WO2012083812A1 - 水龙头 - Google Patents

Description

水龙头 技术领域

一种水龙头， 涉及用于自来水供水、 出水装置结构的改进。

背景技术

现实生产和生活中绝大多数的浪费用水都与水龙头的不当使用密切相关， 而不当使用又是由水龙头结构的不合理造成。 要从根本上实现科学用水节约用 水， 就必须彻底改善现有水龙头的结构。 目前社会上所提供的节水水龙头主要 有二类， 一类为限流调压喷射水嘴， 利用了流体连续性原理和能量守衡原理，在 水龙头的出水通道内采用增加定孔阻流器件使自来水呈小流量高速喷射使水质 点可达雾化状， 因水流冲击力高使去污的利用效率高因而节水。 这种以小流量 高速喷射水流的方式， 不能解决水龙头大流量使用时的水流溅射问题； 另一类 采用定阻限流式起泡器水嘴， 其原理是将水龙头水嘴的水流通过起泡芯上的发 散小孔加速， 形成多股线状水流并吸入空气在起泡器内部混合经多层丝网流出 含有气泡的水流使出水流速减缓柔化， 来降低水龙头的实际出水流量达到节水 防溅射的目的， 主要缺陷是不能动态处理好供水压力与出流水阻关联变化影响 流量、 流速、 水形的矛盾， 当水压越高时发泡效果越好， 当低水压使用时出水 水流往往细如筷子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水龙头， 通过用户主动调节供水流量与可同歩 转换其出流水阻调节流速调节适用水形的操作方式， 在供水压力为 0.1〜

0.35MPa范围内， 使用户都能自由调节弥补供水压力的变化， 使用无级调节得到 每分钟有 1. 5升至 9升之间的供用水量。

本发明所说的这种水龙头， 由出水通道 2、 进水通道 3组合成水龙头主体 1， 在出水通道 2、 进水通道 3之间装有带有气孔 4的微型射流器 5， 在微型射流器 5后端的空心内圆管壁 14装有流量调节定位螺杆 6， 在微型射流器 5前端的出 水通道 2的出口端外管壁装有可调导流罩 7， 其中在所说的微型射流器 5和流量 调节定位螺杆 6之间装有一个后部形状为 T形头部形状为锥形的中空流量调节 阀 8， 在中空流量调节阀 8的锥形头部轴线中心开有一个喷孔 9， 在中空流量调 节阀 8的锥形头部和 Τ形后部之间的 小圆柱为中空管状， 在中空流量调节阀 8 的小圆柱管壁径向开有一个以上的进出水孔 10，在中空流量调节阀 8后端的管壁 开有一道以上的密封槽 11装有密封圈 12， 在中空流量调节阀 8后端置有密封固 定块 16， 密封固定块 16的后端中心开有一个工艺调节螺丝孔 17， 中空流量调 节阀 8的前端锥形头部角度与微型射流器 5入流端的扩口部分角度相同， 在所 说的微型射流器 5的气孔 4里置有进气单向阀 13。

为了可以使用户轻松方便旋动调节流量调节定位螺杆 6， 在所说的水龙头主 体 1的后端空心内圆管壁 14内， 紧固镶嵌内置螺母 15， 其螺母 15的孔径小于 水龙头主体 1后端空心内圆管壁 14的孔径， 使流量调节定位螺杆 6前端由其旋 入的螺纹锁定轴向前后移动的距离与中空流量调节阀 8的后端相顶， 流量调节 定位螺杆 6后端可以为转动手柄。

附图说明

图 1是本发明所说的水龙头的结构示意图；

图 2是在水龙头主体的后端装有紧固镶嵌内置螺母 14的结构示意图； 图 3是在水龙头主体直接通过外接螺纹联接件 30与进水开关管座 31卧 式安装的示意图；

图 4是水龙头主体 1通过外接螺纹联接件 30与水管 32和进水开关管座 31立式安装的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详述本发明所说的这种水龙头的结构以及该水龙头的使用方 式。

图中：

1-水龙头主体， 2-出水通道， L-出水通道管壁长度，

rl-出水通道孔径， r2-出水通道出口端孔径，

3-进水通道， 4-气孔， 5-微型射流器， 6-流量调节定位螺杆， 7-可调导流罩 8-中空流量调节阀，

9-喷孔， 10-进出水孔， 11-密封槽，

12-密封圈， 13-进气单向阀， 14-空心内圆管壁，

15-内置螺母 16-密封固定块 17-工艺调节螺丝孔，

18-小径， 19-中径， 20-大径，

21-圆环垫圈 22-圆环内面， 23-圆环外面，

24-凹槽， 25-密封圈， 26-出水孔，

27-导流罩面， 28-出水孔角度， 29-射流孔，

30—外接螺纹联接件， 31-进水开关管座， 32—水管 如图 1所示， 本发明所说结构的这种水龙头， 由出水通道 2、 进水通道 3组 合成水龙头主体 1， 在出水通道 2、 进水通道 3之间装有带有气孔 4的微型射流 器 5， 在微型射流器 5后端的空心内圆管壁 14装有流量调节定位螺杆 6， 在微 型射流器 5前端的出水通道 2的出口端外管壁装有可调导流罩 7， 其特征在于在 所说的微型射流器 5和流量调节定位螺杆 6之间装有一个后部形状为 T形头部 形状为锥形的中空流量调节阀 8， 在中空流量调节阀 8的锥形头部轴线中心开有 一个喷孔 9 ， 在中空流量调节阀 8的锥形头部和 T形后部之间的小圆柱为中空 管状，在中空流量调节阀 8的小圆柱管壁径向 开有一个以上的进出水孔 10，在中 空流量调节阀 8后端的管壁开有一道以上的密封槽 11装有密封圈 12， 在中空流 量调节阀 8后端置有密封固定块 16， 密封固定块 16的后端中心开有一个工艺调 节螺丝孔 17， 中空流量调节阀 8的前端锥形头 部角度与微型射流器 5入流端的 扩口部分角度相同， 在所说的微型射流器 5的气孔 4里置有进气单向阀 13。

为了保证水龙头主体 1在使用过程中与可调导 流罩 7获得动密封调节， 把 水龙头主体 1出水通道 2的出口端管壁由外向里采用由小径 18、 经中径 19、 至 大径 20呈阶梯延伸状变径， 在中径 19管壁设一环型凹槽 24， 使用密封圈 25与 可调导流罩 7内径构成动密封， 小径 18与中径 19管壁的径差关联对应导流罩 面 27的圆环垫圈 21的圆环外面的出水孔通 道 23的面积， 随出水孔排列环数的 需要同歩变径扩大中径 19与大径 20的管壁对应扩大导流罩面 27的圆环垫圈 21 的圆环外面的出水孔通道 23的面积， 在大径 20管壁用螺纹与可调导流罩 7轴 向联接可以旋紧旋松， 该螺纹联接部份的大径 20管壁可以同歩变径大于出水通 道 2的管壁。

本发明所说结构的这种水龙头的出水通道 2， 用于接受并约束微型射流器 5 出流端锥形扩口高速喷射的气水液流， 以定向集束的加速获得更好的气水混合 有利水中曝气增氧效果。 出水通道 2出口端为 了配合可调导流罩 7联接围屏形 成局部制造可控曝气增氧气水幕墙缓冲空间， 其空间大小应与微型射流器 5的 射流孔 29的出水流量成正比关系匹配， 在出 水通道 2出口端数倍扩大出水通道 出口端孔径 r2及延伸扩大容积。 在实际使用中，其出水通道孔径 rl可以在 5— 8 毫米之间与微型射流器 5出流端的锥形扩口对接； 出水通道管壁长度 L在

10— 400毫米之间选择， 可以根据不同制作需求采用分体制作弯曲如鹅颈等适用 形态再对接联接， 可以径向转动出水口角度向上喷洒使用等和满足美观设计的 需求。

本发明所说结构的这种水龙头的可调导流罩 7类似桶形， 其导流罩面 27设 有多环均布排列的出水孔 26， 各孔径在 0. 8— 2毫米之间， 用圆环垫圈 21将其 分隔成圆环内面 22与圆环外面 23各自不同环数排列的不同出水孔数形成不同 的出流水阻。 由导流罩面 27的圆环垫圈 21对应水龙头主体 1出口端小径 18的 圆环型管壁， 通过可调导流罩 7旋紧压迫贴合密封， 使导流罩面 27形成相对高 的出流水阻只有圆环内面 22的出水孔出水 ， 可以使水流集流加速； 当旋松状态 时使导流罩面 27的圆环内面 22、 外面 23的出水孔互通， 同时分流出水形成相 对低的出流水阻使水流分流减速。 导流罩面 27外面约呈弧形， 其出水孔 26的 出水孔角度 28在 10度至 45度之间， 可以以较小的导流罩面 27获得所需较大 的喷淋水形面积。

通过流量调节定位螺杆 6无级调节增减流量达到导流罩面 27的出水孔 26 改变流速改变出水形态， 能动态处理好供水压力、 流量与出流水阻关联变化影 响流速、 水形的矛盾， 解决不能动态匹配直接影响出流水形的问题。 如图 2所示， 本发明所说结构的这种水龙头， 为解决进水通道 3的进水压 力使使用者旋动流量调节定位螺杆 6必须克 服反顶水压力造成的操作困难， 在 所说的水龙头主体 1的后端空心内圆管壁 14内， 紧固镶嵌内置螺母 15， 通过相 应减小流量调节定位螺杆 6的螺纹直径、 增 大转动手柄力偶矩可以减少径向转 动操作的磨损及使用者的旋动力量， 提高操作灵活性、 舒适性。 设工艺调节螺 丝孔 17有利装配、 维修。

如图 3所示， 本发明所说结构的这种水龙头， 可以以卧式联接满足面盆及 花洒淋浴卫浴使用。

把本发明所说的这种水龙头的进水通道 3使用外接螺纹联接件 30与进水开 关管座 31接通水源， 水流由进水通道 3 进入水龙头主体 1， 由于中空流量调节 阀 8的后端被流量调节定位螺杆 6轴向相顶锁定后移行程位置， 径向被密封圈 12密封分隔形成由中空流量调节阀 8的大、 小圆柱径差空间及中空流量调节阀 8 的前端锥形头部与微型射流器 5入流端的锥形扩口部分的角度相同， 构成与进 水通道 3具有可移动贴合的锥形环缝隙的动密 封空间， 与被密封圈 12密封分隔 的另侧在用水过程形成水流压力差， 在水流压力作用下自然迫使中空流量调节 阀 8沿轴向后移分离增大锥形环缝隙增大进水通道 3的空间， 使水流由锥形环 缝隙和中空流量调节阀 8的进出水孔 10、 喷孔 9分二路进水汇入微型射流器 5 的射流孔 29。 水流随锥形环缝隙的大、 小变更， 自动平衡二路水流相互交替复 合进入微型射流器 5的射流孔 29， 通过调节锥形环缝隙的大小喷射多种出流水 型 ： 如集束喷射、 发散喷射、 雾状喷射等， 中空流量调节阀 8的喷孔 9可以作 水枪的喷嘴直接打开可调导流罩 7使用。 当流量调节定位螺杆 6后移至最大行 程时， 锥形环缝隙的开启至最大， 因进水通道 3的水流压力平衡使中空流量调 节阀 8的进出水孔 10与锥形头部中心喷孔 9二端的水流通道自然断流， 得到由 自来水提供最大静态供水压力使水流进入微型射流器 5的射流孔 29; 当流量调 节定位螺杆 6在调节行程上、 下限的范围内， 得到限流调压无级调节供水输送 流量与输送水压成正比关系的用水特点。 当调节流量调节定位螺杆 6至最小行 程时， 锥形环缝隙被中空流量调节阀 8 的前端锥形头部完全贴合封闭， 使水流 只能经由进出水孔 10通过喷孔 9进水， 此时喷孔 9顺势成为微型射流器 5复合 的小射流孔得到由自来水提供的最大静态供水压力。 当锥形环缝隙未完全闭合 时， 由喷孔 9提供的高速集束射流动能对锥形环缝隙的进水也具有一定的引射 抽液功能， 有助提高微型射流器 5的射流出水 力度， 与可调导流罩 7的低出流 水阻匹配使用符合管嘴出流效应可提高约 30%的使用水量。 本发明所说结构的水 龙头射流孔 29的孔径为 4. 2毫米时， 在标准水压 0. IMPa, 技术上可以达到每分 钟 9升以上的供水量， 根据不同的使用标准可 以下调射流孔 29的孔径来调控水 龙头上限供水量达到每分钟 9升以下， 孔径在 2. 5毫米至 4. 5 毫米之间选取。 当喷孔 9的孔径为 1. 3毫米时， 定孔限定下限用水流量可以控制得到每分钟 1.5 升至 1.8升之间， 孔径在 0. 8毫米至 1. 8毫米之间选用。

当本发明所说结构的水龙头主体 1， 用水过程可以使用流量调节通过进气单 向阀 13与可调导流罩 7的出流组合 ， 转换出流水阻改变导流罩内水流的压力， 除取得低水阻出流的优质使用功能的特有效果外， 得到由低水阻出流转换到高 水阻满管流出流完全不同的用水功能效果， 同时具有流量调节阀输送较大供水 压力动能的特点， 通过从技术上匹配保证在高低水压与大小流量用水过程都能 使微型射流器 5获得必要的高速集束射流动 能提供射流孔 29增速降压产生负 压， 在气孔 4经进气单向阀 13抽入空气， 通过出水通道 2形成定向的高速气水 混合液流直接射向可调导流罩 7， 保证使空气与水得到强烈的溅射撞击快速膨胀 曝气迅速增加气水容积的压力， 形成以水阻水的气水幕墙效应达到缓冲减速增 压， 在高速气水混合液流冲击力和曝气压力综合形成大於出流阻力的势能推动 下， 由可调导流罩 7使用相对低的出流水 阻， 使气水液流顺势快速通过导流罩 面 27分流出水， 形成气夹水喷涌似 飞瀑雨点般的飘洒出流特点， 有效解决高速 水流需以低速均匀舒适出流的技术掌控难题。 并通过高速水流溅射的水中曝气 撞击过程产生激活效应释放负离子， 促进提高水体的液含：)氧能力， 促进气体与 液体之间的物质交换排出曝气挥发性物质如余氯。 当可调导流罩 7转换相对高 的出流水阻大流量用水时导致微型射流器 5射流的出流水阻压力高于大气压力 时， 进气单向阀 13会自动闭合阻止水流从进气孔通道 4反向冲出， 实现随机匹 配自动转换开、 闭， 具有流量调节阀输送较大供水压力动能的特点， 具有水枪 出流溅射压力的冲洗力度。 充分发挥出供水、 出水技术匹配实现集水龙头、 花 洒水枪使用功能为一体的整体功能优势互补的效果。

如图 4所示， 本发明所说结构的这种水龙头， 可以把进水开关管座 31与水 管 32立式联接使用。

采用了本发明所说的这种结构水龙头， 可以得到：

1、 能够满足水龙头应具备用水器具优质综合使用功能的要求， 合理利用自 来水供水压力动能这种有实用价值的自然能量， 通过内部技术控制射流曝气增 氧过程使水龙头在用水过程中得到高效 增氧活化内在技术性功能效果提升水 质， 解决水质缺氧、 水质老化、 水质退化活化的特殊问题， 有利恢复水的自然 性能， 实现水龙头用水具有功能化的进歩。

2、 提供用户可以方便灵敏的随意操控使用无级调节用水流量， 满足不同人 的用水习惯和针对不同用水目的， 方便用户从自身利益与感官感觉看得见水形 变化的比较鉴别用操控提高用水效率的方式， 从开始用水就将超出正常用水的 隐形水量浪费动态掌控锁定到合理的最低限度， 以减少对水的过度索取又达到 客观有效实现去污洗涤目的， 更符合自己经济实用的利益而自然选择最适当的 用水流量、 流速， 和合适的出水形式。

3、 做到在自来水供水压力为 0.1〜0.35MPa范围内， 用户都能自由调节弥补 供水压力的变化， 得到每分钟有 1. 5升至 9升之间的供用水量。 并且可以发挥 外接水源开关 (包括自动感应开关)一歩到位锁定最佳的节水形态用水， 减少调 节时间的浪费， 实现开关重开启使用的无需再调整。

Claims

1、 一种水龙头， 由出水通道 （2)、 进水通道 （3 ) 组合成水龙头主体 （1 )， 在出水通道 （2)、 进水通道 （3 ) 之间装有带有气孔 （4) 的微型射流器 （5 )， 在微型射流器 （5 ) 后端的空心内圆管壁 （14)装有流量调节定位螺杆 （6)， 在 微型射流器 （5 ) 前端的出水通道 （2) 的出口端外管壁装有可调导流罩 (7)， 其 特征在于在所说的微型射流器 （5 ) 和流量调节定位螺杆 （6) 之间装有一个后 部形状为 T形头部形状为锥形的中空流量调节阀 （8 )， 在中空流量调节阀 （ 8 ) 的锥形头部轴线中心开有一个喷孔 (9 )， 在中空流量调节阀 （8) 的锥形头部和

T形后部之间的小圆柱为中空管状， 在中空流量调节阀 （8) 的小圆柱管壁径向 开有一个以上的进出水孔 （10) ，在中空流量调节阀 （8) 后端的管壁开有一道 以上的密封槽 （11 ) 装有密封圈 （12) ， 在中空流量调节阀 （8) 后端置有密封 固定块 （16)， 密封固定块 （16) 的后端中心开有一个工艺调节螺丝孔 （ 17)， 中空流量调节阀 （8) 的前端锥形头部角度与微型射流器 （5) 入流端的扩口部 分角度相同， 在所说的微型射流器 （5 ) 的气孔 (4)里置有进气单向阀（13)。

2、 根据权利要求 1所说的水龙头， 其特 征在于在所说的水龙头主体（1 ) 后端的空心内圆管壁 （14) 内， 紧固镶嵌内置螺母 （15 ) ， 其螺母 （15 ) 孔径 小于水龙头主体 （1 ) 后端空心内圆管壁 （14) 的孔径， 流量调节定位螺杆 （6) 由其旋入。

3、 根据权利要求 1所说的水龙头， 其特征在于所说的中空流量调节阀 （8) 的喷孔 (9 )的孔径小于微型射流器 （5 ) 的射流孔（29) 的孔径， 喷孔 (9 )的孔 径为 0. 8至 1. 8毫米之间， 微型射流器 （5 ) 的射流孔 （29)的孔径为 2. 5至 4. 5 毫米之间。