一种发条触发式周期性节水龙头及其节水方法与流程

本发明涉及机械
技术领域：
，尤其涉及一种发条触发式周期性节水龙头及其节水方法。
背景技术：
：根据《人群日常用水状况调查及节水意识分析》调查结果得到，采用流动清水洗漱方式的人群占到66.67％，表明已经出现流动清水洗漱占主导的现象，从而造成在手捧接水与洗漱间隔水流持续不断而产生水的不必要浪费，具有较大的节水潜力。目前，市面上常见的节水水龙头包括延时自闭水龙头、感应水龙头、机械式节水水龙头等。对于流动清水洗漱造成的水浪费，暂未有针对性节水产品。对于节水水龙头的推广，调查数据表明94.3％的居民家庭常用普通机械水龙头，仅有5.7％用户在家中购置了延时自闭水龙头和感应水龙头，表明延时自闭水龙头和感应水龙头在居民家庭的推广效果不佳，新式节水水龙头若在普通机械水龙头基础上，针对流动清水浪费设计新功能，可获得更好的推广和节水效果。技术实现要素：为了有效避免由于手捧接水与洗漱间水流持续不断造成的水浪费现象，本发明提供一种发条触发式节水水龙头，可控制普通机械水龙头周期出水，且不影响其正常持续出水。本发明提出了一种发条触发式周期性节水龙头，包括：旋钮、发条、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、水管、圆片；其中，所述第一齿轮固定在所述旋钮上；所述发条和所述旋钮连接；所述第二齿轮和所述第一齿轮啮合；所述第二齿轮底部具有滑动空间，所指滑动空间是第三齿轮与第二齿轮之间通过螺纹条相连，第二齿轮与螺纹条是一体的，第三齿轮会随着第二齿轮的转动，带动螺纹条转动，此时第三齿轮就随着螺纹条的转动而旋转，通过旋转与所述第三齿轮接触或分离；所述第四齿轮与所述第三齿轮啮合；所述圆片设置在所述水管内，与所述第四齿轮连接转动。本发明中，所述第三齿轮通过旋转可在所述螺纹条上滑动，通过旋转滑动与所述第二齿轮接触或分离。本发明中，所述水龙头的所有材质采用不锈钢、pvc或upvc材料。本发明中，所述水管为φ15～30mm，0.12～0.16mpa。本发明中，所述水龙头的尺寸为0.1*0.1*0.1m～0.8*0.8*0.8m。基于以上提出的水龙头，本发明还提出了一种发条触发式周期性节水龙头的节水方法，包括以下步骤：蓄力步骤：通过旋转旋钮使第一齿轮转动，从而带动第二齿轮，同时发条的力矩逐渐增大；第二齿轮因受力顺时针/逆时针转动过程中，由于其底部具有滑动空间，使得第二齿轮与第三齿轮分离；此时圆片失去外力，在水压下与水流保持平行，使水流最大；释力步骤：当发条力矩达到足够大时，停止旋转旋钮并释放；发条带动第一齿轮反向转动；与第一齿轮啮合的第二齿轮沿逆时针/顺时针方向转动，从而使第二齿轮与第三齿轮接触，进而带动第四齿轮转动；第四齿轮带动圆片旋转，从而使水流大小周期变化。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：根据杠杆力矩原理，当发条被上满，力矩最大，发条运行一段时间后，紧紧盘在发条轴上的发条会慢慢松开，通过齿轮带动圆片的旋转，圆片旋转以控制出水，从而达到水量呈周期性变化的目的。当发条完全回复后，在流动的水产生的压力下，圆片与水流保持平行，水龙头正常持续出水。本发明的创新之处是：在使用流动清水洗漱时，可以自主选择新增的周期出水功能，在满足用水要求的情况下，达到节水目的；不使用电能，能耗小，与普通机械水龙头的结合利于推广。本发明的有益效果是，在使用流动清水洗漱时，可以自主选择新增的周期出水功能，在满足用水要求的情况下，达到节水目的。不使用电能，能耗小，与普通机械水龙头的结合利于推广。本发明水龙头装置结构简单，材料价格低，有利于大范围推广。与传统机械水龙头相比，操作更简单，利用周期性出水功能更能达到节水目的。而且能耗低，更有利于环保。目前大部分用户家中所装设的都是传统机械水龙头，很难达到环保节水的目的。附图说明图1是本发明的工作示意图。图2是本发明的细节原理图。具体实施方式结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。图1-2中，1-旋钮；2-发条；3-齿轮1；4-齿轮2；5-齿轮3；6-齿轮4；7-水龙头管；8-圆片。根据调研，市售水龙头中传统机械水龙头用户占比90％以上，本发明装置与传统机械水龙头结合，可控制水龙头周期性出水，达到节水的目的。根据装置图，选择不锈钢材质发条，与传统用户机械水龙头结合制作实物模型，并与市售传统机械水龙头(主要是抬启式、扳手式和旋转式)、感应式和按压式进行节水测试对比。选择小区住户、学生宿舍为测试区域。实施案例1在居民区随机抽取5个小区住户进行试验，该小区住户水龙头为传统旋钮式水龙头，材质为不锈钢，管径为20mm，本发明发条触发式周期性出水节水水龙头使用不锈钢材质，管径为20mm，尺寸为0.1×0.1×0.1m，本发明节水步骤如下：蓄力步骤：在图1中，通过旋转旋钮1使第一齿轮3转动，发条2力矩逐渐增大，从而由此带动第二齿轮4，如图2装置a俯视图，第一齿轮3带动第二齿轮4旋转，第二齿轮4因受力顺时针/逆时针转动过程中，由于其底部具有滑动空间，使得第二齿轮4与第三齿轮5分离；此时圆片失去外力，在水压下与水流保持平行，使水流最大；释力步骤：当发条力矩达到足够大时，停止旋转旋钮并释放；发条带动第一齿轮3反向转动；与第一齿轮3啮合的第二齿轮4沿逆时针/顺时针方向转动，从而使第二齿轮4与第三齿轮5接触，进而带动第四齿轮6转动；第四齿轮6带动圆片8旋转，从而达到水龙头管7内部，圆片8右侧，水流大小周期变化的效果。根据传统旋钮式机械水龙头流动清水洗漱与本发明间歇性出水耗水量，接水后用量筒测量，同时记录时间，数据整理如下：实施案例2在另外不同的居民区随机抽取10个小区住户进行试验，该小区住户水龙头为传统抬启式水龙头，材质为不锈钢，管径为18mm，本发明发条触发式周期性出水节水水龙头使用不锈钢材质，管径为20mm，尺寸为0.1×0.1×0.1m，本发明节水步骤如下：蓄力步骤：在图1中，通过旋转旋钮1使第一齿轮3转动，发条2力矩逐渐增大，从而由此带动第二齿轮4，如图2装置a俯视图，第一齿轮3带动第二齿轮4旋转，第二齿轮4因受力顺时针/逆时针转动过程中，由于其底部具有滑动空间，使得第二齿轮4与第三齿轮5分离；此时圆片失去外力，在水压下与水流保持平行，使水流最大；释力步骤：当发条力矩达到足够大时，停止旋转旋钮并释放；发条带动第一齿轮3反向转动；与第一齿轮3啮合的第二齿轮4沿逆时针/顺时针方向转动，从而使第二齿轮4与第三齿轮5接触，进而带动第四齿轮6转动；第四齿轮6带动圆片8旋转，从而达到水龙头管7内部，圆片8右侧，水流大小周期变化的效果。根据传统抬启式水龙头流动清水洗漱与本发明间歇性出水耗水量，接水后用量筒测量，同时记录时间，数据整理如下：实施案例3在学生宿舍随机挑选10位同学进行试验，该学校宿舍水龙头为传扭转式水龙头，材质为不锈钢，管径为20mm，本发明发条触发式周期性出水节水水龙头使用不锈钢材质，管径为20mm，尺寸为0.1×0.1×0.1m，本发明节水步骤如下：蓄力步骤：在图1中，通过旋转旋钮1使第一齿轮3转动，发条2力矩逐渐增大，从而由此带动第二齿轮4，如图2装置a俯视图，第一齿轮3带动第二齿轮4旋转，第二齿轮4因受力顺时针/逆时针转动过程中，由于其底部具有滑动空间，使得第二齿轮4与第三齿轮5分离；此时圆片失去外力，在水压下与水流保持平行，使水流最大；释力步骤：当发条力矩达到足够大时，停止旋转旋钮并释放；发条带动第一齿轮3反向转动；与第一齿轮3啮合的第二齿轮4沿逆时针/顺时针方向转动，从而使第二齿轮4与第三齿轮5接触，进而带动第四齿轮6转动；第四齿轮6带动圆片8旋转，从而达到水龙头管7内部，圆片8右侧，水流大小周期变化的效果。根据传统扭转式机械水龙头流动清水洗漱与本发明间歇性出水耗水量，接水后用量筒测量，同时记录时间，数据整理如下：实施案例4在学生宿舍随机挑选5位同学进行试验，该学校宿舍水龙头为扳手式水龙头，材质为不锈钢，管径为20mm，本发明发条触发式周期性出水节水水龙头使用不锈钢材质，管径为20mm，尺寸为0.1×0.1×0.1m，本发明节水步骤如下：蓄力步骤：在图1中，通过旋转旋钮1使第一齿轮3转动，发条2力矩逐渐增大，从而由此带动第二齿轮4，如图2装置a俯视图，第一齿轮3带动第二齿轮4旋转，第二齿轮4因受力顺时针/逆时针转动过程中，由于其底部具有滑动空间，使得第二齿轮4与第三齿轮5分离；此时圆片失去外力，在水压下与水流保持平行，使水流最大；释力步骤：当发条力矩达到足够大时，停止旋转旋钮并释放；发条带动第一齿轮3反向转动；与第一齿轮3啮合的第二齿轮4沿逆时针/顺时针方向转动，从而使第二齿轮4与第三齿轮5接触，进而带动第四齿轮6转动；第四齿轮6带动圆片8旋转，从而达到水龙头管7内部，圆片8右侧，水流大小周期变化的效果。根据传统扳手式机械水龙头流动清水洗漱与本发明间歇性出水耗水量，接水后用量筒测量，同时记录时间，数据整理如下：且根据装置，本发明发条触发式水龙头，发条采用不锈钢金属制作，圆片也采用防锈金属片，齿轮也采用不锈钢金属，与传统旋钮式机械水龙头结合打造成新型间歇性出水水龙头。根据调研，本发明与市面上在售的普通金属机械水龙头的价格、成本的比较如下:水龙头类型成本(元)售价(元)发条触发式水龙头10-1215-25(预计)抬启式水龙头10-1215-20旋钮式水龙头7.2-1012-25扳手式水龙头5.5-610-20按压式水龙头20-3030-45红外感应水龙头30-4050-60根据以上案例分析，可见本发明在小区居民生活一次洗漱时间中，与传统旋钮式机械水龙头相比，可节约用水量0.5-1l左右，与传统抬启式机械水龙头相比，可节约用水量0.3-0.9l左右；在学校学生宿舍日常洗漱中，与传统旋钮式机械水龙头相比，可节约用水量大约为0.4-1l，与传统扳手式机械水龙头相比，可节约用水量0.4-0.7l之间。总体来说，与目前市面上在售的传统水龙头相比，每个人一次洗漱时间可节约用水量0.3-1l左右，如果大量投入生产推广使用，每人每年将节约用水量219-730l左右。根据统计，2016年中国城镇常住人口79298万人，按照这个人口数来计算，每年将节约17366.262-57887.54万吨水。对于当今这个水资源短缺，水污染严重的时代，除了要治理水污染、保护水资源安全，更要大力提倡节约用水的理念，本发明即是来源于水资源节约的理念，为环保贡献一份力量。而且与市面上在售水龙头相比，成本都比较低，更有利于推广和应用到广大居民实际生活中。虽然比传统旋钮式机械水龙头相比，成本和价格有所上涨，但是其所节约的水量不可忽视，更能提升人们的环保节约意识。且与感应式水龙头相比，由于价格和成本原因，感应式水龙头不适合大范围地在居民中推广使用，所以相比之下本发明的大众市场很开阔。本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。当前第1页12