一种流量调节自适应公厕节水器的制作方法

本发明属于大型公厕自动冲水技术领域，涉及一种流量调节自适应公厕节水器。

背景技术：

现有沟渠式公共厕所的冲水装置浪费水资源的现象比较严重，当其水箱水位超过虹吸管顶部时由于压差作用开始冲水，直至水位下降到虹吸管入口以下结束冲水，因此入水的速度就决定了冲水的频率。这种冲水器具有简单可靠的特点，普遍应用于乡镇一级的小学、初高中学校等人流量较多的大型公厕中。但是其入水口一般处于常开状态，不能调节冲水频率，更为严重的是，这类厕所一般缺少人员管理，在厕所无人的时候继续冲水，对水资源造成极大的浪费。而现有的一些节水装置通过传感器来进行控制，但在断电的情况下便无法使用。最好的方式是通过机械的控制来实现根据人流量的不同适时调节冲水频率的目的，这样既不浪费又可保持卫生，在断电情况下仍可工作，具有较高的可靠性。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种流量调节自适应公厕节水器，对入水口进行自动调节以适时减小开度，实现节约用水的目的。

技术方案

一种流量调节自适应公厕节水器，其特征在于包括传动机构1、计数装置2、节水活门3以及阻尼延时机构4；所述节水活门3包括套筒3-1、活塞杆3-2、凸台3-3、两个密封活塞3-4；套筒3-1上下设有与进水管8连接的通孔，活塞杆3-2安装在套筒3-1内，活塞杆3-2的中部设有凸台3-3，常态为堵塞在套筒3-1的通孔上；凸台3-3两端设有密封活塞3-4；连接关系为：传动机构1绳索的一端与门连接，另一端通过墙上的滑轮与计数装置2连接，计数装置2通过杠杆5，由活动销钉7连接节水活门3的活塞杆3-2和连杆6，连杆6的另一端连接阻尼延时机构4；门的开合，使得传动机构1的绳索通过滑轮和计数装置2驱动节水活门3的活塞杆3-2运动，导致凸台3-3离开或闭合节水活门3与进水管8连接的通孔，以调整冲水频率。

所述计数装置2包括轴2-1、棘轮2-2、棘轮套2-3、复位簧2-4、拨杆2-5、旋转阻尼器2-6、丝杠2-10和固定平台2-11；棘轮2-2安装于轴2-1上，且位于棘轮套2-3内，棘轮2-2与之棘轮套2-3间设有复位簧2-4；拨杆2-5安装于轴2-1的下端，通过旋转阻尼器2-6和丝杠2-10连接固定平台2-11；拨杆2-5连接杠杆5，棘轮2-2连接传动机构1的绳索。

所述凸台3-3的厚度小于通孔。

所述阻尼延时机构4包括活塞顶杆4-1、弯管4-2、钢珠单向活门4-4、活塞4-7及弹簧4-8；钢珠单向活门4-4壳体上开有3个进油口4-5，前端盖上开有2个节流孔4-6，活塞顶杆4-1的空腔内设有油液，活塞4-7的一侧为压缩弹簧4-8；活塞顶杆4-1与连杆6连接，受连杆6的作用力，活塞顶杆4-1推动油液通过钢珠单向活门4-4进入，使得活塞4-7压缩弹簧4-8；回位行程中压缩的弹簧4-8推动油液反向流动，经过所述节流孔4-6推回活塞顶杆4-1，实现延时效果。

所述计数装置2、阻尼延时机构4以及杠杆5、连杆6的支点均固接于壁面10。

有益效果

本发明提出的一种流量调节自适应公厕节水器，通过纯机械机构感知人流量大小，在人流量大的时候保持较高冲水频率，满足及时冲厕的要求，在人流量较小时自动减小冲水频率，而在夜间或者长时间没有人使用时保持最小频率，达到节水的目的。同时，通过更换低成本控制器件，可适应不同地区人流量密度不同的情况，适应性较好。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型中计数装置实施例的结构示意图；

图3为本实用新型中节水活门实施例的结构示意图；

图4为本实用新型中阻尼延时机构实施例的结构示意图；

附图标记说明：1、传动机构；2、计数装置；3、节水活门；4、阻尼延时机构；5、杠杆；6、连杆；7、销钉；8、进水管；9、水箱；10、壁面；1-1、绳索；1-2、滑轮组；2-1、转轴；2-2、棘轮；2-3、棘轮套；2-4、复位簧；2-5、拨杆；2-6、旋转阻尼器；2-7、旋转阻尼器壳体；2-8、垫片；2-9、压紧弹簧；2-10、丝杠；2-11、固定平台；3-1、节水活门套筒；3-2、活塞杆；3-3、凸台；3-4、密封活塞；4-1、活塞顶杆；4-2、弯管；4-3、蓄压腔；4-4、钢珠单向活门；4-5、进油口；4-6、节流孔；4-7、活塞；4-8、弹簧。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

参见图1，传动机构1用来传递开门的力并为整套装置提供动力，该机构由绳索1-1和滑轮组1-2组成。绳索1-1固定于门上，推门时拉动绳索1-1，绕过固定在墙上的滑轮组1-2将力传至计数装置2的棘轮2-2，完成传动工作；门自动复位时，绳索1-1放松，棘轮2-2会自动复位将绳索1-1拉紧。由于不同厕所的空间布局不同，采用绳索1-1和滑轮组1-2配合，较其他刚性传动而言，更便于力的传递。

参见图2，计数装置2用来输入人流量，并输出动作，每输出一次，便带动节水活门3使其开度达到最大。其由棘轮2-2、拨杆2-5和旋转阻尼器2-6组成，棘轮套2-3连着复位簧2-4，类似于卷尺，用来使棘轮2-2复位。棘轮2-2和拨杆2-5同轴，下方有旋转阻尼器2-6。旋转阻尼器2-6由壳体2-7、转轴2-1、垫片2-8及压紧弹簧2-9组成。旋转阻尼器2-6的作用是在复位的过程中将转轴2-1固定住，使棘轮2-2在复位簧2-4的作用下复位，而保持拨杆2-5不动。

每开一次门拉动绳索1-1，棘轮2-2带动下方与其同轴的拨杆2-5转动一定角度α，当累计转动n次即推门n次时(每次开门的α可能不同，但α≥90°,因此n≤4)，拨杆2-5转动360°，拨杆2-5碰到并拨动连杆6进而带动节水活门3的活塞杆3-2，使节水活门3工作，完成了人流量的输入；绳索1-1放松时，旋转阻尼器2-6将转轴2-1卡住，棘轮套2-3在复位簧2-4的作用下回转，拉紧绳索1-1，完成一次循环，并为下一次输入做好准备。

据上所述，为适应不同地区人流量不同的情况，可改变拨杆2-5的数目来进行调节。例如，对于单拨杆，每开n＝4次门，会输出一次大开度水流，即每开一次门，拨杆2-5转动90°，适用于人流量较小的地区。而人流量较大时，n就应该调小一些，同时考虑到开一次门时，存在多人一同进来的情况，因此更需要减少n，即增加拨杆数目。n最小为1(即4个拨杆)，此时，门开一次就会输出一次高水流量。

参见图3，节水活门3主要用来调节水流量，由套筒3-1，活塞杆3-2等组成。套筒3-1上下有两个开口与进水管8相连，内部装有一个带圆柱形凸台3-3的活塞杆，凸台3-3厚度略小于水管开口，为负重叠量，凸台3-3两端有密封活塞3-4。凸台3-3用来减小水流开度，是主要的节水器件。活塞杆3-2左端与连杆6相连，连杆6与拨杆2-5间有费力杠杆5以放大拨杆2-5的动作。当拨杆2-5拨动连杆6时，连杆6逆时针转动带动活塞杆3-2向右移动，凸台3-3移开，使水流开度增大。当没有动作输入的时候，连杆6在阻尼延时机构4作用下顺时针转动，使凸台3-3慢慢关小开度，使水流减小。

关于活门重叠量的选择:当活门为零或正重叠量，若几个人上完厕所后还未进行冲水，活门已经回位，则会导致便池内排泄物滞留，直到再次有人进来。而活门为负重叠量时，在其最小开度下，水流不会被堵死。调节其负重叠量，使冲水器约30分钟冲一次，这样不仅可以节约用水，同时还解决了上述问题。根据经验，便池干燥的时候，粘附的污垢容易挥发，气味较大，因此以适当的间隔冲一次水，也有利于保持卫生。

阻尼延时机构4主要用来推动节水活门3复位，保证节水活门3右移的行程阻力非常小，而左移的回位行程非常缓慢，持续5分钟左右，从而使人进厕所后的一段时间内一直保持较大的出水量。

据此设计出了这种阻尼延时机构4(参见图4)，由活塞顶杆4-1、弯管4-2、钢珠单向活门4-4、活塞4-7及弹簧4-8组成，蓄压腔4-3内部填充液压油。通过钢珠单向活门4-4和节流孔4-6的配合，使活塞顶杆4-1右移行程能迅速完成而左移回位行程持续较长时间。通过调节活塞腔直径和节流孔4-6面积之比可以调节回位行程的时间。在回位行程中，若仍有人推门，使计数装置2输出动作拨动连杆6，则凸台3-3又被顶至最右端，重新开始回位行程。人流量较大时，计数装置2频繁输出动作，凸台3-3一直不会复位，因此保持了较大出水量。

进一步地，将阻尼延时机构4设计为弯管式，相对直筒式性能不变、且能更好地节省空间。

进一步地，提供一个具体实施例。例如水箱9存水体积125L，进水管8直径60mm,所述凸台3-3厚度40mm,未加装本实用新型的水箱进水管8的流量Q₁约为0.5L/s，通过计算可得：冲水时间间隔约为4min，每天耗水量为43.2m³；加装本实用新型后，当节水活门3处于最小开度时，根据流量计算公式Q＝V·A(A为流通面积)可计算得：水箱进水流量Q₂约为0.08L/s,冲水时间间隔约26min，每天耗水量为6.9m³。本实用新型正常工作时，冲水频率及耗水量则位于上述两种情况之间，既能达到节水的目的，又可以保持卫生。

连接关系：绳索1-1一端固定于门上，另一端绕过固定在墙上的滑轮组1-2与计数装置2相连。所述计数装置2由棘轮2-2、拨杆2-5和旋转阻尼器2-6组成，棘轮2-2和其下方的拨杆2-5同轴，所述旋转阻尼器2-6安装于轴2-1底端与固定平台2-11之间。所述拨杆2-5与节水活门3之间通过杠杆5连接，节水活门的套筒3-1上下有两个开口与水箱9的进水管8固接，内部装有一个带圆柱形凸台3-3的活塞杆3-2，活塞杆3-2左端与连杆6下端以及杠杆5下端相连，共用一个活动销钉7。连杆6上端与所述阻尼延时机构4中的活塞顶杆4-1相连，阻尼延时机构4的蓄压腔4-3内部填充液压油。所述计数装置2、阻尼延时机构4以及杠杆5、连杆6的支点均固接于壁面10。本实用新型所提供的装置对厕所的冲水实现自动化节水，通过纯机械机构感知人流量大小，根据人流量的大小来及时调整冲水频率，达到节水的目的。同时，通过更换低成本控制器件，可适应不同地区人流量密度不同的情况，适应性较好。