CN110388675A - 一种分集水器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分集水器包括壳体、筒体和驱动机构，壳体具有中空的内腔，壳体上设有第一开口以及至少两个间隔设置的第二开口，筒体位于壳体的内腔中并沿第二开口的间隔设置方向轴向延伸，筒体的外周面与壳体的第二开口所在的壳体的壁面始终保持接触状态，且筒体的端壁上设有与第一开口始终保持连通状态的第一通孔；筒体的外周壁沿轴向间隔设有至少两组第二通孔组；驱动机构驱动筒体相对壳体活动，从而使壳体的所有第二开口均与筒体的第二通孔组错开或者第二通孔组移动到至少其中一个第二开口处。本发明通过在筒体上开设能控制壳体的第二开口的通断及其通断数量的第二通孔组，无需在每个第二开口处均设置控制其水流通断的控制阀。

Description

一种分集水器
技术领域
本发明属于供暖技术领域，具体涉及一种分集水器。
背景技术
近年来，家庭装修中采用地热供暖的逐渐增多，与地热供暖系统配套的分集水器的应用也越来越广泛。分集水器由分水主管和集水主管组成，分水主管连接于管网系统的供水管，它的主要作用是将来自于管网系统的热水通过埋在地板下的地暖管分配到室内需采暖的各房间。热水在地暖管中流动时，将热量传递到地板，再通过地板向室内辐射传热。地暖管的另一端与分集水器的集水主管相连，在室内散热后温度降低的回水通过集水主管回到管网系统，完成一个循环。
如专利号为ZL200920256878.6(公告号为CN201575533U)的中国实用新型专利公开的《地暖管道系统用智能型分集水器》所示，该分集水器由两个支架、分水管、集水管组成，其特征在于：所述两个支架之间平行的安装有分水管、集水管，所述分水管和集水管之间设有连接管路，分水管和集水管上都设有若干接口，所述的分水管上的每个接口处均设有手动阀门，所述集水管上的每个接口处均设有电热执行器。使用时，通过调节分水管的手动阀门，来调节每条支路的流量；电热执行器内部有热敏电阻，通过感温器判断温度来控制集水管的启闭。
由上可知，现有的分集水器的调节要么采用手动阀门来控制某一水路的启闭，操作麻烦；或者采用能自动控制的电热执行器，但是每个分支水路都安装，成本较高。
发明内容
本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种无需在每个分支水路均对应设置一个控制阀的分集水器。
本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种仅需一套驱动机构即能自动控制分支水流的启闭的分集水器。
为解决上述两个技术问题，本发明采用的技术方案为：一种分集水器，其特征在于，包括
壳体，具有中空的内腔，所述壳体上设有与该内腔相连通的第一开口以及至少两个间隔设置的第二开口；
筒体，位于所述壳体的内腔中，并沿第二开口的间隔设置方向轴向延伸，所述筒体的外周面与壳体的第二开口所在的壳体的壁面始终保持接触状态，且所述筒体的端壁上设有与第一开口始终保持连通状态的第一通孔；所述筒体的外周壁沿轴向间隔设有至少两组第二通孔组，各第二通孔组包括有能与壳体的第二开口连通的第二通孔；
驱动机构，作用于所述的筒体，驱动筒体相对壳体交替进行轴向移动和步进地转动，从而使所述壳体的所有第二开口均与筒体的第二通孔组错开或者所述第二通孔组移动到至少其中一个第二开口处。
为了使得筒体上设置数量较少的第二通孔即能实现对第二开口的所有分流情况的控制，各第二通孔组包括一个第二通孔或至少两个沿筒体周向设置的第二通孔，所述第二通孔组有b组，该b组第二通孔组沿筒体周向分布成a排，所述第二开口的数量为n，n>1，则a＝2*(n-1)，b＝n+1。该第二通孔的排布方式合理，否则若第二通孔的排布方式不合理，则第二通孔的数量必然会较多，筒体需要有较大的体积(即较大的直径)来开设第二通孔，进而导致整个分集水器的体积变大。
为了使得非相邻的第二开口处能同时有水流通过，非相邻第二通孔组的第二通孔中，至少有两个第二通孔分布在一排，从而使得第二通孔的排布能满足壳体上的不同位置的第二开口的水流通断情况。
优选地，所述的驱动机构包括设于筒体一端的驱动组件，沿轴向相对所述筒体由远至近地依次包括有：
固定齿圈，相对所述的壳体固定，其朝向筒体的第一端面呈锯齿状，每个锯齿包括轴向的平直段和与轴向呈夹角的第一斜向段，
活动齿圈，设于所述的固定齿圈内，其朝向筒体的第一端面呈起伏的波浪状，并能相对固定齿圈轴向移动，
转动柱，其第一端与筒体固定相连，转动柱的第二端外周设有间隔的凸块，该凸块的端面为斜面，并能分别与所述活动齿圈的第一端面和固定齿圈的第一端面相抵触而使转动柱带动筒体发生转动；
所述的驱动机构还包括有：
致动件，作用于所述的活动齿圈，使活动齿圈朝远离或靠近所述固定齿圈的方向移动；
弹性件，作用于所述的筒体上使得筒体始终具有靠近或远离所述固定齿圈的趋势。
该驱动机构驱动筒体间歇地转动和移动，对筒体转动角度和轴向移动行程的控制都较为准确，提高第二通孔的工作可靠性，有效的控制第二开口的水流通断。
为减小驱动机构的占用空间，所述的致动件为电磁铁，设于壳体外侧并邻近所述筒体的第一端，驱动组件位于壳体内并设于筒体的第二端，所述的活动齿圈能被所述的电磁铁吸引而朝远离所述固定齿圈的方向移动，所述的弹性件为压缩弹簧，两端分别抵靠筒体的第一端和壳体，使所述筒体始终具有朝靠近所述固定齿圈方向移动的趋势。所述的致动件旨在对活动齿圈的间歇性驱动，可以简单地采用凸轮机构，但优选地为电磁铁，好处在于：电磁铁是通过磁场作用的，可以隔开一定距离作用于活动齿圈，因而更便于跟驱动组件分设在的筒体两端，而这种方式对筒体本身结构的限定最小，空间安排上也更合理，占用空间小。
为了使得活动齿圈能在电磁铁作用下移动，所述的活动齿圈为顺磁性材质或/和其中心连接有轴向地延伸于所述筒体内伸入至所述电磁铁的线圈中央的顺磁性连接杆。设置连接杆的好处在于：防止因活动齿圈和电磁铁距离较远，导致活动齿圈不能有效的被电磁铁吸附而移动，故通过使连接杆被电磁铁吸附移动，进而连接杆带动活动齿圈移动。
另外，该连接杆利用了筒体的中空结构，既加强了对活动齿圈磁吸作用，又不需要对筒体本身结构有其他的额外限定。
为防止筒体移动时堵塞第一开口，所述壳体的第一开口邻近筒体的第二端设置并位于固定齿圈的远离筒体的一侧，所述第一通孔设于筒体第二端的端壁上，所述固定齿圈和转动柱均呈与筒体轴线平行的管状，所述活动齿圈上设有供水流过的通水孔。因筒体的第一端设有压缩弹簧，而压缩弹簧的一端又抵靠壳体内壁，故筒体的第一端距壳体内壁之间的部位被压缩弹簧占据，若将第一开口设置在邻近筒体第二端的位置，则筒体移动时容易堵塞第一开口。
所述活动齿圈的第一端面呈起伏的波浪状是指有上升坡面和下降坡面，为了使转动柱的凸块更顺滑地在坡面上滑动并减少磨损，上升坡面和下降坡面在连接处的波峰、波谷可以是平滑过渡的形状；但出于制造上的便利，上升坡面和下降坡面在连接处也可以是尖的从而使活动齿圈的第一端面在整体上呈锯齿状，每个锯齿由均相对轴向倾斜的第二斜向段和第三斜向段构成，其中仅第二斜向段倾斜方向与固定齿圈的第一斜向段一致，并且沿径向侧视所述固定齿圈的平直段与对应活动齿圈的第二斜向段形成交叉，从而使得凸块能更顺利地通过经活动齿圈之第二斜向段上的滑动而过渡到在固定齿圈之第一斜向段上继续滑动，从而使整个转动柱发生转动。
为了进一步使得转动柱的凸块能顺滑地在坡面上滑动，所述凸块端面的斜面倾斜方向与所述固定齿圈的第一斜向段一致，斜面的末端为圆滑过渡的形状，并且凸块在径向上有足够的厚度以既能跟所述活动齿圈的第二斜向段或第三斜向段相抵触，又能跟固定齿圈的第一斜向段相抵触，从而使凸块在沿第一斜向段移动时、能同时推动活动齿圈同步朝固定齿圈方向移动。凸块斜面的末端为圆滑过渡的形状，便于凸块从活动齿圈的波浪的波谷移动至第三斜向段上。
为了防止活动齿圈相对固定齿圈发生相对转动，所述活动齿圈的外壁设有轴向延伸的导向块，而固定齿圈的内壁则具有能容所述导向块在其中滑动的导向槽，从而实现活动齿圈相对固定齿圈的轴向移动。因导向块和导向槽均轴向延伸，故既保证了活动齿圈相对固定齿圈轴向移动，又能防止二者的相对转动。
与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明通过设置筒体，在筒体上开设能控制壳体的第二开口的通断及其通断数量的第二通孔组，从而无需在每个第二开口处均设置控制其水流通断的控制阀，涉及部件少，成本低；并且本发明通过在筒体上设置第二通孔来控制分支水路(即壳体的第二开口)通断的方式，相对于设置控制阀的方式，结构简单，无需其他的中间过渡部件，避免了中间部件失灵的隐患，降低了出故障的概率；2、通过一套驱动机构驱动筒体活动即能实现对水流通断的控制，即对水路的控制能自动进行，无需手动操作，并且一套驱动机构也减少了所需的部件，降低成本，并且占用的空间也小；3、本发明的筒体在驱动机构的作用下交替进行轴向移动和步进地转动，相对于单一的进行轴向移动或周向转动，本发明在筒体上设置数量较少的、排布合理的第二通孔即可，如此壳体内不需要预留过大的供筒体活动的空间、也不需要筒体具有较大的直径以供开设第二通孔，有助于减小分集水器的体积。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为图1的剖视图(所有第二开口处均有水流通过)；
图3为图1的剖视图(所有第二开口处均没有水流通过)；
图4为图1的分解示意图；
图5为图4中的壳体的结构示意图；
图6为图4中的筒体和转动柱的结构示意图；
图7为图6中的筒体的展开平面图；
图8为图4中的固定齿圈和活动齿圈的装配示意图；
图9为图8的分解示意图；
图10为图4中的电磁铁和驱动组件的状态示意图(电磁铁断电)；
图11为图4中的电磁铁和驱动组件的状态示意图(电磁铁通电且活动齿圈至极限位)；
图12为图4中的电磁铁和驱动组件的状态示意图(电磁铁断电且转动柱复位)；
图13为图4中的电磁铁和驱动组件的状态示意图(电磁铁断电且转动柱复位完成)；
图14为本发明实施例2的结构示意图；
图15为图14的剖视图(所有第二开口处均有水流通过)；
图16为图14的剖视图(部分第二开口处有水流通过)；
图17为图14的分解示意图；
图18为图17中的转轴的结构示意图；
图19为图17中的第二传动结构的结构示意图；
图20为图17中的筒体的结构示意图；
图21为图20的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1～13所示，本优选实施例的分集水器包括有壳体1、筒体3以及驱动机构，壳体1具有中空的内腔13，壳体1上开设有第一开口11以及至少两个间隔设置的第二开口12，第一开口11和第二开口12均与内腔13相连通。沿水流方向，第二开口12位于第一开口11的下游，此时分集水器用作分水管，即第一开口11作为进水口，第二开口12作为出水口。本实施例中，壳体1大致呈筒状，壳体1一端敞口形成第一开口11，另一端封闭，第二开口12位于壳体1的周壁上，壳体1上设有与内腔13相连通的排气口14。
如图2、3、7所示，筒体3位于壳体1的内腔13中，筒体3与壳体1的轴线平行或重合，该筒体3沿第二开口12的间隔设置方向轴向延伸，筒体3的外周面与第二开口12所在的壳体1的壁面始终保持接触状态。筒体3的第二端3c设有与第一开口11保持连通状态的第一通孔31，筒体3上沿轴向间隔设有至少两组第二通孔组3a，各第二通孔组3a包括一个第二通孔或至少两个沿筒体3周向设置的第二通孔，各第二通孔组3a能对应与一个第二开口12连通。第二通孔组3a有b组，该b组第二通孔组3a沿筒体3周向分布成a排，第二开口12的数量为n，n>1，则a＝2*(n-1)，b＝n+1。非相邻第二通孔组3a的第二通孔32中，至少有两个第二通孔32分布在一排，从而使得非相邻的第二开口12能同时有水流通过。
驱动机构能驱动筒体3相对壳体1交替进行轴向移动和步进地转动，使所有的第二开口12均与第二通孔组3a错开，第二开口12被筒体3的周壁封堵，从而使所有第二开口12处均没有水流通过；或者使第二通孔组3a转动至至少其中一个第二开口12处，则与第二通孔组3a对应的第二开口12处有水流通过。换言之，通过使筒体3相对壳体1产生位置变化，从而使得不同数量和不同位置的第二开口12与第二通孔组3a对应连通，水从第一开口11进入后，从第一通孔31流入筒体3，然后经第二通孔32流过第二开口12，水路如图2中虚心箭头所示。
如图2～6、图8～13所示，筒体3在驱动机构的作用下能相对壳体1交替进行轴向移动和步进地转动，具体通过如下方式实现：驱动机构包括驱动组件5、致动件和弹性件54，本实施例中，致动件为电磁铁4，电磁铁4设置于壳体1封闭端的外侧并邻近筒体3的第一端3b，驱动组件5设于壳体1内并位于筒体3的第二端3c，即电磁铁4和驱动组件5分设于筒体3的两端。
其中驱动组件5包括固定齿圈51、活动齿圈52和转动柱53，固定齿圈51固定设于壳体1内，与壳体1的敞口端相连的接头能压紧在固定齿圈51的第一端，固定齿圈51的外壁上设有轴向延伸的限位槽515，该限位槽515靠近壳体1的敞口端的一端封闭，壳体1的内壁上设有限位块15，限位块15容置于限位槽515内并能与限位槽515的封闭端相抵。通过接头和限位块15将固定齿圈51固定于壳体1内，并且在接头取下后，朝壳体1的敞口端移动固定齿圈51，即能将固定齿圈51取出，参见图4、5。
如图8所示，固定齿圈51朝向筒体3的第一端面呈锯齿状，每个锯齿包括轴向的平直段512和与轴向呈夹角的第一斜向段511，各锯齿的平直段512连接该锯齿的第一斜向段511高处侧和相邻的锯齿的第一斜向段511低处侧。本实施例中，各第一斜向段511沿固定齿圈51周向顺时针斜向延伸(以图8俯视方向)。
活动齿圈52设于固定齿圈51内并能相对固定齿圈51轴向移动，活动齿圈52的外壁设有轴向延伸的导向块523，而固定齿圈51的内壁则具有能容导向块523在其中滑动的导向槽513，该导向槽513轴向延伸，从而实现活动齿圈52能相对固定齿圈51轴向移动、活动齿圈52不能相对固定齿圈51周向转动。
活动齿圈52朝向筒体3的第一端面呈起伏的锯齿状，每个锯齿由均相对轴向倾斜的第二斜向段521和第三斜向段522构成，其中仅第二斜向段521倾斜方向与固定齿圈51的第一斜向段511一致，并且沿径向侧视固定齿圈51的平直段512与对应活动齿圈52的第二斜向段521形成交叉。本实施例中，各第二斜向段521沿活动齿圈52周向顺时针斜向延伸(以图8俯视方向)。
活动齿圈52中心连接有轴向地延伸于筒体3内并伸入至电磁铁4的线圈中央的顺磁性连接杆55，即该连接杆55第一端与活动齿圈52的中心固定相连，第二端穿过转动柱53、筒体3和壳体1封闭端后伸入至电磁铁4的线圈中央，且电磁铁4上设有限位连接杆55移动行程的限位件41，当连接杆55第二端与限位件41相抵时，连接杆55移动至极限位。在电磁铁4通电后，连接杆55被电磁铁4吸附而轴向移动，从而带动活动齿圈52朝远离固定齿圈51方向移动(即向电磁铁4方向移动)。在活动齿圈52被电磁铁4吸附并位于极限位的状态下，第二斜向段521的高处侧相对对应平直段512更靠近筒体3。
当然，也可以不设置该连接杆55，活动齿圈52为顺磁性材质、直接被电磁铁4吸附移动，但是这样的话，如果电磁铁4与活动齿圈52的距离太远，可能对活动齿圈52的吸附会变差；也可以使得活动齿圈52和连接杆55均为顺磁性材质。
转动柱53的第一端与筒体3的第二端3c一体成型，如此转动柱53和筒体3相当于一体件，二者同步移动，参见图6。转动柱53的第二端伸出筒体3之外，且转动柱53外周设有间隔的凸块531，凸块531在径向上有足够的厚度以既能跟活动齿圈52的第二斜向段521或第三斜向段522相抵触，又能跟固定齿圈51的第一斜向段511相抵触，从而使转动柱53在朝远离筒体3方向移动时能带动筒体3发生转动，并且能推动活动齿圈52朝远离筒体3方向移动。另外，该凸块531的与活动齿圈52和固定齿圈51相接触的端面为斜面531a，该斜面531a倾斜方向与固定齿圈51的第一斜向段511倾斜方向一致，即斜面531a倾斜方向与活动齿圈52的第二斜向段521倾斜方向也一致，使得凸块531的移动顺畅，斜面531a的末端为圆滑过渡的形状，以便于凸块531从活动齿圈52的锯齿的谷底移动至第三斜向段522上，从而推动活动齿圈52朝远离筒体3方向移动。
转动柱53在弹性件54作用下始终具有朝靠近固定齿圈51方向移动(即向远离电磁铁4方向移动)的趋势，本实施例中，弹性件54为压缩弹簧并设置在筒体1内，弹簧的两端分别抵靠筒体3的第一端3b和壳体1的封闭端，并且弹性件54的材质应为非磁性(如塑料)，保证弹性件54不会被电磁铁4吸附而移动。
因驱动组件5设置于壳体1的敞口端，故为防止驱动组件5阻挡水流通过，活动齿圈52上设有同时与第一开口11和第一通孔31相连通的通水孔524，并且固定齿圈51和转动柱53均呈轴线与筒体3轴线平行的管状以供水流通过，参见图2、3。
如图9～12所示，本实施例的驱动机构带动筒体3转动的工作过程具体如下：如图10所示，电磁铁4断电时，在弹性件54弹力作用下，转动柱53的凸块531被压紧于固定齿圈51的锯齿的谷底(即第一斜向段511的低处侧)；
电磁铁4通电时，与活动齿圈52相连的连接杆55被电磁铁4磁性吸附，向靠近筒体3方向移动(只有直线移动没有转动)，并且活动齿圈52推动转动柱53同步移动(凸块531沿平直段512移动)；当连接杆55移动至极限位并电磁铁4通电的状态下，活动齿圈52不再移动，并且此时第二斜向段521的高处侧相对平直段512更靠近筒体3，转动柱53的凸块531在弹性件54弹力作用下沿活动齿圈52的第二斜向段521移动，因活动齿圈52固定不动，故转动柱53轴向移动并同时发生轻微转动，如图11所示；
如图12所示，在凸块531沿活动齿圈52的第二斜向段521移动至固定齿圈51的第一斜向段511上后，电磁铁4断电，活动齿圈52失去电磁铁4的吸附力，凸块531被压在第一斜向段511上并沿第一斜向段511滑动，此时转动柱53轴向移动并同时发生转动，直至转动柱53被压至第一斜向段511的低处侧(如图13所示)；并且在凸块531沿第一斜向段511移动的过程中，凸块531会因继续沿第二斜向段521乃至第三斜向段522移动而带动活动齿圈52相对固定齿圈51发生轴向位移(在凸块531沿第二斜向段521滑动时，因第一斜向段511和第二斜向段521倾斜方向相同，故活动齿圈52不动，在凸块531沿第三斜向段522滑动时，因第三斜向段522和第二斜向段521倾斜相反，从而推动活动齿圈52同步复位)。
从图10-图13即为一个动作周期，即电磁铁4的一次通断，实现了转动柱53旋转一次(比如转动90°)，此操作可以循环进行，控制转动柱53旋转不同角度。
在以上实施例中，致动件与驱动组件5分处筒体3的两端，但如果采用不同的致动件方式，也可以使两者位于筒体3的同一端，甚至致动件也可以不限于设置在筒体3的端部，致动件只要满足能作用于所述的活动齿圈52，使活动齿圈52朝靠近或远离所述固定齿圈51的方向移动即可，而相应的弹性件54则作用于所述的筒体3并使其做与活动齿圈52相反的动作，也即弹性件54使得筒体3始终具有朝远离或靠近所述固定齿圈51的方向移动的趋势。
参考图2、3、7，下述以本实施例为例详细解释筒体3活动如何控制各第二开口12的水流通断：
本实施例中，第二开口12有三个，则第二通孔32有4排4列，即第二通孔组3a有4组。为便于说明，第二开口12从左至右(按图1方向)依次为一号、二号和三号第二开口12，在初始状态时，1排2列的第二通孔32与1号第二开口12相连通，1号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4通电时，筒体3轴向移动，则1排2列的第二通孔32移动至2号第二开口12处并与其相连通，此时1排1列的第二通孔32与1号第二开口12相连通，即1号和2号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4断电时，筒体3在轴向上复位并绕自身轴线转动一定角度，此时筒体3的第2排的第二通孔32转动至第二开口12处，2排的三个第二通孔32分别对应与三个第二开口12连通，即1号、2号和3号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4通电时，筒体3轴向移动，此时2排2列和2排3列的第二通孔32分别对应与2号和3号第二开口12相连通，即2号和3号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4断电时，筒体3在轴向上复位并绕自身轴线转动一定角度，此时筒体3的第3排的第二通孔32转动至第二开口12处，3排的两个第二通孔32分别对应与1号和3号第二开口12相连通，即1号和3号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4通电时，筒体3轴向移动，此时3排2列的第二通孔32对应与2号第二开口12相连通，即2号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4断电时，筒体3在轴向上复位并绕自身轴线转动一定角度，此时筒体3的第4排的第二通孔32转动至第二开口12处，4排的第二通孔32对应与3号第二开口12相连通，即3号第二开口12此时有水流通过；
当电磁铁4通电时，筒体3轴向移动，4排的第二通孔32从3号第二开口12处移开，此时1号、2号和3号第二开口12处均没有水流通过。
由上可知，电磁铁4通电或断电一次，都会改变第二开口12的分流情况；当电磁铁4通电时，筒体3轴向移动，使得筒体3上轴向设置的一排第二通孔32相对于第二开口12产生轴向移动；当电磁铁4断电时，此时与第二开口12对应的为新旋转过来的一排第二通孔32。
筒体3上的第二通孔32的排布形式根据第二开口12的数量来确定，但是需保证筒体3转动一周能完成所有的分流情况，即第二通孔32的排布形式要保证实现不同位置和不同数量的第二开口12的通断。
另外，各第二开口12内均设有安装架6，安装架6包括环状的安装体61以及位于安装体61中心的安装部62，安装体61和安装部62之间通过连接条63相连，安装体61通过粘胶或焊接的方式固定于对应的第二开口12的内侧壁上，安装部62上设有沿着水流方向轴向延伸的安装轴64，安装轴64上转动安装有涡轮2。
如图2所示，控制中心通过涡轮2上的传感器监测第二开口12水流通断情况，判断此时筒体3相对于壳体1的位置。若需要改变第二开口12通断状态，给控制中心输入命令，该命令可以通过控制中心上的按键输入，也可以通过手机APP连接控制中心内置WIFI模块输入，控制中心计算电磁铁4的动作数量，控制电磁铁4执行相应的动作，然后再通过涡轮2上的传感器确认是否执行正确。
当第二开口12位于第一开口11的上游时，第二开口12作为进水口，第一开口11作为出水口，此时分集水器用作集水管。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：驱动机构不同。
如图14～21所示，本实施例中，驱动机构包括有电机71、转轴72、第一传动结构和第二传动结构，电机71设于壳体1b外部且其输出轴上套设有初级齿轮771，转轴72的第二端自筒体3’的第一端插设于筒体3’内并与筒体3’的轴线重合，转轴72的第一端延伸出筒体3’，转轴72的第一端上套设有末级齿轮772，初级齿轮771和末级齿轮772通过至少一个中间齿轮773啮合传动，从而使得电机71启动时，转轴72能绕自身轴线转动。当然，初级齿轮771和末级齿轮772也可直接啮合传动，中间齿轮773可为双联齿轮。
第一传动结构同时与转轴72和筒体3’相连，在转轴72转动的状态下，第一传动结构传递动力至筒体3’使得筒体3’轴向往复移动，如转轴72顺时针转动时，筒体3’朝远离电机71的一侧移动，转轴72逆时针转动时，筒体3’朝靠近电机71的一侧移动复位。第二传动结构同时与转轴72和筒体3’相连，在转轴72顺时针或逆时针转动的状态下，第二传动结构传递动力至筒体3’使筒体3’绕自身轴线单向转动，即转轴72只有在朝某一个方向移动时(比如顺时针)，筒体3’才能转动，而在转轴72逆时针转动时，筒体3’不会转动。
本实施例中，筒体3’内设有横隔板8，横隔板8上设有供水流通过的过水孔81以及供转轴72穿设的穿孔82，转轴72的邻近第二端的外周壁上设有第一螺纹部721，穿孔82的内壁上设有与第一螺纹部721螺纹连接的第二螺纹部83，第一螺纹部721在转轴72轴向上的分布长度大于筒体3’轴向移动的单向行程，第一螺纹部721和第二螺纹部83构成第一传动结构。
第二传动结构为内啮合的棘轮结构，包括内圈具有锯齿形棘齿734的棘轮73、能推动棘轮73单向转动的棘爪74以及弹性件77，棘轮73固定设于筒体3’内壁上，棘轮73位于横隔板8靠近电机71的一侧，棘轮73的相邻两个棘齿734之间形成齿槽731，且棘轮73的各齿槽731均沿筒体3’的轴向延伸。
棘爪74设置在转轴72上，棘爪74具有相对转轴72转动设置的第二端743以及径向突出于转轴72并能与棘轮73的齿槽731啮合的第一端744，弹性件77作用于棘爪74上使得棘爪74保持与棘轮73的齿槽731啮合的趋势。
且棘爪74具有第一侧面741以及呈斜面的第二侧面742，棘轮73的各齿槽731具有能与棘爪74的第一侧面741相抵并被推动的第三侧面732以及与棘爪74的第二侧面742相适配的呈斜面的第四侧面733。
转轴72的外周壁上设有与其垂直的环形安装板76，安装板76上设有供水流通过的过水口762，且安装板76与棘轮73之间具有过水间隙763，安装板76在邻近其周缘处开设有容置槽761，棘爪74的第二端能转动地设于前述容置槽761内，棘爪74的第一端伸出容置槽761与棘轮73的齿槽731相啮合，弹性件77为弹簧、设于容置槽761内并两端分别与容置槽761的侧壁和棘爪74的第一侧面741相抵，弹性件77使得棘爪74保持与棘轮73的齿槽731啮合的趋势。
另外，可以将容置槽761设置的能限定棘爪74的转动角度，使得棘爪74的第二侧面能与容置槽761相抵而使得棘爪74的第一侧面741与齿槽731的第三侧面732相抵，防止在棘轮73的阻力大于弹性件77的弹力时，棘爪74可能会在棘轮73的阻力作用下转动至棘轮73的另一个齿槽731内而不能推动棘轮。
如此在转轴72顺时针(参见图17、19方向)转动时，棘爪74的第一侧面741与齿槽731的第三侧面732相抵并同时推动棘轮73顺时针转动；当转轴72反方向逆时针(参见图17、19方向)转动时，棘爪74的第二侧面742与齿槽731的第四侧面733相抵，因棘爪74的第二侧面742与齿槽731的第四侧面733为相适配的斜面，故在转轴72转动时，棘轮73不会发生转动，棘爪74移动到与前述齿槽731相邻的齿槽731内；当转轴72再次顺时针转动时，棘爪74重复前述动作，循环往复。
另外，筒体3’的第二通孔32b的孔径为D，壳体1b上的第二开口12b的孔径为d，转轴72上的第一螺纹部721的螺纹间距为l，1/2(D-d)>l，使得筒体3’轴向移动行程和其转动角度比例关系合理，保证第二通孔32b能有效的启闭第二开口12b；筒体3’的第二通孔32b的孔径大于壳体1b上的第二开口12b的孔径，如此允许筒体3’的活动行程具有一定的位置偏差。
本实施例的工作原理如下；给电机71正向运转信号时，电机71带动转轴72逆时针转动，转轴72上的第一螺纹部721驱动筒体3’内的第二螺纹部83使筒体3’向靠近电机71一侧移动(此时因棘爪74的第二侧面742顺棘轮73的第四侧面733转动，二者之间为相适配的斜面，故棘爪74不带动棘轮73转动，筒体3’只有轴向直线移动没有转动)，筒体3’轴向上的一排第二通孔32b相对于第二开口12b发生相对移动，此为一个分流动作(一个分流动作会打开新的第二开口12b或关闭新的第二开口12b)。
当需要再次切换第二开口12b状态(即改变第二开口12b被打开的位置和数量)时，控制中心给电机71反向运转信号，电机71带动转轴72顺时针转动，转轴72驱动筒体3’向远离电机71一侧移动的同时，棘爪74驱动棘轮73使筒体3’发生转动(棘爪74的第一侧面541与棘轮73的第三侧面532相抵并推动棘轮73转动)。当筒体3’轴向复位到接近初始位置时，控制中心根据涡轮上的传感器反馈信号微调筒体3’转动角度，确保筒体3’转到需要位置，此时与第二开口12b对应的为新旋转过来的一排第二通孔32b，此即又完成一次分流动作。筒体3’旋转一周为一个动作周期，一个动作周期内能完成所有分流情况，即2*n种情况。

Claims (10)

1.一种分集水器，其特征在于，包括
壳体(1，1b)，具有中空的内腔(13，13b)，所述壳体(1，1b)上设有与该内腔(13，13b)相连通的第一开口(11，11b)以及至少两个间隔设置的第二开口(12，12b)；
筒体(3，3’)，位于所述壳体(1，1b)的内腔(13，13b)中，并沿壳体(1，1b)的第二开口(12，12b)的间隔设置方向轴向延伸，所述筒体(3，3’)的外周面与壳体(1，1b)的第二开口(12，12b)所在的壳体(1，1b)的壁面始终保持接触状态，且所述筒体(3，3’)的端壁上设有与壳体(1，1b)的第一开口(11，11b)始终保持连通状态的第一通孔(31，31b)；所述筒体(3，3’)的外周壁沿轴向间隔设有至少两组第二通孔组(3a，3a’)，各第二通孔组(3a，3a’)包括有能与壳体(1，1b)的第二开口(12，12b)连通的第二通孔(32，32b)；
驱动机构，作用于所述的筒体(3，3’)，驱动筒体(3，3’)相对壳体(1，1b)交替进行轴向移动和步进地转动，从而使所述壳体(1，1b)的所有第二开口(12，12b)均与筒体(3，3’)的第二通孔组(3a，3a’)错开或者所述第二通孔组(3a，3a’)移动到至少其中一个第二开口(12，12b)处。
2.根据权利要求1所述的分集水器，其特征在于，所述筒体(3，3’)的各第二通孔组(3a，3a’)包括一个所述第二通孔(32，32b)或至少两个沿筒体(3，3’)周向设置的所述第二通孔(32，32b)，所述第二通孔组(3a，3a’)有b组，该b组第二通孔组(3a，3a’)沿筒体(3，3’)周向分布成a排，所述壳体(1，1b)的第二开口(12，12b)的数量为n，n>1，则a＝2*(n-1)，b＝n+1。
3.根据权利要求2所述的分集水器，其特征在于，所述筒体(3，3’)的非相邻第二通孔组(3a，3a’)的第二通孔(32，32b)中，至少有两个第二通孔(32，32b)分布在一排。
4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的分集水器，其特征在于，所述的驱动机构包括设于筒体(3)一端的驱动组件(5)，沿轴向相对所述筒体(3)由远至近地依次包括有：
固定齿圈(51)，相对所述的壳体(1a)固定，其朝向筒体(3)的第一端面呈锯齿状，每个锯齿包括轴向的平直段(512)和与轴向呈夹角的第一斜向段(511)，
活动齿圈(52)，设于所述的固定齿圈(51)内，其朝向筒体(3)的第一端面呈起伏的波浪状，并能相对固定齿圈(51)轴向移动，
转动柱(53)，其第一端与筒体(3)固定相连，转动柱(53)的第二端外周设有间隔的凸块(531)，该凸块(531)的端面为斜面(531a)，并能分别与所述活动齿圈(52)的第一端面和固定齿圈(51)的第一端面相抵触而使转动柱(53)带动筒体(3)发生转动；
所述的驱动机构还包括有：
致动件，作用于所述的活动齿圈(52)，使活动齿圈(52)朝远离或靠近所述固定齿圈(51)的方向移动；
弹性件(54)，作用于所述的筒体(3)上使得筒体(3)始终具有靠近或远离所述固定齿圈(51)的趋势。
5.根据权利要求4所述的分集水器，其特征在于，所述的致动件为电磁铁(4)，设于壳体(1a)外侧并邻近所述筒体(3)的第一端(3b)，驱动组件(5)位于壳体(1a)内并设于筒体(3)的第二端(3c)，所述的活动齿圈(52)能被所述的电磁铁(4)吸引而朝远离所述固定齿圈(51)的方向移动，所述的弹性件(54)为压缩弹簧，两端分别抵靠筒体(3)的第一端(3b)和壳体(1a)，使所述筒体(3)始终具有朝靠近所述固定齿圈(51)方向移动的趋势。
6.根据权利要求5所述的分集水器，其特征在于，所述壳体(1a)的第一开口(11)邻近筒体(3)的第二端(3c)设置并位于固定齿圈(51)的远离筒体(3)的一侧，所述第一通孔(31)设于筒体(3)第二端(3c)的端壁上，所述固定齿圈(51)和转动柱(53)均呈与筒体(3)轴线平行的管状，所述活动齿圈(52)上设有供水流过的通水孔(524)。
7.根据权利要求5所述的分集水器，其特征在于，所述的活动齿圈(52)为顺磁性材质或/和其中心连接有轴向地延伸于所述筒体(3)内伸入至所述电磁铁(4)的线圈中央的顺磁性连接杆(55)。
8.根据权利要求4所述的分集水器，其特征在于，所述活动齿圈(52)的第一端面呈锯齿状，每个锯齿由均相对轴向倾斜的第二斜向段(521)和第三斜向段(522)构成，其中仅第二斜向段(521)倾斜方向与固定齿圈(51)的第一斜向段(511)一致，并且沿径向侧视所述固定齿圈(51)的平直段(512)与对应活动齿圈(52)的第二斜向段(521)形成交叉。
9.根据权利要求8所述的分集水器，其特征在于，所述转动柱(53)的凸块(531)端面的斜面(531a)倾斜方向与所述固定齿圈(51)的第一斜向段(511)一致，斜面(531a)的末端为圆滑过渡的形状，并且凸块(531)在径向上有足够的厚度以既能跟所述活动齿圈(52)的第二斜向段(521)或第三斜向段(522)相抵触，又能跟固定齿圈(51)的第一斜向段(511)相抵触。
10.根据权利要求4所述的分集水器，其特征在于：所述活动齿圈(52)的外壁设有轴向延伸的导向块(523)，而固定齿圈(51)的内壁则具有能容所述导向块(523)在其中滑动的导向槽(513)，从而实现活动齿圈(52)相对固定齿圈(51)的轴向移动。
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