CN202812351U - 一种水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于节水领域，提供了一种水龙头，一种水龙头，包括水龙头出水口，与所述水龙头出水口连接的铜圈，所述水龙头还包括位于所述铜圈内的恒流组件，所述恒流组件包括：环形的恒流槽，以及安装于所述恒流槽中的恒流环；所述恒流槽的底部设有多个出水孔；所述恒流环由弹性材料制成。本实用新型提供的水龙头结构简单，其内部的恒流组件在不同的水压环境中会调整水龙头的出水量，使水龙头的出水量保持恒定。

Description

一种水龙头

技术领域

本实用新型属于节水领域，尤其涉及一种水龙头。

背景技术

人类一直在大力提倡节能减排及加强环境保护，在生活中我们可以更加合理的利用水资源，节约用水同样具有节能减排的效果。

在日常生活中，打开传统的龙头用水时，从龙头中流出的水的流量约为13升/分，而这些从龙头中流出的水在某些使用状态，如洗手时，仅有其中的小部分水被有效使用，而大部分水直接流走，被浪费掉。

目前，市面上有各种各样的节水类产品，其原理是在管网水压大时通过减小出水口的面积减少水龙头的出水量而达到节水的目的，但是水龙头的出水量还是随着管网水压的变化而变化，不能根据规定用水量保持水流恒定，因此仍然会造成水的浪费，节水效果不佳。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单，且可保持水流量恒定的水龙头。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种水龙头，包括水龙头出水口，与所述水龙头出水口连接的铜圈，所述水龙头还包括位于所述铜圈内的恒流组件，所述恒流组件包括：

环形的恒流槽，以及

安装于所述恒流槽中的恒流环；

所述恒流槽的底部设有多个出水孔；

所述恒流环由弹性材料制成。

进一步地，所述出水孔的横截面由两段圆弧围成，面积为

其中，r为圆弧的半径。

进一步地，所述弹性材料为硅胶。

进一步地，所述恒流环的线径为0.8～2.5mm。

进一步地，所述恒流环的内径为3～8mm。

进一步地，所述恒流环的硬度为35～80度。

进一步地，所述恒流组件还包括：位于所述恒流槽出水孔端与铜圈之间，将所述恒流槽套装的多点式出水嘴。

进一步地，所述恒流组件还包括：位于所述恒流槽下部，卡装于所述出多点式出水嘴中的多点式分水片。

进一步地，所述恒流组件还包括：卡装于所述恒流槽开口处的滤纱网。

进一步地，所述恒流组件还包括：位于多点式出水嘴开口与水龙头出水口之间的密封垫片。

本实用新型实施例提供的水龙头结构简单，其内部的恒流组件在不同的水压环境中会调整水龙头的出水量，使水龙头的出水量保持恒定。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的水龙头的立体分解示意图；

图2是本实用新型第一实施例提供的水龙头中恒流组件的立体示意图；

图3是本实用新型第一实施例提供的水龙头中恒流组件的俯视示意图；

图4是本实用新型第一实施例提供的水龙头恒流组件的仰视示意图；

图5是本实用新型实施例提供的恒流组件出水孔的截面形状构成示意图；

图6是本实用新型第二实施例提供的恒流组件的立体分解示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提供的水龙头在水管水压发生变化时，安装于其内部的恒流组件可以调整水龙头的出水量，使水龙头的出水量保持恒定。

图1示出了本实用新型实施例提供的水龙头的结构，包括水龙头出水口1，与水龙头出水口1连接的铜圈2，位于铜圈2内的恒流组件3。

如图1所示，铜圈2与水龙头出水口1可以采用螺纹连接。

参见图1至图4，恒流组件3包括环形的恒流槽31，安装于恒流槽31中的恒流环32。恒流环32由弹性材料制成。恒流槽31的底部设有多个出水孔311。

作为本实用新型的一个实施例，恒流槽31的材质可以采用PC(聚碳酸酯，Polycarbonate)。

恒流环32呈环状，由弹性材质制成，装于恒流槽31内。在本实用新型实施例中，恒流环32在不同的水压环境中会产生不同的变形量，从而覆盖出水孔311的面积，进而调整水龙头的出水量。

在本实用新型实施例中，水龙头的额定出水量Q、出水面积A和水压P之间的关系满足下式：

$Q=\mathrm{\μA}\sqrt{\frac{2P}{\mathrm{\ρ}}}---\left(1\right)$

其中，μ为流量系数，ρ为水的密度。

由公式(1)可得，水龙头的额定出水量Q与出水面积A和水压P有关系，与

成正比。

由(1)式可得，水龙头的出水面积A满足如下公式：

$A=\frac{Q}{\mathrm{\μ}}\sqrt{\frac{\mathrm{\ρ}}{2P}}---\left(2\right)$

因此，要使水龙头的出水量保持恒定，则：

$A=\frac{C}{\sqrt{2p}}=\frac{C}{\sqrt{2}}{P}^{-1/2}---\left(3\right)$

其中， $C=\frac{Q}{\mathrm{\μ}}\sqrt{\mathrm{\ρ}}.$

通过(2)式可知，在本实用新型实施例中，水龙头的出水面积A满足上述幂函数关系式时，此时水龙头的出水量保持恒定。

作为本实用新型的一个实施例，出水孔311的横截面由两个圆的两段圆弧线围成，如图5所示，在圆弧的底部建立X轴，在两圆弧相交处建立Y轴，出水孔311的面积就是曲线F(X1)和F(X2)与两坐标轴所围成的面积。

假定上述两个圆弧的半径均为r，出水孔311的面积为图中长方形的面积减去两个1/4圆的面积，即：

$A=2r\×r-2\×\frac{1}{4}\×\mathrm{\π}{r}^2=(2-\frac{\mathrm{\π}}{2})r^2---\left(4\right)$

因此，两圆弧所围成的出水口面积近似等于

其中r表示的是圆弧的半径。随着水压的增大，恒流环32变形增大，圆弧的半径会逐渐缩小。由于恒流环32的伸长量与水压成正比线性关系，因此可得，当水压增大时，出水孔311的面积会依公式(4)减小，既水压的增大量和面积的减小量符合

的关系，此关系符合公式(3)恒定出水量的条件，因此可达到水龙头恒定出水的目的。

在本实用新型实施例中，初始状态下，恒流环32在恒流槽31内，此时整个出水孔311全部露出，恒流环32不遮挡出水孔311，出水孔311的横截面积即为水龙头的最大出水面积，该最大出水面积由设定的额定出水量决定。当水管送水时，如果水压小，则恒流环32不发生变形，出水孔311全部出水。

如果水压增大，恒流环32所受的压强增大，单位面积上的受力增加，恒流环32的变形量增大，增大的变形量遮挡出水孔311，相应减小了出水孔311的出水面积，减少水龙头的出水量，进而使水龙头的出水量保持恒定。

当水压增大到P′时，恒流环32所受的压力增加，产生变形，设恒流环32的变形量为A′，此时水龙头的出水面积变为A-A′，由上式可得：

$A-A^{\′}=\frac{C}{\sqrt{2}}{P}^{\′-1/2}---\left(5\right)$

$A^{\′}=A-\frac{C}{\sqrt{2}}{P}^{\′-1/2}=\frac{C}{\sqrt{2}}(P^{-1/2}-P^{\′-1/2})---\left(6\right)$

在本实用新型实施例中，恒流环32采用硅胶制成，硬度在邵氏A25度至90度。由硅胶制成的恒流环32无色、无味、无毒，长时间使用不会有有害成分渗出，不会产生有害异味，还具有优异的耐热性、低温弹性和特别优异的耐氧化和臭氧的性能，热稳定性高，可在-60℃～225℃的温度范围内使用，能够满足各种用水条件下的要求。另外，无论是化学性能还是物理机械性能，随温度的变化都很小，采用任何方法也不易使其变形，自然环境下的使用寿命可达几十年。

本实用新型实施例中，恒流环32的线径决定了水龙头的出水面积，硬度决定了恒流环32的变形率，硬度越高，变形率越小，即在受力相同的情况下，其变形量越小，所以可利用不同硬度和线径的组合制作不同的恒流环32，实现管网压力环境下不同的恒定出水值。

以硅胶为例，本实用新型实施例中，恒流环32的内径可以为3～8mm，线径可以为0.8～2.5mm，硬度可以为35～80度，通过不同内径、线径、硬度的组合以及与相应出水孔311的多种配合，能够在0.05MPa-1.2MPa水压范围内保持不同的恒定出水量，其中：

采用硬度为50度，内径7.0mm，线径1.1mm的恒流环，配合相应的恒流槽，可以恒定出水1.5升/分钟。

采用硬度为40度，内径6.3mm，线径1.8mm的恒流环，配合相应的恒流槽，可以恒定出水2升/分钟。

采用硬度为70度，内径6.0mm，线径1.8mm，配合相应的恒流槽，可以恒定出水3升/分钟。

采用硬度为80度，内径7.0mm，线径1.5mm，配合相应的恒流槽，可以恒定出水2.5升/分钟。

采用硬度为80度，内径6.0mm，线径1.0mm，配合相应的恒流槽，可以恒定出水4.0升/分钟。

作为本实用新型的一个实施例，如图6所示，为了使得从恒流组件3出来的水更加均匀，在恒流组件3上增加一个多点式出水嘴33，多点式出水嘴33的底部均匀分布有多个小孔，使得恒流组件3出来的水变得均匀。多点式出水嘴33位于恒流槽31的出水孔端与铜圈2之间，在使用时套装于铜圈2中。

恒流槽31套装在多点式出水嘴33中。

作为本实用新型的一个实施例，如图6所示，恒流组件3还包括一个多点式分水片34，多点式分水片34上均匀分布多个小孔，可以分散恒流槽31进入多点式出水嘴33的水。

多点式分水片34恒流槽31的下部，卡装于多点式出水嘴33中。

作为本实用新型的一个实施例，如图6所示，为了过滤掉水中的泥沙，恒流组件3还包括一个滤纱网35，滤纱网35上分布有多个网孔，可以采用硬质塑料制作。滤纱网35位于恒流槽31的上部，卡装于恒流槽31的开口处。

为了使得铜圈2与水龙头出水口1之间密封，避免水外漏，恒流组件3还可以包括一个位于多点式出水嘴33开口与水龙头出水口1之间的密封垫片36，如图6所示。

本实用新型实施例提供的水龙头结构简单，其内部的恒流组件在不同的水压环境中会调整水龙头的出水量，使水龙头的出水量保持恒定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水龙头，包括水龙头出水口，与所述水龙头出水口连接的铜圈，其特征在于，所述水龙头还包括位于所述铜圈内的恒流组件，所述恒流组件包括：

环形的恒流槽，以及

安装于所述恒流槽中的恒流环；

所述恒流槽的底部设有多个出水孔；

所述恒流环由弹性材料制成。

2.如权利要求1所述的水龙头，其特征在于，所述出水孔的横截面由两段圆弧围成，面积为 

其中，r为圆弧的半径。

3.如权利要求1所述的水龙头，其特征在于，所述弹性材料为硅胶。

4.如权利要求3所述的水龙头，其特征在于，所述恒流环的线径为0.8～2.5mm。

5.如权利要求4所述的水龙头，其特征在于，所述恒流环的内径为3～8mm。

6.如权利要求5所述的水龙头，其特征在于，所述恒流环的硬度为35～80度。

7.如权利要求1所述的水龙头，其特征在于，所述恒流组件还包括：

位于所述恒流槽出水孔端与铜圈之间，将所述恒流槽套装的多点式出水嘴。

8.如权利要求7所述的水龙头，其特征在于，所述恒流组件还包括：

位于所述恒流槽下部，卡装于所述出多点式出水嘴中的多点式分水片。

9.如权利要求7所述的水龙头，其特征在于，所述恒流组件还包括：

卡装于所述恒流槽开口处的滤纱网。

10.如权利要求7所述的水龙头，其特征在于，所述恒流组件还包括：

位于多点式出水嘴开口与水龙头出水口之间的密封垫片。 

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