一种可自动调节出水面积的花洒及淋浴装置的制作方法

1.本发明涉及生活用品领域，具体涉及一种可自动调节出水面积的花洒及淋浴装置。


背景技术：

2.在日常生活中，水资源是人们必不可少的重要资源，由于水资源浪费现象随处可见，所以如何节约水资源是近几十年来一直共同关注的热点问题。而在家庭用水过程中，由于淋浴造成的水资源浪费问题非常严重，因此解决个人淋浴用水问题是节约家庭生活用水的重中之重。
3.据调查研究显示，现有的家庭常用的花洒和淋浴装置存在以下问题：
4.1)以花洒为例，一般现有的花洒产品的出水面积不可调，尽管出现部分节水花洒能够提供几个挡位的出水面积，但是需要用户手动去调节，给用户带来了不便，而且这种花洒的出水面积不能连续调节。
5.2)应用现有的花洒产品的淋浴装置，不能够解决自动控制出水面积的问题，不能自适应地适配人的身高和体型，导致节水效果受限或淋浴过程不够舒适。
6.3)在现有的淋浴装置中，由于自然冷却，水管与花洒之间一般残留0.5l到1l的冷水，用户在淋浴前需要将这些冷水直接排入下水道，等待合适水温后再淋浴，导致干净的水资源被浪费。
7.4)此外，在现有的淋浴系统中，为了避免冰冷的水花四溅，用户淋浴时需要将花洒取下排放冷水，这给用户带来了极大的不便。


技术实现要素：

8.本发明为克服以上不足，提供了一种可自动调节出水面积的花洒及淋浴装置。
9.一种可自动调节出水面积的花洒，包括驱动装置、超声波探头、花洒头和出水面积调节器，其中花洒头包括可转动连接件、后面板、胶皮、主壳体；
10.可转动连接件、后面板、主壳体依次由上至下垂向共轴地布置；后面板与可转动连接件的外旋部分固定连接，后面板与主壳体通过螺纹密封连接围成一个出水内腔，出水内腔与可转动连接件的内通径连通，且该出水内腔中设置有带导水孔的胶皮，胶皮的导水孔与主壳体的喷水孔对应相通；
11.出水面积调节器设置在花洒头正下方，并且与主壳体固定连接，出水面积调节器具有光圈式的机械结构，可以连续调节面积大小实现花洒出水面积的调节；
12.作为优选，出水面积调节器包括底座环、16个转动瓣片、转动环、密封环；底座环、转动环、密封环依次由上至下垂向共轴地布置；转动环和底座环之间转动连接；底座环的上表面开设有16个均匀分布的贯穿式的卡槽；底座环的前表面开设有转动把手通槽；转动环的上表面开设有16个均匀分布的贯穿式的导向斜槽；转动把手的下端与转动环固接，前端穿过转动把手通槽，且转动把手外端表面上设有螺纹；转动瓣片依次交叠地设置于转动环
与底座环之间；转动瓣片的上端一部分活动地嵌设于底座环的卡槽内；转动瓣片的下端一部分活动地嵌设于转动环的导向斜槽内；
13.作为优选，主壳体和底座环采取焊接方式固定；
14.作为优选，在出水面积调节器表面涂憎水涂层；
15.作为优选，转动瓣片为弯条状；转动瓣片一侧的上端面上垂向向上固设有上圆柱销，而另一侧的下端面上垂向向下固设有下圆柱销；转动瓣片通过上圆柱销活动地嵌设于底座环的卡槽内；转动瓣片通过下圆柱销活动地嵌设于转动环的导向斜槽内；
16.驱动装置设置在花洒头的上方，其中，驱动装置包括动力源、传动部件；动力源输出的动力通过传动部件传至具有光圈式机械结构的出水面积调节器，控制调节花洒的出水面积；
17.作为优选，动力源为舵机，传动部件包括第一舵臂、第二舵臂、第三舵臂；舵机与后面板固定连接，舵机输出轴固定安装在第一舵臂螺纹孔内；第一舵臂和第二舵臂通过铰接相连，第二舵臂和第三舵臂铰接相连；转动把手与第三舵臂通孔通过紧固螺母固定连接；
18.作为优选，舵机通过传动部件控制转动把手旋转的角度为0至60度；
19.超声波探头设置在花洒头的外缘，且与主壳体固定连接；超声波探头的工作面方向与主壳体的喷水孔的出水方向一致，且都正对着地面；
20.一种可节水控温的淋浴装置，包括可自动调节出水面积的花洒、淋浴主控管道、温度传感器、收集水箱、文丘里管、冲水器和lcd显示器；其中，淋浴主控管道包括第一进水管，第二进水管、第一出水管、第二出水管、第三出水管、三通阀门、混合阀门；
21.可自动调节出水面积的花洒设置在淋浴主控管道的第三出水管出水口的下方，且花洒头的可转动连接件与远离三通阀门的第三出水管一端通过螺纹连接；
22.作为优选，混水阀门的左右两端分别固定连接有第一进水管和第二进水管，顶端与第一出水管通过螺纹连接；第一出水管的顶端与三通阀门的底端通过螺纹连接；三通阀门的右端与第二出水管通过螺纹连接，顶端与第三出水管通过螺纹连接；
23.作为优选，混水阀门采用手背式开关。
24.lcd显示器固定设置在与使用者正对的墙壁上；
25.温度传感器设置在淋浴主控管道的外侧壁，且与第二出水管固定连接；温度传感器可以检测淋浴主控管道的淋浴温度，与淋浴主控管道配合实现淋浴装置的温度可控；
26.收集水箱设置在第二出水管的下方，文丘里管的下端吸水口带有单向阀，收集水箱的右端通过水管与文丘里管的下端吸水口连接；文丘里管的左端入水口与自来水管相连，文丘里管的右端出水口通过水管与冲水器相连。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.1)本发明的制造成本低，安装简便，而且方便拆卸，有利于装置的清洗，适用于多个场域，具有很强的推广性和实用性。
29.2)本发明通过合理的结构设计，整个装置出水更加轻柔且淋浴时出水覆盖面积与用户身形匹配，可以有效地提高淋浴舒适度。
30.3)本发明通过温度检测模块检测水温，超声波探头用以测量用户身高，将身高数据传至舵机，舵机控制传动部件旋转控制虹膜光圈的开合，控制出水，有效地减少了淋浴时造成的水资源浪费。
31.4)未达到淋浴温度的水以及淋浴后残留在水管的水可以通过第二出水管进入收集水箱，再通过文丘里管被吸入卫生间冲水器，提高水资源的利用率。
附图说明
32.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施措施及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
33.图1为本发明所述可自动调节出水面积的花洒的结构示意图。
34.图2为本发明所述可自动调节出水面积的花洒的主视图。
35.图3为图1当中的驱动装置的结构示意图。
36.图4为图1当中的花洒头的爆炸结构示意图。
37.图5为图1当中的出水面积调节器的爆炸结构示意图。
38.图6为图3当中的舵机与第一舵臂的爆炸结构示意图。
39.图7为图3当中的舵机与后面板的连接结构示意图。
40.图8为图5当中的转动瓣片的立体结构示意图。
41.图9为本发明一种淋浴装置的结构示意图。
42.图10为图9当中的主喷淋部件花洒以及淋浴主控管道连接的主视图。
43.主要元件符号说明：
44.45.具体实施方式
46.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式和实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实验方式仅仅是本发明一部分实施方式，并不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
47.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。
48.在本发明中，为了便于描述而非限制本发明，本发明专利申请说明书以及权利要求书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变
体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
49.如图1、图2和图4所示，为本发明提出的一种可自动调节出水面积的花洒，包括驱动装置2、花洒头3、超声波探头4和出水面积调节器5，其中：花洒头3包括可转动连接件31、后面板32、胶皮33、主壳体34；
50.可转动连接件31、后面板32、主壳体34依次由上至下垂向共轴地布置；后面板32与可转动连接件31的外旋部分固定连接，后面板32与主壳体34通过螺纹密封连接围成一个出水内腔，出水内腔与可转动连接件31的内通径连通，且该出水内腔中设置有带导水孔331的胶皮33，胶皮33的导水孔331与主壳体34的喷水孔341对应相通，水流可以通过可转动连接件31的内通径流入到出水内腔，再经由导水孔331和喷水孔341流出来；
51.如图1、图2和图5所示，出水面积调节器5设置在花洒头3正下方，并且与主壳体34固定连接，出水面积调节器5具有光圈式的机械结构，可以连续调节面积大小实现花洒出水面积的调节；
52.作为优选，如图5所示，出水面积调节器5包括底座环51、16个转动瓣片52、转动环53、密封环54；其中底座环51、转动环53、密封环54依次由上至下垂向共轴地布置；转动环53和底座环51之间转动连接；底座环51的上表面开设有16个均匀分布的贯穿式的卡槽511，前表面开设有转动把手通槽512；转动环53的上表面开设有16个均匀分布的贯穿式的导向斜槽531；转动把手532的下端与转动环53固接，前端穿过转动把手通槽512，且转动把手532外端表面上设有螺纹；转动瓣片52的数量与导向斜槽531的数量相等，且依次交叠地设置于转动环53与底座环51之间；转动瓣片52的上端一部分活动地嵌设于底座环51的卡槽511内，并能够在卡槽511里转动；转动瓣片52的下端一部分活动地嵌设于转动环53的导向斜槽531内，并能沿导向斜槽531自由移动；
53.作为优选，主壳体34和底座环51采取焊接方式固定，便于拆卸，方便清洗，而且还可以使转动瓣片52和喷水孔341尽量紧密贴合，使整个装置密封效果提高，防水性好。
54.作为优选，在出水面积调节器5表面涂憎水涂层，增强其密封性；
55.更作为优选，如图5和图8所示，转动瓣片52为弯条状；转动瓣片52一侧的上端面上垂向向上固设有上圆柱销521，而另一侧的下端面上垂向向下固设有下圆柱销522；转动瓣片52通过上圆柱销521活动地嵌设于卡槽511内；转动瓣片52通过下圆柱销522活动地嵌设于导向斜槽531内；
56.如图1、图2和图3所示，驱动装置2设置在花洒头3的上方；其中，驱动装置2包括动力源、传动部件；动力源输出的动力通过传动部件传至具有光圈式机械结构的出水面积调节器5，控制调节花洒的出水面积；
57.作为优选，如图3、图6和图7所示，动力源为舵机21，传动部件包括第一舵臂22、第二舵臂23、第三舵臂24；舵机21与后面板32固定连接，舵机输出轴211固定安装在第一舵臂螺纹孔221内；第一舵臂22和第二舵臂23通过铰接相连，第二舵臂23和第三舵臂24通过铰接相连；转动把手532与第三舵臂通孔241通过紧固螺母25固定连接；
58.作为优选，转动瓣片52的上圆柱销521和下圆柱销522分别通过卡槽511和导向斜槽531卡合，利用舵臂控制转动把手532带动转动环53转动，从而控制转动瓣片52的张开和
闭合，通过设置的转动把手通槽512，方便转动把手532转动的同时，对转动的范围起到限制作用，从而实现精准控制的作用。
59.更为优选，舵机21通过传动部件控制转动把手532旋转的角度为0至60度，设置较小角度更易实现出水面积调节器5的精准开合。
60.如图1和图2所示，超声波探头4设置在花洒头3的外缘，且与主壳体34固定连接；超声波探头4的工作面方向与主壳体34的喷水孔341的出水方向一致，且都正对着地面。
61.如图9和图10所示，一种可节水控温的淋浴装置，其包括可自动调节出水面积的花洒、淋浴主控管道6、温度传感器9、收集水箱10、文丘里管11、冲水器12和lcd显示器1；其中淋浴主控管道6包括第一进水管61，第二进水管62，第一出水管63，第二出水管64，第三出水管65、三通阀门7、混水阀门8；
62.其中，混水阀门8的左右两端分别固定连接有第一进水管61和第二进水管62，顶端与第一出水管63通过螺纹连接；第一出水管63的顶端与三通阀门7的底端通过螺纹连接；三通阀门7的右端与第二出水管64通过螺纹连接，顶端与第三出水管65通过螺纹连接；
63.作为优选，混水阀门8采用手背式开关，用于调节冷热水流量，并与三通阀门7配合使用，从而调节混合水的温度。
64.如图9和图10所示，可自动调节出水面积的花洒设置在淋浴主控管道6的第三出水管65出水口的下方，且花洒头3的可转动连接件31与远离三通阀门7的第三出水管65一端通过螺纹连接；
65.如图9所示，lcd显示器1固定设置在与使用者正对的墙壁上；
66.温度传感器9设置在淋浴主控管道6的外侧壁，且与第二出水管64固定连接；温度传感器9可以检测淋浴主控管道6的淋浴温度，与淋浴主控管道6配合实现淋浴装置的温度可控；
67.收集水箱10设置在第二出水管64的下方，文丘里管11的下端吸水口带有单向阀111，收集水箱10的右端通过水管与文丘里管11的下端吸水口连接；文丘里管11的左端入水口与自来水管相连，文丘里管11的右端出水口通过水管与冲水器12相连，通过文丘里管11的产生的压强差可以把未达到淋浴温度的水收集到冲水器12，达到节水目的。
68.本发明的使用方法如下：按下lcd显示器1中的开关按键，超声波探头4开始工作测量淋浴者的身高，根据《人机工程学》可知人的肩宽与人的身高有关，可以将淋浴者的身高与不同的淋浴面积科学的结合起来。lcd显示器1内的单片机根据身高数据控制舵机21带动第三舵臂24旋转，装置通过舵机21控制第三舵臂24牵引出水面积调节器5嵌套外壳侧边的转动把手532可连续调节转动瓣片52旋转，转动瓣片52开合可达到连续控制出水面积的目的，即淋浴时出水覆盖面积与用户身形匹配，利用第一进水管61和第二进水管62分别与卫生间的冷水管和热水管连通，淋浴时将三通阀门7打开至第二出水管64方向，调节混水阀门8，冷热水开始混合，通过温度传感器9感应温度，控制冷热混合水的温度，同时观察lcd显示器1，若未达到合适温度，继续调节混水阀门8，混合水通过第二出水管64收集至收集水箱10内，若达到合适温度，将三通阀门7打开至流向花洒方向。淋浴结束，关闭混水阀门8，将三通阀门7关闭，使残留在花洒与三通阀门7之间的水收集至回收集水箱10内，通过文丘里管11将收集水箱10收集的水吸入卫生间的冲水器12。
69.其中出水面积调节器5使用时，在第三舵臂24的作用下，转动把手532通过带动转
动环53转动，从而控制交叠放置的转动瓣片52的张开和闭合，在转动把手通槽512的作用下，限定转动把手532转动角度，从而实现精准控制的作用。
70.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。