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更好地设计水龙头

现代水龙头的主阀门通常不易漏水,但这几乎是它们的仅剩的优点。

流行的拨片式水龙头非常难用:它们的手柄从关闭到完全开启仅有大约三十度的行程,这使得许多情况下你都以全开方式运行它们。若是一个混合龙头,则冷热水方向的旋转行程也不到九十度。你几乎无法将阀门手柄平衡在你满意的任何位置:稍微调整混合,水就会变得突然滚烫或者冰冷,并且伴随水量变化,这还会造成燃气热水器温度波动。这些龙头大概只是外观比较时髦。

一种改进的拨片龙头在行程中间设计有一到两个台阶,需要稍用力才能移动到下一档位,以促进节约用水。然而,这种结构使得手柄基本只能停在台阶的位置,要将手柄移到某两个档位之间则需要离谱的精细操作,类似于将电灯开关半开,如果是这样,那这个结构这有什么意义?

另外,相当数量的龙头仅具有非常短的喉部,这使得水几乎沿着水池边缘落下,我没有办法有效地清洗除了水池本身以外的任何东西。

实际关心的指标

需要一种能良好封闭、具有长行程、易合理布局、易于维护,并且能方便接入附加水管的水龙头。若是一个混合龙头,则最好能分离控制水量。

这些因素十分容易评估,一些传统的水龙头设计充分考虑了这些问题。螺纹阀板或者球阀结构的水龙头一般能够良好封闭,因为它们的封闭区域行程可以很长;它们一般有较长的管道以容纳旋转手柄的空间,其长度正好适合在水池中央使用;它们的阀芯易于拆除,因此可以检查是否需要更换或者清洁;这种龙头末端许多都具有扩大的圈或者适合连接洗衣机进水口的专门结构,因此具备许多额外用途。

传统螺纹手柄水龙头的另一个好处是从关闭到完全打开需要转很多圈,因此可以非常轻松地调节到任何你喜欢的水量而不至于直接完全打开。单路球阀和蝴蝶阀的有效行程一般接近九十度,因此它们也适合精细调节。多数具有分离冷热水阀门的混合水龙头都是旋转开关而不是拨杆,相对容易操作。将冷热水混合和总水量的控制结合到一个球形阀门上的考虑更多时候来自于成本:因为这样一来你只需要在一个黄铜球上钻两个孔,而不是使用两个黄铜球。

出水管的位置要合适,对于活动和固定的水管均是如此。一些可取出延长的喷嘴设计十分方便,可以握持水管从不同角度清洁物体。出水口不合适的距离和高度可能造成不必要的泼溅。一般可以通过套上软管来改善龙头灵活性,但许多龙头的出口没有设置容易固定延长管的结构,因此需要避免选择这种产品。

重定向水流的问题

淋浴和一些类似用途的水龙头在开关之后带有分配阀,用于将水流引至不同的出口。这个阀门会堵塞未连通的支路,其中残余的液体无法排出。但多数阀门的结构允许在某个角度同时连通两个出口方向(即半开)使水通过重力落至最低出口,因此在使用完这类龙头后可以用这种方式排水。

避免这种问题的更简单做法不过是使用可移动位置的软管连接喷头。可调节出水模式的淋浴喷头即可满足绝大多数使用场合:粗水柱、花洒、细喷口。相比起连管里的情况,喷头末端机构内残留的水要少得多。同时,合理调节阀门高度以使用较短的软管也能减少残余水带来的影响。需要特别长花洒头的情况并不多见。

使用脚踏板也行

一些脚踏水龙头具有不错的设计,操纵它无需接触手部,同时也不会用到任何电子控制器,常见于医院的洗手池还有公共厕所。适用于洗手池的脚踏龙头可以有长或短的行程。脚的力量足够大,能够稳定地控制踏板停在任何需要的位置而不至疲劳(足跟仍然放置在地板)。总的来说这是一个功用良好的结构。

将脚踏水龙头用于日常生活,则仍可添加一些简单的改造。

  • 调节踏板连杆的长度和角度,可以改变阀门的开闭曲线,从而适配不同的水压状况和踩踏习惯。使用具有特殊曲线的凸轮结构也可以达到相似的目的。
  • 添加一个弹性的钩子,则可让踏板保持在某个角度,从而放松肌肉。
  • 使用类似缝纫机踏板的那种可以两头踩的形状,则无需使用弹簧关闭阀门。

这些结构很容易添加到现有的阀门杆上,可以自己制作。

重新考虑寿命因素

软质材料制作的阀芯可能拥有与黄铜芯相同甚至更长的寿命,因为这些材料允许变形以填充磨损造成的间隙,因此直到材料完全磨平之前都能有效封严,而硬质材料出现配合问题之后就很难封闭间隙。因此现在也有许多塑料材质的龙头,它们多数靠螺旋压紧关闭。使用塑料的长期问题在于它可能产生不可降解污染。

木材在这种情况下是较好的替代品。软阀芯一般不用于高压场合,对于自来水或家用储罐却十分适用。因此,在这些对性能要求不高的场合,可以从另外的途径思考液体的控制,有时甚至用不上阀门。用木材等材料制作龙头的情况相对罕见,但考虑到它对磨损的容忍特性,可以在这个方向开展一些试验性的工作。

何时需要龙头

龙头的优秀设计能够节约水资源和时间,然而许多日用场合甚至无需使用自来水。洁净的水可以储存在罐或者碗盆中,需要时可以少量舀取。类似淋浴袋的结构可以将适量水储藏在高处,打开阀门能放出来使用。

这种被动水源与自来水网隔离,因此可视为一种缓冲。如果形成了使用离网水的习惯,那么离网水的来源可以多样。这允许在室内使用慢速的被动过滤装置,在不具备清洁水源或能捕获雨水时是一个良好的用水模式。不加压水源的另一个好处在于容易取用小量水而无需调整龙头。在厨房准备食材时这十分便利。

离网是一个探索节能方式的可行途径。水的储存和利用相对容易,因此可以从水龙头改进策略入手探究离网设施设计和使用的一般原则。

总的来讲,优化水龙头及其使用方式是一个多方面的问题。与许多工程问题一样,影响是多方面的,主要的改进都涉及到对行为模式的重新评估。

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