向与圆槽槽壁的弧线方向一致且限位槽一上的切线由限位槽一的起点运动至限位槽一的终点，完成180°的偏转。

5.根据权利要求4所述的应用于流体换向的水阀，其特征在于，所述的壳体内腔壁部与环槽一相对应的位置设置有环槽二，环槽二的槽深方向与壳体的中心轴线方向垂直，且环槽二的长度延伸方向与壳体的圆周方向一致，环槽一和环槽二配合形成密闭的环形储水空腔，上述的连接嘴二与环槽二内腔接通。

6.根据权利要求5所述的应用于流体换向的水阀，其特征在于，水阀还包括伸缩出水机构、循环反馈管网，所述的伸缩出水机构包括第一出水管、第二出水管，第一出水管和第二出水管均为圆形柱状管体，其中第二出水管活动套接于第一出水管的内部，第二出水管的外径小于第一出水管的内径，第二出水管与第一出水管之间形成有容水空腔，第一出水管与第二出水管同轴线布置且第二出水管可在第一出水管内沿第一出水管的中心轴线运动，第一出水管与第二出水管之间设置有限位装置，限位装置用于防止第二出水管脱离第一出水管，当第二出水管在第一出水管内运动至限位装置时，第一出水管与第二出水管接通，第一出水管的外圆面上设置有连接嘴五，连接嘴五与第一出水管的内腔接通且连接嘴五靠近第一出水管的出水端；

所述的循环反馈管网包括第一管道、第三管道、第五管道，所述的第一管道一端与伸缩出水机构的进水端连接、另一端与连接嘴三连接，第三管道一端与连接嘴五连接、另一端与连接嘴四连接，第五管道的一端与供水管道连接、另一端连接嘴二连接；

第一阀芯处于打开状态时，伸缩出水机构由收缩驻水状态向伸展出水状态切换，此时，第五管道与第一管道接通，第三管道与连接嘴一接通，水流由供水管道进入第五管道并由第五管道导入至水阀内，并通过第一管道进入伸缩出水机构的进水端，进一步的，水流产生的水压推动第二出水管沿第一出水管的中心轴线方向由第一出水管的进水端向第一出水管的出水端运动，在此过程中，容水空腔逐渐减小，容水空腔中的气体和/或水在第二出水管的推动下由连接嘴五通过第三管道流入水阀并由连接嘴一排出，当第二水管运动至限位装置时，第一水管和第二水管接通；第一阀芯由打开状态向闭合状态切换时，第五管道与第一管道断开，第五管道停止向第一管道供水，此时，第五管道的出水端处于密封状态，第一管道的进水端处于密封状态，第二出水管仍处于伸展状态，但第二出水管停止出水；当第一阀芯完成过渡处于闭合状态时，此时，第五管道与第三管道接通，第一管道与连接嘴一接通，水流由供水管道进入第五管道，并通过水阀进入第三管道，进一步的，水流通过与第三管道连接的连接嘴五进入第一出水管内腔，水流进入第一出水管与第二出水管之间的容水空腔，在水压作用下，水流推动第二出水管沿第一出水管的中心轴线由第一出水管的出水端向第一出水管的进水端运动直至完全收缩；在此过程中，第一出水管道与第二出水管道底部之间形成的过渡空腔逐渐减小，过渡空腔内的气体和/或水在第二出水管的推动下由伸缩出水机构的进水端排出并通过第一管道进入水阀，进一步的通过连接嘴一排出。