专利名称：自动延时节水洗手阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种日常生活中节约用水的闸阀类产品，尤其是一种自动延时节水洗手阀。
(二)，背景技术目前，洗手或冲洗用闸阀的共同特点是，阀体的进水口与水源相连，水流经过阀门由出水口直接排出；阀门的启闭决定了出水口水流的有无。洗手阀有不延时放水和延时放水两大类。
不延时的，有陶瓷片密封的快开式水阀，还有最新在陶瓷片密封阀基础上发展起来的“自动关闭节水阀”(专利号ZL02283997.6)更具有手动(或脚动)开阀放水、手去(或脚离开)就靠一根弹簧带动阀门关闭。不延时洗手阀的缺点是洗完手后，为关闭闸阀又要接触阀上的手柄，心理上就有“又弄脏了”的感觉。自动关闭阀同样存在手一离开就无水，不能解决“又弄脏了”的问题。
人们理想中的洗手阀的主要特点是，当手离开闸阀手柄后，还应继续有一段时间的水流出，以便将手接触阀体时那点想象中的脏物洗净。针对这一要求，出现了多种延时关闭的自动洗手阀，有机械延时和电子自动两类。
目前这两类延时阀的主要问题是机械延时最怕如针尖大的延时小孔被水中杂物堵塞，有的虽在针孔外罩有滤网，但微粒和溶解于水中的钙镁离子仍会沉积于孔壁、并最终将其堵塞；在公共场所使用时，极易被胡乱扭坏。
电子自动阀的阀体有电机式、电磁阀式、脉冲阀式；前两者耗电大，脉冲式虽耗电很小、且电子电路虽已模块化，但也与前两者一样——阀芯的可动部份、流道中的开阀微孔较易发生故障，长年都需要24小时不间断耗电，停电或电池快耗尽、电池更换等、会造成麻烦，光电探头也易污损。
这两类阀的总体使用寿命不长，特别是在露天公共场所，由于使用环境恶劣，更易出现问题。它们的共同缺点是，内部均有可动部份，结构较复杂、零件较多、成本也高。
作为洗手阀，在保证将手洗干净的前提下，显然、用水量越节约就越好。而一般的洗手阀——不管是延时式还是非延时式，电子式还是机械式，都是处于硬开关状态，要么全开，要么全关。由于自来水压力较高，一旦开阀，对于每一滴水来说，高速冲出的水流在手上接触的时间就极短，大多数水甚至根本未接触到手上就掉到了地下，水的利用率极低，浪费很大。要提高水的利用率，就应增加每一滴水与手的接触时间，减少水的流速，这就需要大大降低水的压力，做到细水长流，而目前的洗手阀却没有这一功能。
本实用新型的目的，就是要以“自动延时节水洗手阀”来解决以上种种问题，它既能在闸阀关闭后，以很低的水压延时慢速放水，又能能在需要时、高速放水；要结构简单、坚固，成本低，不要电，故障率低。
目前市场上没有这种装置，查阅了近年的中国专利，也未见有与本实用新型相同的创新结
发明内容本实用新型目的是通过以下方法来实现的用一个带有进水口与出水口的密封盛水容器，容器内部有一根两端开口的变流管，变流管下口从盛水容器底部伸出，并固定在容器壁上，与容器壁呈水密封连接；变流管的上口置于盛水容器内的高水位处，变流管的管壁从下端开始，有一个或多个小孔，并令小孔的总通水面积小于容器的进水口面积；这样，当容器进水口接上闸阀后，如果开阀进水，也就是向容器内充水，大流量的水使容器很快充满，容器内的水、最初只能从变流管壁下端的小孔流出，当水位继续上升到容器顶部、但未超过变流管的上口时，如果关闭闸阀，则水仍将慢慢从小孔流出，这就可供洗手，容器就成了延时出水装置；由于闸阀已经关闭，且变流管的上口与大气相通，因此容器内的水压力极低，流速很慢，持续流出的时间也就较长，实测证明，对于一个不大的容器，持续流出的时间可做到数秒至数十秒，而一般人洗手通常不超过10秒钟，完全可以取代现有复杂的针尖小孔延时阀和电子自动阀，并且缓慢的水流延长了水与手的接触时间，提高了水的利用率；经初步试验证实，本装置洗手的用水量仅为传统方式的五分之一左右，也就是水的利用率提高了五倍左右。
当需要大量放水时，仅需将开启闸阀的时间加长，当容器内的水位上升到超过变流管的上口时，水就直接从上口流入，下口流出，由于变流管的主通径与闸阀水道的通径相近似，高速水流将保持原来的压力和流量，这就起到了快速放水的作用。
简而言之，若开阀的时间很短，就可利用慢慢流出的水、将双手洗涤干净、而不必再触摸阀体；若开阀时间稍长，水就会高速流出。
一般情况下，双手洗涤完毕，容器中水也淌尽，即可扬长而去；若未洗净，可再来一次。变流管的上部快速出水通道、不仅可以开在变流管的顶部轴向上，也可开在其径向管壁上。如果纯粹只需要洗手功能，不需要快速放水的功能，就可以取消容器内的变流管，或将变流管的内径制得很小。出水小孔也可不开在变流管壁面上，而直接开在容器下部的壁面上。不管是开一个孔或几个孔，其总的出水截面积、应远小于进水口面积，这才有延时的效果。
出水小孔的面积虽然很小，但却比针孔延时阀的针孔通径大许多，因此极难堵塞。假设延时针孔的直径为0.3MM，又假设本实用新型小孔仅2.5MM，则其前者的通径为1/4∏D2＝0.25×3.14×0.32＝0.071MM2后者的通径则为1/4∏D2＝0.25×3.14×2.52＝4.91MM2后者比前者大了69倍。也就是说，如果水质相同，假设前者被溶于水中的钙镁离子沉积物所堵塞的时间需要3年，后者则要69倍×3年＝207年、才会被钙镁离子沉积物所堵塞，远远大于阀体本身的使用寿命。
万一出水孔真的被堵，仅需从外部用别针、刷子等就可清除干净，毋需专业人员，更不用拆卸任何零件。以上这种阀的优点很多，但也有两个小问题，那就是1，在给容器开阀充水阶段，立即就有水从小孔流出，虽然只有短短几秒钟，但如果流出的是含清洁剂或消毒剂的水，就很可惜；2，而且，容器内的水由低速流出、过度到高速流出前，没有确切信号发出，不能及时关阀，也感到不便。
为了解决这两个问题，可以采用以下方法即，以虹吸管来取代小孔出水。具体结构如图2安装在容器内的虹吸管、形如一个倒置的“U”字，U形底部向上、接近容器内的最高水位处、如图2(11)；虹吸管的吸水口(10)向下、置于容器下部最低水位处；虹吸管的出水口(4)也向下、伸出容器底部、并固定在容器壁上，与容器壁呈水密封连接；这样，当开启阀门、向容器内充水时，水从虹吸管吸水口进入、并随容器内水位慢慢上升，只有当水位升到高于虹吸管顶部管道，水才从出水口流出——这就发出了提醒人们关闭阀门的信号，当阀关闭后，容器中的水、便由虹吸作用源源不断向外流出，直到水位低于虹吸管的吸水口为止，也就是把水放光为止，由于虹吸管的通径很小，也就有了延时放水的作用。虹吸管可以设置一根，也可以设置多根。虹吸管的出水口，可以是一孔、也可以是多孔。这种虹吸管结构不但发出了关阀信号，而且避免了开阀就出水的浪费，可制成很好的洗手阀；然而、它不能快速放水。
要使它也能快速放水，可将虹吸管与变流管结合，其结构如图3将虹吸管顶部(11)的位置、设在低于变流管顶部进水口(5)的位置；而虹吸管的出水口、既可穿过变流管的管壁，设置在变流管内的出水口下端，也可以不通过变流管、而直接穿出容器底部壁面、独立出水，也就是与变流管并行出水。这样，当容器内水位上升时，只要淹没虹吸管顶部，水立即就从虹吸管流出——这就发出了关阀信号，此时关闭阀门，就可以洗手了；若此时不关闭阀门，水位将继续上升，升到超过变流管顶部进水口(5)时，则从变流管快速流出。
这种结构就圆满实现了开阀充水时、不向外淌水，水充满后、以低速水向外流出；这就好像通知人们“水已充满、可以关阀洗手了！”不用再触摸阀柄，洗完手、水也没有了；如要快速放水，仅需延长开阀时间就可做到。这就既可代替电子自动洗手阀，又可在需要时、代替自动关闭水龙头。
延时容器、变流管以及虹吸管的材料，可由塑料、陶瓷、玻璃钢等非金属制成；也可由黄铜、不锈钢等金属制成；还可以由复合材料制成。
延时容器的外形可以是球状、圆柱状或其它形状；与闸阀可以呈横向或呈轴向连接。变流管和虹吸管可以是方管或圆管。
容器与阀体出水口的连接、可以成整体制造，也可用螺纹密封连接，套接、粘接或焊接；还可以在阀体和容器之间，设置一根向上、向下或向其它方向的延长管，以满足某种需要；以上种种连接结构，可以统称为连接构件。
图4是在阀(7)与容器(1)之间，设置了一根短的延长管(12)，它可以很方便地安装在陶瓷洗手盆上。特别适合于卫生间、餐厅洗手处等。
图5是在阀(7)与容器(1)之间，设置了一根长的延长管(13)，它的阀可以是脚踏式，能够很方便地安装在地面上。特别适合于医院、公厕洗手处等，主要目的是节水。
虽然任何一种快开阀、均可与这种变流延时容器配合使用，但从节水观点出发，显然自动关闭阀(专利号ZL02283997.6)更为理想——要用水、必然开阀，手离阀、自动关闭，洗完手、水就没有了。
采用本装置后，由于其创新的延时容器主体结构、仅由两三个固定不动的部件组成；既能延时放水，能在洗手时降低水压、细水长流、节约用水，又能在需要时改变流量、高速放水；没有可动部份、没有针尖小孔、没有电子装置、没有什么故障；它与带变压器或带电池的红外线自动洗手阀相比，其零件更少、重量更轻，价格更低，可靠性更高，彻底杜绝了长年24小时不间断耗电的烦恼。
用以上几种延时容器可以组合成多种类型的延时阀，例如①用它与普通任何一种水龙头结合，就可构成简单的“多用延时节水洗手阀”——它适用于用盆放水者较多，洗手者较少的场所。
②用它与自动关闭节水阀(专利号ZL02283997.6)结合，则可构成“多用延时节水自动关闭洗手阀”——它适用于洗手者多，用盆放水者少的场所。
③如果将变流管上部的大孔缩小或取消，或仅仅只用虹吸管放水，并与自动关闭阀结合，则构成了一种更为节水的纯粹的洗手阀.即“延时节水自动关闭洗手阀”——它适用于洗手者多，用盆放水者几乎没有的场所。
④以上三种类型均可改成脚踏式，则就有了六种类型的阀了。还可以组合出更多品种，也就是系列品种。由于本实用新型固有的、简单可靠的特点，即使长年在露天、野外工作，不管是酷热、严寒、沙漠、雨中均能胜任，免除了其它自动洗手阀故障率高，需要长年维护的烦恼。因此，这种新型的延时洗手阀就有可能像普通水龙头那样，广泛用于世界各地的餐饮、公厕、街道、广场、车站、码头、学校、家庭或车、船、飞机上的卫生间、洗手处；及旅游景点等等、条件好或是条件不好的地方。
图1是本实用新型带变流管的侧面剖视图图2是本实用新型带虹吸管的侧面剖视图图3是本实用新型虹吸管变流管组合的侧面剖视图图4是本实用新型阀体和容器由短管连接的侧视图图5是本实用新型阀体和容器由长管连接的侧视图在附图1中，盛水容器(1)内有一变流管(2)，在变流管下部、开有能使容器中的水慢慢流出的小孔(3)、和主出水口(4)，当容器中、水位超过变流管上部端口(5)时，就快速流出；容器进水口(6)与自动关闭阀(7)的出水口连成一体；开启手柄(8)的持续时间、可决定慢速或快速放水。
在附图2中，盛水容器(1)内、有一虹吸管(9)，它的吸水口(10)向下、设在容器下部；虹吸管的出水口(4)也向下、伸出容器底部并固定在容器壁上，与容器壁呈水密封连接；U型虹吸管底部(11)则向上、设在容器内的高水位处。
在附图3中，示出了盛水容器(1)内、虹吸管(9)与变流管(2)结合的结构。将虹吸管顶部(11)的位置、设在低于变流管顶部进水口(5)的位置；而虹吸管的出水口、则穿过变流管的管壁，设置在变流管内的出水口下端(4)。
在附图4中，阀(7)与容器(1)之间，设置了一根短的延长管(12)，特别适合坐落在陶瓷盆上。
在附图5中，阀(7)与容器(1)之间，设置了一根长的延长管(13)，它的阀可以是脚踏式自动关闭阀，可以很方便地安装在地面上。特别适合于医院、公厕洗手处等。
(五)具体实施方法参看附图1，用一只普通的或自动关闭的陶瓷片密封阀(7)，将它的出水口与一个球形盛水容器(1)的进水口(6)连成一体；容器内有一根两端开口的变流管(2)，变流管上口(5)置于容器内的上部，变流管下口(4)从容器下端壁面伸出，并密封固定在容器壁面上；变流管管壁开有一个或多个出水小孔(3)。如果打开阀门手柄(8)，水就流入容器，并从变流管管壁下部小孔(3)流出，如果水位升到变流管上口(5)前就关阀，则容器(1)内的水没有了压力、流速低、流量较小，不但起到了延时放水作用，且低速水的利用率成倍增加；如果开阀时间稍长，水将漫过变流管上口(5)、并从大流道快速流出；从而达到了既可低流速洗手，又可快速放水目的。延时和变流机构没有可动部件、零件很少，所以故障率和成本很低。
权利要求1，一种自动延时节水洗手阀，特别是能自动关闭的陶瓷片密封阀，手柄(8)、阀体(7)、出水口(6)顺序呈机械连接，其特征在于有一个延时盛水容器(1)，它的进水口通过连接构件与阀的出水口呈水路连接，容器的出水口可以是底部的小孔或者是变流管(2)、虹吸管(9)，也可以是小孔、变流管和虹吸管的组合。
2，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征为盛水容器可以是球形或园柱形。
3，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征为盛水容器进水口与阀体出水口的连接可以是整体成形的，也可以通过管道、螺栓、套接、粘接或焊接而成的。
4，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征是盛水容器(1)的进水口、与阀体(7)出水口的连接管道(12)，可以是长管、短管、直管或曲管。
5，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征在于与容器进水口连接的阀(7)，可以是陶瓷片密封的快开阀，或者是普通快开阀，也可以是自动关闭节水阀；或者是手动启闭、脚踏启闭阀。
6，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征为容器(1)底部小孔可以是一个，也可以是多个，但小孔总通水面积远小于进水口面积。
7，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征是变流管的管壁从下端开始，有一个或多个小孔；变流管主流道的进水口可以开在顶部轴线上，也可以开在顶部径向的管壁上。
8，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征在于虹吸管可以设置一根，也可以设置多根；虹吸管的出水口，可以是一孔、也可以是多孔。
9，根据权利要求1所述节水延时洗手阀，其特征为变流管(2)与虹吸管(9)可以组合设置在同一个盛水容器(1)内。
专利摘要本实用新型属于一种自动延时节水洗手阀。将一种阀、特别是自动关闭节水阀的出水口、与本实用新型盛水容器的进水口相连接，容器的出水口可以是小孔、变流管、虹吸管，或是它们的组合。如图3，如果打开阀门，水位升到虹吸管(9)顶部、水就从虹吸管流出，此时关阀、水将继续流出，因容器中的水压已大大降低、流速很低、流量较小，不但实现了延时放水，而且低速水洗手、水的利用率成倍提高，节水显著；如果开阀时间加长，水将漫过变流管(2)上口、快速流出。因此，既可在关阀后洗手、不再接触阀体，替换电子自动洗手阀；又可在需要时快速放水、代替普通或自动关闭节水龙头。延时、变流和降低水压的机构均无可动部件，零件少，因此成本和故障率很低。
文档编号F16K51/00GK2869517SQ20042007432
公开日2007年2月14日 申请日期2004年7月1日 优先权日2004年7月1日
发明者邓中霖 申请人:邓中霖