一种多功能水龙头出水口过滤装置的设计

张义胜 张欣倪 李素云

摘   要：市场上常用的水龍头出水口过滤装置，采用螺纹结构连接在水龙头出水口上，清理水垢时，需要卸掉压盖，清洗过滤网。由于水龙头的壁很薄，螺纹很容易产生变形，加之螺纹锈蚀等原因，经常出现压盖拆卸不下来的现象，此时，只能破坏过滤网，才能保持水路畅通。该过水龙头出水口滤装置的另一个缺点是，只能流出过滤后的高压小流量水，要想使用不经过滤的大流量低压水时，只能拆掉过滤装置，无法快速地在过滤水和非过滤之间变换，使用起来不方便。针对存在的问题，设计了一种多功能水龙头出水口过滤装置，该过滤装置无需拆卸，即可完成清垢操作，使用方便快捷;该装置可以通过转动球形过滤机构，快速地完成过滤状态与不过滤状态之间的转换，满足不同的用水需要。

关键词：水龙头  过滤装置  水垢

水龙头出水口过滤装置，其作用有两个，一是提高水压，降低出水量，节约用水;二是将水中的大的杂质过滤掉，提高水的质量。市场上常用的水龙头出水口过滤装置一般是由压盖、过滤网、密封垫组成，压盖通过螺纹将过滤网、密封垫用螺纹联接在水龙头上。过滤装置的另一种简单结构，是直接在压盖上加工过滤孔，压盖通过螺纹与水龙头出水口联接[1-2]。

使用一段时间后，随着水垢的增多，过滤网会产生堵塞现象，此时需要卸掉压盖，清洗过滤网，将水垢除掉。由于水龙头的壁很薄，螺纹很容易产生变形，加之螺纹锈蚀等原因，经常出现压盖拆卸不下来的现象，此时，只能破坏掉过滤网，才能将水垢除掉，保持水路畅通，这就使得过滤网的拆卸十分不便[3]。

市场上常用的水龙头出水口过滤装置，只能流出过滤后的高压小流量水，当需要水龙头大量供水而不需考虑水质问题时，只能拆掉过滤装置，无法快速地在过滤水和非过滤水之间变换。使用起来不方便。

针对存在的问题，设计了一种多功能水龙头出水口过滤装置，无需拆卸过滤装置，即可完成清理水垢操作，使用方便快捷;该装置可以通过转动球形过滤机构，快速地完成过滤水状态与不过滤水状态之间的转换，满足不同的用水需要，过滤装置拆装方便，避免了因锈蚀等原因造成的拆装不便的问题。

1  过滤装置的结构

如图1所示，多功能水龙头出水口过滤装置由管状球台、钢球、弹簧、过滤网、卡簧、环形密封圈、水龙头主体、出水口、环形凹槽、定位孔组成。

图1是过滤装置的结构示意图。图2是图1过滤装置A部放大图。

图3是图1过滤装置旋转90°后的结构示意图。图4是图3过滤装置B部放大图。图5是图4过滤装置C-C面剖视图。

一种多功能水龙头出水口过滤装置，属于水龙头过滤产品领域。水龙头主体的出水口内部设计成球形，其结构特点是，出水口内部安装上可360°旋转的球形过滤装置，球形过滤装置通过连接机构与出水口的内壁活动连接;出水口的内壁上加工用于安装连接机构的环形凹槽。

球形过滤装置的主体，是上下相同且呈管状的球台，分别安装两个环形密封圈，环形密封圈外部呈球形，与出水口内部球形紧密接触，使管状球台与出水口内壁既能相互转动，又能起到密封作用，防止自来水流出。管状球台采用不锈钢材料制作，环形密封圈采用无毒的四氟材料制作。

在管状球台内孔的中间部位上，安装上下两个卡簧，将过滤网固定在管状球台内孔中间。卸掉两个卡簧，即可拆除过滤网。卡簧、过滤网均采用不锈钢材料制作。

在管状球台的外部中段，加工两个定位孔，两个定位孔180°对称布置，用于安装连接机构的弹簧、钢球。

连接机构由弹簧、钢球、环形凹槽组成，在弹簧压力的作用下，钢球卡在环形凹槽内，使整个过滤装置得到固定。钢球、弹簧均采用不锈钢材料制作。

在钢球的带动下，球形过滤装置可沿着环形凹槽360°旋转。沿着轴向轻轻用力，可以将过滤装置整体拉出;安装时，用手将整个过滤装置轻轻压进，直到钢球卡在环形凹槽内。

2  过滤装置的工作原理

一种多功能水龙头出水口过滤装置，其特点是，在钢球的带动下，过滤装置整体可沿着环形凹槽360°旋转。

当需要高压低流量过滤水时，手动将过滤装置旋转到图1所示位置。当水龙头过滤装置按照图1状态使用一段时间后，过滤网头的上端会产生水垢，用手沿着与环形凹槽所在平面相垂直的方向转动球形过滤装置180°，即使过滤网翻转180°，产生水垢的一侧朝下，自来水轻轻一冲，即可顺着水流动，淸垢工作就完成了。

当需要使用不经过滤的水或需水量增大时，用手沿着与环形凹槽所在平面相垂直的方向转动过滤装置90°，即使过滤网翻转90°，自来水不经过滤网直接流出，而是通过过滤装置与水龙头体出水口之间的间隙直接流出，该间隙的截面积大于水龙头公称直径的面积，此时水的流量增大。如图3-5所示。

当需要拆卸过滤装置时，沿着出水口的轴向位置，轻轻用力拉动，此时环形凹槽挤压钢球，钢球向径向压缩弹簧，即可将整个过滤装置拉出，可进行清垢或零件更换。当安装过滤装置时，用手将整个过滤装置沿轴向轻轻压进，水龙头主体出水口的内球形表面挤压钢球，钢球向径向压缩弹簧，直到钢球卡在环形凹槽内，在弹簧张力的作用下，整个过滤装置固定在环形凹槽内。过滤装置与水龙头主体分离后的结构示意图如图6所示。

3  结语

与现有技术相比，一种多功能水龙头出水口过滤装置所具有的优点是：

过滤装置无需拆卸即可完成清垢操作，解决了现有技术中水龙头过滤装置需拆卸才能进行清洗的问题。使用方便快捷，明显节省了清垢时间。

由于过滤装置可以沿着环形凹槽转动360°，在不拆卸过滤装置的情况下，可以完成高水压过滤状态和高流量不过滤状态之间的转换，满足不同的用水需要。

过滤装置拆装方便，避免了因锈蚀等原因造成的拆装不方便的问题。

管状球台、钢球、弹簧、卡簧、过滤网均采用不锈钢材料制作，使用寿命长，拆装方便;环形密封圈采用无毒的四氟材料制作，水质安全可靠。

参考文献

[1] 王芳.水龙头产品的应用及问题[J].理论与研究，2017（12）：38.

[2] 王芳.水龙头在我国的发展应用[J].理论与研究，2018（1）：70.

[3] 陈义厚.新型节水龙头的设计[J].长江大学学报：自然科学版，2015（21）：55-58.

[4] 张欣倪.一种球型水龙头出水过滤装置中国，CN 203540193 U[P].2014-4-16.