CN102777609B - 一种机械式常开阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械式常开阀，包括制有进水口和出水口的阀主体以及制有外界动力源入口的上盖，阀主体与上盖间压装有弹性阀芯组件，弹性阀芯组件将阀主体和上盖分成上盖腔和主体腔，阀主体制有中空环形凸柱，中空环形凸柱将主体腔分割成进水腔和出水腔，弹性阀芯组件分别制有毛细进水孔以及中心毛细通孔，中空环形凸柱与弹性阀芯组件弹性密封相顶接构成压差式启闭进水腔和出水腔间环形间隙通道的阀门结构，上盖配装有阀堵组件，该阀堵组件受外界动力推动能下行封堵中心毛细通孔，并且该阀堵组件配合上盖腔中的水压使弹性阀芯组件与中空环形凸柱密封阻断环形间隙通道，实现出水口与进水口间的完全阻断。

Description

一种机械式常开阀

技术领域

本发明涉及一种控制阀结构，特别是安装于净水设备中用以控制净水器内部水路启闭的一种常开阀，具体地说是一种机械式常开阀。

背景技术

净水设备是一种水处理装置，它通过内部安装的过滤系统装置将原水，例如市政自来水经过多级过滤后，去除原水中的泥沙、铁锈、细菌、悬浮物、藻类、大分子有机物等多种有害物质，制造出甘甜，口感好符合适于人们健康饮用标准的纯净水。现有技术中净水设备的水路控制通常采用电磁阀，电磁阀在得电后即能够动作打开控制水路的通断。但是由于电磁阀制造成本相对较高，并且存在用电隐患，因此如能在部分水路中配备效果更佳，能耗更低的机械式控制阀，将会使人们的使用成本降的更低，也更符合当前节能环保的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供具有结构简单、成本低廉并且反应灵敏的一种机械式常开阀。该阀以外界机械力的输入控制阀体关闭，实现水路的通断。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机械式常开阀，包括制有进水口和出水口的阀主体以及与阀主体相盖配且顶部制有外界动力源入口的上盖，阀主体与上盖间密封压装有弹性阀芯组件，该弹性阀芯组件将阀主体和上盖围成的空间分割成上盖腔和主体腔，阀主体制有中空环形凸柱，该中空环形凸柱将主体腔分割成外围连通进水口的进水腔和内围连通出水口的出水腔，弹性阀芯组件分别制有连通进水腔和上盖腔的毛细进水孔以及连通上盖腔和出水腔的中心毛细通孔，中空环形凸柱与弹性阀芯组件弹性密封相顶接构成压差式启闭进水腔和出水腔间环形间隙通道的阀门结构，上盖内滑动配装有与中心毛细通孔常态开启式配合的阀堵组件，该阀堵组件受外界动力源入口输入的外界动力推动能下行施压封堵中心毛细通孔，并且该阀堵组件配合上盖腔中逐渐增强的水压共同作用使弹性阀芯组件与中空环形凸柱密封紧帖阻断环形间隙通道，实现出水口与进水口间的完全阻断。

为优化上述技术方案，采取的措施还包括：

上述的阀堵组件包括固定安装有密封堵头的铁芯和套设在该铁芯上的复位弹簧，铁芯制有顶座和顶杆，密封堵头固定在顶杆的前端，复位弹簧套装在顶杆上并且复位弹簧的一端与铁芯的顶座相顶压，复位弹簧的另一端与弹性阀芯组件顶触相配合。

上述的密封堵头为硅胶材料制作的硅胶堵头，该硅胶堵头的底平面与中心毛细通孔的上孔口密封相配合。

上述的上盖制有与上盖腔相通用于安装铁芯的导向滑腔，铁芯的顶座与导向滑腔滑动密封相配合，顶座上嵌装有密封上盖腔和导向滑腔的密封圈，外界动力源入口与导向滑腔相连通。

上述的弹性阀芯组件由内芯和与内芯密封固定嵌套的内芯硅胶弹片组成，内芯硅胶弹片的周边与上盖和阀主体密封固定相压配，内芯硅胶弹片的底面与中空环形凸柱密封相配合，环形间隙通道由内芯硅胶弹片以周边为支点带动内芯向上弹性弯曲变形脱离中空环形凸柱形成。

上述的内芯为带有凸缘压边的碗体，该碗体的底面分别制有轴向向下延伸的中心凸嘴和凸柱，毛细进水孔为碗体沿凸柱制有的通孔，中心毛细通孔为碗体沿中心凸嘴制有的通孔。

上述的内芯硅胶弹片制有内芯密封安装的内芯座腔，并且内芯座腔的底部分别制有内芯中心凸嘴和凸柱密封穿设的中心孔和边孔，中心凸嘴的周面制有一道与中心孔密封定位卡装的V形凸环。

上述的内芯硅胶弹片的周边纵断面呈H形结构，上盖制有与内芯硅胶弹片H形上槽相嵌压的内凸咀。

上述的进水口设置在阀主体一侧，出水口设置在阀主体的底部中心，中空环形凸柱为主体腔底部制有的向上凸起的中空凸柱体。

上述的阀主体的外周面等弧度制有四个带有螺孔的下凸耳，上盖的外周面相应制有四个与下凸耳相配合的上凸耳，阀主体和上盖采用螺栓经上凸耳和下凸耳螺旋坚固相配装。

与现有技术相比，本发明的常开阀在阀主体和上盖之间压装有弹性阀芯组件，并在弹性阀芯组件上制有毛细进水孔和中心毛细通孔，常开阀利用进入上盖腔中的水因中心毛细通孔的泄压作用导致的弹性阀芯组件上下两面压差的不同，使弹性阀芯组件向上变形弯曲打开环形间隙通道，实现阀的常开；利用上盖中配装的阀堵组件受外界机械力的作用封堵中心毛细通孔，使弹性阀芯组件在上盖腔水压的压迫下配合中空环形凸柱封堵环形间隙通道关闭阀门通路，实现常开阀的关闭状态。本发明结构清淅、设计合理、成本低廉能满足净水设备的水路系统使用，具有反应灵敏、能耗低和节能环保的特点。

附图说明

图1是本发明实施例处于常开时的动态示意图；

图2是图1中弹性阀芯组件的结构示意图；

图3是图1中上盖的剖视结构图；

图4是图1中阀堵组件的立体结构示意图；

图5是图1中上盖的立体结构示意图；

图6是图2中内芯的立体结构示意图；

图7是图1中阀主体的立体结构示意图；

图8是图2中内芯硅胶弹片的立体结构示意图；

图9是本发明实施例的起始状态图；

图10是本发明处于关闭状态时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图10 所示为本发明的结构原理示意图。

其中的附图标记为：阀主体1、进水腔1a、出水腔1b、环形间隙通道1c、进水口11、出水口12、中空环形凸柱13、下凸耳14、上盖2、上盖腔2a、导向滑腔2b、外界动力源入口21、内凸咀22、上凸耳23、弹性阀芯组件3、内芯31、毛细进水孔31a、中心毛细通孔31b、凸缘压边311、碗体312、中心凸嘴313、V形凸环313a、凸柱314、内芯硅胶弹片32、内芯座腔321、H形上槽322、中心孔323、边孔324、阀堵组件4、铁芯41、顶座411、顶杆412、密封堵头42、复位弹簧43、密封圈44。

如图1至图10所示，本发明的一种机械式常开阀，包括制有进水口11和出水口12的阀主体1以及与阀主体1相盖配且顶部制有外界动力源入口21的上盖2，阀主体1与上盖2间密封压装有弹性阀芯组件3，该弹性阀芯组件3将阀主体1和上盖2围成的空间分割成上盖腔2a和主体腔，阀主体1制有中空环形凸柱13，该中空环形凸柱13将主体腔分割成外围连通进水口11的进水腔1a和内围连通出水口12的出水腔1b，弹性阀芯组件3分别制有连通进水腔1a和上盖腔2a的毛细进水孔31a以及连通上盖腔2a和出水腔1b的中心毛细通孔31b，中空环形凸柱13与弹性阀芯组件3弹性密封相顶接构成压差式启闭进水腔1a和出水腔1b间环形间隙通道1c的阀门结构，上盖2内滑动配装有与中心毛细通孔31b常态开启式配合的阀堵组件4，该阀堵组件4受外界动力源入口21输入的外界动力推动能下行施压封堵中心毛细通孔31b，并且该阀堵组件4配合上盖腔2a中逐渐增强的水压共同作用使弹性阀芯组件3与中空环形凸柱13密封紧帖阻断环形间隙通道1c，实现出水口12与进水口11间的完全阻断。现有技术中净水设备控制水路开闭一般采用电磁阀控制，电磁阀生产成本和使用成本相对都比较高，电磁阀需要电力的支持，存在用电隐患。本发明采用在阀主体1和上盖2间配装弹性阀芯组件3的方法，利用上盖2外界动力源入口21提供的外界动力，例如气压、水压等产生的机械动力控制阀的启闭。在正常状态下，水流能通过弹性阀芯组件3制有的毛细进水孔31a和中心毛细通孔31b形成回路，使从进水口11依次进入进水腔1a和上盖腔2a中的水因中心毛细通孔31b与出水腔1b和出水口12相通而泄压，导致弹性阀芯组件3上下两面压力失衡，使弹性阀芯组件3弹性向上弯曲变形打开环形间隙通道1c，从而实现常开阀的导通状态，这里的毛细进水孔31a和中心毛细通孔31b均为毛细小流量孔，仅起到泄压平衡作用，因而不能满足净水设备水路流量的需要，由于有毛细进水孔31a和中心毛细通孔31b的存在才能使的环形间隙通道1c能在水压大小不同的状态下，开启的间隙大小也不同。本发明无需电力支持，当有外界动力输入时，如图10所示，阀堵组件4能在外界动力的作用下将中心毛细通孔31b封住，从而导致上盖腔2a中水压的增强，使弹性阀芯组件3向下与中空环形凸柱13贴紧密封，实现常开阀的关闭状态。当外界输入的动力源消失后，阀堵组件4能弹起复位，恢复原始状态。本发明结构简单、反应灵敏，依靠阀内部各部件的物理特性实现开启或关闭，因而安全环保，节省电力具有成本低廉，经济实用的特点。

实施例中，如图4所示，阀堵组件4包括固定安装有密封堵头42的铁芯41和套设在该铁芯41上的复位弹簧43，铁芯41制有顶座411和顶杆412，密封堵头42固定在顶杆412的前端，复位弹簧43套装在顶杆412上并且复位弹簧43的一端与铁芯41的顶座411底面相顶压，复位弹簧43的另一端与弹性阀芯组件3顶触相配合。铁芯41在正常状态下受复位弹簧43作用与中心毛细通孔31b具有一定的距离，因而中心毛细通孔31b能始终保持畅通状态，只有当有外界压力输入时，铁芯41才压缩复位弹簧43密封住中心毛细通孔31b。

为了保证密封堵头密封的有效性，本发明的密封堵头42为硅胶材料制作的硅胶堵头，该硅胶堵头的底平面与中心毛细通孔31b的上孔口密封相配合。硅胶堵头具有一定锥度角，本发明采用底部平面密封，当然也可以利用锥度周面来达到相要的密封效果。

实施例中，如图3和图5所示，上盖2制有与上盖腔2a相通用于安装铁芯41的导向滑腔2b，铁芯41的顶座411与导向滑腔2b滑动密封相配合，顶座411上嵌装有密封上盖腔2a和导向滑腔2b的密封圈44，外界动力源入口21与导向滑腔2b相连通。导向滑腔2b能够保证阀堵组件4在动作时不会偏移方向，提高铁芯41滑行的精度，密封圈44可以防止上盖腔2a中的水串入导向滑腔2b，同时也能防止外界动力源输入到上盖腔2a中。

从图5和图7中可以看出，本发明的阀主体1的外周面等弧度制有四个带有螺孔的下凸耳14，上盖2的外周面相应制有四个与下凸耳14相配合的上凸耳23，阀主体1和上盖2采用螺栓经上凸耳23和下凸耳14螺旋坚固相配装。

实施例中，如图2所示，弹性阀芯组件3由内芯31和与内芯31密封固定嵌套的内芯硅胶弹片32组成，内芯硅胶弹片32的周边与上盖2和阀主体1密封固定相压配，内芯硅胶弹片32的底面与中空环形凸柱13密封相配合，上述的环形间隙通道1c就是由内芯硅胶弹片32以周边为支点带动内芯31向上弹性弯曲变形脱离中空环形凸柱13形成的。从图9可以看出，在最初状态时内芯硅胶弹片32与中空环形凸柱13在阀堵组件4的复位弹簧43顶压作用下为密封相配合，当有压力水源从进水口11进入进水腔1a时，压力水有小部分从毛细进水孔31a进入上盖腔2a并从中心毛细通孔31b依次经出水腔1b和出水口12泄压，上盖腔2a由于有了中心毛细通孔31b的泄压，使得上盖腔2a内的水压小于进水腔1a中的水压，致使内芯硅胶弹片32向上产生弹性变形隆起，如图1所示，内芯硅胶弹片32在周边压紧密封的状态下带动内芯31向上变形，使内芯硅胶弹片32与中空环形凸柱13的密封状态被打破，内芯硅胶弹片32脱离中空环形凸柱13形成环形间隙通道1c，此时压力水能直接经环形间隙通道1c和出水腔1b再经出水口12流出，实现常开阀的常开功能。

实施例中，如图6所示，本发明的内芯31为带有凸缘压边311的碗体312，该碗体312的底面分别制有轴向向下延伸的中心凸嘴313和凸柱314，毛细进水孔31a为碗体312沿凸柱314制有的通孔，中心毛细通孔31b为碗体312沿中心凸嘴313制有的通孔。

如图6和图7所示，内芯硅胶弹片32制有内芯31密封安装的内芯座腔321，并且内芯座腔321的底部分别制有内芯中心凸嘴313和凸柱314密封穿设的中心孔323和边孔324，中心凸嘴313的周面制有一道与中心孔323密封定位卡装的V形凸环313a。内芯31座套在内芯硅胶弹片32的内芯座腔321中，中心凸嘴313和凸柱314均具有定位作用，可以防止内芯31周向转动。

本发明的内芯硅胶弹片32的周边纵断面呈H形结构，上盖2制有与内芯硅胶弹片32H形上槽322相嵌压的内凸咀22。

实施例中，进水口11设置在阀主体1一侧，出水口12设置在阀主体1的底部中心，中空环形凸柱13为主体腔底部制有的向上凸起的中空凸柱体。

Claims (1)

1.一种机械式常开阀，包括制有进水口(11)和出水口(12)的阀主体(1)以及与阀主体(1)相盖配且顶部制有外界动力源入口(21)的上盖(2)，其特征是：所述的阀主体(1)与上盖(2)间密封压装有弹性阀芯组件(3)，该弹性阀芯组件(3)将阀主体(1)和上盖(2)围成的空间分割成上盖腔(2a)和主体腔，所述的阀主体(1)制有中空环形凸柱(13)，该中空环形凸柱(13)将主体腔分割成外围连通进水口(11)的进水腔(1a)和内围连通出水口(12)的出水腔(1b)，所述弹性阀芯组件(3)分别制有连通进水腔(1a)和上盖腔(2a)的毛细进水孔(31a)以及连通上盖腔(2a)和出水腔(1b)的中心毛细通孔(31b)，所述中空环形凸柱(13)与弹性阀芯组件(3)弹性密封相顶接构成压差式启闭进水腔(1a)和出水腔(1b)间环形间隙通道(1c)的阀门结构，所述的上盖(2)内滑动配装有与中心毛细通孔(31b)常态开启式配合的阀堵组件(4)，该阀堵组件(4)受外界动力源入口(21)输入的外界动力推动能下行施压封堵中心毛细通孔(31b)，并且该阀堵组件(4)配合上盖腔(2a)中逐渐增强的水压共同作用使弹性阀芯组件(3)与中空环形凸柱(13)密封紧帖阻断环形间隙通道(1c)，实现出水口(12)与进水口(11)间的完全阻断；所述的阀堵组件(4)包括固定安装有密封堵头(42)的铁芯(41)和套设在该铁芯(41)上的复位弹簧(43)，所述的铁芯(41)制有顶座(411)和顶杆(412)，所述的密封堵头(42)固定在顶杆(412)的前端，所述的复位弹簧(43)套装在顶杆(412)上并且复位弹簧(43)的一端与铁芯(41)的顶座(411)相顶压，复位弹簧(43)的另一端与弹性阀芯组件(3)顶触相配合；所述的上盖(2)制有与上盖腔(2a)相通用于安装铁芯(41)的导向滑腔(2b)，所述铁芯(41)的顶座(411)与导向滑腔(2b)滑动密封相配合，所述的顶座(411)上嵌装有密封上盖腔(2a)和导向滑腔(2b)的密封圈(44)，所述的外界动力源入口(21)与导向滑腔(2b)相连通；所述的弹性阀芯组件(3)由内芯(31)和与内芯(31)密封固定嵌套的内芯硅胶弹片(32)组成，所述内芯硅胶弹片(32)的周边与上盖(2)和阀主体(1)密封固定相压配，内芯硅胶弹片(32)的底面与中空环形凸柱(13)密封相配合，所述的环形间隙通道(1c)由内芯硅胶弹片(32)以周边为支点带动内芯(31)向上弹性弯曲变形脱离中空环形凸柱(13)形成；所述的内芯(31)为带有凸缘压边(311)的碗体(312)，该碗体(312)的底面分别制有轴向向下延伸的中心凸嘴(313)和凸柱(314)，所述的毛细进水孔(31a)为碗体(312)沿凸柱(314)制有的通孔，所述的中心毛细通孔(31b)为碗体(312)沿中心凸嘴(313)制有的通孔；所述的内芯硅胶弹片(32)制有内芯(31)密封安装的内芯座腔(321)，并且内芯座腔(321)的底部分别制有内芯中心凸嘴(313)和凸柱(314)密封穿设的中心孔(323)和边孔(324)，所述中心凸嘴(313)的周面制有一道与中心孔(323)密封定位卡装的V形凸环(313a)。

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