一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑

葉佳祥

(廈門一豈科技有限公司，福建 廈門 361021)

1 背景技術

現有花灑中，特別是頂噴類的花灑，已經具備旋轉的功能，能夠為人們提供很好的視覺效果及淋浴體驗。但是由于旋轉的驅動力大多是依靠水流的噴射力進行驅動，有些地區的水壓很低，水流速也很低，因此會導致旋轉功能的失效。物體的轉動往往在最開始的時候比較難啟動，原因是物體具有質量慣性，靜摩擦等因素存在。而動起來的物體，在其運動方向稍微施加一點力就能夠很好地維持其繼續運行。

2 花灑切換裝置的工作原理

針對上述現有技術的不足，設計一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑，該種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑不受水壓的影響，在低壓情況下也能夠正常啟動并且旋轉。

一種低壓啟動裝置，其包括：

啟動腔室：一端設置進水口、一端設置出水口，所述進水口與水源連通。

活動部件：活動設置在所述啟動腔室內，水流從所述進水口一端進入推動所述活動部件運動，當活動部件經過一定行程到達所述出水口位置進行泄壓。

傳動部件：活動設置在所述啟動腔室外，與所述活動部件相聯動并驅動后端部件運動。

水壓驅動與水的直接噴射進行驅動有巨大的區別，水的直接噴射力依靠的是水流的噴射速度及噴射流量，當水壓很低的時候，水流的流速及流量都很低。因此，依靠水流沖擊力不夠，不能驅動機構工作，而水壓驅動方式就不同了，水壓驅動力來自管道壓力，管道壓力越高，受力面積越大，則壓力能轉化為驅動力越大。

傳動部件為單向傳動機構，當活動部件從起始位置到終點位置，單向傳動機構傳遞運動，當活動部件從終點位置復位到起始位置，單向傳動機構不傳遞運動。一般情況下物體被啟動開始轉動后，啟動裝置就已經完成了其職能，后期就不應該阻礙其運作，且由于活動部件依靠的是水壓驅動的原理，其運動行程有限，因此必須考慮其到達行程終點后與后端運動的斷開，且其復位是為了下一次啟動。

單向傳動機構包括一對相互嚙合的鋸齒形主動輪和從動輪，主動輪正向轉動、從動輪跟轉，主動輪反轉動，從動輪不轉，主動輪與活動部件傳動連接，從動輪與后端部件連接。從動輪和主動輪構成棘輪棘爪機構，只能單向傳動，結構簡單可靠。

扭簧主要使活動部件恢復到起始位置，增加了扭簧更有利于活動部件的復位，增強可靠性。啟動腔室為圓柱形，圓柱形徑向方向設置隔擋片；活動部件包括圓柱軸、隔離葉片，隔離葉片徑向設置在圓柱軸上，圓柱軸與啟動腔室同軸轉動設置。上述結構簡單可靠，類似于阻尼器中的內腔，傳動最為直接，且壽命可靠。傳動部件固定設置在本體內并且與驅動機構聯動；所述面蓋組件，轉動密封設置在本體下方，受驅動機構驅動而轉動。低壓啟動裝置使面蓋組件在最初啟動的時候可靠地旋轉起來，然后由驅動機構持續驅動，保證了整個機構的可靠運行，旋轉效果好。

驅動機構包括：斜水體、葉輪、傳動軸、減速機構；斜水體上設置斜水孔；葉輪轉動設置在斜水體下方，受斜水孔中噴射出的水力驅動轉動；傳動軸，固定設置在葉輪上并將動力傳送至減速機構內驅動減速機構運行。驅動機構結構簡單，運行可靠，空間好布置，有利于花灑外觀的輕便化設計。

3 具體實施方式及工作過程

為了更好說明本裝置在花灑上的應用，此處附加圖便于進一步理解。

圖1為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑立體圖；圖2為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑立體爆炸圖；圖3、4為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑立體爆炸剖視圖；圖5為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑立體剖視圖；圖6為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑啟動腔工作原理圖；圖7為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑啟動狀態原理圖；圖8為一種低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑工作狀態原理圖。

以下結合附圖對本結構進行進一步詳細說明，使所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白。

如圖1至圖8所示，其特征在于包括：

本體100，設置啟動腔室130、傳動腔室140、驅動腔室150，啟動腔室130設置進水口131、出水口410、隔擋片132，進水口131與水源連通，出水口410與傳動腔室140連通，傳動腔室140底面上設置螺旋臺面F710，傳動腔室140與驅動腔室150之間設置斜水孔720，驅動腔室150連通面蓋組件200。

活動部件300，活動部件300包括圓柱軸330、隔離葉片310，隔離葉片310徑向設置在圓柱軸330上，圓柱軸330與啟動腔室130同軸轉動設置，隔離葉片310和隔擋片132將啟動腔室130隔離成前腔室133、后腔室134，進水口131和前腔室133連通，后腔室134和出水口410連通，水流從進水口131進入推動隔離葉片310運動，當隔離葉片310從起始位置經過一定行程到達終點位置即出水口410位置進行泄壓。

傳動部件，傳動部件為單向傳動機構，包括主動輪500和從動輪600，主動輪500設置于傳動腔室140，與活動部件300同軸固定設置，并且可相對活動部件300軸向滑動，主動輪500下端設置棘齒A520，環面設置與螺旋臺面F710相配合的螺旋臺面E530；從動輪600設置于傳動腔室140，同軸轉動設置在主動輪500下方，從動輪600設置與棘齒A520相嚙合的棘齒B610；主動輪500正向轉動時從動輪600跟轉，主動輪500反轉動時從動輪600不轉；驅動機構固定設置在本體100上，與傳動部件聯動，驅動機構包括：斜水體700、葉輪800、傳動軸1000、減速機構900；斜水體700上設置斜水孔720；葉輪800轉動設置在斜水體700下方，受斜水孔720中噴射出的水力驅動轉動；傳動軸1000固定設置在葉輪800上并將動力傳送至減速機構900內驅動減速機構900運行。

面蓋組件200，轉動密封設置在本體100下方，受驅動機構驅動而轉動。本體100下方設置由內到外的第一回轉體110、第二回轉體120；第一回轉體110內順序的由上至下設置隔離件400、斜水體700將第一回轉體110隔離成啟動腔室130、傳動腔室140、驅動腔室150，出水口410設置在隔離件400下方，螺旋臺面F710、斜水孔720設置在斜水體700上；第二回轉體120與面蓋組件200轉動密封設置。

彈簧1200預緊設置在活動部件300和主動輪500之間，預緊力方向為主動輪500與從動輪600相互嚙合的方向。

扭簧1100預緊設置在斜水體700和主動輪500之間，預緊力方向為活動部件300的起始位置方向。

本體100設置轉軸160，轉軸160位于啟動腔室130內并且與第一回轉體110同軸設置，活動部件300設置與轉軸160轉動配合的軸孔320，軸孔320上設置上下貫穿的直槽321，主動輪500設置與軸孔320配合的軸柱510，軸柱510上設置與所述直槽321配合的直筋511。

面蓋組件200包括上蓋210、下蓋220，上蓋210和下蓋220環向密封固定，中間構成出水腔，并且上蓋210上方設置環形開口211，環形開口211與第二回轉體120通過密封圈轉動密封。

如圖7所示，當水流從進水口131進入時，推動活動部件300上的隔離葉片310轉動，主動輪500跟隨轉動，且由于螺旋臺面E530和螺旋臺面F710的相互作用，主動輪500慢慢往上運動，從動輪600此時處于嚙合狀態跟隨轉動，固定在從動輪600上的傳動軸1000也跟隨轉動，從而最終推動面蓋組件200開始轉動。

如圖8所示，當隔離葉片310繼續旋轉直到主動輪500和從動輪600相互脫離嚙合時，從動輪600不再受主動輪500制約，固定在從動輪600上的傳動軸1000可在葉輪800的轉動下自由持續轉動，即面蓋組件200可自由持續轉動。

4 產品功能驗證

4.1 產品測試標準：

產品在水溫0℃

4.2 功能測試：

4.2.1 測試操作說明：

(1)將試水機出水溫度分別設定為：5℃～75℃，壓力為：0.05 MPa、0.1MPa、0.2MPa、0.3MPa、0.4MPa、0.5MPa進行測試；

(2)把裝好產品放入試水機夾頭上，啟動按扭；

(3)開關控制進出水，不同水壓下測試面蓋組件是否轉動并保持30s關閉，每間隔2min一次循環，每種水壓下測500次，確認面蓋組件是否正常轉動且無漏水；

(4)記錄不同測試條件下功能數據，Y表示功能正常，N表示功能不正常；

(5)將試水OK后的產品放入吹水機上進行吹水，將產品內部的殘留水吹凈。

4.2.2 測試數據：

溫度壓力0.05MPa0.1MPa0.2MPa0.3MPa0.4MPa0.5MPa5℃YYYYYY25℃YYYYYY45℃YYYYYY75℃YYYYYY

5 結語

從測試結果分析，本低壓啟動裝置及使用該裝置的花灑可以在常溫、高溫及不同水壓情況下保證正常轉動，測試過程無漏水現象，可以滿足日常生活中淋浴需求，結合目前市場上水花種類較少的狀況，通過這種低壓啟動裝置實現花灑轉動，增強大面積螺旋水花效果，提高體驗感，適合推廣使用。