專利名稱：衛(wèi)生設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與一種衛(wèi)生設(shè)備有關(guān)，作動(dòng)時(shí)不需人體接觸，有出水口與引水管連接，一個(gè)混合閥安裝在這引水管中，其下游安裝止逆閥，用近距感應(yīng)傳感器控制，該閥由控制器作動(dòng)，控制器受傳感器所供給的信號(hào)和為此安裝在引水管中的渦輪所供電能的支配，渦輪設(shè)有發(fā)電機(jī)，它最好與蓄電池連接。
這種衛(wèi)生設(shè)備從專利DE-Cl-3，905，759號(hào)已了解，引水管作環(huán)形導(dǎo)管圍繞渦輪機(jī)安排，渦輪葉片伸入其中。發(fā)電機(jī)，安裝渦輪葉片的主軸和變速齒輪箱安排在另一分開的殼體中，它們也都放在環(huán)形導(dǎo)管內(nèi)。
這衛(wèi)生設(shè)備的運(yùn)作不需接外接電源，其性能已被證明，但由于發(fā)電機(jī)布置在引水管內(nèi)，必須利用摩擦接觸輸出電流，并引導(dǎo)到引水管外。由于能夠?qū)⑺鬓D(zhuǎn)換為電能的能量很小，故有很大的損耗，同時(shí)，常常難于將發(fā)電機(jī)有效密封，這意味著不能保證長(zhǎng)期無(wú)故障、不需保養(yǎng)地運(yùn)轉(zhuǎn)。
因此本發(fā)明的目的，是設(shè)計(jì)一種上述類型的衛(wèi)生設(shè)備，作動(dòng)時(shí)不用人體接觸，將發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流向控制器或蓄電池輸送時(shí)，不會(huì)發(fā)生故障，基本沒有損耗，發(fā)電機(jī)或其他部件不需任何特殊的密封。首要的是，發(fā)電機(jī)應(yīng)能高速運(yùn)轉(zhuǎn)，面不需變速齒輪箱，及與之相關(guān)的損耗，保證可良好利用水的動(dòng)力，并有相應(yīng)的高效率。由此引起的生產(chǎn)費(fèi)用應(yīng)為最低，安裝在引水管中的部件都必須設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，尺寸小，以保證在長(zhǎng)時(shí)間中作無(wú)故障、不需保養(yǎng)地運(yùn)轉(zhuǎn)，從而可將衛(wèi)生設(shè)備幾乎在任何地方安裝，也可以作改型翻新。
按照本發(fā)明，上述類型的衛(wèi)生設(shè)備是通過(guò)將渦輪轉(zhuǎn)子直接在引水管中的導(dǎo)槽中，安裝在與水流方向一致的軸上，轉(zhuǎn)子可在軸上旋轉(zhuǎn)并被帶動(dòng)。這個(gè)轉(zhuǎn)子上設(shè)有若干永磁鐵，圍繞圓周等距設(shè)置。有兩個(gè)或多個(gè)電磁線圈放在引水管殼體中，或在永磁鐵上方放在該殼體上，與該引水管的軸線一致，它們與渦輪轉(zhuǎn)子上的永磁鐵一同工作，形成發(fā)電機(jī)。
這里適宜在引水管中安裝第一及第二隔壁，水可通過(guò)該兩壁，兩壁之間放置渦輪轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子用定中尖和定中孔裝在兩壁之間，使該轉(zhuǎn)子可以旋轉(zhuǎn)。
為了用簡(jiǎn)單方式使渦輪得以高速度旋轉(zhuǎn)，應(yīng)在渦輪轉(zhuǎn)子上游安裝的第一隔壁的最外區(qū)域中，設(shè)有一個(gè)或多個(gè)噴嘴孔，噴嘴孔最好與水流方向一致，轉(zhuǎn)子應(yīng)在與第一隔壁上的噴嘴孔相同的直徑上設(shè)置葉片，最好與這些孔垂直，應(yīng)使葉片數(shù)目與第一隔壁上的噴嘴孔的數(shù)目一致。
本實(shí)例的另一特征，是渦輪轉(zhuǎn)子上可設(shè)軸向突出的肩臺(tái)，插入引水管中的凹槽中，發(fā)電機(jī)的永磁鐵安裝在該處，發(fā)電機(jī)最好安排為同步發(fā)電機(jī)。
在另一種實(shí)施例中，渦輪轉(zhuǎn)子可裝設(shè)有在永磁鐵中徑向安裝的葉片，其位置使之可由液體介質(zhì)驅(qū)動(dòng)。
為降低水動(dòng)阻力水平，兩個(gè)隔壁的外表面，和或渦輪轉(zhuǎn)子的遠(yuǎn)離第一隔壁的一側(cè)上，可做有錐形的突伸部，其形狀做成利于增大介質(zhì)的流速。
兩隔壁和安裝其間的渦輪轉(zhuǎn)子，可按實(shí)際可行的方式，布置在引水管的錐形延長(zhǎng)部中。
為保護(hù)生態(tài)環(huán)境，并為節(jié)約空間，可安排用電容器儲(chǔ)蓄能量。
假如將衛(wèi)生設(shè)備按本發(fā)明安裝，不僅產(chǎn)生一種幾乎可在任何地方安裝或改裝的緊湊組件，它可不接電源運(yùn)作，而且當(dāng)發(fā)電機(jī)向控制器或儲(chǔ)能器(蓄電池)輸電時(shí)，不會(huì)發(fā)生故障或大的功率損失。這種設(shè)備不需摩擦接觸，也不需在引水管中布置電纜，安裝在這些引水管中的電磁線圈為永久安裝，極易與控制器或蓄電池連接。并且，由于水通過(guò)噴嘴孔抽出，流速非?？?，故渦輪轉(zhuǎn)子葉片高速旋轉(zhuǎn)。這意味著總是有適量的電流供給衛(wèi)生設(shè)備。尺管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而價(jià)廉，該設(shè)備可利用水力動(dòng)能的極高比例，而且可長(zhǎng)期作無(wú)故障、無(wú)保養(yǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)，且不需裝換電池。
附圖表示了按本發(fā)明的工作時(shí)不需人體接觸的衛(wèi)生設(shè)備的一種樣式，下面將詳細(xì)敘述。附圖如下

圖1為衛(wèi)生設(shè)備的概略示意圖，圖2為裝設(shè)有渦輪及發(fā)電機(jī)的引水管的縱向剖視圖，圖3至5為分別沿圖2中線Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ及Ⅴ-Ⅴ的剖視圖，圖6為渦輪及發(fā)電機(jī)的另一實(shí)施例的類似圖2的視圖。
圖1所示衛(wèi)生設(shè)備1，它有一個(gè)混合閥6和一個(gè)在其下游安裝的受傳感器10控制的止逆閥8。將從冷水管2和從熱水管3抽來(lái)的水，通過(guò)引水支管4及5，引入混合閥6，在閥6中按要求的比例(在水龍頭上調(diào)定)混合，然后，一旦止逆閥8從傳感器10接受脈沖而開放時(shí)，混合水便立刻通過(guò)引水管7，流出出水口9。
用一個(gè)控制器11，藉傳感器10發(fā)出的脈沖，激勵(lì)安裝在止逆閥8上的電樞線圈，該控制器用信號(hào)引線12連接傳感器10，并用另一信號(hào)引線13連接止逆閥8。此外，安排一個(gè)可用作儲(chǔ)能器14的可充電的蓄電池或電容器，與控制器11連接對(duì)其進(jìn)行供電，并通過(guò)引線15向止逆閥8的電樞線圈供電?？刂破饕部梢圆挥脙?chǔ)能器14運(yùn)轉(zhuǎn)。
控制器11用來(lái)控制出口9的水流，傳感器10將控制器11作動(dòng)后，立刻將按混合閥6調(diào)定比例的冷熱水的混合水引至出水口9。
為不用外電源將蓄電池14充電，將一個(gè)發(fā)電機(jī)引用電源線34與蓄電池14連接。發(fā)電機(jī)31與渦輪21牢固連接，可用引水管7中的水流，將渦輪21繞著按管子縱向主置的軸A驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
渦輪21及發(fā)電機(jī)31，如圖2清晰地顯示那樣，安裝在形式為接頭的管段16中，有錐形延伸段18，另于用螺紋17擰入引入管中。為使渦輪21的轉(zhuǎn)子22可在其安裝中旋轉(zhuǎn)，管段16設(shè)有第一隔壁23和第二隔壁24，轉(zhuǎn)子22在二者之間安裝在支持點(diǎn)上。此外，轉(zhuǎn)子22有一個(gè)芯棒段41，其一端有定中尖42，另一端有定中孔43，孔43中可插入布置在第一隔壁23上的定中尖44。此外，芯棒段41的定中尖42插入第二隔壁24上的芯棒45的定中孔46中，第二壁24設(shè)有流槽24″，使水流易于通過(guò)。
此外，在第一隔壁23的外直徑區(qū)中有若干噴嘴孔25，渦輪21的轉(zhuǎn)子22上設(shè)葉片26，相對(duì)于各孔設(shè)置，由通過(guò)這些噴嘴孔25噴出的高速水流驅(qū)動(dòng)，于是使渦輪21的轉(zhuǎn)子22高速旋轉(zhuǎn)。
在轉(zhuǎn)子22的插入管段16的凹槽20中的軸向突伸的肩臺(tái)27中，有永磁鐵32安排在軸向伸展的槽28中，它與安裝在管段16的殼體16′中的電磁圈33一起工作，該電磁圈通過(guò)電源線34與蓄電池14連接，從而當(dāng)渦輪21的轉(zhuǎn)子22在電磁圈33中旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生電流。因此可將從引水管7中的水流中取得的能量，向蓄電池14輸送而沒有顯著的損耗。
第一隔壁23的朝向水流沖擊的一側(cè)設(shè)有一個(gè)突伸件29，其形狀有利于水動(dòng)力學(xué)運(yùn)轉(zhuǎn)，其上形成了環(huán)形導(dǎo)管19，導(dǎo)管19將水引入噴嘴孔25。并且，由于渦輪21的轉(zhuǎn)子22有向第二隔壁23突伸的突出部30，便可保證將圍繞渦輪21及發(fā)電機(jī)31的水動(dòng)力損失保持在非常低的水平。
在圖6所示的實(shí)施例中，將渦輪21′安排在發(fā)電機(jī)31′的徑向內(nèi)側(cè)。此外，渦輪21′的轉(zhuǎn)子22′設(shè)有葉片26′，并且在壁23′和24′之間可旋轉(zhuǎn)地安裝在兩定中尖42′，44′上，轉(zhuǎn)子外周支承著發(fā)電機(jī)31′的永磁鐵32′，轉(zhuǎn)子22′旋轉(zhuǎn)時(shí)，永磁鐵與布置在管段16的殼體16′中的電磁線圈33′相互作用，產(chǎn)生電流，電流通過(guò)動(dòng)力線34傳遞到蓄電池14，或直接供給控制器11。
附圖標(biāo)號(hào)對(duì)照表(圖1至5)
1衛(wèi)生設(shè)備7引水管2冷水引水管8止逆閥3熱水引水管9出水口4引水支管10傳感器5引水支管11控制器6混合閥12信號(hào)導(dǎo)線13信號(hào)導(dǎo)線25噴嘴孔14蓄能器26葉片15導(dǎo)線27肩臺(tái)16管段28槽16＇殼體29突伸部17螺紋30突伸部18延長(zhǎng)部31發(fā)電機(jī)19環(huán)形管道32永磁鐵20凹槽33電磁線圈A軸 34動(dòng)力線21渦輪41芯棒段22轉(zhuǎn)子42定中尖23第一隔壁43定中孔24第二隔壁44定中尖24＂流道45芯棒46定中孔附圖標(biāo)號(hào)補(bǔ)充對(duì)照表(圖6)21＇渦輪22＇轉(zhuǎn)子23＇隔壁
24＇隔壁25＇葉片31＇發(fā)電機(jī)32＇永磁鐵33＇電磁線圈42＇定中尖44＇定中尖
權(quán)利要求
1.一種不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備(1)，它具有出水口(9)與引水管(7)連接，一個(gè)混合閥(6)安裝在該引水管中，上述閥的下游安裝有止逆閥(8)，用一個(gè)近距感應(yīng)傳感器(10)控制，該閥由一個(gè)控制器(11)作動(dòng)，控制器(11)取決于從傳感器(10)接收的控制信號(hào)，并依賴于為此安裝在引水管(7)中并配備有發(fā)電機(jī)(31)的渦輪所供應(yīng)的電能，發(fā)電機(jī)最好與蓄電池(14)連接，其特征在于，渦輪(21)上的轉(zhuǎn)子(22)以可旋轉(zhuǎn)的方式，在引水管(7)的導(dǎo)槽(環(huán)形通道19)中，隨水的流向安裝在軸(A)上，轉(zhuǎn)子可在軸上旋轉(zhuǎn)并被驅(qū)動(dòng)，該轉(zhuǎn)子上裝設(shè)若干永磁鐵(32)，在圓周上等距布置，有兩個(gè)或更多個(gè)電磁線圈(33)，布置在引水管(7)或管段(16)的殼體(16′)中，或在該永磁鐵(32)上方的該殼體上，方向與該引水管軸線一致，它與安裝在渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)上的永磁鐵(32)相互作用，形成一個(gè)發(fā)電機(jī)(31)。
2.如權(quán)利要求1所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，在引水管(7，管段16)中布置有第一及第二隔壁(23，24)，水可從壁中通過(guò)，在兩壁間安置渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)。
3.如權(quán)利要求2所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)可旋轉(zhuǎn)地安裝在隔壁(23，24)之間，由固定在設(shè)備(1)和/或隔壁(23，24)上的定中尖(42，44)及定中孔(43，46)支持。
4.如權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，第一隔壁(23)，亦即在渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)上游安裝的隔壁的最外面的區(qū)域，應(yīng)設(shè)一個(gè)或多個(gè)噴嘴孔(25)，方向最好與水流向一致。
5.如權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)裝有葉片(26)，與第一隔壁上的噴嘴孔(25)在相同的直徑上安排，最好垂直于這些孔進(jìn)行布置。
6.如權(quán)利要求4或5所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)上的葉片(26)數(shù)目，與布置在第一隔壁(23)上的噴嘴孔(25)的數(shù)目一致。
7.如權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，渦輪(21)的定子(22)設(shè)有一在徑向上突出的肩臺(tái)(27)，它與引水管(7，管段16)上的凹槽(20)嵌接;其中安裝發(fā)電機(jī)(31)的永磁鐵(32)，該發(fā)電機(jī)最好是同步發(fā)電機(jī)。
8.如權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，渦輪(21′)的轉(zhuǎn)子(22′)設(shè)有葉片(26′)，葉片徑向安裝在發(fā)電機(jī)(31′)的永磁鐵(32′)內(nèi)，其位置使葉片可被液體介質(zhì)推動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1至8中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，兩隔壁(23，24)的外表面，和/或渦輪(21)的轉(zhuǎn)子(22)的遠(yuǎn)離第一隔壁(23)的一端上，有錐形的突出部(29，30)，其形狀可提高介質(zhì)的流速。
10.如權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，兩隔壁(23，24)及放置在兩壁間的渦輪21的轉(zhuǎn)子(22)，安排在引水管(7，管段16)的錐形延長(zhǎng)段(18)中。
11.如權(quán)利要求1至10中一項(xiàng)或多項(xiàng)所述之不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，其特征在于，將蓄電池(14)安排為電容器。
全文摘要
不需人體接觸即可作動(dòng)的衛(wèi)生設(shè)備，它具有出水口與引水管連接，裝在引水管內(nèi)的混合閥，由傳感器控制和由控制器作動(dòng)的止逆閥，該控制器由引水管中的帶發(fā)電機(jī)的渦輪供電，發(fā)電機(jī)最好與蓄電池連接，裝在引水管中的渦輪轉(zhuǎn)子設(shè)有永磁鐵，而電磁線圈設(shè)在引水管上，與永磁鐵相互作用，形成發(fā)電機(jī)。本設(shè)備由發(fā)電機(jī)直接供電，可無(wú)故障和基本無(wú)損耗地向控制器及蓄電池供電。發(fā)電機(jī)可高速運(yùn)轉(zhuǎn)，有效利用水的動(dòng)力能。
文檔編號(hào)F03B3/04GK1068869SQ9210591
公開日1993年2月10日 申請(qǐng)日期1992年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月20日
發(fā)明者G·費(fèi)希爾 申請(qǐng)人:宇宙發(fā)展及研究院