CN1695020A

CN1695020A - 水流调节装置

Info

Publication number: CN1695020A
Application number: CNA038251752A
Authority: CN
Inventors: 奥佛雷多·埃斯皮那萨·马辛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-11-09
Also published as: MXPA02009050A; AU2003261015A8; AU2003261015A1; WO2004027166A2; WO2004027166A3

Abstract

本发明涉及一种水流调节装置，包括：一个管体(1)，其中一个筒状管道(2)在管体(1)内部滑动。上述筒状管道(2)由一个固定在垫板(8)的中心圆部分(13)的弹簧(7)支撑着。上述筒状管道(2)还包括一个带有两个孔(13)的顶盖(10)。在顶盖(10)的下方，筒状管道(2)上有三个孔(4)。保持环(6)安装在筒状管道(2)上的环形槽(12)中，从而使得筒状管道(2)与弹簧(6)处于一种配合状态。相应于流入的水的压力和弹簧(6)的作用力，筒状管道(2)部分或全部地堵塞孔(4)。孔(3)保持敞开，以使得一定量的水流过水流调节装置。

Description

水流调节装置

技术领域

一般地讲，本发明涉及一种水流调节装置，它依靠调节流体的压力自动地起作用，能够节约相当多的水。具体地说，本发明涉及一种装置，这种装置能够与水池、洗脸盆、喷淋器的出水口，以及任何需要精确控制水流的系统结合成一个整体。这种装置能够在低、中、高水压下工作，提供最大每分钟9升的水流量。

背景技术

在人口密集地区，特别是在城区，对水的持续增长的需求迫使人们使用各种方法和装置来节约水源。有一种节水的方法是控制通过水池、洗脸盆、喷淋器以及类似其它装置的出水口的水流。

目前，有一些装置，它们可以与水池、洗脸盆、喷淋器以及其它类似装置的出水口做成一个整体，并通过截流来控制水流。由美国企业，例如Neoperl、Ondin和Teledyne公司制造的水流控制器就是这一类水流控制器。这一类水流控制器非常小(直径大约只有19mm，高只有6mm)。这种水流控制器由一个塑料的保护盖、一个带有不对称钻孔的中央芯子、和一个直径约7mm厚3mm的橡胶圈。橡胶圈随着水压的增加而膨胀，并开始关闭中央芯子上的钻孔。这样，当水压越来越大时水流便逐渐减小。这种类型的水流控制器的问题之一是，它们的零件是用ABS塑料制造的，很容易碎裂，这就有利于微生物的生长。它的另一个缺点是，控制器是通过橡胶垫板固定在每一个喷淋器的管状球形接头内部的，以至每一个使用喷淋器的人都能够把调节装置拆卸下来，从而造成巨大的水资源消耗。此外，利用水压使塑料圈膨胀还存在下述问题：首先，随着喷淋器频繁的使用和水温的变化，橡胶圈会破裂或磨损；其次，水中所含有的盐类(如碳酸氢钠，钙、镁的碳酸盐等)也可能损害橡胶圈，会使橡胶圈变得僵硬而且脆弱。于是，橡胶圈就不能再随着水压而膨胀。在水的硬度很高时，这种影响就更加显着。除此之外，任何残屑或小石子都可能阻滞橡胶圈。这种阻滞妨碍了橡胶圈的正常工作，从而造成水资源很大的消耗。

因此，很需要这样一种水流控制装置，这种水流控制装置能够在非常硬的硬水中使用，它不会在使用过程中磨损，并且不需要任何维护。这种水流调节装置最好安装方便，安全而且可靠。同时，这种装置不能被使用者卸下来也很重要。更进一步，建议使用防腐耐用的材料制造这种装置，以避免微生物群体的繁殖。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种安装在喷淋器、洗脸盆、水池以及任何需要精确控制水流的装置的出水口中的水流自动调节装置。

本发明的第二目的是提供一种水流调节装置，它在安装在建筑物的不同高度上时，不需要经过测试，就能确定它在喷淋器、洗脸盆和水池中的水流量。

本发明的第三目的是提供一种在低、中、高水压下都能工作的水流调节装置。

本发明的第四目的是提供一种能够在0.2kg/cm²～5kg/cm²的水压范围内工作的水流调节装置，并提供9立升/分钟的最大流量。

本发明的第五目的是提供一种安装简单并且使用者不能拆卸的水流调节装置。

本发明的第六目的是提供一种能够在全世界范围内安装的水流调节装置。

本发明的第七目的是提供一种节水节能的水流调节装置。

本发明的第八目的是提供一种不需要维护的，耐用的，抗腐蚀的水流调节装置。

本发明的第九目的是提供一种水流调节装置，它的材料可以防止微生物在潮湿的管道条件下繁殖。

本发明的第十目的是提供一种水流调节装置，即使在硬度很高的水中，它也不会被水中的盐分所阻滞。

本发明的第十一目的是提供一种水流调节装置，其机构的工作不受水中的残屑或小石子的影响。

附图说明

本申请的附图中，同样的零件都标以相同的标号。

图1是本发明的水流调节装置的一个实施例的各种零件的分解图。

图2是本发明的水流调节装置的一个实施例的筒状管件的纵向断面图。

图3是本发明的水流调节装置的一个实施例装配后的纵向断面图。

图4a是本发明的水流调节装置用于低水压时的立体图。

图4b是本发明的水流调节装置用于中等水压时的立体图。

图4c是本发明的水流调节装置用于高水压时的立体图。

图5表示本发明的水流调节装置安装在喷淋器的活动接头或管状球形接头上的立体图。

图6是本发明的水流调节装置装配在喷淋器的活动接头上的纵向断面图。

具体实施方式

在本发明的优选实施例中，这种水流调节装置有五个相互装配在一起的零件。图1中表示了这些零件，下面详细描述这些零件。

本发明的装置的零件1(下文中称为管体)大致呈空心圆柱体的形状，其内径大约为8mm，长度为15.7mm。管体1有一条靠近它上部边缘的圆周带5，圆周带的外部有螺纹。外部螺纹的直径为19.8mm，其螺距为每英寸14条螺纹。圆周带5上有两个钻孔9，这两个钻孔穿过圆周带的厚度，位置在直径上相对，直径约3mm。这两个钻孔9是支撑部分，它便于将这个零件用螺纹安装在水池和洗脸盆的连通段上，或安装在喷淋器和涡轮式喷射器的管道球形接头或活动接头中，这一点下文还要进一步描述。这种安装方式防止了使用者拆卸本发明装置，因此避免了更多的水和能量的消耗。

本发明所述装置的零件2(下文称之为筒状管道)呈圆筒形结构，在其上部有顶盖10。如图2中的该零件的纵向截面所示，筒状管道2的内径大约为5.94mm，高度大约为18.4mm。

筒状管道2的顶盖10有一个直径大约为7.13mm的上方圆形平面11。顶盖的高度大约为5.15mm。通常，顶盖10上有两个在直径上互相相对的孔3。这两个孔3基本上相同，它们都呈圆形，直径大约为2.79mm。如下文将要进一步描述的，这两个孔3是流入高压水的第一进口，高压水的压强范围通常为3～6kg/cm²。

在顶盖10的下方，在本实施例中，筒状管道2上有3个相同的圆形孔4。这些孔4的直径大约为4.09mm，设置在同样的高度上，并且互相隔开相等的距离。上述三个孔4是低压水的第二进口，既可以作为压强范围为0.2～1kg/cm²的低压水的进口，也可以作为压强范围为1～3kg/cm²的中压水的进口。

如图2所示，筒状管道2在接近其下部边缘的位置上还有一条外围环形槽12。在槽12的下方，筒状管道2还有一段与其它部分相比较狭窄的区段，即弹簧座18。环形槽12和弹簧座18的作用将在下文中详细描述。

从上面的描述中可以清楚地看出，筒状管道2可以插入管体1中，在这里，筒状管道2的顶盖10是决定筒状管道2的流量的限制器。

如图3所示，零件1与2之间的相对移动，是由施加在筒状管道2的上平面11上的水压，和位于筒状管道2的下部的向相反方向施加力量的弹簧7的压力自动决定的。

为了使筒状管道2始终位于管体1内部，并避免弹簧5将通道2从管体1中推出来，在管体1内部有一个保持环6。这个保持环6压入并安装在位于管体内部上端的零件2的环形槽12里。保持环6用不锈钢制成，虽然也可以用其它耐蚀材料制造，但一般是使用金属材料。

弹簧7加压后将其下端安装在垫板8的顶面上。垫板8是一个由三个同心环形段13、14、15构成的圆形零件，而位于中心的环形段13与弹簧的环圈相配。环形段14介于中心环形段13与外环形段15之间。环形段14、15是把垫板8压入管体1的支撑部分。应该指出，垫板的外环形段15的外径与管体1的外径相同。

通常，零件1、2和8由乙缩醛中的一种有自我润滑功能的均聚物树脂制成，虽然也可以使用其它同聚物或共聚物。具体的说，上述树脂即使在硬度很大的水中也能防止盐分的积垢，并且它还能阻止微生物群体在潮湿的管道中繁殖。由于以上所述的原因，这种装置不需要进行任何保养。此外，它的材料既不会因热而变形，也不会吸收水分。

除了上述的材料之外，也可以使用其它聚合物，如聚四氟乙烯、聚碳酸酯、PVC、聚乙烯或聚亚氨酯等；此外，其它金属材料如黄铜、铜、或不锈钢及其组合等，也都可以使用。

下面，参照图1～图3说明如何把本发明装置的五个零件组装在一起。把筒状管道2放入管体1内，直到顶盖10接触管体1的上边缘。然后，把保持环6压装在环形槽12里。接下来，把弹簧7装在筒状管道2的弹簧座18上。最后，把垫板8压配合在管体1中。

根据图3，从上面的描述中可以看出，位于筒状管道2上部的顶盖10、孔3和孔4，都在管体1的顶端。孔3和孔4分别是水的第一和第二进口。一旦水进入筒状管道2的内部，它便流过筒状管道，从垫板8的孔中排出。

如上所述，由于这种水流调节装置可以用在如专利号为NO.201176的墨西哥专利文献所述的节水涡流喷淋器上，或者应用在其它的喷淋器、洗脸盆、水池或其它任何需要控制水流的装置上。所以，下面描述如何将本发明的装置装配在喷淋器的活动接头或管道球形接头上。

请参照图5，本发明的水流调节装置沿轴向安装在活动接头16上。如图6所示，后者有一根带内螺纹的管子。顺时针旋转本装置的管体1，它的带螺纹的部分5便拧入活动接头16的内螺纹中。球形或活动接头16上有一个用来安装并固定本发明的装置的内部中间基座17。

如果把本发明的装置安装在水池或洗脸盆上，其安装过程与上述过程相似。在这种情况下，管体1的螺纹部分5安装在水池或洗脸盆的水龙头的内螺纹中，用以阻断水流。

一旦安装了本发明的调节装置，它就能自动地补偿水压的变化，提供一个最大为9立升/分钟的水流量。

本发明的这种装置能在三种方式或状态下工作，这取决于弹簧7在不同水压下施加的反作用力。下面，结合图4a～图4c详细描述这三种工作方式。

在第一种状态下，就是在所谓的高静压状态下(请参照图4a)，水在低压下流动，水压在0.2到1kg/cm²的范围内。在这种状态下，上方的孔3和下方的孔4完全敞开，成为水进入筒状管道2的两个进口。很明显，水首先通过的进口是下方的孔4。在第二种状态下，就是在所谓的动压状态下(请参照图4b)，水在中压下流动，水压在1到3kg/cm²的范围内。在这种状态下，水流施加的压力大于弹簧7施加的压力，使得筒状管道2向下移动。由于下部的孔4的一部分被堵塞，于是流向筒状管道2的水流就会减小。最后，在第三种状态下，就是在所谓的低静压状态下(请参照图4c)，水压力在3到6kg/cm²的范围内。因为水流的压力几乎或完全把下部的孔4堵塞了，所以水流会变得更小。结果，只有上面的孔3是水流入筒状管道2的敞开的进口。

在上述三种状态下，水压的压差由进入筒状管道的水流来补偿，成为一个连续的动态过程，从而保证这项技术能在全世界范围内应用。

在不脱离本发明构思的范围内，可以对水流调节装置的外形、尺寸和/或零件的数量进行改进。例如，孔3和孔4可以改成适合该装置设计的方形、椭圆形或其它几何形状。孔的大小也可以修改。然而，以上所述的本发明的装置的外形和尺寸提供了一种有效而可靠的机械结构，它使用材料最少，降低了制造成本。另外，尽管已经发现，本实施例中的孔的数量是最佳的，但，孔3和孔4的数量还是可以增加或减少。

根据以上的描述可以清楚地看出，本发明的水流调节装置能够在全世界的住宅、楼房、医院、宾馆，以及工厂的水管道系统中自动地补偿水管中的压差。这种装置不必实地测试喷淋器、洗脸盆和水池的流量。本发明的另一个优点是它不需要测试不同建筑物高度下的水压，减少了维修费用。本发明所提供的装置的再一个优点是，它减少了水的消耗量和费用，因而也减少了为水加热用的汽油的消耗量和费用。因此，本发明提供的这种装置还降低了向大气排放的污染物质。更进一步，由于减小了水流的压力，这种装置还能减少因内部泵水而造成的电能(千瓦/小时)的浪费。

虽然以上描述了本发明的应该实施例，但，本技术领域的技术人员应该理解，实施的方式是可以改变的。还应该理解，凡是运用本发明上述说明书及附图进行的等效结构的替换，都将落入本发明的范围内，本发明的保护范围由权利要求书确定。

Claims

1.一种水流调节装置，它包括一个管体，一个直径比管体小的空心筒状管道在其内部滑动，所述筒状管道至少有一个水流入口，以便让水流入其内部，所述管状通道由一个弹簧支撑着，并固定在管体上。

2.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，管体和弹簧两者一起用压力装配在圆形垫板上。

3.如权利要求2所述的水流调节装置，其特征在于，所述弹簧用金属材料制成圆锥形。

4.如权利要求3所述的水流调节装置，其特征在于，所述弹簧是由不锈钢成的。

5.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，在所述管体的上部有一段外部带有螺纹的圆周带。

6.如权利要求5所述的水流调节装置，其特征在于，所述管体的圆周带上设有一个或多个穿过其厚度的钻孔，这些钻孔是将装置安装到喷淋器、涡轮式喷射器、水池或洗脸盆上去用的支撑部分。

7.如权利要求6所述的水流调节装置，其特征在于，所述螺纹段上的钻孔是两个在直径上互相相对的孔。

8.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，所述空心筒状管道是用于流水通过的筒状通道。

9.如权利要求8所述的水流调节装置，其特征在于，所述筒状管道的上部有一个直径略大于其余部分的顶盖；顶盖的顶端为一个圆形平面，其垂直面上有一个或几个孔。

10.如权利要求9所述的水流调节装置，其特征在于，顶盖上的孔是水流入筒状管道内部的第一进口。

11.如权利要求10所述的水流调节装置，其特征在于，上述顶盖上的孔做成形状相同的圆形。

12.如权利要求11所述的水流调节装置，其特征在于，在上述顶盖上有两个孔。

13.如权利要求12所述的水流调节装置，其特征在于上述顶盖上的两个孔在直径上相对。

14.如权利要求11所述的水流调节装置，其特征在于，在上述顶盖上有三个等距离的孔。

15.如权利要求11所述的水流调节装置，其特征在于，在上述顶盖上有四个等距离的孔。

16.如权利要求10所述的水流调节装置，其特征在于，在筒状管道的顶盖下方有一个或多个孔，这些孔是水流入筒状管道内部的第二进口。

17.如权利要求16所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口的孔是相同的圆形。

18.如权利要求17所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口孔的直径比水流第一进口孔的直径稍大。

19.如权利要求18所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口孔能让水流在低压或中等压力下通过。

20.如权利要求19所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口的孔在相同的高度上隔开相等的距离。

21.如权利要求20所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口孔是两个。

22.如权利要求20所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口孔是三个。

23.如权利要求20所述的水流调节装置，其特征在于，上述水流的第二进口孔是四个。

24.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，在上述空心筒状管道的下部有一个弹簧座。

25.如权利要求24所述的水流调节装置，其特征在于，筒状管道在管体内的滑动运动，由水施加在该装置上的压力，以及位于筒状管道下部的弹簧座上的弹簧的压力共同决定。

26.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，上述空心筒状管道在接近下边缘的位置上有一条环形槽。

27.如权利要求26所述的水流调节装置，其特征在于，所述筒状管道用一个保持环固定在管体上，固定时在保持环上施加压力使其嵌入筒状管道的环形槽内。

28.如权利要求27所述的水流调节装置，其特征在于，上述保持环由金属材料制成。

29.如权利要求28所述的水流调节装置，其特征在于，上述保持环用不锈钢制成。

30.如权利要求2所述的水流调节装置，其特征在于，上述圆形垫板是由三个不同直径的同心部分组成的。

31.如权利要求30所述的水流调节装置，其特征在于，上述圆形垫板的中央部分是安装弹簧的区域。

32.如权利要求31所述的水流调节装置，其特征在于，上述圆形垫板上其余两个同心圆部分使其能在压力作用下安装在管体上。

33.如权利要求2所述的水流调节装置，其特征在于，上述管体、筒状管道和圆形垫板是由均聚物材料制成的。

34.如权利要求2所述的水流调节装置，其特征在于，上述管体、筒状通道和圆形垫板是由共聚物材料制成的。

35.如权利要求33或34所述的水流调节装置，其特征在于，上述均聚物或共聚物材料是自动润滑的物质。

36.如权利要求35所述的水流调节装置，其特征在于，上述自动润滑的均聚物材料是一种从乙缩醛树脂获得的物质。

37.如权利要求2所述的水流调节装置，其特征在于，上述管体、筒状管道和垫板是由聚四氟乙烯、聚碳酸酯、PVC、聚乙烯、聚亚氨酯、黄铜、铜、或不锈钢以及从它们的组合中获得的材料制成的。

38.如权利要求9所述的水流调节装置，其特征在于，当筒状管道在管体中向下滑动时，一旦筒状管道的顶盖与管体的上边缘接触，筒状管道的顶盖将限制两者之间的运动。

39.如权利要求1所述的水流调节装置，其特征在于，所述装置与节水涡轮式喷射器喷淋器共同工作。

40.如权利要求16所述的水流调节装置，其特征在于，这种装置适用于一种可以控制水流的装置；所述装置为：洗脸盆、水池、喷淋器和涡轮式喷射器。

41.如权利要求39或40所述的水流调节装置，其特征在于，上述能够控制通过其内部的水流的装置有一根内部带有螺纹的水管；上述内螺纹与该装置的管体的螺纹啮合，用于阻断水流。

42.如权利要求41所述的水流调节装置，其特征在于，上述装置沿着轴向安装在喷淋器或涡轮式喷射器上，用来控制水流，它通过顺时针转动，用螺纹啮合在与其配合的喷淋器或涡轮式喷射器的活动接头或管状球形接头的内螺纹上。

43.如权利要求42所述的水流调节装置，其特征在于，上述球形接头或活动接头上有一个安装本发明装置的内部中间基座，本发明的装置就固定在这个基座上。

44.如权利要求41所述的水流调节装置，其特征在于，上述装置沿着轴向安装在需要控制水流的水池或洗脸盆的出水口中，连接时，顺时针转动上述装置，与位于水龙头中的互相配合的内螺纹啮合。

45.如权利要求40所述的水流调节装置，其特征在于，一旦上述装置安装在需要控制水流的装置中之后，上述装置便以三种方式或状态进行工作，这三种工作状态由上述弹簧对不同水压所产生的抵抗力来决定，以便自动地控制水流。

46.如权利要求45所述的水流调节装置，其特征在于，当水流的压力很低时，这种装置在第一种状态下进行工作，在这种状态下，水的第一和第二进口敞开，允许水流过它们进入筒状管道。

47.如权利要求46所述的水流调节装置，其特征在于，当水压在0.2～1kg/cm²范围内时，这种水压是低水压。

48.如权利要求45所述的水流调节装置，其特征在于，当水流的压力为中等时，这种装置就在第二种状态下进行工作，在这种状态下，水压克服弹簧所产生的压力，使筒状管道向下移动，使它停留在部分堵塞水流的第二进口的位置上。

49.如权利要求48所述的水流调节装置，其特征在于，当水压在1～3kg/cm²范围内时，这种水压是中等水压。

50.如权利要求48所述的水流调节装置，其特征在于，水流的第二进口被部分堵塞，导致流入筒状管道的水流减少了一部分。

51.如权利要求45所述的水流调节装置，其特征在于，当进入的水流压力很大时，这种装置就在第三种状态下进行工作，筒状管道向下移动，并停留在完全堵塞水流的第二进口的位置上。

52.如权利要求51所述的水流调节装置，其特征在于，当第二进口完全堵塞，位于筒状管道顶盖上的第一进口就是水进入筒状管道的唯一进口。

53.如权利要求51所述的水流调节装置，其特征在于，当水压在3～6kg/cm²范围内时，这种水压是高水压。

54.如权利要求35所述的水流调节装置，其特征在于，制造上述管体、筒状管道和垫板的材料即使在硬水中使用，也能够阻止盐分积垢。

55.如权利要求35所述的水流调节装置，其特征在于，制造上述管体、筒状管道和垫板的材料能够防止微生物繁殖。