CN105605247B - 一种先导活塞式水路切换分水阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种先导活塞式水路切换分水阀，包括三通阀体、电磁阀、密封杆、切换组件，三通阀体的两个出水口各由一切换组件控制打开与关闭，电磁阀驱动密封杆往复运动进而具备两个档位；一个档位为：一切换组件内的活塞朝向出水口一面的水压大于另一面的水压，进而活塞释放出水口，另一换组件内的活塞朝向出水口一面的水压小于另一面的水压，进而活塞封闭出水口；另一档位为：原处于释放状态的出水口封闭，原处于封闭状态的出水口释放。本发明只采用一个电磁阀，即可控制两个水路的开闭功能，功能实现为一开一闭式，符合现有花洒和淋浴器控制的需求，结构相对简单，空间要求相对较小，为产品的外观超薄性提供更好优势。

Description

一种先导活塞式水路切换分水阀

技术领域

本发明涉及一种分水器，更具体地说，涉及一种先导活塞式水路切换分水阀。

背景技术

随著卫浴行业淋浴系统智能化，自动化的不断发展，为了实现自动化控制水路的切换，开闭，一般都是通过一种脉冲式的电磁阀控制来实现。

但现在的这种脉冲式电磁阀只能实现一个电磁阀控制一个水路的开闭功能，无法实现一个电磁阀控制两个水路的开闭；其功能存在以下缺陷：

1、从节能环保角度上来讲，当一个淋浴系统要控制二个或二个以上的水路时，就需采用二个或二个以上的电磁阀来控制，这样一来会浪费很多的电能，如果采用水力发电来供电会影响供电不足无法实现功能正常运行；

2、现有技术的堵小孔的端面密封方式需要施加持续的保持力；

3、一个电磁阀控制一个水路对空间会产生一个重叠的关系，在空间利用上没有优势；

4、成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过一个电磁阀来控制两个水路的先导活塞式水路切换分水阀。

本发明的技术方案如下：

一种先导活塞式水路切换分水阀，包括三通阀体、电磁阀、密封杆、切换组件，三通阀体的两个出水口各由一切换组件控制打开与关闭，电磁阀驱动密封杆往复运动进而具备两个档位；一个档位为：一切换组件内的活塞朝向出水口一面的水压大于另一面的水压，进而活塞释放出水口，另一切换组件内的活塞朝向出水口一面的水压小于另一面的水压，进而活塞封闭出水口；另一档位为：原处于释放状态的出水口封闭，原处于封闭状态的出水口释放。

作为优选，切换组件开设有泄压孔，通过密封杆关闭与打开泄压孔控制活塞的运动；密封杆上设置有胀形堵块，跟随密封杆的往复运动，胀形堵块的两端分别关闭两个切换组件的泄压孔。

作为优选，泄压孔的端面设置有V型圈，关闭泄压孔时，胀形堵块的一端穿过V型圈进入泄压孔内，V型圈保持与胀形堵块密封套装。

作为优选，三通阀体的进水口与两个切换组件的活塞的两面的空间相通。

作为优选，切换组件设置在密封杆的运动路径上，密封杆从一切换组件伸入，并延伸至另一切换组件；当密封杆伸出时，靠近密封杆的切换组件释放出水口，远离密封杆的切换组件封闭出水口；当密封杆回缩时，靠近密封杆的切换组件封闭出水口，远离密封杆的切换组件释放出水口。

作为优选，切换组件包括过水支架、活塞、活塞支架，过水支架与活塞支架连接，形成容纳活塞的活塞室，活塞支架设有安装杆，活塞活动套装在安装杆上，活塞将活塞室分隔成朝向出水口一面的外腔室与背向出水口一面的内腔室。

作为优选，过水支架的中部开设有过水口，过水口与出水口相通，活塞用于释放或封闭过水支架的过水口实现出水口的释放与封闭；过水支架还设置有通水孔，外腔室通过通水孔与进水口相通。

作为优选，活塞支架开设有注水孔，内腔室通过注水孔与进水口相通；安装杆开设有泄压孔，泄压孔与进水口相通。

作为优选，活塞与泄压孔相对的位置开设有泄压口，进水口、泄压孔、泄压口、出水口相通。

作为优选，两个切换组件呈镜像设置，胀形堵块位于两个切换组件之间的密封杆上。

作为优选，两个切换组件间设置有支撑架，支撑架的两端分别与两个切换组件的泄压孔密封紧抵；支撑架开设有堵块导孔，密封杆的胀形堵块在堵块导孔内运动。

作为优选，活塞与活塞支架之间设置有复位弹簧，复位弹簧处于压缩状态。

本发明的有益效果如下：

本发明所述的先导活塞式水路切换分水阀，只采用一个电磁阀，即可控制两个水路的开闭功能，功能实现为一开一闭式，符合现有花洒和淋浴器控制的需求。采用先导活塞式的原理控制两个出水通路的开闭，电磁阀动作时受水压的影响较小。利用一个电磁阀控制两个水路，与现有技术(每个水路由一个电磁阀进行控制)相比，降低一半的电量。根据实施需求，可采用脉冲式电磁阀进行驱动密封杆，水路的每次开闭只需脉冲直流电源瞬间响应完成，工作灵敏，省电明显。如果实施于通过进水管进行水力发电的产品，在水力发电效率较低的情况下，对自发电供电控制的电路提供一个更好的平台。

本发明采用一个电磁阀控制两个水路，结构相对简单，空间要求相对较小，为产品的外观超薄性提供更好优势。

附图说明

图1是本发明的结构爆炸图；

图2是本发明的剖视图；

图3是右边的切换组件的出水口关闭，左边的切换组件的出水口打开的状态示意图，图中示出水流方向；

图4是左边的切换组件的出水口关闭，右边的切换组件的出水口打开的状态示意图，图中示出水流方向；

图5是本发明实施于花洒的示意图；

图6是本发明实施于淋浴器的示意图；

图中：10是电磁阀，11是外壳，12是螺丝，13是线圈座，14是永久磁块，15是动铁芯，17是密封杆，171是胀型堵块，172是小头端，20是三通阀体，21是进水口，22是出水口，23是阀座盖，30是切换组件，31是过水支架，311是通水口，312是过水口，32是活塞，321是弹簧，322是外腔室，323是内腔室，324是泄压口，33是活塞支架，331是安装杆，332是泄压孔，333是注水孔，34是支撑架，40是V型圈，50是花洒，51是进水端，52是进水通道，60是淋浴器，61是进水管。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明进行进一步的详细说明。

本发明为了解决现在技术的电磁阀只能单独控制一个水路的不足，提供一种先导活塞式水路切换分水阀，可通过一个电磁阀10控制两个水路，使两个水路始终处于一开一闭的状态，适用于选择水路的实施应用。

如图1、图2所示，本发明包括三通阀体20、电磁阀10、密封杆17、切换组件30，三通阀体20的两个出水口22分别由一切换组件30控制打开与关闭，即三通阀体20具有一个进水口21，两个出水口22，每个出水口22配置有切换组件30。电磁阀10驱动密封杆17往复运动进而具备两个档位，每个档位都是一个切换组件30打开，另一个切换组件30关闭，不同档位下，同一出水口22的状态相反。基于先导活塞式原理，则两个档位中，具体地，一个档位为：一切换组件30内的活塞32朝向出水口22一面的水压大于另一面的水压，进而活塞32释放出水口22，另一切换组件内的活塞32朝向出水口22一面的水压小于另一面的水压，进而活塞32封闭出水口22；另一档位为：原处于释放状态的出水口22封闭，原处于封闭状态的出水口22释放。

本发明与现有技术的主要区别在于堵小孔的方式，本发明中，切换组件30开设有泄压孔332，通过密封杆17关闭与打开泄压孔332控制活塞的运动；密封杆17上设置有胀形堵块171，跟随密封杆17的往复运动，胀形堵块171的两端分别关闭两个切换组件30的泄压孔332。为了使胀形堵块171关闭泄压孔332后，不需要再继续施加保持力，泄压孔332的端面设置有V型圈40，关闭泄压孔332时，胀形堵块171的一端穿过V型圈40进入泄压孔332内，V型圈40保持与胀形堵块171密封套装。即使不对密封杆17再施加保持力，胀形堵块171也会保持当前位置，保证泄压孔332持续关闭状态。

三通阀体20的进水口21与两个切换组件30的活塞32的两面的空间相通，以使得水流从进水口21进入后，能够到达活塞32的两面的空间，对活塞32的两面均形成压力，然后基于压力差，驱动活塞32运动。

本发明中，密封杆17通过直线的往复运动实现两个档位的切换，切换组件30设置在密封杆17的运动路径上，即，两个切换组件30呈直线排列，密封杆17从一切换组件30伸入，并延伸至另一切换组件30；当密封杆17伸出时，靠近密封杆17的切换组件30释放出水口22，远离密封杆17的切换组件30封闭出水口22；当密封杆17回缩时，靠近密封杆17的切换组件30封闭出水口22，远离密封杆17的切换组件30释放出水口22。

切换组件30包括过水支架31、活塞32、活塞支架33，过水支架31与活塞支架33连接，形成容纳活塞32的活塞32室，活塞支架33设有安装杆331，活塞32活动套装在安装杆331上，活塞32与活塞支架33之间设置有复位弹簧321，复位弹簧321处于压缩状态。活塞32将活塞32室分隔成朝向出水口22一面的外腔室322与背向出水口22一面的内腔室323。过水支架31设置有通水孔311，外腔室322通过通水孔311与进水口21相通，活塞支架33开设有注水孔333，内腔室323通过注水孔333与进水口21相通。水流从进水口21流入后，分别流至外腔室322与内腔室323，并分别对活塞32的两面形成压力。

过水支架31在三通阀体20内密封安装，过水支架31的中部开设有过水口312，过水口312与出水口22相通，过水口312为水流流经切换组件30流出至出水口22的主要通道，活塞32用于释放或封闭过水支架31的过水口312实现出水口22的释放与封闭。

安装杆331开设有泄压孔332，泄压孔332与进水口21相通。活塞32与泄压孔332相对的位置开设有泄压口324，进水口21、泄压孔332、泄压口324、出水口22相通，从泄压孔332排出的水流，从泄压口324经过水口312从出水口22排出。泄压孔332打开时，将内腔室323的压力释放，使水流在外腔室322一侧对活塞32一面的压力大于内腔室323内一侧对活塞32另一面的压力。泄压孔332关闭时，保持内腔室323的压力，使水流在外腔室322一侧对活塞32一面的压力小于内腔室323内一侧对活塞32另一面的压力。

为了使密封杆17在两个切换组件30之间更快速地实现档位切换，并且密封杆17的结构更趋向规则，易加工，本发明中，两个切换组件30呈镜像设置，位于两个切换组件30之间的密封杆17上，设置有胀形堵块171；胀形堵块171跟随密封杆17的伸出与回缩，胀形堵块171的两端分别关闭两个切换组件30的泄压孔332。

由于本发明的结构要求紧凑并且稳定，则在两个切换组件30间设置有支撑架34，支撑架34的两端分别与两个切换组件30的泄压孔332密封紧抵，两个切换组件30在三通阀体20内紧密安装，尽量保证切换过程不发生位移或振动，保持工作的稳定。支撑架34开设有堵块171导孔，密封杆17的胀形堵块171在堵块171导孔内运动，使档位切换更顺畅有效。

根据实施需求，本发明中的电磁阀10可采用脉冲式电磁阀10，包括外壳11、螺丝12、线圈、永久磁块14、线圈座13、动铁芯15、电源线。脉冲式电磁阀10的工作原理为：当线圈正负极通正向直流电源的时候，产生正向磁场驱动动铁芯15向外移动，在这里将它定义为电磁阀10打开，而且断电后，通过永久磁块14保持动铁芯15的位置，电磁阀10仍然处于开启状态；反之，当电磁阀10线圈正负极通反向的直流电源的时候，产生反向磁场驱动动铁芯15向内移动，在这里将它定义为电磁阀10关闭，而且断电后，电磁阀10仍然处于关闭状态。

密封杆17一端与动铁芯15固接，另一端穿过V型圈40伸入三通阀体20内，三通阀体20通过V型圈40与密封杆17密封穿设，电磁阀10密封设置在三通阀体20的一端(本实施例中，为左端)，三通阀体20的另一端(本实施例中，为右端)通过阀座盖23密封。

切换组件30中，过水支架31与三通阀体20密封安装，活塞支架33上端面位于泄压口324处开设有环形槽，环形槽内设置有V型圈40，用于与密封杆17密封穿设。密封杆17的胀型堵块171的两端均为比胀型堵块171细的小头端172，小头端172与V型圈40形成间隙，使泄压孔332过水泄压；胀型堵块171与V型圈40形成密封，使泄压孔332封堵。支撑架34的两端则分别用于固定V型圈40。过水支架31的过水口312与活塞支架33的安装杆331分别朝活塞32室内向内延伸突出。活塞32由软胶二次成形在硬胶上形成一体，朝向过水口312的一面与过水口312的轮廓对应设置有下凹的嵌插槽成型软胶，用于更好地与过水口312进行密封。过水支架31开设多个通水孔311，

本发明的工作原理如下：

当水流由三通阀体20的进水口21进入，一路水流通过过水支架31的通水孔311进入外腔室322，与活塞32外侧面形成水压，又一路水路由通过注水孔333进入内腔室323形成压力，在活塞32内侧面的整个面积形成压力。如果，此时泄压孔332处于打开状态，则水流通过连通的泄压孔332、泄压口324、过水口312流向出水口22，活塞32外侧面的整个面积形成水压，而且通水孔311远远大于注水孔333，从而使活塞32外侧面的压力大于活塞32内侧面的压力，促使活塞32克服弹簧321的作用下，向内运动，与过水口312脱离，则出水口22打开，形成出水。反之，如果此时泄压孔332处于关闭状态，泄压孔332与过水口312截止未连通，活塞32外侧面形成水压的面积小于活塞32内侧面的整个面积形成的压力，加上弹簧321的复位作用，活塞32压紧密封过水口312，关闭出水。

如图3所示，当电磁阀10接入正向脉冲电流时，通过线圈产生的磁场驱动动铁芯15移动至右边的位置，因密封杆17一端与动铁芯15固接，则密封杆17也向右移动，密封杆17的胀型堵块171与右边的切换组件30的V型圈40形成密封，使泄压孔332封堵；而相对应的，左边的切换组件30的V型圈40、泄压孔332与小头端172形成间隙，形成了泄压状态。则此时的状态为，右边的切换组件30的出水口22关闭，左边的切换组件30的出水口22打开。

如图4所示，当电磁阀10接入反向脉冲电流时，通过线圈产生的磁场驱动动铁芯15移动至左边的位置，则密封杆17也向左移动，密封杆17的小头端172与右边的切换组件30的V型圈40、泄压孔332形成间隙，形成了泄压状态。而相对应的，密封杆17的胀型堵块171与左边的切换组件30的V型圈40形成密封，使泄压孔332封堵。则此时的状态为，左边的切换组件30的出水口22关闭，右边的切换组件30的出水口22打开。

对本发明进行应用实施时，如图5所示，如果将本发明接入花洒50，进水口21与花洒50的进水端51连接，两个出水口22分别与花洒50的出水功能进水通道52连接，只要通过控制电池阀的正反直流电源，就可以轻松切换花洒50的功能出水。如图6所示，如果将本发明实施于淋浴器60，出水口22分别与挂墙太阳和手持花洒的出水功能进水管61连接，就可以轻松的控制切换挂墙太阳和手持花洒出水，则本发明的有益效果更明显，不但大大的节省了用电量，简化了控制电路程序，也大大的节省整个分水功能的占用空间与成本。

上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定。只要是依据本发明的技术实质，对上述实施例进行变化、变型等都将落在本发明的权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，包括三通阀体、电磁阀、密封杆、切换组件，三通阀体的两个出水口各由一切换组件控制打开与关闭，电磁阀驱动密封杆往复运动进而具备两个档位；一个档位为：一切换组件内的活塞朝向出水口一面的水压大于另一面的水压，进而活塞释放出水口，另一切换组件内的活塞朝向出水口一面的水压小于另一面的水压，进而活塞封闭出水口；另一档位为：原处于释放状态的出水口封闭，原处于封闭状态的出水口释放。

2.根据权利要求1所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，切换组件开设有泄压孔，通过密封杆关闭与打开泄压孔控制活塞的运动；密封杆上设置有胀形堵块，跟随密封杆的往复运动，胀形堵块的两端分别关闭两个切换组件的泄压孔。

3.根据权利要求2所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，泄压孔的端面设置有V型圈，关闭泄压孔时，胀形堵块的一端穿过V型圈进入泄压孔内，V型圈保持与胀形堵块密封套装。

4.根据权利要求3所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，三通阀体的进水口与两个切换组件的活塞的两面的空间相通。

5.根据权利要求4所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，切换组件设置在密封杆的运动路径上，密封杆从一切换组件伸入，并延伸至另一切换组件；当密封杆伸出时，靠近密封杆的切换组件释放出水口，远离密封杆的切换组件封闭出水口；当密封杆回缩时，靠近密封杆的切换组件封闭出水口，远离密封杆的切换组件释放出水口。

6.根据权利要求5所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，切换组件包括过水支架、活塞、活塞支架，过水支架与活塞支架连接，形成容纳活塞的活塞室，活塞支架设有安装杆，活塞活动套装在安装杆上，活塞将活塞室分隔成朝向出水口一面的外腔室与背向出水口一面的内腔室。

7.根据权利要求6所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，过水支架的中部开设有过水口，过水口与出水口相通，活塞用于释放或封闭过水支架的过水口实现出水口的释放与封闭；过水支架还设置有通水孔，外腔室通过通水孔与进水口相通。

8.根据权利要求6所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，活塞支架开设有注水孔，内腔室通过注水孔与进水口相通；安装杆开设有泄压孔，泄压孔与进水口相通。

9.根据权利要求7所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，活塞与泄压孔相对的位置开设有泄压口，进水口、泄压孔、泄压口、出水口相通。

10.根据权利要求9所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，两个切换组件呈镜像设置，胀形堵块位于两个切换组件之间的密封杆上。

11.根据权利要求10所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，两个切换组件间设置有支撑架，支撑架的两端分别与两个切换组件的泄压孔密封紧抵；支撑架开设有堵块导孔，密封杆的胀形堵块在堵块导孔内运动。

12.根据权利要求6所述的先导活塞式水路切换分水阀，其特征在于，活塞与活塞支架之间设置有复位弹簧，复位弹簧处于压缩状态。