一種新型家用水閥自動開關

齊玉品++齊運忠

一、問題的發現與設想

我是一名小學六年級的學生，家住農村。從我記事起，家里的用水主要靠村里的一口大井集中供應。每天由專人定時開關水泵，通過潛水泵把水抽上來，然后通過地下管道送進各家各戶。

有一天，我家水缸里的水用完了。這天家中沒人，水龍頭也是關著的，沒有接到水。做飯時，我和哥哥抬著桶到鄰居家去借水，剛一進他家的門，只見滿院子都是泥和水。原來，早晨放水時，他家的龍頭忘關了。另外，人們冬天為了防止把水管凍壞，需要等停水時把水龍頭打開，放進一部分空氣，再擰緊水龍頭。

這幾種情況，幾年來在我們村不知發生過多少回。

從那時起，我就想，要是有一種新的開關，不用人看管，既能在水缸缺水時自動打開，又能在缸滿后自動關閉，泵房停機時還能自動放氣，那該多好啊。當時因為我年紀小，不懂得其中的道理，只能自己在頭腦里畫一個大大的問號。

二、方案的設計與制作

經過幾年的仔細觀察和分析，我發現，現在的水龍頭是連續供水時用的。它靠外力把出水口壓住和打開。我們用的自來水有以下幾個特點：一是定時（有時也因停電等不能定時），專人開停水泵，水管里的水是時有時無，斷斷續續的；二是放水時，水管里的水有壓力，這種壓力隨水的急緩而變化；三是停水時，因泵、管密封，會把一部分水抽回去。

能不能利用水本身的壓力來壓住出水口關閉水閥呢？一天，我在旁邊觀察爸爸修理噴霧器，發現打氣筒是靠底部的阻水球在水的壓力下堵住進氣孔，防止水進入氣筒的。我當時就在想，根據這個道理，如果在出水口處也裝進一個小球，問題不就解決了嗎？這個問題解決了，但是往水缸注滿水前，這個小球放在什么地方呢？

針對這一問題，我設計了這樣一個方案：在出水口旁安裝一個與它相通的管子作為導管，把小球裝在里面。這個導管的尾部密封，在它的下面再安裝一個浮子，使它能隨著水缸中水位的變化上下移動，利用缸中水位的升降控制導管中小球的前后滾動，達到控制閥門的開關的目的。然后用一個能使出水口轉動的支架，將它固定在水缸沿上。

于是，我請爸爸幫我買來安裝自來水用的塑料三通，塑料管、軟膠管、膠水等物品，把自己平時玩的小鋼球找出來，開始動手制作起來，用一些簡單的工具，把準備好的材料進行了加工改造，進行試驗。

三、克服困難，取得收獲

在制作過程中，我遇到過不少困難。開始制作的自動開關，當水流得快時，即便是導管尾都下斜，也會半途停水。當時，我有點灰心。這時，老師和爸爸幫助我、啟發我、鼓勵我找出失敗的原因。經過一番琢磨，我猜想，可能是導管太短，它的底部又是平的，放水時，小球受到水的沖力過大而造成的。于是，我又重新做了一個，把導管加長，又把里面的底上放進一個塑料短環，形成一個小球窩，減小了水對鋼球的沖力，問題得到解決了。

四、發明的設計原理及特點

家用水閥自動開關是為解決農戶家庭用水的需要而設計的。農村的自來水又主要是靠水泵抽水提供的。因開泵時間不定及停電等原因，容易造成溢水或漏水現象。

家用水閥自動開關的設計原理主要是，通過在可以轉動的出水管的一側裝上與之垂直的盲管，內藏一重球，盲管下連一浮桶。無水時盲管下垂，可以放水。水滿缸后浮桶托起盲管，重球滾入出水管堵住水道而停水。

該開關有結構簡單、可靠、使用方便等特點，能發揮節約用水，節約能源，節省人力的作用。

由于制作材料和制作工具的限制，還有不完美的地方：外形還比較粗糙；里面的小鋼球容易生銹，會導致關閉不嚴。

為了解決上述問題，我打算做如下改進：一是采用鋁或銅制作外殼，這樣會更堅固耐用；二是小鋼球可采用玻璃或不生銹鋼球。

責編/劉紅偉