CN105805395A - 一种能快速通断的压力控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能快速通断的压力控制阀，包括阀体和阀芯，阀体上开有第一、第二接口和压力口，阀芯包含有相互贴合的定、动阀芯，其中动阀芯在驱动件的作用下能相对于定阀芯活动，定阀芯上开有分别与第一、第二接口相连通的第一通孔和第二通孔，动阀芯上开有能连通或偏离该第一、第二通孔的过渡通道；驱动件位于阀体的辅助腔内，该驱动件包含有金属弹性片、连杆和弹簧，金属弹性片将辅助腔分隔成与压力口相通的承压腔和与阀体内腔相连通的背压腔，连杆和弹簧位于背压腔内，且连杆的两端分别与弹性片的中部、动阀芯相连接，弹簧两端分别与连杆和背压腔内壁相连。采用上述结构后，可为人们提供一种反应灵敏的能快速通断水源的压力控制阀。

Description

一种能快速通断的压力控制阀

技术领域

本发明涉及一种控制阀，具体指一种压力控制阀。

背景技术

现有的市面靠水压控制水源通断的阀门主要有四面阀或三面阀，如中国专利授权公告号为CN101776158B的《一种四面阀》，它随着压力水口水压的上升，逐渐关闭原水水道，但无法迅速切断原水，这个产品在净水机上比较常用，特别是应用在无电净水机上，请参见图5，当净水机5’制水，储水箱7’不断地进纯水，压缩储水箱7’内部的空气，储水箱7’内的水压逐渐上升，即净水腔水压上升，由于四面阀的连杆两端的端面面积不同，净水腔可以以较小的水压将连杆压向原水腔，当净水腔的水压达到一定值时，将原水口封闭，实现断水功能，从而保护整个净水机不受压，不连续排废水。但这样的产品缺陷明显，由于储水箱有气压，故在下一次制水初始时，净水腔即可能存在压力，该压力会迫使连杆压向原水腔，使原水通道变小，特别是储水箱快满时，净水腔的压力几乎将原水通断封闭，又由于此时储水箱未满，仍然需要制水，这时制水量非常小，从而延长了制水周期，使浓水出口处长期流水。

当然目前也有很多通过电信号来关闭的压力控制阀，但需要外接电源，无法适用于无电的场合。

并且目前的用水压控制的压力控制阀中，大多采用胶圈、胶垫进行密封，这种密封结构易变形、老化，不耐高温，因此容易出现漏水、使用寿命短的现象。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种反应灵敏的、能快速通断的压力控制阀。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种使用寿命长且反应灵敏的、能快速通断的压力控制阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种能快速通断的压力控制阀，包括阀体和位于阀体内腔中的阀芯，所述的阀体上开有第一接口、第二接口和压力口，其特征在于：所述阀芯包含有相互贴合的定阀芯和动阀芯，其中动阀芯在驱动件的作用下能相对于定阀芯活动，所述定阀芯上开有分别与第一、第二接口相连通的第一通孔和第二通孔，所述动阀芯上开有能连通或偏离该第一、第二通孔的过渡通道；所述驱动件位于阀体的辅助腔内，该驱动件又包含有金属弹性片、连杆和弹簧，所述金属弹性片能将所述辅助腔分隔成与所述压力口相通的承压腔和与阀体内腔相连通的背压腔，所述的连杆和弹簧位于背压腔内，且连杆的两端分别与所述弹性片的中部、动阀芯相连接，所述的弹簧两端分别与连杆和背压腔内壁相连而使连杆始终具有推动弹性片向承压腔侧移动的趋势。

在上述方案中，较好的是，所述的定阀芯和动阀芯均为陶瓷阀芯，并在二者的接触面上陶瓷封釉后形成密封膜，可有效地提高二者之间密封性能，延长使用寿命，确保长期可靠地工作。

考虑到结构简单和易于实施，所述动阀芯在驱动件的作用下能相对于所述定阀芯平滑移动。当然也可以在驱动件的作用下使动阀芯相对于定阀芯在贴合状态下旋转，同样可以实现通断目的。

在上述各方案中，进一步改进的是，所述的动阀芯上安装有能使动阀芯始终紧贴定阀芯的防松组件，该防松组件可优选采用如下结构：它包括有防松钉和安装在动阀芯的底面的盲孔中的压簧，该动阀芯的底面与动阀芯的正面相背对，动阀芯的正面即与定阀芯相接触，所述压簧一端抵在盲孔内壁上，另一端与防松钉相抵，而所述的防松钉与阀体内腔壁相抵。这样既保证了动阀芯与定阀芯的贴合要求，又能使驱动件轻松驱动动阀芯。

考虑到安装的方便性，所述连杆上具有一挡板，所述的弹簧一端抵在挡板上，另一端抵在所述背压腔内壁上。

在上述各方案中，所述的阀体优选采用如下结构：它包括有主阀体和分别与主阀体拆卸连接的压盖、阀盖，连接件通过所述阀盖定位在定阀芯外侧的阀体内腔口部处，所述第一、第二接口位于该连接件上，所述压力口位于所述的压盖上，以方便加工和组装。

为了减小弹性片突变时的噪声，并保持承压腔和背压腔的密封分隔，所述的弹性片在朝向承压腔的表面上附有密封垫，该密封垫和弹性片均通过所述压盖压持在主阀体上。

较好的是，所述的弹性片的周边沿周向开有多个安装孔，所述的主阀体上设有能插入到对应安装孔中的定位柱，以提高安装后的牢固性。

较好的是所述弹性片为圆片状结构，该弹性片的直径为30mm-35mm之间，厚度为0.23mm-0.26mm，使弹性片按需能灵活突变。

与现有技术相比，由于本发明的动阀芯通过连杆连接弹性片，而弹性片因四周固定在阀体上，因此，当压力口的压力增大到一定值时，克服弹簧和弹性片的自身弹力，使弹性片突变，迅速地通过连杆推动动阀芯，使动阀芯上的过渡通道偏离或者连通定阀芯上的第一、第二通口，即切断第一接口和第二接口之间的连通，或连通第一接口和第二接口，起到快速断水或接通水源的目的。因而当这样的压力控制阀应用于无电净水机上时，可以实现快速切断水源的目的，即使净水腔初始存在一定压力或在制水过程中增大压力，也不会使原水通道变小，只有当制满净水时达到一定压力下才会快速关闭进水通道，因此不会影响在制水时的制水量，可确保制水的正常进行。

附图说明

图1为本发明实施例处于接通第一接口和第二接口状态下的结构示意图；

图2为本发明实施例处于切断第一接口和第二接口状态下的结构示意图；

图3为本发明应用在净水机上的示意图；

图4为本发明应用在家庭用水系统中的示意图；

图5为现有技术中的四面阀应用在净水机上的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1所示，该压力控制阀包括阀体1和位于阀体内腔A1中的阀芯2，其中，阀体1上开有第一接口a、第二接口b和压力口c，本实施例中，优选的是，阀体包括有主阀体11和分别与主阀体通过各自的螺栓相拆卸连接的阀盖12、压盖13，连接件14位于阀体内腔的口部并通过阀盖12定位在阀体内腔中，上述第一接口a、第二接口b位于连接件14上，并使第一、第二接口外露，以便于管路连接；而上述的压力口c位于压盖上。

上述阀芯2包含有相互贴合的定阀芯21和动阀芯22，其中定阀芯21夹于动阀芯22和连接件14之间，该定阀芯21上上开有分别与第一、第二接口相连通的第一通孔211和第二通孔212，动阀芯22上开有过渡通道221，该过渡通道可以是凹槽形式，如图1中所示，也可以是通孔的形式。本实施例中，动阀芯22在驱动件3的作用下能相对于定阀芯21平滑移动，以使动阀芯22上的过渡通道221能连通或偏离定阀芯上的第一、第二通孔；且定阀芯21和动阀芯22优选采用陶瓷阀芯，在二者的接触面上还有陶瓷封釉后形成密封膜，以确保二者的接触密封性能。

上述驱动件3位于阀体的辅助腔内，本实施例中，该辅助腔位于阀体内腔A1下方。驱动件3又包含有金属弹性片31、连杆32和弹簧33，金属弹性片31的四周固定在辅助腔内壁上而将该辅助腔分隔成与压力口相通的承压腔A2和与阀体内腔相连通的背压腔A3；连杆32和弹簧33位于背压腔A3内，且连杆32的两端分别与弹性片31的中部、动阀芯22相连接，弹簧33两端分别与连杆32和背压腔A3内壁相连，考虑到安装的方便性，该弹簧33采用压簧的形式，它套在连杆32上，该弹簧33一端抵在与连杆32相固定的挡板321上，另一端抵在背压腔A3顶壁上而使连杆32始终具有推动弹性片31向承压腔A2侧移动的趋势。且为了具有更好的密封性能，并在突变时减小噪声，弹性片31在朝向承压腔A2的表面上附有密封垫34，该密封垫34和弹性片32均通过上述压盖13压持在主阀体11上，且密封垫34能与压力口c相密封接触。同时为了提高压持的牢固性，弹性片31的周边沿周向开有多个安装孔，主阀体11上设有能插入到对应安装孔中的定位柱111。

为了确保动阀芯22正面始终与定阀芯21相紧贴，在动阀芯22上还安装有防松组件4，优选的是，该防松组件4包括有防松钉41和安装在动阀芯22的底面的盲孔中的压簧42，该动阀芯22的底面与动阀芯22的正面相背对，压簧42一端抵在盲孔内壁上，另一端与防松钉41相抵，而防松钉41则与阀体内腔A1壁相抵。

本实施例中，弹性片31采用不锈钢制作，为了减小压力口c的动作水压值，弹性片31选薄圆片状，直径尽量大些，直径选为30mm-35mm之间，厚度要适中，可选为0.23mm-0.26mm，本实施例中，优选的直径选为32mm之间，厚度选为0.25mm。此时，根据材料的弹性模量及基本尺寸，可计算出弹性片的自身动作弹力F2为160N，推动陶瓷动阀芯的动作力为30N，这样可计算引起弹性片动作的水压力P为：

$P=\frac{F1+F2}{S}=\frac{30+160}{0.000256\mathrm{\π}}\≈0.24\left(MPa\right)$

而目前家庭用水压在0.1-0.25Mpa，则通过以上计算可确定，采用弹性片突变来关闭水路通断是可行的。

本实施例中，在原始状态下，动阀芯上的过渡通道与定阀芯上的第一、第二通道相连通，即处于接通状态。当压力口的压力增大到一定值时，克服弹簧和弹性片的自身弹力，使弹性片突变，这时弹性片会迅速地通过连杆推动动阀芯，使动阀芯上移，使其上的过渡通道偏离定阀芯上的第一、第二通孔，即切断第一接口和第二接口之间的连通，如图2所示，起到快速断水的目的。

当本实施例应用于无电净水机上时，如图3所示，第一接口a连接自来水的进水管，第二接口b连接净水机5的进水口，压力口c连通净水机的净水管6，净水机的净水出口通过单向阀连接储水箱7，水龙头8与储水箱7相连接。当制水初期时，即使净水腔存有一定的压力或在制水过程中该压力增大，只要该压力还没有使弹性片突变，则动阀芯不会移动，而一旦随着制水的进行，储水桶内的净水增加，储水桶内的压力逐渐上升，当该压力上升到一定值，克服弹簧达到弹性片的突变值时，则会使动阀芯迅速移动，关闭进水通道，停止制水，因此采用本实施例后，使净水机的性能更能满足人们的使用要求，达到节水目的。

同样，本实施例还可以应用于家庭的用水系统中，如图4所示，第一接口a连接自来水的进水管，第二接口b连接出水管9，该出水管内的水可供家庭用水单元使用，如厨房用水、洗衣机用水、净水机用水或其它用水点用水，压力口c连接出水管9。目前，家庭用水压一般为0.1-0.25MPa，若一旦外部管路压力增大，家庭用水单元的水压也会相应增大，但增大到设定值时，例如0.25MPa，该压力控制阀会进行迅速切换，以关闭进水口，这样可保证用户不用水时，家庭用水单元和管路承压在0.25MPa之下。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例及其应用，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员而言，本发明可以有各种更改和变化，如上述实施例中，动阀芯也可以相对于定阀芯在贴合状态下旋转，即动阀芯铰接于定位阀，此时，连杆与动阀芯也相铰接，并在铰接处开有长孔，以使此处的销轴能在转动过程中在长孔中滑动，以避免旋转过程中发生干涉。或者根据应用场合的需要，该压力控制阀在原始状态下，第一接口和第二接口是断开的，当压力口的压力使弹性片突变后，通过连杆推动动阀芯活动，也可以使第一接口和第二接口按需接通。即凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种能快速通断的压力控制阀，包括阀体(1)和位于阀体内腔中的阀芯(2)，所述阀体上开有第一接口(a)、第二接口(b)和压力口(c，其特征在于：所述阀芯(2)包含有相互贴合的定阀芯(21)和动阀芯(22)，其中动阀芯(22)在驱动件(3)的作用下能相对于定阀芯活动，所述定阀芯上开有分别与第一、第二接口相连通的第一通孔(211)和第二通孔(212)，所述动阀芯(22)上开有能连通或偏离该第一、第二通孔的过渡通道(221)；所述驱动件(3)位于阀体的辅助腔内，该驱动件(3)又包含有金属弹性片(31)、连杆(32)和弹簧(33)，所述金属弹性片(31)能将所述辅助腔分隔成与所述压力口(c)相通的承压腔(A2)和与阀体内腔相连通的背压腔(A3)，所述的连杆(32)和弹簧(33)位于背压腔(A3)内，且连杆(32)的两端分别与所述弹性片(31)的中部、动阀芯(22)相连接，所述的弹簧(33)两端分别与连杆(32)和背压腔(A3)内壁相连而使连杆始终具有推动弹性片向承压腔侧移动的趋势。

2.根据权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于：所述的定阀芯(21)和动阀芯(22)均为陶瓷阀芯，并在二者的接触面上陶瓷封釉后形成密封膜。

3.根据权利要求1所述的压力控制阀，其特征在于：所述动阀芯(22)在驱动件的作用下能相对于所述定阀芯(21)平滑移动。

4.根据权利要求1或2或3所述的压力控制阀，其特征在于：所述的动阀芯(22)上安装有能使所述动阀芯始终紧贴定阀芯的防松组件(4)。

5.根据权利要求4所述的压力控制阀，其特征在于：所述的防松组件(4)包括有防松钉(41)和安装在动阀芯的底面的盲孔中的压簧(42)，该动阀芯的底面与动阀芯的正面相背对，所述动阀芯的正面即与定阀芯相接触，所述压簧(42)一端抵在盲孔内壁上，另一端与防松钉(41)相抵，而所述的防松钉(41)与阀体内腔壁相抵。

6.根据权利要求1或2或3所述的压力控制阀，其特征在于：所述连杆(32)上具有一挡板(321)，所述的弹簧(33)一端抵在该挡板上，另一端抵在所述背压腔内壁上。

7.根据权利要求1或2或3所述的压力控制阀，其特征在于：所述阀体包括有主阀体和(11)分别与主阀体拆卸连接的阀盖(12)、压盖(13)，连接件(14)通过所述阀盖定位在定阀芯(21)外侧的阀体内腔口部处，所述第一、第二接口(a、b)位于该连接件(14)上，所述压力口(c)位于所述的压盖(13)上。

8.根据权利要求7所述的压力控制阀，其特征在于：所述的弹性片(31)在朝向承压腔的表面上附有密封垫(34)，该密封垫(34)和弹性片(31)均通过所述压盖(13)压持在主阀体(11)上。

9.根据权利要求8所述的压力控制阀，其特征在于：所述的弹性片的周边沿周向开有多个安装孔，所述的主阀体(11)上设有能插入到对应安装孔中的定位柱(111)。

10.根据权利要求1或2或3所述的压力控制阀，其特征在于：所述弹性片(31)为圆片状结构，该弹性片的直径为30mm-35mm之间，厚度为0.23mm-0.26mm。