CN112762210B - 无能耗水龙头自动断水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了属于阀领域的一种无能耗水龙头自动断水装置；其中浮球容纳管下端的出水口与废水排水口相连，浮球容纳管内设有浮球，“L”形细线拉出管的入水口与洗手池上方的溢水孔相连，细线的一端与摆动主杆中的细线安装孔相连，另一端与浮球的下端相连；摆动主杆中的短腰型孔内设有闸刀中的闸刀滑动柱；闸刀主体插入闸刀阀体，且在闸刀阀体内自由滑动，闸刀侧杆的外端通过开关拉杆与外置开关的下部转动连接。本发明采用机械联动原理，不应用任何电子元件，最大程度上达到了节能的效果；相对独立，不需要改造水龙头，安装简单易操作。
Description
技术领域
本发明属于阀技术领域，具体为一种无能耗水龙头自动断水装置。
背景技术
我国水资源短缺十分严重，人均淡水量只有世界平均值的四分之一，水资源的节约和保护问题十分突出。而洗手池是每个家庭的必备品，传统洗手池并不能阻止人为失误造成的水资源浪费。
针对这一现象，常见的解决办法主要有两种，分别是：电磁断水阀和机械断水阀。电磁断水阀工作时，主要通过传感探头对蓄水槽水位或红外线信号进行检测处理，将数值传送至传感器，达到一定条件时弹簧就会在磁力的作用下拉伸，带动连接杆推动活塞向右方滑动，将进水腔和出水腔堵住，自动断水。这一设计有效地缓解了人为失误造成的水资源浪费，但是只有在装置通电的情况下才可发挥作用，能耗严重且适用条件较苛刻。已有的机械断水阀在工作时通过水流带动叶轮转动，使得发电机对电路板进行供电，从而控制开启电磁阀，或者通过手动开关控制电磁阀。这一技术虽无需对自动断水装置外部供电，完全通过自身水力发电进行供电，但是成本过高，体积过大，不宜推广家用。
因此，本发明公开了一款完全基于机械联动原理的无能耗自动断水装置，既可以有效解决人为过失带来的水资源浪费问题，又具有成本低、实用性强、值得推广家用等优点。
发明内容
针对背景技术中存在的问题，本发明提供了一种无能耗水龙头自动断水装置，其特征在于，包括：细线、浮球容纳管、“L”形细线拉出管、出水口密封蜗杆、扇形立齿、主转动杆、摆动主杆、开关拉杆、闸刀、主转动齿、外置开关和浮球，其中浮球容纳管为上端半开放的筒状结构，浮球容纳管下端的出水口与废水排水口相连，浮球容纳管内设有浮球，浮球容纳管下部的一侧安装有与其连通的“L”形细线拉出管，“L”形细线拉出管的入水口与洗手池上方的溢水孔相连，出水口密封蜗杆穿过浮球容纳管下端的出水口；
出水口密封蜗杆上端的密封塞部设置于浮球容纳管内，出水口密封蜗杆下端的蜗杆齿部与主转动齿上端的内齿啮合，主转动齿由从上至下依次一体固接的内齿、主动齿连杆、伞齿轮部和伞齿轮定位杆组成，其中伞齿轮定位杆与下方的壳体的下壁转动连接，伞齿轮部与设置于主转动齿一侧的扇形立齿的齿轮部啮合，在齿轮部的非齿部一侧一体固接有转杆固接柱，转杆固接柱的一侧与主转动杆的转动杆部固接，转动杆部的滑动端固接有转动杆滑动柱，转动杆滑动柱与摆动主杆中下部开有的长腰型孔接触连接；
摆动主杆由上至下依次设有短腰型孔、固定转轴、长腰型孔和细线安装孔，其中转动杆滑动柱在长腰型孔内上下滑动；细线的一端与细线安装孔相连，另一端与浮球的下端相连；固定转轴与壳体的侧壁转动连接，短腰型孔内设有闸刀中的闸刀滑动柱；
闸刀包括：闸刀滑动柱、闸刀推动杆、闸刀主体和闸刀侧杆，其中闸刀滑动柱的根部固接于闸刀推动杆的一端，闸刀滑动柱在短腰型孔内上下滑动，闸刀推动杆的另一端与闸刀主体转动连接，闸刀主体插入闸刀阀体内且在闸刀阀体内自由滑动，与闸刀推动杆垂直的闸刀侧杆固接于闸刀推动杆的一侧，闸刀侧杆的外端与开关拉杆的一端转动连接，开关拉杆的另一端与外置开关的下部转动连接，外置开关的中部设有与墙壁转动连接的转杆。
所述齿轮部和所述伞齿轮部为一对斜齿轮。
所述闸刀阀体的形状与闸刀主体闭合端的形状相匹配。
所述闸刀主体闭合端的形状为矩形或圆弧形。
本发明的有益效果在于：
1.无能耗：采用机械联动原理，不应用任何电子元件，最大程度上达到了节能的效果。
2.可实施性强：相对独立，不需要改造水龙头，安装简单易操作。
3.寿命长、无后续维护费用：基本不需要后续保养，可以长时间正常工作。
4.应用前景广：不仅可以应用到家用洗手池，还可以在其他水龙头处安装使用，达到节水的目的。
附图说明
图1为本发明一种无能耗水龙头自动断水装置实施例中闸刀完全插入时带有部分壳体的结构示意图；
图2为本发明实施例中完全插入时不带壳体的结构示意图；
图3为本发明实施例中闸刀拔出时的结构示意图；
图4为本发明实施例中闸刀拔出时浮球容纳管的剖面图；
图5为本发明实施例中闸刀的结构示意图；
图6为本发明实施例中摆动主杆和主转动杆的行程轨迹图。
其中：
1-细线，2-浮球容纳管，3-出水口密封蜗杆，4-扇形立齿，5-主转动杆，6-摆动主杆，7-开关拉杆，8-闸刀，9-主转动齿，10-外置开关，12-浮球，13-“L”形细线拉出管，14-壳体，16-闸刀阀体，15-自来水管，21-出水口，31-密封塞部，32-蜗杆齿部，41-齿轮部，42-转杆固接柱，51-转动杆部，52-转动杆滑动柱，62-短腰型孔，63-固定转轴，64-长腰型孔，65-细线安装孔，81-闸刀滑动柱，82-闸刀推动杆，83-闸刀主体，84-闸刀侧杆，91-内齿，92-主动齿连杆，93-伞齿轮部，94-伞齿轮定位杆，131-入水口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1～图4所示的本发明实施例，包括：细线1、浮球容纳管2、“L”形细线拉出管13、出水口密封蜗杆3、扇形立齿4、主转动杆5、摆动主杆6、开关拉杆7、闸刀8、主转动齿9、外置开关10和浮球12，其中浮球容纳管2为上端半开放的筒状结构，浮球容纳管2下端的出水口21与废水排水口相连，浮球容纳管2内设有浮球12，浮球容纳管2下部的一侧安装有与其连通的“L”形细线拉出管13，“L”形细线拉出管13的入水口131冲上，出水口密封蜗杆3穿过浮球容纳管2下端的出水口21；入水口131与洗手池上方的溢水孔相连；
出水口密封蜗杆3上端的密封塞部31设置于浮球容纳管2内，出水口密封蜗杆3下端的蜗杆齿部32与主转动齿9上端的内齿91啮合，主转动齿9由从上至下依次一体固接的内齿91、主动齿连杆92、伞齿轮部93和伞齿轮定位杆94组成，其中伞齿轮定位杆94与下方的壳体14的下壁转动连接，壳体14固定在墙壁上，伞齿轮部93与设置于主转动齿9一侧的扇形立齿4的齿轮部41啮合，在齿轮部41的非齿部一侧一体固接有转杆固接柱42，转杆固接柱42的一侧与主转动杆5的转动杆部51固接，转动杆部51的滑动端固接有转动杆滑动柱52，转动杆滑动柱52与摆动主杆6中下部开有的长腰型孔64接触连接；
摆动主杆6由上至下依次设有短腰型孔62、固定转轴63、长腰型孔64和细线安装孔65，其中转动杆滑动柱52在长腰型孔64内上下滑动；细线1的一端与细线安装孔65相连，另一端与浮球12的下端相连；固定转轴63与壳体14的侧壁转动连接，短腰型孔62内设有闸刀8中的闸刀滑动柱81；
闸刀8包括：闸刀滑动柱81、闸刀推动杆82、闸刀主体83和闸刀侧杆84，其中闸刀滑动柱81的根部固接于闸刀推动杆82的一端，闸刀滑动柱81在短腰型孔62内上下滑动，闸刀推动杆82的另一端与闸刀主体83转动连接，闸刀主体83插入闸刀阀体16内且在闸刀阀体16内自由滑动，闸刀阀体16将自来水管15截断，自来水管15与洗手池上方的水龙头相连，与闸刀推动杆82垂直的闸刀侧杆84固接于闸刀推动杆82的一侧，闸刀侧杆84的外端与开关拉杆7的一端转动连接，开关拉杆7的另一端与外置开关10的下部转动连接，外置开关10的中部设有与墙壁转动连接的转杆(图中未示出)；
本实施例中，齿轮部41和伞齿轮部93为一对斜齿轮；
本实施例中，闸刀阀体16将自来水管15截为分开的上下两部分，当闸刀主体83完全插入闸刀阀体16时自来水管15断水，闸刀阀体16的形状与闸刀主体83闭合端的形状相匹配，在本实施例中具体的，闸刀主体83闭合端的外形为矩形；容易理解的，闸刀主体83闭合端的外形还可以为其他形状如圆弧形，圆弧的半径等于自来水管15的内径。
本实施例中，固定转轴63和细线安装孔65之间的距离为225mm，长腰型孔64的尺寸为65mm*3mm，长腰型孔64与细线安装孔65间的距离为40mm，转动杆滑动柱52和转杆固接柱41的轴线距离为166.67(500/3)mm。
本实施例中，浮球12所使用材料为聚氯乙烯(PVC)，细线1所使用的材料为锦纶绳，密封塞部31下端设有的橡胶塞所使用的材料为橡胶，扇形立齿4、主转动杆5、摆动主杆6、开关拉杆7、闸刀8和主转动齿9所使用的材料为聚苯醚(PPO)。
本发明工作方式为：
在自然状态下，闸刀主体83拔出，水龙头可以自由工作打开或者关闭；此时摆动主杆6处于立直状态，出水口密封蜗杆3关闭；密封塞部31下端的橡胶塞堵住出水口21，使用机械结构防止反味反流或蟑螂等生物体爬出等情况的发生。
当水龙头忘记关闭，或者因异常情况洗手池的下水口产生堵塞时；洗手池中的水装满且由溢流孔流入“L”形细线拉出管13中，水从“L”形细线拉出管13进一步流入浮球容纳管2内并逐渐进行积攒；此过程中在浮球容纳管2内的浮球12逐渐浮起并拉动细线1，摆动主杆6逐渐由立直状态被拉拽成倾斜状态；出水口密封蜗杆3逐渐打开的同时闸刀主体83再次插入至内闸刀阀体16直至关闭，废水由出水口密封蜗杆3排出至废水下水口中。
当洗手池的下水口恢复畅通并关闭水龙头后，掰动外置开关10，闸刀主体83拔出，摆动主杆6恢复立直状态，装置回到自然状态。
在本发明中，通过控制“L”形细线拉出管13的下部管的尺寸容量控制每次的出水量，可实施性强，不需要改造水龙头，安装简单易操作。
Claims (4)
1.一种无能耗水龙头自动断水装置，其特征在于，包括：细线(1)、浮球容纳管(2)、“L”形细线拉出管(13)、出水口密封蜗杆(3)、扇形立齿(4)、主转动杆(5)、摆动主杆(6)、开关拉杆(7)、闸刀(8)、主转动齿(9)、外置开关(10)和浮球(12)，其中浮球容纳管(2)为上端半开放的筒状结构，浮球容纳管(2)下端的出水口(21)与废水排水口相连，浮球容纳管(2)内设有浮球(12)，浮球容纳管(2)下部的一侧安装有与其连通的“L”形细线拉出管(13)，“L”形细线拉出管(13)的入水口(131)与洗手池上方的溢水孔相连，出水口密封蜗杆(3)穿过浮球容纳管(2)下端的出水口(21)；
出水口密封蜗杆(3)上端的密封塞部(31)设置于浮球容纳管(2)内，出水口密封蜗杆(3)下端的蜗杆齿部(32)与主转动齿(9)上端的内齿(91)啮合，主转动齿(9)由从上至下依次一体固接的内齿(91)、主动齿连杆(92)、伞齿轮部(93)和伞齿轮定位杆(94)组成，其中伞齿轮定位杆(94)与下方的壳体(14)的下壁转动连接，伞齿轮部(93)与设置于主转动齿(9)一侧的扇形立齿(4)的齿轮部(41)啮合，在齿轮部(41)的非齿部一侧一体固接有转杆固接柱(42)，转杆固接柱(42)的一侧与主转动杆(5)的转动杆部(51)固接，转动杆部(51)的滑动端固接有转动杆滑动柱(52)，转动杆滑动柱(52)与摆动主杆(6)中下部开有的长腰型孔(64)接触连接；
摆动主杆(6)由上至下依次设有短腰型孔(62)、固定转轴(63)、长腰型孔(64)和细线安装孔(65)，其中转动杆滑动柱(52)在长腰型孔(64)内上下滑动；细线(1)的一端与细线安装孔(65)相连，另一端与浮球(12)的下端相连；固定转轴(63)与壳体(14)的侧壁转动连接，短腰型孔(62)内设有闸刀(8)中的闸刀滑动柱(81)；
闸刀(8)包括：闸刀滑动柱(81)、闸刀推动杆(82)、闸刀主体(83)和闸刀侧杆(84)，其中闸刀滑动柱(81)的根部固接于闸刀推动杆(82)的一端，闸刀滑动柱(81)在短腰型孔(62)内上下滑动，闸刀推动杆(82)的另一端与闸刀主体(83)转动连接，闸刀主体(83)插入闸刀阀体(16)内且在闸刀阀体(16)内自由滑动，闸刀阀体(16)将自来水管(15)截断，与闸刀推动杆(82)垂直的闸刀侧杆(84)固接于闸刀推动杆(82)的一侧，闸刀侧杆(84)的外端与开关拉杆(7)的一端转动连接，开关拉杆(7)的另一端与外置开关(10)的下部转动连接，外置开关(10)的中部设有与墙壁转动连接的转杆。
2.根据权利要求1所述的一种无能耗水龙头自动断水装置，其特征在于，所述齿轮部(41)和所述伞齿轮部(93)为一对斜齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种无能耗水龙头自动断水装置，其特征在于，所述闸刀阀体(16)的形状与闸刀主体(83)闭合端的形状相匹配。
4.根据权利要求3所述的一种无能耗水龙头自动断水装置，其特征在于，所述闸刀主体(83)闭合端的形状为矩形或圆弧形。
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Granted publication date: 20220722 |