專利名稱：具有自鎖功能的擋位式龍頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬流體控制閥結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，人類的發(fā)展與生存嚴(yán)重受到水資源的困擾，無(wú)論是城市的發(fā)展，工業(yè)的發(fā)展，水資源都起到至關(guān)重要的因素。但是水的浪費(fèi)卻是十分的驚人，特別是在生活用水中，水的浪費(fèi)更是高得令人不可思議，浪費(fèi)的水量遠(yuǎn)比實(shí)際生活使用高許多，其主要原因是原來(lái)在水龍頭設(shè)計(jì)上的傳統(tǒng)概念存在一定的問(wèn)題，目前使用的龍頭均為漸開(kāi)式的龍頭，在數(shù)學(xué)上表示即Q＝K(t)φV，Q-流量，K(t)-開(kāi)度，φ-管徑，V-速度，其中φ，V可以認(rèn)為是不變的，而K(t)＝Ct，C開(kāi)度是速率，t是時(shí)間，由于現(xiàn)有老式龍頭是螺紋或者是球頭旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)開(kāi)度，因此，流量大小可以任意調(diào)整和定位，開(kāi)啟過(guò)程是一個(gè)線性比例函數(shù)(即液體輸出量是一個(gè)線性比例函數(shù))。即通過(guò)旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)整開(kāi)度和定位。龍頭的K值可以固定在任一開(kāi)度內(nèi)，而水表的轉(zhuǎn)動(dòng)是具有一定的盲區(qū)，在一定的小流量情況下水表是難以反映而不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)的。據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，僅北京每年跑冒滴漏所損失的水量就相當(dāng)于13個(gè)北海水容量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是為了克服現(xiàn)有漸開(kāi)式水龍頭存在的上述不足之處而提供一種根據(jù)需要將水龍頭出水分為不同的擋位控制流量，采用推力彈簧和錐形封閉，形成自鎖，充分防止小流量水流失的具有自鎖功能的擋位式龍頭。
本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的具有自鎖功能的擋位式龍頭，通過(guò)由閥芯在閥體閥腔內(nèi)位移時(shí)兩個(gè)以上的位置被固定，形成幾個(gè)不同的過(guò)水孔截面，使水龍頭的出水量在每一個(gè)被固定的位置不同。
本發(fā)明在閥體閥腔內(nèi)設(shè)有上小下大的錐形空腔，閥芯為一帶“T”形水道的錐形體置于閥體的錐形空腔內(nèi)；閥芯上端通過(guò)連接桿與手柄連接；下端設(shè)有一推力彈簧與閥芯底部壓縮接觸；進(jìn)水口與閥芯底部的水孔連通；在閥芯與手柄的連接桿上，設(shè)置有兩個(gè)以上的檔的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿上的定擋軸和分層與分角度設(shè)置在閥體閥腔內(nèi)壁開(kāi)設(shè)的擋位孔；本發(fā)明結(jié)構(gòu)還可為在閥體閥腔內(nèi)設(shè)有圓柱形空腔，在該空腔上部設(shè)有一臺(tái)階，閥芯為一活塞狀圓盤(pán)置于閥體的柱形空腔內(nèi)下部；閥芯上端通過(guò)連接桿與手柄連接；設(shè)有一推力彈簧與閥芯的活塞狀圓盤(pán)底部壓縮接觸；進(jìn)水口與活塞狀圓盤(pán)上部的空腔連通；在閥芯與手柄的連接桿上，設(shè)置有兩個(gè)以上檔的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿上的定擋軸和分層分旋轉(zhuǎn)角設(shè)置在閥腔內(nèi)的擋位孔；通過(guò)由閥芯在閥體閥腔內(nèi)位移時(shí)被固定的位置為2～8個(gè)。
由于本發(fā)明龍頭擋位由龍頭的定擋軸控制，開(kāi)啟水時(shí)將手柄下壓到要求的擋位旋轉(zhuǎn)掛到擋位塊即可，在空擋位(沒(méi)有掛擋)時(shí)龍頭受推力彈簧及水壓力(P0≥P1)作用會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，龍頭在空擋位時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，這是由于它受水壓力、彈簧力的作用處于關(guān)閉狀態(tài)，這樣的設(shè)計(jì)只要在空擋位水龍頭都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。當(dāng)需要開(kāi)水時(shí)，下壓手柄并旋轉(zhuǎn)掛到需要的擋位即可以打開(kāi)水龍頭，關(guān)水時(shí)旋轉(zhuǎn)空擋位即可。
本發(fā)明在數(shù)學(xué)上是根據(jù)階躍函數(shù)形式方法為依據(jù)，根據(jù)需要將水龍頭分為不同的擋位控制流量，空擋時(shí)自動(dòng)關(guān)閉，即通過(guò)控制擋位得到不同的階躍函數(shù)形式流量，防止小流量水流失。
由于龍頭流體的輸出量是一個(gè)階躍函數(shù)(瞬間達(dá)到一定量)，即K’＝1(1/n)，當(dāng)n＝1時(shí)，K’＝1，n＝2時(shí)，K’＝0.5，……，而定位則由擋位確定。Q＝K’φV。根據(jù)需要確定最小擋位，克服水表的轉(zhuǎn)動(dòng)存在的對(duì)小流量的盲區(qū)，可以自動(dòng)關(guān)閉。所以本發(fā)明主要解決兩個(gè)存在的問(wèn)題一是防止有意或者無(wú)意水資源的浪費(fèi)，二是克服水表的轉(zhuǎn)動(dòng)存在的盲區(qū)；本發(fā)明尤其是對(duì)于需要在不同擋位控制流量的技術(shù)，具有特別的意義。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖2為圖1俯視階梯剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例閥體閥腔內(nèi)壁展開(kāi)示意圖；圖4為本發(fā)明結(jié)構(gòu)實(shí)施例二示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一本發(fā)明由閥體1、閥芯2、手柄3、進(jìn)水口4、出水口5組成，通過(guò)由閥芯2在閥體1閥腔內(nèi)位移時(shí)幾個(gè)位置被固定，形成幾個(gè)不同的過(guò)水孔截面16，使水龍頭的出水量在每一個(gè)被固定的位置不同；在閥體1閥腔內(nèi)設(shè)有上小下大的錐形空腔6，閥芯2為一帶“T”形水道7的錐形體置于閥體的錐形空腔6內(nèi)；閥芯2上端通過(guò)連接桿9與手柄3連接；下端設(shè)有一推力彈簧8與閥芯2底部壓縮接觸；進(jìn)水口4與閥芯2底部的水孔連通；在閥芯2與手柄3的連接桿9上，設(shè)置有2-8檔的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)10，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿9上的定擋軸12和分層與分角度設(shè)置在閥體1閥腔內(nèi)壁的擋位孔11；進(jìn)水口4與旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)10的水道14連通；在各層擋位孔11上所形成的環(huán)狀過(guò)水孔截面13大小不同。龍頭在空擋位時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)由于受到水的壓力和推力彈簧8的彈簧力作用，使錐形體的閥芯2沿閥體1的錐形空腔6向上靠緊，沒(méi)有空隙，形成自鎖，使龍頭處于關(guān)閉狀態(tài)，見(jiàn)附圖1；當(dāng)需要開(kāi)水時(shí)，下壓手柄3，并旋轉(zhuǎn)讓連接桿9帶動(dòng)掛擋機(jī)構(gòu)10旋轉(zhuǎn)，此時(shí)錐形體的閥芯2沿閥體1的錐形空腔6向下移動(dòng)，產(chǎn)生環(huán)狀空隙即過(guò)水孔截面13，掛到需要的擋位后即松開(kāi)手柄，水通過(guò)進(jìn)水口4由閥芯2底部的水孔進(jìn)入閥腔并經(jīng)環(huán)狀空隙沿出水口5出水，出水流量由環(huán)狀過(guò)水孔截面13決定，由掛擋機(jī)構(gòu)10分擋控制，下壓距離越大，過(guò)水孔截面13就越大，當(dāng)定擋軸12沿著在閥腔內(nèi)壁開(kāi)設(shè)的滑槽15下滑時(shí)，至一定的深度后，旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度與扇形的擋位孔11掛擋，形成設(shè)定的出水流量，定擋軸12鎖定角度，使出水流量固定不變；如果要改變出水流量，重新下壓手柄并與另一擋位孔掛擋，使出水流量在另一擋的設(shè)定值固定，見(jiàn)附圖2。關(guān)水時(shí)旋轉(zhuǎn)至空擋位即可。閥腔內(nèi)壁的展開(kāi)示意圖見(jiàn)附圖3。掛擋機(jī)構(gòu)10的擋位亦可根據(jù)需要增加。為加強(qiáng)密封，在閥體1的錐形空腔6和閥芯2的錐形體上還可設(shè)置密封圈。
實(shí)施例二在閥體1閥腔內(nèi)設(shè)有圓柱形空腔6，在該空腔6上部設(shè)有一臺(tái)階15，閥芯2為一活塞狀圓盤(pán)7置于閥體的柱形空腔6內(nèi)；閥芯2上端通過(guò)連接桿9與手柄3連接；設(shè)有一推力彈簧8與閥芯2的活塞狀圓盤(pán)7底部壓縮接觸；進(jìn)水口4與活塞狀圓盤(pán)7上部的空腔連通；在閥芯2與手柄3的連接桿9上，設(shè)置有兩個(gè)以上檔位的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)10，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿9上的定擋軸12和分層分旋轉(zhuǎn)角設(shè)置在閥腔內(nèi)的擋位孔11。龍頭在空擋位時(shí)處于關(guān)閉狀態(tài)，這時(shí)由于受到水的壓力和推力彈簧8的彈簧力作用，使閥芯2的活塞狀圓盤(pán)7沿閥體1的圓柱形空腔6有一向上推力，但由于受到閥腔內(nèi)壁臺(tái)階15的止動(dòng)，活塞狀圓盤(pán)7封閉閥體1的圓柱形空腔6，使進(jìn)水口4的流體不能進(jìn)入活塞狀圓盤(pán)7上部的閥腔，見(jiàn)附圖4；當(dāng)需要開(kāi)水時(shí)，下壓手柄3，并旋轉(zhuǎn)讓連接桿9帶動(dòng)掛擋機(jī)構(gòu)10旋轉(zhuǎn)，此時(shí)活塞狀圓盤(pán)7沿閥體1的圓柱形空腔6向下移動(dòng)，與進(jìn)水口4產(chǎn)生圓缺形空隙即過(guò)水孔截面13，掛到需要的擋位后即松開(kāi)手柄，水通過(guò)進(jìn)水口4由通過(guò)圓缺形空隙的過(guò)水孔截面13由活塞狀圓盤(pán)7上部進(jìn)入閥腔并經(jīng)出水口5出水，出水流量由圓缺形空隙的過(guò)水孔截面13決定，由掛擋機(jī)構(gòu)10分擋控制，下壓距離越大，過(guò)水孔截面13就越大，當(dāng)定擋軸12旋轉(zhuǎn)至某一個(gè)角度與擋位孔11掛擋，形成設(shè)定的出水流量，定擋軸12鎖定角度，使出水流量固定不變；如果要改變出水流量，重新下壓手柄并調(diào)形擋孔塊角度，使出水流量在另一擋的設(shè)定值固定，見(jiàn)附圖2。關(guān)水時(shí)旋轉(zhuǎn)至空擋位即可。
權(quán)利要求
1.具有自鎖功能的擋位式龍頭，由閥體(1)、閥芯(2)、手柄(3)、進(jìn)水口(4)、出水口(5)組成，其特征是，通過(guò)由閥芯(2)在閥體(1)閥腔內(nèi)位移時(shí)兩個(gè)以上的位置被固定，形成幾個(gè)不同的過(guò)水孔截面(13)，使水龍頭的出水量在每一個(gè)被固定的位置不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自鎖功能的擋位式龍頭，其特征是，在閥體(1)閥腔內(nèi)設(shè)有上小下大的錐形空腔(6)，閥芯(2)為一帶“T”形水道(7)的錐形體置于閥體的錐形空腔(6)內(nèi)；閥芯(2)上端通過(guò)連接桿(9)與手柄(3)連接；下端設(shè)有一推力彈簧(8)與閥芯(2)底部壓縮接觸；進(jìn)水口(4)與閥芯(2)底部的水孔(14)連通；在閥芯(2)與手柄(3)的連接桿(9)上，設(shè)置有兩個(gè)以上檔的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)(10)，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿(9)上的定擋軸(12)和分層與分角度設(shè)置在閥腔內(nèi)壁的擋位孔(11)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自鎖功能的擋位式龍頭，其特征是，閥體(1)閥腔內(nèi)設(shè)有圓柱形空腔(6)，在該空腔(6)上部設(shè)有一臺(tái)階(15)，閥芯(2)為一活塞狀圓盤(pán)(7)置于閥體的柱形空腔(6)內(nèi)下部；閥芯(2)上端通過(guò)連接桿(9)與手柄(3)連接；設(shè)有一推力彈簧(8)與閥芯(2)的活塞狀圓盤(pán)(7)底部壓縮接觸；進(jìn)水口(4)與活塞狀圓盤(pán)(7)上部的空腔連通；在閥芯(2)與手柄(3)的連接桿(9)上，設(shè)置有兩個(gè)以上檔的旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)(10)，該旋轉(zhuǎn)掛擋機(jī)構(gòu)包括有固定在連接桿(9)上的定擋軸(12)和分層分旋轉(zhuǎn)角設(shè)置在閥腔內(nèi)的擋位孔(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自鎖功能的擋位式龍頭，其特征是，通過(guò)由閥芯(2)在閥體(1)閥腔內(nèi)位移時(shí)被固定的位置為2～8個(gè)。
全文摘要
具有自鎖功能的擋位式龍頭，本發(fā)明通過(guò)由閥芯(2)在閥體(1)閥腔內(nèi)位移時(shí)幾個(gè)位置被固定，形成幾個(gè)不同的過(guò)水孔截面(13)，使水龍頭的出水量在每一個(gè)被固定的位置不同，本發(fā)明根據(jù)需要將龍頭分為不同的擋位控制流量，采用推力彈簧和錐形封閉，形成自鎖，具有防止有意或者無(wú)意龍頭滴水產(chǎn)生的浪費(fèi)并克服水表轉(zhuǎn)動(dòng)存在盲區(qū)的顯著優(yōu)點(diǎn)，尤其是對(duì)于需要在不同擋位控制流量的技術(shù)，具有特別的意義。
文檔編號(hào)F16K31/44GK1916452SQ20061001104
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月29日
發(fā)明者王振宇, 王虹霽 申請(qǐng)人:王振宇