CN102720844B - 下控式节水水阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下控式节水水阀，包括一个外壳、一个密封腔体、一个中心轴、一个密封盖、一个内壳、一个万向球、一套传动装置和一个限位筒，其中：外壳包括相互连通的上段和下段；中心位置设置有流水孔的密封腔体安装于外壳上段空腔内；中心轴贯穿于外壳的上段和下段并能够上下移动；密封盖安装于中心轴上位于流水孔上方的位置；内壳安装于外壳的下段空腔内，用于安装万向球、传动装置和限位筒；万向球、传动装置和限位筒均安装于内壳内，万向球旋转产生的向上的动力通过传动装置传递给中心轴，限位筒用于对传动装置和中心轴进行限位。本发明通过控制水阀下方出水口位置的万向球的旋转，即能控制水阀的开关状态，具有控制精确、干净卫生的优点。

Description

下控式节水水阀

技术领域

本发明涉及一种机械控制的水阀，尤其涉及一种通过水阀下方出水口位置的开关装置控制水阀开关状态的下控式节水水阀。

背景技术

传统机械控制的水阀，控制开关均设置在整个壳体的上方或侧面，虽然控制方便，但是用于公共场合时均存在一个问题：在洗完手后需要再手动关闭水阀，由于公共场所的清洁卫生没有保障，所以有可能会造成交叉感染。特别是在一些高档的公共场所，洗净后要再接触开关手把，始终让人很不舒服。但传统的水阀开关是很难设置于出水口的，也有人提出将现有的水阀倒过来安装，这样在最后关闭水阀时，水流保持流过水阀开关手把，但是这种安装方式水流由下而上流出管口，水流不好控制，洗手也不方便，还会造成水源浪费，所以这种方式基本不具有可实施性。

目前还未见由水阀下方出水口位置的开关装置控制水阀开关状态的水阀的在先专利文献和非专利文献报道，也未见上述产品的实际应用。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种通过水阀下方出水口位置的开关装置控制水阀开关状态的下控式节水水阀。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明包括一个外壳、一个密封腔体、一个中心轴、一个密封盖、一个内壳、一个万向球、一套传动装置和一个限位筒，其中：

所述外壳包括相互连通的上段和下段，所述外壳的上段外壁设有用于连接水管的外连接装置，所述外壳的下段内壁设有用于连接所述内壳的内连接装置；

所述密封腔体安装于所述外壳的上段空腔内，所述密封腔体的中心位置设置有流水孔，所述密封腔体用于形成流水孔并与密封盖配合，实现水阀的开关；

所述中心轴位于所述外壳内的中心位置并贯穿于所述外壳的上段和下段，所述中心轴能够上下移动，所述中心轴是本发明中承上启下的重要部件，通过对中心轴下端的控制，从而带动中心轴上端密封装置动作，完成水阀的开启或关闭；

所述密封盖安装于所述中心轴上位于所述密封腔体的流水孔上方的位置，所述密封盖的面积大于所述流水孔的面积，所述密封盖是直接实现水阀开关的部件；

所述内壳安装于所述外壳的下段空腔内，用于安装所述万向球、所述传动装置和所述限位筒；

所述万向球安装于所述内壳内并位于所述传动装置的下方，所述万向球为椭球体，能够在360°范围内旋转，所述万向球用于实现将旋转动力转换为向上的推力并实现不同距离的推动；

所述传动装置安装于所述内壳内并位于所述万向球的上方，用于将所述万向球旋转形成的向上的动力传递给所述中心轴；

所述限位筒安装于所述内壳内，用于对所述传动装置和所述中心轴进行限位。

进一步，所述外壳的上段顶部安装有滤网，所述滤网的中心位置安装有上定位套筒，中心轴的上端位于所述上定位套筒的下段内并能够上下移动。滤网主要起到净化水质的作用，滤网还起到使水流气化的作用，使水流充满空气扩大水量；上定位套筒则起到对中心轴限位的作用。

作为优选，所述密封盖为上小下大的圆锥状，其下部形成容气内腔。容气内腔内的空气在水压作用下顺着中心轴的方向产生推力，并自动盖住密封腔体的流水孔，达到最佳的密封效果，保证水阀处于关闭状态时滴水不漏。

所述密封腔体底面的上表面上靠近所述流水孔的位置设有与所述密封盖的边缘相对应的环形沉腔。这种结构结构使密封盖与密封腔体之间的密封效果更佳。

所述密封腔体内还设有导流腔体，所述导流腔体的内底面为上大下小的锥形面。导流腔体的作用在于将水流均匀、集中地引向密封盖的上方，从而实现最佳的密封效果。

所述内壳的上端安装有片状卡圈，所述限位筒的顶部设有嵌套，所述嵌套置于所述片状卡圈与所述外壳内壁之间的缝隙内。这种结构能够方便地将限位筒和内壳固定安装于外壳内。

具体地，所述传动装置包括下定位套筒、承力盖和四凸套柱，所述下定位套筒套装于所述中心轴的下段外面，所述下定位套筒的中段外壁设有环形凸台，所述承力盖的下部位于所述万向球与所述中心轴的下端之间，所述四凸套柱套装于所述下定位套筒的外面并位于所述承力盖底部与所述环形凸台之间，所述四凸套柱的四个凸柱的顶部与所述环形凸台的下表面接触，所述限位筒上设有与所述四个凸柱对应的凸柱凹槽，所述四凸套柱的四个凸柱分别置于对应的所述凸柱凹槽内。四凸套柱与凸柱凹槽之间的结构与传统的笔芯伸缩机构类似，在第一次推动四凸套柱上升到位后，四凸套柱的四个凸柱会置于凸柱凹槽的上部，从而保持密封盖的开启状态，使水阀处于常开状态；在第二次推动四凸套柱上升到位后，四凸套柱的四个凸柱会置于凸柱凹槽的下部，从而保持密封盖的关闭状态，使水阀处于常闭状态；另外还有一种状态，就是四凸套柱向上移动的距离较小，四凸套柱的四个凸柱不能到达凸柱凹槽的上部，则推动四凸套柱时使水阀处于开启状态，不推动时使水阀处于关闭状态。

作为优选，所述下定位套筒的轴向剖面为“干”字形结构，所述“干”字形结构中的下平台为所述环形凸台；所述“干”字形结构中的上平台和下平台之间设有密封圈垫。

所述外壳的外连接装置和内连接装置均为螺纹。

本发明的有益效果在于：

本发明应用时直接控制万向球的旋转方向及旋转角度，或者，在万向球的下方安装对应的手柄装置，通过手柄装置控制万向球的旋转方向及旋转角度，再通过传动装置控制中心轴，中心轴带动密封盖移动，完成与密封腔体之间的密封或开启，使用者能够精确地控制水阀的开关状态；由于本发明的万向球以及手柄装置位于水阀下部的出水口位置，在操控过程中始终处于被水淋浴的状态，所以具有干净卫生的优点。

附图说明

图1是本发明所述下控式节水水阀的轴向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步具体描述：

如图1所示，本发明包括一个外壳13、一个密封腔体6、一个中心轴3、一个密封盖4、一个内壳19、一个万向球22、一套传动装置和一个限位筒17，其中：外壳13包括相互连通的上段和下段，外壳13的上段外壁设有用于连接水管的外螺纹7，外壳13的下段内壁设有用于连接内壳19的内连接装置；密封腔体6安装于外壳13的上段空腔内，密封腔体6的中心位置设置有流水孔11；中心轴3位于外壳13内的中心位置并贯穿于外壳13的上段和下段，中心轴3能够上下移动；密封盖4安装于中心轴3上位于密封腔体6的流水孔11上方的位置，密封盖4的面积大于流水孔11的面积；内壳19通过螺纹安装于外壳13的下段空腔内，用于安装万向球22、传动装置和限位筒17；万向球22通过顶进架20和球体支杆21安装于内壳19内并位于传动装置的下方，万向球22为椭球体，万向球22能够在360°范围内旋转；传动装置安装于内壳19内并位于万向球22的上方；限位筒17安装于内壳19内，用于对传动装置和中心轴3进行限位。

上述传动装置包括下定位套筒12、承力盖18和四凸套柱14，下定位套筒12套装于中心轴3的下段外面，下定位套筒12的轴向剖面为“干”字形结构，“干”字形结构中的上平台和下平台之间设有密封圈垫8，“干”字形结构中的上平台和下平台均为为环形凸台，承力盖18的下部位于万向球22与中心轴3的下端之间，四凸套柱14套装于下定位套筒12的外面并位于承力盖18的底部与下定位套筒12的下平台之间，四凸套柱14的四个凸柱的顶部与下定位套筒12的下平台的下表面接触，限位筒17上设有与四个凸柱对应的凸柱凹槽16，四凸套柱14的四个凸柱分别置于对应的凸柱凹槽16内。四凸套柱14与凸柱凹槽16之间的结构与传统的笔芯伸缩机构类似，在第一次推动四凸套柱14上升到位后，四凸套柱14的四个凸柱会置于凸柱凹槽16的上部，从而保持密封盖4的开启状态，使水阀处于常开状态；在第二次推动四凸套柱14上升到位后，四凸套柱14的四个凸柱会置于凸柱凹槽16的下部，从而保持密封盖4的关闭状态，使水阀处于常闭状态；另外还有一种状态，就是四凸套柱14向上移动的距离较小，四凸套柱14的四个凸柱不能到达凸柱凹槽16的上部，则推动四凸套柱14时使水阀处于开启状态，不推动时使水阀处于关闭状态。

如图1所示，外壳13的上段顶部安装有滤网2，滤网2的中心位置安装有上定位套筒1，中心轴3的上端位于上定位套筒1的下段内并能够上下移动；密封腔体6内还设有导流腔体5，导流腔体5的内底面为上大下小的锥形面；密封盖4为上小下大的圆锥状，其下部形成容气内腔；密封腔体6底面的上表面上靠近流水孔11的位置设有与密封盖4的边缘相对应的环形沉腔9；内壳19的上端安装有片状卡圈15，限位筒17的顶部设有嵌套（图中未标记），嵌套置于片状卡圈15与外壳13内壁之间的缝隙内。

如图1所示，使用时，将外壳13通过其上段外壁的外螺纹7与水管（图中未示出）连接，水管内的水通过滤网2过滤后进入内腔10内，在导流腔体5的作用下，水流均匀、集中地流向密封盖4，此时，如果密封盖4与环形沉腔9分开，则水阀处于开启状态，水流经过流水孔11向下流出，如果密封盖4与环形沉腔9密封接触，则水阀处于关闭状态，水流压住密封盖4的上方，此时密封盖4下部的容气内腔（图中未标记）内的空气在水压作用下顺着中心轴3的方向产生推力，并自动盖住密封腔体6的流水孔11，达到最佳的密封效果，保证水阀处于关闭状态时滴水不漏。

水阀的开关状态控制过程如下：根据需要，水阀开关主要有两种控制方式，具体如下：

1、实时控制：直接控制万向球22，或者通过万向球22下方的手柄装置（手柄装置的具体结构根据实际需要而定，属于常规技术，未在本文中具体说明，图中未示出）控制万向球22，使万向球22旋转并对承力盖18产生向上的推力，使承力盖18向上小距离移动，此时承力盖18将中心轴3向上顶起，中心轴3带动密封盖4向上小距离移动，从而小幅度开启水阀；同时，承力盖18推动四凸套柱14向上移动，但由于移动距离不大，四凸套柱14的四个凸柱不能到达凸柱凹槽16的上部，所以，在控制万向球22时，水阀处于开启状态，在放开万向球22时，水阀在水压作用下处于关闭状态。

2、分时控制：直接控制万向球22，或者通过万向球22下方的手柄装置（图中未示出）控制万向球22，使万向球22旋转并对承力盖18产生向上的推力，使承力盖18向上大距离移动，此时承力盖18将中心轴3向上顶起，中心轴3带动密封盖4向上大距离移动，从而大幅度开启水阀；同时，承力盖18推动四凸套柱14向上移动，移动到最高位时，四凸套柱14的四个凸柱到达凸柱凹槽16的上部并置于凸柱凹槽16的上部保持不动，此时，在松开对万向球22的控制后，水阀依然处于大幅度的常开状态。

当再次控制万向球22使其旋转时，万向球22再次对承力盖18产生向上的推力，使承力盖18向上大距离移动，此时承力盖18推动四凸套柱14向上移动，移动到最高位并下降后，四凸套柱14的四个凸柱会移动，脱离凸柱凹槽16的上部，并在完全松开对万向球22的控制后到达凸柱凹槽16的下部，此时，水阀处于常闭状态。

上述分时控制的过程为两次控制万向球22旋转的过程，为一个开启和关闭水阀的完整过程，每一次控制是独立的，水阀在两次控制之前、之后的时间都处于关闭状态，水阀在两次控制之间的时间内都处于开启状态，使用非常灵活，实用性强。

Claims (9)

1.一种下控式节水水阀，其特征在于：包括一个外壳、一个密封腔体、一个中心轴、一个密封盖、一个内壳、一个万向球、一套传动装置和一个限位筒，其中：

所述外壳包括相互连通的上段和下段，所述外壳的上段外壁设有用于连接水管的外连接装置，所述外壳的下段内壁设有用于连接所述内壳的内连接装置；

所述密封腔体安装于所述外壳的上段空腔内，所述密封腔体的中心位置设置有流水孔；

所述中心轴位于所述外壳内的中心位置并贯穿于所述外壳的上段和下段，所述中心轴能够上下移动；

所述密封盖安装于所述中心轴上位于所述密封腔体的流水孔上方的位置，所述密封盖的面积大于所述流水孔的面积；

所述内壳安装于所述外壳的下段空腔内，用于安装所述万向球、所述传动装置和所述限位筒；

所述万向球安装于所述内壳内并位于所述传动装置的下方，所述万向球为椭球体，能够在360°范围内旋转；

所述传动装置安装于所述内壳内并位于所述万向球的上方，用于将所述万向球旋转形成的向上的动力传递给所述中心轴；

所述限位筒安装于所述内壳内，用于对所述传动装置和所述中心轴进行限位；

所述传动装置包括下定位套筒、承力盖和四凸套柱，所述下定位套筒套装于所述中心轴的下段外面，所述下定位套筒的中段外壁设有环形凸台，所述承力盖的下部位于所述万向球与所述中心轴的下端之间，所述四凸套柱套装于所述下定位套筒的外面并位于所述承力盖底部与所述环形凸台之间，所述四凸套柱的四个凸柱的顶部与所述环形凸台的下表面接触，所述限位筒上设有与所述四个凸柱对应的凸柱凹槽，所述四凸套柱的四个凸柱分别置于对应的所述凸柱凹槽内。

2.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述外壳的上段顶部安装有滤网，所述滤网的中心位置安装有上定位套筒，中心轴的上端位于所述上定位套筒的下段内并能够上下移动。

3.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述密封盖为上小下大的圆锥状，其下部形成容气内腔。

4.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述密封腔体底面的上表面上靠近所述流水孔的位置设有与所述密封盖的边缘相对应的环形沉腔。

5.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述密封腔体内还设有导流腔体，所述导流腔体的内底面为上大下小的锥形面。

6.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述内壳的上端安装有片状卡圈，所述限位筒的顶部设有嵌套，所述嵌套置于所述片状卡圈与所述外壳内壁之间的缝隙内。

7.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述下定位套筒的轴向剖面为“干”字形结构，所述“干”字形结构中的下平台为所述环形凸台。

8.根据权利要求7所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述“干”字形结构中的上平台和下平台之间设有密封圈垫。

9.根据权利要求1所述的下控式节水水阀，其特征在于：所述外壳的外连接装置和内连接装置均为螺纹。

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