CN108050289A - 换向阀及净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种换向阀及净水器，涉及净水装置的技术领域，本发明提供的换向阀包括：阀体、阀芯和阀芯驱动组件，阀体上设有中心腔室，阀芯设于中心腔室内，阀芯驱动组件包括电机和丝杆，电机与丝杆传动连接，丝杆与阀芯螺纹配合，阀体上设有止转件，止转件防止阀芯跟随丝杆转动，电机通过丝杆驱动阀芯在中心腔室内移动，以使相应的腔室连通或断开。本发明提供的换向阀消除了现有技术中阀芯在换向时产生的水锤，从而解决了对净水器管路及过滤介质造成损坏的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及净水装置技术领域，尤其是涉及一种换向阀及净水器。
背景技术
换向阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，可以配合不同的电路来实现预期的控制。换向阀有很多种，不同的换向阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀和速度调节阀等。
换向阀里有密闭的腔室，在不同位置开设有通孔，每个通孔连接外部不同的管路，腔室中间设有阀芯，端面设有电磁铁，磁铁线圈通电后，定铁芯中的动铁芯发生位移，随之带动顶杆，顶杆推动阀体内的阀芯产生位移，阀体内的阀芯移动来开启或关闭不同的腔室，而进液腔室是常开的。电磁阀从原理上分为三大类：直动式电磁阀、分步直动式电磁阀、先导式电磁阀。
现有的换向阀工作时由于阀芯运动的速率很快，所以阀芯在换向时会产生液动，针对于净水器就是水锤，水锤将对净水器的管路及过滤介质造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种换向阀，以缓解现有技术中阀芯在换向时产生水锤，从而对净水器管路及过滤介质造成损坏的技术问题。
本发明提供的换向阀包括：阀体、阀芯和阀芯驱动组件，所述阀体上设有中心腔室，所述阀芯设于所述中心腔室内，所述中心腔室的一侧依次设有第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室均与所述中心腔室连通；所述中心腔室的另一侧设有相互连通的第四腔室和第五腔室，所述第四腔室和所述第五腔室均与所述中心腔室连通；
所述阀芯驱动组件包括电机和丝杆，所述电机与所述丝杆传动连接，所述丝杆与所述阀芯螺纹配合，所述阀体上设有止转件，所述止转件防止所述阀芯跟随所述丝杆转动，所述电机通过所述丝杆驱动所述阀芯在所述中心腔室内移动，以使相应的腔室连通或断开。
进一步的，所述止转件包括止转螺钉，所述阀芯上设有止转凹槽，所述止转凹槽沿所述阀芯的长度方向延伸；
所述止转螺钉与所述阀体螺纹配合，且一端位于所述止转凹槽内。
进一步的，所述阀芯具有依次设置的第一阻流部、第二阻流部和第三阻流部；
所述第一阻流部位于所述第一腔室远离所述第二腔室的一侧，所述第三阻流部位于所述第三腔室远离所述第二腔室的一侧，所述第二阻流部与所述第二腔室相对，所述第二阻流部的轴向截面呈H型，以增加所述第二腔室的导流空间。
进一步的，所述阀芯上设有导流孔，所述导流孔用于连通所述中心腔室的两端。
进一步的，所述中心腔室远离所述电机的一端设有第一导流槽，所述第一导流槽与所述第四腔室和所述第五腔室连通。
进一步的，所述中心腔室靠近所述电机的一端设有第二导流槽，所述第二导流槽与所述第四腔室和所述第五腔室连通。
进一步的，所述中心腔室的内壁设有密封圈，所述密封圈与所述阀芯的外周面接触，以提高所述换向阀的密封性。
进一步的，所述第四腔室与所述第五腔室之间设有连通腔室，所述连通腔室分别与所述第四腔室和所述第五腔室连通。
进一步的，所述阀体上设有电机座，所述电机通过所述电机座固定连接于所述阀体。
进一步的，所述阀体和所述阀芯均由符合涉水卫生标准的材料制成。
本发明的另一目的在于提供一种净水器，以缓解现有技术中换向阀的阀芯在换向时产生水锤，从而对净水器管路及过滤介质造成损坏的技术问题。
本发明提供的净水器包括上述的换向阀。
本发明提供的换向阀及净水器，换向阀包括：阀体、阀芯和阀芯驱动组件，阀体上设有中心腔室，阀芯设于中心腔室内，中心腔室的一侧依次设有第一腔室、第二腔室和第三腔室，第一腔室、第二腔室和第三腔室均与中心腔室连通；中心腔室的另一侧设有相互连通的第四腔室和第五腔室，第四腔室和第五腔室均与中心腔室连通；阀芯驱动组件包括电机和丝杆，电机与丝杆传动连接，丝杆与阀芯螺纹配合，阀体上设有止转件，止转件防止阀芯跟随丝杆转动，电机通过丝杆驱动阀芯在中心腔室内移动，以使相应的腔室连通或断开。将本发明提供的换向阀应用于输送管路中，第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室和第五腔室可与相应的管道连通，当需要改变多个腔室的连通方式时，电机驱动丝杆绕丝杆的轴线正转或者反转，止转件防止丝杆带动阀芯转动，从而使丝杆驱动阀芯在中心腔内缓速移动，改变多个腔室的连通方式；电机驱动阀芯在中心腔室内运动的方式，可通过控制电机的转速来控制阀芯在中心腔内的运动速度，使阀芯在中心腔内缓慢缓速移动，防止产生水锤而对管路及过滤介质造成损坏。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的换向阀的第一状态示意图；
图2为本发明实施例提供的换向阀的第二状态示意图；
图3为本发明实施例提供的换向阀的第三状态示意图；
图4为本发明实施例提供的换向阀的止转螺钉与阀芯的配合示意图。
图标：100－阀体；110－第一腔室；120－第二腔室；130－第三腔室；140－第四腔室；150－第五腔室；160－中心腔室；161－第一导流槽；162－第二导流槽；163－密封圈；170－连通腔室；180－电机座；190－压板；200－阀芯；210－第一阻流部；220－第二阻流部；230－第三阻流部；240－导流孔；300－阀芯驱动组件；310－电机；320－丝杆；330－止转螺钉。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
图1为本发明实施例提供的换向阀的第一状态示意图，图2为本发明实施例提供的换向阀的第二状态示意图，图3为本发明实施例提供的换向阀的第三状态示意图，如图1至图3所示，本发明实施例提供的换向阀包括：阀体100、阀芯200和阀芯驱动组件300，阀体100上设有中心腔室160，阀芯200设于中心腔室160内，中心腔室160的一侧依次设有第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130，第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130均与中心腔室160连通；中心腔室160的另一侧设有相互连通的第四腔室140和第五腔室150，第四腔室140和第五腔室150均与中心腔室160连通；阀芯驱动组件300包括电机310和丝杆320，电机310与丝杆320传动连接，丝杆320与阀芯200螺纹配合，阀体100上设有止转件，止转件防止阀芯200跟随丝杆320转动，电机310通过丝杆320驱动阀芯200在中心腔室160内移动，以使相应的腔室连通或断开。
具体的，如图1所示，当阀芯200位于中位时，第一腔室110、第二腔室120、第三腔室130、第四腔室140和第五腔室150相互连通；如图2所示，阀芯200向右移动，第一腔室110与第二腔室120连通，第三腔室130与第五腔室150连通；如图3所示，阀芯200向左移动，第一腔室110与第四腔室140导通，第二腔室120与第三腔室130导通。
进一步的，止转件包括止转螺钉330，阀芯200上设有止转凹槽，止转凹槽沿阀芯200的长度方向延伸；止转螺钉330与阀体100螺纹配合，且一端位于止转凹槽内。
如图4所示，止转螺钉330的轴线方向与阀芯200的轴线方向垂直，阀体100上设有与止转螺钉330配合的螺纹通孔，螺钉穿过螺纹通孔伸入阀芯200上的止转凹槽内，螺钉与止转凹槽的侧壁接触。
电机310带动丝杆320绕丝杆320的轴线转动，止转螺钉330防止丝杆320带动阀芯200转动，从而使丝杆320驱动阀芯200在中心腔室160内运动，使相应的腔室连通或断开。
进一步的，阀芯200具有依次设置的第一阻流部210、第二阻流部220和第三阻流部230；第一阻流部210位于第一腔室110远离第二腔室120的一侧，第三阻流部230位于第三腔室130远离第二腔室120的一侧，第二阻流部220与第二腔室120相对，第二阻流部220的轴向截面呈H型，以增加第二腔室120的导流空间。
具体的，第一阻流部210、第二阻流部220和第三阻流部230的圆周面均与中心腔室160的内壁接触，如图1至图3所示，第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130，与第四腔室140和第五腔室150之间的空间相对，第一阻流部210位于第一腔室110的左侧，第三阻流部230位于第三腔室130的右侧，第二阻流部220与第二腔室120相对。
当阀芯200位于中位时，第一阻流部210位于第一腔室110的左侧且与第四腔室140相对，第三阻流部230位于第三腔室130的右侧且与第五腔室150相对；当阀芯200向右移动时，第一阻流部210使第一腔室110与第四腔室140断开，第二阻流部220使第二腔室120与第三腔室130和第五腔室150断开，第一腔室110与第二腔室120连通，第三阻流部230位于第五腔室150的右侧，第三腔室130与第五腔室150连通；当阀芯200向左移动时，第三阻流部230将第三腔室130与第五腔室150断开，第二阻流部220使第二腔室120与第一腔室110和第四腔室140断开，第二腔室120与第三腔室130连通，第一阻流部210位于第四腔室140的左侧，从而使第一腔室110与第四腔室140连通。
第二阻流部220始终与第二腔室120相对，第二阻流部220的轴向截面呈H型，减小第二阻流部220的体积，从而增加了第二腔室120的导流空间。
进一步的，阀芯200上设有导流孔240，导流孔240用于连通中心腔室160的两端。
如图1至图3所示，导流孔240包括第一导流段和第二导流端，第一导流段设于阀芯200的中部，且沿阀芯200的轴线方向延伸，第一导流段的一端与第三阻流部230右侧的中心腔室160连通，另一端位于阀芯200的内部且延伸至第一阻流部210的左侧；第二导流段位于第一阻流部210的左侧，且与第一导流段连通，第二导流段的轴线方向与阀芯200的径线方向相同；第一导流段和第二导流段使中心腔室160的两端连通。
阀芯200向左运动时，中心腔室160左端液体的压力增大，左端的液体通过导流孔240流动至中心腔室160的右端，减小阀芯200移动的阻力；阀芯200向右运动时，中心腔室160右端的压力增大，右端的液体通过导流孔240流动至中心腔室160的左端，减小阀芯200移动的阻力，从而降低驱动阀芯200运动消耗的能量。
进一步的，中心腔室160远离电机310的一端设有第一导流槽161，第一导流槽161与第四腔室140和第五腔室150连通。
如图1至图3所示，第一导流槽161设于中心腔室160的右端，第一导流槽161与第四腔室140和第五腔室150连通，在阀芯200向右移动的过程中，中心腔室160右端的液体可通过第一导流槽161流动至第四腔室140和第五腔室150，防止中心腔室160内形成背压，从减小驱动阀芯200运动的驱动力。
进一步的，中心腔室160靠近电机310的一端设有第二导流槽162，第二导流槽162与第四腔室140和第五腔室150连通。
如图1至图3所示，第二导流槽162设于中心腔室160的左端，第二导流槽162与第四腔室140和第五腔室150连通，在阀芯200向左移动的过程中，中心腔室160左端的液体可通过第二导流槽162流动至第四腔室140和第五腔室150，防止中心腔室160内形成背压，从减小驱动阀芯200运动的驱动力。
进一步的，中心腔室160的内壁设有密封圈163，密封圈163与阀芯200的外周面接触，以提高换向阀的密封性。
如图1至图3所示，中心腔室160的内壁上设有两个用于放置密封圈163的凹槽，两个凹槽沿中心腔室160的轴线方向分布；每个凹槽内均设有一个密封圈163，密封圈163的内部与阀芯200的圆周面接触，起到密封作用。
进一步的，第四腔室140与第五腔室150之间设有连通腔室170，连通腔室170分别与第四腔室140和第五腔室150连通。
如图1至图3所示，连通腔室170的轴线与中心腔室160的轴线平行，连通腔室170的一端与第四腔室140连通、另一端与第五腔室150连通，从而使第四腔室140与第五腔室150连通。
进一步的，阀体100上设有电机座180，电机310通过电机座180固定连接于阀体100。
具体的，电机座180通过螺钉固定连接于阀体100的左端，电机310固定连接于电机座180；电机座180上设有通孔，阀芯200的左端和丝杆320均位于电机座180上的通孔内，阀芯200的圆周面与该通孔的内壁接触，对阀芯200的移动起到导向作用。
进一步的，阀体100的右端设有压板190，压板190通过螺钉固定连接于阀体100的右端，以将中心腔室160封闭，压板190与阀体100之间设有密封圈163，起到密封作用。
进一步的，阀体100和阀芯200均由符合涉水卫生标准的材料制成。
目前市场上所能采购到的换向阀几乎都用于液压装置，其介质是液压油，没有防锈性能指标要求，故其阀体100均采用铸铁，电磁铁的动铁芯采用电工纯铁，定铁芯也使用导磁体钢材，这些材料均不防锈，不符合国家相关涉水件卫生标准。本发明实施例提供的换向阀的阀体100和阀芯200可由食品级不锈钢、食品级工程塑料及陶瓷材料等制成，防止阀体100和阀芯200生锈。
本发明实施例提供的换向阀及净水器，换向阀包括：阀体100、阀芯200和阀芯驱动组件300，阀体100上设有中心腔室160，阀芯200设于中心腔室160内，中心腔室160的一侧依次设有第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130，第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130均与中心腔室160连通；中心腔室160的另一侧设有相互连通的第四腔室140和第五腔室150，第四腔室140和第五腔室150均与中心腔室160连通；阀芯驱动组件300包括电机310和丝杆320，电机310与丝杆320传动连接，丝杆320与阀芯200螺纹配合，阀体100上设有止转件，止转件防止阀芯200跟随丝杆320转动，电机310通过丝杆320驱动阀芯200在中心腔室160内移动，以使相应的腔室连通或断开。将本发明实施例提供的换向阀应用于输送管路中，第一腔室110、第二腔室120、第三腔室130、第四腔室140和第五腔室150可与相应的管道连通，当需要改变多个腔室的连通方式时，电机310驱动丝杆320绕丝杆320的轴线正转或者反转，止转件防止丝杆320带动阀芯200转动，从而使丝杆320驱动阀芯200在中心腔内移动，改变多个腔室的连通方式；电机310驱动阀芯200在中心腔室160内运动的方式，可通过控制电机310的转速来控制阀芯200在中心腔内的运动速度，使阀芯200在中心腔内缓速移动，防止产生水锤而对管路及过滤介质造成损坏。
实施例二
本实施例二的目的在于提供一种净水器，以消除现有技术中换向阀的阀芯200在换向时产生水锤，从而对净水器管路及过滤介质造成损坏的技术问题。
本发明实施例提供的净水器包括上述的换向阀。
具体的，净水器还包括多根管路，每根管路与换向阀上相应的腔室连通，阀芯200在中心腔室160内移动，使相应的管路连通或断开，改变净水器内水的流动方向。
本发明实施例提供的换向阀及净水器，换向阀包括：阀体100、阀芯200和阀芯驱动组件300，阀体100上设有中心腔室160，阀芯200设于中心腔室160内，中心腔室160的一侧依次设有第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130，第一腔室110、第二腔室120和第三腔室130均与中心腔室160连通；中心腔室160的另一侧设有相互连通的第四腔室140和第五腔室150，第四腔室140和第五腔室150均与中心腔室160连通；阀芯驱动组件300包括电机310和丝杆320，电机310与丝杆320传动连接，丝杆320与阀芯200螺纹配合，阀体100上设有止转件，止转件防止阀芯200跟随丝杆320转动，电机310通过丝杆320驱动阀芯200在中心腔室160内移动，以使相应的腔室连通或断开。将本发明实施例提供的换向阀应用于输送管路中，第一腔室110、第二腔室120、第三腔室130、第四腔室140和第五腔室150可与相应的管道连通，当需要改变多个腔室的连通方式时，电机310驱动丝杆320绕丝杆320的轴线正转或者反转，止转件防止丝杆320带动阀芯200转动，从而使丝杆320驱动阀芯200在中心腔内缓速移动，改变多个腔室的连通方式；电机310驱动阀芯200在中心腔室160内运动的方式，可通过控制电机310的转速来控制阀芯200在中心腔内的运动速度，使阀芯200在中心腔内缓速移动，防止产生水锤而对管路及过滤介质造成损坏。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种换向阀，其特征在于，包括：阀体、阀芯和阀芯驱动组件，所述阀体上设有中心腔室，所述阀芯设于所述中心腔室内，所述中心腔室的一侧依次设有第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室、所述第二腔室和所述第三腔室均与所述中心腔室连通；所述中心腔室的另一侧设有相互连通的第四腔室和第五腔室，所述第四腔室和所述第五腔室均与所述中心腔室连通；
所述阀芯驱动组件包括电机和丝杆，所述电机与所述丝杆传动连接，所述丝杆与所述阀芯螺纹配合，所述阀体上设有止转件，所述止转件防止所述阀芯跟随所述丝杆转动，所述电机通过所述丝杆驱动所述阀芯在所述中心腔室内移动，以使相应的腔室连通或断开。
2.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述止转件包括止转螺钉，所述阀芯上设有止转凹槽，所述止转凹槽沿所述阀芯的长度方向延伸；
所述止转螺钉与所述阀体螺纹配合，且一端位于所述止转凹槽内。
3.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯具有依次设置的第一阻流部、第二阻流部和第三阻流部；
所述第一阻流部位于所述第一腔室远离所述第二腔室的一侧，所述第三阻流部位于所述第三腔室远离所述第二腔室的一侧，所述第二阻流部与所述第二腔室相对，所述第二阻流部的轴向截面呈H型，以增加所述第二腔室的导流空间。
4.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯上设有导流孔，所述导流孔用于连通所述中心腔室的两端。
5.根据权利要求4所述的换向阀，其特征在于，所述中心腔室远离所述电机的一端设有第一导流槽，所述第一导流槽与所述第四腔室和所述第五腔室连通。
6.根据权利要求5所述的换向阀，其特征在于，所述中心腔室靠近所述电机的一端设有第二导流槽，所述第二导流槽与所述第四腔室和所述第五腔室连通。
7.根据权利要求6所述的换向阀，其特征在于，所述中心腔室的内壁设有密封圈，所述密封圈与所述阀芯的外周面接触，以提高所述换向阀的密封性。
8.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀体上设有电机座，所述电机通过所述电机座固定连接于所述阀体。
9.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述阀体和所述阀芯均由符合涉水卫生标准的材料制成。
10.一种净水器，其特征在于，包括如权利要求1－9任一项所述的换向阀。
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