CN101666392A - 电磁式计量阀 - Google Patents

Abstract

电磁式计量阀，由阀体、可动铁芯、活塞帽、固定铁芯、弹簧、电磁线圈构成；所述的阀体具有流入口A、流入口B、流出口和排气口；所述的流入口B内设有单向阀，它由阀芯、弹簧和单向阀体组成，阀芯一端贯穿于流入口B内的挡壁通孔，挡壁与阀芯之间套设所述的弹簧；所述的流入口B设置于阀体B或阀体A上；所述的排气口内设球阀，球阀具有密封球，在阀体B上设置定位结构，在阀体A上设置阀座C，球阀位于定位结构内，并对应于阀座C；所述的流入口B上连接有三通管，所述的固定铁芯为具有中孔的加长型固定铁芯，加长型固定铁芯后连有弯接头，在所述三通管口和弯接头间连有软管。本发明适用于电气洗衣机、洗碗机等用于洗涤剂投放装置。

Description

电磁式计量阀

技术领域

本发明涉及电磁式控制的液体计量阀。

背景技术

以往，使用液体洗涤剂的电气洗衣机、电气洗碗干燥机等，设置有液体洗涤剂投放槽，使用者向投放槽内预先倒入大致使用量的液体洗涤剂，洗涤程序中，自动控制水流冲入到液体洗涤剂投放槽，把洗涤剂冲入到洗涤桶内。这种投入方式会把所有投放槽内的洗涤剂冲入到洗涤筒内，每次使用时需要使用者预先投放洗涤剂。另外投放的量也取决于使用者的操作。但是洗涤往往要求根据洗涤量的多少调节洗涤剂的投放量，而消费者往往难以准确把握洗涤量，从而难以准确控制洗涤剂的投放量。为了解决使用者每次洗涤需作洗涤剂投放操作以及难以控制洗涤剂投放精度的问题，有些厂家进行了液体洗涤剂的自动投放研究。

查已有的技术，可以看到许多例子。譬如日本特开昭61-272096号公报公开了在计量室计量设定量的液体洗涤剂并投放的液体洗涤剂投放装置的相关技术。譬如中国实用新型专利CN2491474Y号和日本特开平9-206493号公报公开了在有两个逆止阀的缸体内进行液体洗涤剂的计量和投放的装置的相关技术。再譬如中国发明专利的CN1277279A(优先权JP109363/1999)公开了在一定时间内通过空气泵强制投放液体洗涤剂的液体洗涤剂投放装置相关的技术，该技术可以实现使用者一次多量投放继而多次定量投放，但是需要使用者把洗涤剂槽完全密封，不然就不能实现投放动作。日本特开2002-529644公开了一种齿轮泵，利用齿轮的齿间空间进行计量并由马达把液体压至一定量程的一种装置。该装置可以实现定量投放，但是需要很大功率的电源，成本很高，不适宜于洗衣机等家电的广泛使用。

另外目前公开的自动投放装置都有可能会遇到洗涤剂固化的问题，因为在投放管路中会有洗涤剂的残留，一次使用后如果设备长期不再使用，则可能会产生洗涤剂固化现象，堵塞投放管路。

本发明人曾提出的电磁式四方切换阀提供了一种定容空间结构，实现了定量投放和防止堵塞的问题。但是该装置采用了三个电磁阀门结构和四路进出水路，动作的顺序比较复杂，需要控制器提供三个以上的控制电路而且需要比较复杂的程序控制。水路的连接也比较复杂，成本比较高。

发明内容

本发明为解决液体洗涤剂自动投放问题，提供一种电磁式计量阀，该计量使用单个电磁线圈，能够计量设定量的液体洗涤剂，并用自来水把洗涤液冲出，而且可以实现多次投放动作。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是包括阀体，其特殊之处是所述阀体是由阀体A和阀体B构成的具有计量室的阀体，阀体B上具有与计量室贯通的导管，阀体上设有流入口A、流入口B、流出口和排气口，并设有位于所述计量室内的阀座A和阀座B，排气口与计量室贯通；所述导管内设有可动铁芯，可动铁芯前部连有活塞帽，该活塞帽位于计量室内，导管后部设有固定铁芯，可动铁芯与固定铁芯之间设有弹簧，导管外面套设有电磁线圈。

宜在所述流入口B内设有单向阀，它由阀芯、弹簧和单向阀体组成，阀芯一端贯穿于流入口B内的挡壁通孔，挡壁与阀芯之间套设所述的弹簧；所述的流入口B设置于阀体B或阀体A上。

可以在所述的排气口内设球阀，球阀由密封球、在阀体B上所设置的定位结构和在阀体A上所设置的阀座C组成，所述密封球位于定位结构内，并对应于阀座C。

也可以在所述的流入口B上连接有由三通管口A、三通管口B和三通管口C构成的三通管，流入口B内设有由阀芯、三通管口C和弹簧构成的单向阀，阀芯一端贯穿于流入口B内的挡壁通孔，挡壁与阀芯之间套设所述的弹簧，在弹簧作用下阀芯前端面靠合于三通管口C口沿；所述的固定铁芯为具有中孔的加长型固定铁芯，加长型固定铁芯后端连有弯接头，在所述三通管口B和弯接头间连有软管。

为了固定所述电磁线圈，可以在所述的固定铁芯的外端面和导管的卡槽之间卡设有“コ”形支架，所述支架可由薄型金属板曲折形成。

本发明的流入口B可以与受洗涤设备自动控制的自来水进水电磁阀的出水口相连接，流入口A可以与洗涤剂投放槽的流出口直接连接或者通过管软管连接，流出口和排气口分别与盛水装置相连接。

电磁线圈不通电时，可动铁芯受弹簧的压力把安装于可动铁芯前端的活塞帽压置于阀座A上，流入口A与计量室处于非贯通状态。

需要计量液体洗涤剂时，给电磁线圈通电，可动铁芯受磁力吸引向固定铁芯方向移动，可动铁芯前端的活塞帽离开阀座A而压向阀座B上，使计量室与流入口A处于贯通状态，这样，外置洗涤剂槽内的液体洗涤剂流入到计量室内；计量室内的空气则通过排气口排出；液体洗涤剂充填到排气口位置和流入口B位置时，由于排气口内口和流入口B内口口径可以设置得比较小，粘度比空气大很多倍的洗涤剂则不容易通过这两个小口，使得洗涤剂的充填速度迅速下降；控制系统根据计量空间所需要的充填时间并加设一定时间余量后切断电磁阀电源；阀座A处于关闭状态而切断液体洗涤剂的流入从而完成计量动作。

此时控制器可以打开与流入口B相连接的外设电磁进水阀，该进水阀开启时自来水通过流入口B流向计量室与液体洗涤剂相混合，并把混合液通过流出口和排气口挤压出去，流入到洗涤筒内从而完成充水动作。液体洗涤剂是经过水混合后再由自来水水压压出计量室及投放管路的，所以计量室和投放管路里面就不会残留洗涤剂，从而解决准确投放洗涤剂和投放管路内部的残留问题。

向计量室内充水一段时间后，切断水源，排气口的外接管路与大气开放，使得排气口外接管路内的混合液回流，经过排气口，与计量室内的液体一起通过流出口向外排出。排气口外接管路内的液体排完后，排气口则成为大气的导入口，继续使计量室内的液体向流出口排出；这样就为下次计量动作预备好了计量空间。

需要多次投放时，重复计量，充水，排出循环，就可以实现外置洗涤剂槽d内洗涤剂的一次多量投入，重复多次计量，充水，洗涤。

流入口B内设单向阀的，计量动作时，阀芯受弹簧弹压使流入口B封闭，使计量室内的液体洗涤剂不能通过流入口B流出。

计量动作时需要排气口的通孔面积尽可能小，而排空动作时需要排气口的流路面积比较大，本发明还设计了球阀结构，球阀的密封球位于阀体B的定位结构内，对应于阀体A的阀座C，计量动作时密封球受到计量室内液体的浮力向上移动，至与阀座C接触时，液体洗涤剂就不能继续向计量室流动，从而使每次计量动作都控制在计量室容积范围内，达到控制精度的目的。排空动作时，密封球随液面下降使排气口完全向大气开放，使得计量室内的液体容易向外排出。

固定铁芯设中孔，并与三通管路通过软管连接，目的是为了充水时从三通管路分一部分水给固定铁芯中孔，使水从铁芯流入，流经可动铁芯周围，保证可动铁芯周围所残留的洗涤液得到冲刷，防止洗涤液干燥后附着于可动铁芯。

本发明由于设有球阀结构，计量动作时密封球受到计量室内液体的浮力向上移动，至阀座C接触时，液体洗涤剂就不能继续向计量室流动，使每次计量动作都控制在计量室容积范围内，从而达到精度的目的。排空动作时，密封球随液面下降使排气口完全向大气开放，使得计量室内的液体容易向外排出。

附图说明

图1a为本发明的电磁式计量阀的立体图；

图1b为本发明的电磁式计量阀的又一立体图；

图2a为本发明的电磁式计量阀的实施例一的一结构示意图；

图2b为图2a的另一方向剖视图；

图3a为本发明的电磁式计量阀的实施例一的又一结构示意图；

图3b为图3a的另一方向剖视图；

图4a、4b为本发明的电磁式计量阀的实施例二的结构示意图；

图5a、5b为本发明的电磁式计量阀的实施例二的又一结构示意图；

图6a为本发明的电磁式计量阀的实施例二的包括球阀结构示意图；

图6b为本发明的电磁式计量阀的实施例二的包括球阀又一结构示意图；

图7a为本发明的电磁式计量阀的实施例三的立体图；

图7b为本发明的电磁式计量阀的实施例三的又一立体图；

图8a为本发明的电磁式计量阀的实施例三的结构示意图；

图8b为本发明的电磁式计量阀的实施例三的又一结构示意图；

图9a为本发明的电磁式计量阀的阀体的拆析图；

图9b为本发明的电磁式计量阀的阀体的又一拆析图；

图10a为图4a单向阀拆析的示意图；

图10b为图4b单向阀拆析的示意图；

图11a为图5a单向阀拆析的示意图；

图11b为图5b单向阀拆析的示意图；

图12a为本发明的电磁式计量阀的系统示意图；

图12b为本发明的电磁式计量阀的又一系统示意图。

图中标记：1阀体，101阀体A，1011流入口A，1012阀座A，102阀体B，1021导管，1022流入口B，1023流出口，1024阀座B，1025排气口，1026阀座C，1027定位结构，103计量室，2可动铁芯，3活塞帽，4固定铁芯，5弹簧，6电磁线圈，7单向阀，701阀芯，702弹簧，703单向阀体，704O型圈，8球阀，801密封球，9螺钉，10 O型圈，11支架，12 O型圈，13 O型圈，14支架，15，螺钉，17三通管，1701三通管口A，1702三通管口B，1703三通管口C，18加长型固定铁芯，1801中孔，19弯接头，20软管，a电磁阀，b洗涤剂投入口，c洗涤剂，d洗涤剂槽，e洗涤剂投入管，f入水管，g电磁式计量阀，h洗衣机水槽。

具体实施方式

实施例一

本实施例的电磁式计量阀，如图1a、图1b、图2a、图2b、图3a、图3b示，采用树脂成形的阀体A101和阀体B102构成具有计量室103的阀体1，阀体A101和阀体B102可以通过螺钉9和O形圈10进行连接和密封，也可以通过超生波焊接的方法直接连接在一起；调整阀体内部的容积可以调整每次计量的容量；阀体B102上具有与计量室103贯通的导管1021，流入口A1011成形于阀体A101上，阀座A1012成形于阀体A101上、阀体B102上成形有阀座B1024、导管1021和排气口1025，排气口1025与计量室103贯通；

流入口B1022直接成形于阀体B上，流入口B与计量室103连通的口径设计成比较小的口径；

导管1021内设有可动铁芯2，其前部加工成凹凸形状，与活塞帽3上的凹入形状配合而实现连接；导管后部设有固定铁芯4，可动铁芯2与固定铁芯4之间设有弹簧5，可动铁芯2受弹簧5的压力使活塞帽3压着于计量室阀座A1012上；导管外面套设有电磁线圈6；

为了固定所述电磁线圈，在所述的固定铁芯的外端面和导管的卡槽之间卡设有“コ”形支架11，所述支架可由薄型金属板曲折形成。

需要计量洗涤液时，给电磁线圈6通电，可动铁芯2受磁力吸引向固定铁芯4方向移动，活塞帽3离开阀座A而压靠于阀座B1024上，使计量室103与流入口A1011贯通；这样洗涤剂槽d内的液体洗涤剂流入到计量室103内，计量室内的空气则通过排气口1025排出；液体洗涤剂充填到排气口1025内口和流入口B1022内口位置时，由于该两内口口径比较小，粘度比空气大很多倍的洗涤剂不容易通过，使得洗涤剂的充填速度迅速下降，甚至于停止。控制系统根据计量空间所需要的充填时间并加设一定时间余量后切断电磁线圈6电源，阀座A1012处于关闭状态而切断液体洗涤剂的流入。

此时控制器可以打开与流入口B1022相连接的外置电磁阀a，自来水水压施加于流入口B1022上，自来水进入计量室103与计量室内的液体洗涤剂相混合，并使混合液通过流出口1023和排气口1025挤压出去，流入到洗衣机水槽h内。液体洗涤剂是经过水混合后再由自来水水压压出计量室及投放管路的，所以计量室和投放管路里面就不会残留洗涤剂，从而解决准确投放洗涤剂和投放管路内部洗涤剂残留的问题。

向计量室103内充水一段时间后，切断水源，排气口1025与大气开放，使得排气口外接管路内的混合液回流，经过排气口，与计量室内的液体一起通过流出口1023向外排出。排气口外接管路内的液体排完后，排气口则成为大气的导入口，继续使计量室内的液体向流出口1023排出；这样就为下次计量动作预备好了计量空间。

需要多次投放时，重复计量，充水，排出循环，就可以实现外置洗涤剂槽d内洗涤剂的一次多量投入，重复多次计量，充水，洗涤。

采用这种定容结构可以满足不同粘度液体洗涤剂的计量要求，改变计量室容积大小可以实现不同容积洗涤剂的计量。计量的误差可以达到20％左右，基本可以达到洗涤设备洗涤剂添加量控制要求。

实施例二

本实施例的电磁式计量阀是在实施例一的基础上在流入口B1022内设置单向阀7和在排气口1025处设置球阀8，如图4a、图4b、图5a、图5b、图6a、图6b示，单向阀具有阀芯701和单向阀体703，阀芯一端贯穿于流入口1022内的挡壁通孔，挡壁与阀芯701之间设有弹簧702，阀芯受弹簧作用使阀芯另一端压置于单向阀体的密封面上；

阀芯的端头部也可以通过设置O形圈704与阀体密封，也可以直接用塑料接触进行密封。

这样计量动作时流入口B1022由于单向阀7的作用，计量室103内的液体就不会流通过流入口B流向外管路，这样可以消除实施例一中虽将流入口B与计量室103连通的口径设计成比较小，但在计量室充注液体洗涤剂时仍会产生少量流出的现象，这种实施方式下的洗涤剂的添加控制误差可以达到5％以内，完全超过洗涤设备添加剂的添加控制要求，并且可以加大流入口B1022与计量室连通的口径，加快向计量室内充水的速度。根据安装的需要，可以改变流入口B1022的朝向，如果流入口B需要与流入口A1011同朝向安装时，可以通过L形管接头实现与流入口A朝向一致，当然，流入口B可以成形于阀体A上与流入口A平行；如果需要流入口B与流入口A垂直安装时，则流入口B成形于阀体B上。

球阀8的密封球801位于阀体B的定位结构1027内，对应于阀体A的阀座C1026，计量动作时密封球受到计量室内液体的浮力向上移动，至与阀座C接触时，液体洗涤剂就不能继续向计量室流动，从而使每次计量动作都控制在计量室容积范围内，达到控制精度的目的。排空动作时，密封球随液面下降使排气口完全向大气开放，使得计量室内的液体容易向外排出。

实施例三

本实施例的电磁式计量阀，如图7a、图7b、图8a、图8b示，是在实施例一、二、的基础上，在流入口B上加三通管17，再将固定铁芯4改为有通孔的加长型固定铁芯18；给电磁线圈6通电后，可动铁芯2受磁力吸引向加长型固定铁芯18方向移动，活塞帽3置于阀座B1024上，此时控制器打开与三通管口A1701相连接的外置电磁阀，自来水一部分水压经三通管口C1703施加于流入口B1022上，再进入计量室103与计量室内的洗涤剂混合，并使混合液通过排气口1025和流出口1023挤压出去，流入到洗衣机槽h内；自来水另一部分水压经三通管口B1702后通过软管20施加于加长型固定铁芯外端，再进入到导管1021内，并把导管内残留的混合液通过流出口B1023流入到洗涤筒内。

采用这种结构，可以有效地将导管1021内残留的混合液清除，大大提高了产品的使用寿命。

Claims (3)

1、电磁式计量阀，包括阀体，其特征是所述阀体是由阀体A(101)和阀体B(102)构成的具有计量室(103)的阀体(1)，阀体B(102)上具有与计量室(103)贯通的导管(1021)，阀体上设有流入口A(1011)、流入口B(1022)、流出口(1023)和排气口(1025)，并设有位于所述计量室内的阀座A(1012)和阀座B(1024)，排气口(1025)与计量室(103)贯通；所述导管(1021)内设有可动铁芯(2)，可动铁芯前部连有活塞帽(3)，该活塞帽位于计量室(103)内，导管后部设有固定铁芯(4)，可动铁芯(2)与固定铁芯(4)之间设有弹簧(5)，导管外面套设有电磁线圈(6)。

2、如权利要求1所述的电磁式计量阀，其特征是流入口B(1022)内设有单向阀(7)，排气口(1025)处设置有球阀(8)，单向阀(7)由阀芯(701)、弹簧(702)和单向阀体(703)组成，阀芯一端贯穿于流入口B(1022)内的挡壁通孔，挡壁与阀芯(701)之间套设所述的弹簧(702)；所述的流入口B(1022)设置于阀体B(102)或阀体A(101)上，所述球阀(8)由密封球(801)、位于阀体上的阀座C(1026)和位于阀体B(102)上的密封球定位结构(1027)组成，密封球(8)位于该定位结构(1027)内并对应于阀座C(1026)。

3、如权利要求2所述的电磁式计量阀，其特征是流入口B(1022)上连接有三通管(17)，流入口B内设有由阀芯(701)、三通管口C(1703)和弹簧构成的单向阀，阀芯一端贯穿于流入口B(1022)内的挡壁通孔，挡壁与阀芯(701)之间套设所述的弹簧(702)，在弹簧作用下阀芯前端面靠合于三通管口C(1703)口沿；所述的固定铁芯为具有中孔(1801)的加长型固定铁芯(18)，加长型固定铁芯后端连有弯接头(19)，在三通管口B(1702)和弯接头(19)间连有软管(20)。

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