CN111022698A

CN111022698A - 管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置

Info

Publication number: CN111022698A
Application number: CN202010013995.0A
Authority: CN
Inventors: 董超
Original assignee: Mcc Real Estate Group Co ltd
Current assignee: Mcc Real Estate Group Co ltd
Priority date: 2020-01-07
Filing date: 2020-01-07
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2040-01-07
Also published as: CN111022698B

Abstract

本发明公开了一种机械自控压力平衡的管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置，包括管道体，所述管道体内滑动连接连接有控流板，所述控流板包括倒圆台部，所述倒圆台部包括相拼接的多个弹性瓣片，所述弹簧的一端被固定，所述倒圆台部搭接于所述弹簧的另一端上；所述管道体内的液流流动过程中冲击所述倒圆台部使其压迫所述弹簧。本发明提供的机械自控压力平衡的管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置，水流冲击控流板以压缩弹簧，当水压变大时，控流板的弹性瓣片受到更大的弹簧压力予以合拢以缩小截面积，从而降低流量，水压变低时则相反，如此实现流量的自动控制，降低水压变化带来的温度变化。

Description

管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置

技术领域

本发明涉及淋浴技术，具体涉及一种机械自控压力平衡的管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置。

背景技术

公知的，淋浴终端如花洒、莲蓬头等通过阀门同时连接热水管和冷水管，通过控制阀门的开启阀门控制热水和冷水的进水量，从而实现淋浴温度的控制。

现有技术中，为了实现淋浴温度的自动智能控制，通常在淋浴终端内内置温度传感器，同时配置控制器自动控制阀门的开启，如此可以实现淋浴温度的自动控制，其原理在于：例如，冷水温度15度，热水温度40度，想要30度的淋浴出水，那么需要的冷水与热水是定值。而且我们可以得到15至40之间的任意水温，且每一个温度对应的冷热水比值是定值。所以，对于一个供水系统，我们想要得到一个想要的温度值T就要计算出这个值对应的冷热水流量。

有以下理论依据：

Q——淋浴终端的额定流量

T——需要的热水温度

t冷——系统冷水供水温度

t热——系统热水供水温度

Q冷——温度T时冷水流量

Q热——温度T时热水流量

故可得到以下两个结论：

基于上述的理论基础，现有技术中设计了诸多的淋浴自动控制系统，如申请公布号为CN106681221A，申请公布日为2017年5月17日，名称为《一种可自动感应的淋浴温控检测系统》的发明专利申请，其包括人机交互模块、微处理器、空气温度传感器、水温传感器、水温控制模块、暖灯控制模块，人机交互模块采集输入时间信息，并将输入时间信息传输给微处理器；微处理器接收人机交互模块传输的输入时间信息，并发送驱动指令到空气温度传感器、水温传感器；接收空气温度传感器传输的空气温度信息、水温传感器传输的水温信息，发送水温调节指令到水温控制模块、室温调节指令到暖灯控制模块；空气温度传感器接收微处理器传输的驱动指令，探测浴室空气温度，并将空气温度信息传输微处理器；水温传感器接收微处理器传输的驱动指令，探测淋浴的水温，并将水温信息传输给微处理器；水温控制模块接收微处理器传输的水温调节指令，调节水温；暖灯控制模块接收微处理器传输的室温调节指令，调节暖灯强度。其通过微处理器控制水温控制模块调节热水器的水温，以使人进入浴室后得到最佳舒适度，实现了一种使淋浴更智能化的目的，避免了淋浴时因为温度问题给人造成不舒适的问题。除上述专利外，CN103808014B、CN2 04647534U、CN106894472A、CN108451412A、CN108532686A、CN1085436 41A等等均在淋浴水温的自动控制方面提供了不同的技术方案。

现有技术中无论何种技术方案，其整体构思均是对出水温度进行检测以控制进水阀门的开启幅度或进水水温的高低，如此完成对出水温度的控制，但是在实际使用中，上述理论上完美的技术方案的出水温度仍旧具有波动，仍旧出现了出水过热或者过冷的现象，究其原因在于，水网的压力因为用户数量等原因处于波动中，在进水温度恒定、阀门开启幅度恒定的情况下，水压的变化仍旧带来了出水温度的变化，而且这种变化大多是脉冲式的，现有的水温检测然后控制阀门的方式无法应对这种脉冲式水压变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械自控压力平衡的管道装置以及用于沐浴的水流混合调控装置，以解决技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种机械自控压力平衡的管道装置，包括管道体，所述管道体内滑动连接连接有控流板，所述控流板包括倒圆台部，所述倒圆台部包括相拼接的多个弹性瓣片，所述弹簧的一端被固定，所述倒圆台部搭接于所述弹簧的另一端上；

所述管道体内的液流流动过程中冲击所述倒圆台部使其压迫所述弹簧。

上述的机械自控压力平衡的管道装置，所述管道体上沿着液流方向包括第一段和第二段，所述第一段的径向尺寸大于所述第二段的径向尺寸，所述控流板和弹簧布置于所述第二段中。

上述的机械自控压力平衡的管道装置，所述控流板的边缘贴合于所述管道体的内壁上。

上述的机械自控压力平衡的管道装置，所述控流板包括环状部和连接于所述环状部内侧的所述倒圆台部，所述环状部的外圆与所述管道体的内壁滑动连接。

一种用于沐浴的水流混合调控装置，包括热水管和冷水管以及淋浴终端，所述热水管和冷水管均与所述淋浴终端相连接，所述热水管和冷水管均包括上述的机械自控压力平衡的管道装置。

上述的水流混合调控装置，所述淋浴终端内设置有温度传感器，所述淋浴终端上设置有自动控制阀门，

还包括控制器和输入模块，所述控制器根据所述输入模块和温度传感器的数据控制所述自动控制阀门的开启幅度。

上述的水流混合调控装置，还包括混水器，所述热水管和所述冷水管并列连通于所述混水器的一侧，所述淋浴终端连通于所述混水器的相对另一侧。

上述的水流混合调控装置，所述混水器内的混水腔包括分置于两侧的径向尺寸不同的混水段和排水段。

上述的水流混合调控装置，所述热水管和冷水管连通所述混水腔，所述淋浴终端连通所述排水段。

在上述技术方案中，本发明提供的机械自控压力平衡的管道装置，水流冲击控流板以压缩弹簧，当水压变大时，控流板的弹性瓣片受到更大的弹簧压力予以合拢以缩小截面积，从而降低流量，水压变低时则相反，如此实现流量的自动控制，降低水压变化带来的温度变化。

由于上述机械自控压力平衡的管道装置具有上述技术效果，包含该机械自控压力平衡的管道装置的用于沐浴的水流混合调控装置也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的机械自控压力平衡的管道装置的张开状态下的结构示意图；

图2为本发明一种实施例提供的机械自控压力平衡的管道装置的合拢状态下的结构示意图；

图3为本发明另一种实施例提供的机械自控压力平衡的管道装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的控流板的张开状态下的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的控流板的合拢状态下的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的混水器的结构示意图；

图7为本发明另一种实施例提供的控流板和筒状件的结构示意图。

附图标记说明：

1、管道体；1.1、第一段；1.2、第二段；2、弹簧；3、控流板；3.1、弹性瓣片；3.2、锥形引流部；3.3、环状部；4、固定板；4.1、限位凸起；5、混水器；5.1、混水段；5.2、排水段；5.3、扰流板；6、热水管；7、冷水管；8、淋浴终端；9、调整机构；9.1、手柄；9.2、挤压盘；10、筒状件；10.1、弧形段。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。“上”、“下”、“左”、“顶”等方位词仅是在为了方便描述，为本发明提供的机械自控压力平衡的管道装置和水流混合调控装置日常状态下的方位特征，按照日常生活中对淋浴时方位的一般常识进行理解，而非对结构的绝对限定和保护范围的绝对限制。

如图1-5或7所示，本发明实施例提供的一种机械自控压力平衡的管道装置，包括管道体1，所述管道体1内滑动连接连接有控流板3，所述控流板 3包括倒圆台部，所述倒圆台部包括相拼接的多个弹性瓣片3.1，所述弹簧 2的一端被固定，所述倒圆台部搭接于所述弹簧2的另一端上；所述管道体1内的液流流动过程中冲击所述倒圆台部使其压迫所述弹簧2。

具体的，管道体1用于供液流如水流通过，水流沿着轴向从一端流向另一端，其创新点在于内部设置一个控流板3和弹簧2，通过控流板3和弹簧2实现当水压较大时缩小管道体1的径向通过面积，当水压较小时增加管道体1的径向通过面积。结构上，控流板3沿着管道体1的径向布置，如其外形与管道体1内孔的径向截面一致，同时，控流板3沿着轴向活动连接于管道体1内部，即水流可以推动其在管道体1内运动。控流板3包括倒圆台部，倒圆台部指的是在水流的方向上具有一倒圆台状的结构，即沿着水流方向径向面积逐渐减小的圆台结构，倒圆台结构包括相拼接的多个弹性瓣片3.1，如四个、五个、六个或者更多个弧形的弹性瓣片3.1，弹性瓣片3.1的弹性指的是其可以沿着水流的方向发生一定的摆动，在不同状态下弹性瓣片3.1与管道体1的轴线角度不同，弹性瓣片3.1具有弹性使其可以在水流的冲击下相对管道体1的轴向发生一定的摆动，在其摆动行程的极限位置，其最大可能与管道体1的轴向垂直或者平行，也即在不受水力的情况下，其极限位置为与管道体1的轴向平行，此时各弹性瓣片3.1 形成一个水平结构，在受到最大的水流冲击时，其可能与管道体1的轴向平行，此时各弹性瓣片3.1形成圆筒结构，本发明各实施例中倒圆台部指的是各弹性瓣片3.1在运动过程中具有形成倒圆台结构的位置，显然的，较为理想的情况，各弹性瓣片3.1处于不是上述水平或者垂直的状态，而是始终形成倒圆台结构。弹簧2的一端被固定，如管道体1的内壁上设置一个环状的固定板4，弹簧2的一端固接在固定板4上，另一端抵接倒圆台部。

本实施例提供的机械自控压力平衡的管道装置，在一流速为a的液流中，液流压迫着控流板3，使其贴上弹簧2的端部，弹簧2的端部套接在倒圆台部的外壁上，由于弹性瓣片3.1的弹性，相邻的两弹性瓣片3.1之间具有一定的间隙，此时如图1和5所示，称之为第一状态，随后若流速增加到b，b>a，由于速度增加，液流对控流板3的压力也变大，此时控流板 3由于受到的压力变大压迫弹簧2使其相对第一状态发生压缩变形，同时其反作用于控流板3，使得弹性瓣片3.1受到的压力变大发生一定程度的合拢，各弹性瓣片3.1的间隙变小，若流速b过大，极限状态下，间隙甚至可能消失，此时如图2和4所示，称之为第二状态。显然的，若随后若流速降低到c，a>c，其变化过程与b的相反，间隙变大，不赘述。对比第一状态和第二状态，即对比图4和图5，第一状态下倒圆台部的中心圆孔较大，相邻两弹性瓣片3.1间的间隙较大，第二状态下倒圆台部的中心圆孔较小，相邻两弹性瓣片3.1间的间隙较小。由于中心圆孔和间隙构成了液流的穿过通道，如此即实现了流速大时液流穿过通道小，流速小时液流穿过通道大，而且这种调节是被动调节的，瞬时的，应对水流脉冲式的变化最为有效。对比第一状态和第三状态的结果与上述相反，不赘述。

本发明实施例提供的机械自控压力平衡的管道装置，水流冲击控流板3 以压缩弹簧2，当水压变大时，控流板3的弹性瓣片3.1受到更大的弹簧2 压力予以合拢以缩小截面积，从而降低流量，水压变低时则相反，如此实现流量的自动控制，降低水压变化带来的温度变化。

本发明提供的各实施例中，进一步的，相邻两所述弹性瓣片3.1间具有三角形间隙，这里具有三角形间隙指的是在弹性瓣片3.1不受液流压力的自然状态下相邻两弹性瓣片3.1间具有三角形间隙，也可以认为，倒圆台部上开设有多个三角形间隙，三角形间隙将各弹性瓣片3.1分开。设置间隙便于降低控流板3对液流的阻力。在尺寸受限的情况下减少弹性瓣片 3.1占据的面积。

显然的，可选的，在是不受液流压力的自然状态下，相邻两弹性瓣片 3.1间也可以没有间隙。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述管道体1上沿着液流方向包括第一段1.1和第二段1.2，所述第一段1.1的径向尺寸大于所述第二段1.2的径向尺寸，也即管道体1的内径为阶梯状，所述控流板3和弹簧2布置于所述第二段1.2中，控流板3和弹簧2布置于径向尺寸较大的第二段1.2中，控流板3和弹簧2的布置必然增加管道体1内液流的流动阻力，在管道体1上设置一个径向尺寸较大的第二段1.2，将控流板3和弹簧2布置到该处使得控流板3和弹簧2对管道体1的液流的负面影响较小。

本发明提供的另一个实施例中，进一步的，所述控流板3的边缘贴合于所述管道体1的内壁上，也即控流板3仅有中间的部分可以通过液流，边缘部分与管道体1的内壁密封贴合。可选的，边缘的部分也可以与管道体1的内壁间具有一定的间隙。

可选的，控流板3的边缘部分设置有第一导向部，管道体1的内壁上设置有第二导向部，第一导向部和第二导向部其中一个是凹槽，另一个是凸起，凸起滑动连接于凹槽中以实现导向。

最为优选的，控流板3的边缘部分设置有筒状件10，控流板3连接于筒状件10内壁的中心位置，筒状件10滑动内套于管道体1的内壁上，如此既可以实现对管道体1的密封，也可以实现导向。

再优选的，筒状件10的两端朝管道体1的轴线位置弯曲形成弧形段 10.1，如此可以降低筒状件10与管道体1内壁间卡滞的概率。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述控流板3包括环状部3.3和连接于所述环状部3.3内侧的所述倒圆台部，所述环状部3.3的外圆与所述管道体1的内壁滑动连接，显然的，当外圆设置了导向结构或筒状件10后，则导向结构或筒状件10设置于环状部3.3的外圆上。

本发明提供的再一个实施例中，更进一步的，环状部3.3朝向液流来水的方向上设置有锥形引流部3.2，锥形引流部3.2的内壁面为倒圆台面，锥形引流部3.2与倒锥台部沿着液流方向整体形成倒锥形的内孔，实现对液流的引流导向。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，如图1-2所示，还包括调整机构9，所述调整机构9包括手柄9.1、驱动杆以及挤压盘9.2，所述手柄9.1和挤压盘9.2连接于驱动杆的两端，其中挤压盘9.2位于管道体1内部且贴合在弹簧2的外侧，驱动杆螺接于管道体1上，手柄9.1位于管道体1的外侧，通过转动手柄9.1，调节挤压盘9.2与弹簧2间摩擦力，从而调节弹簧2的变形压力。通过弹簧2的压力调节使得受到相同的压力变形幅度不同，从而在相同速度的液流条件下调节弹性瓣片3.1的变形幅度。

优选的，挤压盘9.2包括硬质盘和设置于硬质盘上的软垫，软垫贴合于弹簧2上，挤压盘9.2的挤压即可以增加弹簧2轴向变形的摩擦力，同时挤压盘9.2也会迫使弹簧2发生径向的变形，这也增加了弹簧2轴向变形压力。

本发明提供的各实施例中，弹簧2可以是圆筒状的外形，此时通过固定板4和固定板4上设置的限位凸起4.1来完成弹簧2端部的固定限位。

优选的，弹簧2为圆锥螺旋弹簧2，圆锥螺旋弹簧2的较小直径的一端与倒圆台部相搭接，圆锥螺旋弹簧2的较大直径的一端与固定板4相抵接实现固定，选型上，圆锥螺旋弹簧2的较大直径端与管道体1的内径基本相同，如此圆锥螺旋弹簧2的较大直径端可以直接卡在管道体1中，如此省却了一个限位凸起4.1。

如图1-7所示，本发明实施例还提供一种用于沐浴的水流混合调控装置，包括热水管6和冷水管7以及淋浴终端8，所述热水管6和冷水管7 均与所述淋浴终端8相连接，所述热水管6和冷水管7均包括上述的机械自控压力平衡的管道装置。由于上述机械自控压力平衡的管道装置具有上述技术效果，包含该机械自控压力平衡的管道装置的用于沐浴的水流混合调控装置也应具有相应的技术效果。

具体的，淋浴终端8为终端的淋浴设备，如淋浴喷头、淋浴花洒或者淋浴龙头，机械自控压力平衡的管道装置可以仅为一段，其两端均设置有连接部如螺纹部，如此热水管6和冷水管7上均连接一个机械自控压力平衡的管道装置，通过机械自控压力平衡的管道装置实现对脉冲式水压变化的有效平滑，从而减缓乃至消除水压波动带来的短时瞬间的高温热水和低温冷水现象。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，水流混合调控装置为智能自动调控装置，淋浴终端8内设置有温度传感器，所述淋浴终端8上设置有自动控制阀门，还包括控制器和输入模块，所述控制器根据所述输入模块和温度传感器的数据控制所述自动控制阀门的开启幅度，如此使用时，淋浴者通过输入模块输入需要淋浴的温度，控制器根据输入的温度和温度传感器测定的温度实时调节热水管6和冷水管7上的自动控制阀门，如此实现对热水和冷水的自动调节。

本发明提供的再一个实施例中，如图6所示，进一步的，还包括混水器5，所述热水管6和所述冷水管7并列连通于所述混水器5的一侧，所述淋浴终端8连通于所述混水器5的相对另一侧，混水器5的内部设置有一个混水腔，即冷水管7和热水管6向混水腔的一侧输入热水和冷水，在混水腔内混合后由另一侧的管道输出到淋浴终端8。设置混水器5为热水和冷水在淋浴终端8之前提供一个混合空间，如此在控流板3和弹簧2之外进一步缓冲波动水压带来的高温热水或者低温冷水现象。

更进一步的，混水器5内的混水腔包括分置于两侧的径向尺寸不同的混水段5.1和排水段5.2，优选的，浑水段连通热水管6和冷水管7，排水段5.2连通淋浴终端8，浑水段的径向尺寸大于排水段5.2的径向尺寸，如此在混水段5.1、排水段5.2以及淋浴终端8形成高压、低压以及更高压的状态，使得热水和冷水的混合更为彻底和充分。

再进一步的，如图6所示，热水管6和冷水管7的出水口在混水腔内朝向其底侧面，底侧面为与淋浴终端8连接口相对的一个侧面，即热水口和冷水管7的出水口的出水方向与流向淋浴终端8的流动方向相逆，如此迫使热水和冷水先撞击底侧面形成涡流，再从另一个方向流向淋浴终端8。

更优选的，混水腔的底侧面为弧形内凹面，弧形内凹面的弧形更有助于形成环形涡流。

本发明提供的再一个实施例中，再进一步的，混水腔内设置有多个扰流板5.3，优选的，扰流板5.3设置在混水段5.1，扰流板5.3一方面防止高压液流直接冲向淋浴终端8，另一方面增加形成涡流的概率，使得冷水和热水的混合更加充分。

优选的，热水管6的进水口位于混水腔的底部，冷水管7的进水口位于混水腔的顶部，如此利用热水密度小上升，冷水密度大下降的特点，使其被动的进行混合。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims

1.一种机械自控压力平衡的管道装置，包括管道体，其特征在于，所述管道体内滑动连接连接有控流板，所述控流板包括倒圆台部，所述倒圆台部包括相拼接的多个弹性瓣片，所述弹簧的一端被固定，所述倒圆台部搭接于所述弹簧的另一端上；

2.根据权利要求1所述的管道装置，其特征在于，所述管道体上沿着液流方向包括第一段和第二段，所述第一段的径向尺寸大于所述第二段的径向尺寸，所述控流板和弹簧布置于所述第二段中。

3.根据权利要求1所述的管道装置，其特征在于，所述控流板的边缘贴合于所述管道体的内壁上。

4.根据权利要求1所述的管道装置，其特征在于，所述控流板包括环状部和连接于所述环状部内侧的所述倒圆台部，所述环状部的外圆与所述管道体的内壁滑动连接。

5.根据权利要求1所述的管道装置，其特征在于，相邻两所述弹性瓣片间具有三角形间隙。

6.一种用于沐浴的水流混合调控装置，包括热水管和冷水管以及淋浴终端，所述热水管和冷水管均与所述淋浴终端相连接，其特征在于，所述热水管和冷水管均包括权利要求1-5任一项所述的机械自控压力平衡的管道装置。

7.根据权利要求6所述的水流混合调控装置，其特征在于，所述淋浴终端内设置有温度传感器，所述淋浴终端上设置有自动控制阀门，

8.根据权利要求6所述的水流混合调控装置，其特征在于，还包括混水器，所述热水管和所述冷水管并列连通于所述混水器的一侧，所述淋浴终端连通于所述混水器的相对另一侧。

9.根据权利要求8所述的水流混合调控装置，其特征在于，所述混水器内的混水腔包括分置于两侧的径向尺寸不同的混水段和排水段。

10.根据权利要求9所述的水流混合调控装置，其特征在于，所述热水管和冷水管连通所述混水腔，所述淋浴终端连通所述排水段。