CN110397760A - 三通水阀 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种三通水阀，包括：阀座；电机座，设有第一孔；阀杆，包括第一杆体、第二杆体以及中间结构，第一杆体相对第二杆体偏心设置，第一杆体与第一孔相配合，电机座具有电机座端，电机座端与中间结构相抵，中间结构的横截面的面积小于标准圆的面积，标准圆的直径为第一杆体的第一母线L1至第二杆体的第二母线L2之间的距离，第一母线L1、第二母线L2、第一杆体的第一轴线L3以及第二杆体的第二轴线L4共面。应用本发明的技术方案，三通水阀的阀杆能够减小与电机座的摩擦面积，相对减小三通水阀运行时的转矩。

Description

三通水阀
技术领域
本发明涉及流体控制阀技术领域，具体而言，涉及一种三通水阀。
背景技术
电动三通水阀的偏心杆多采用黄铜材质车加工成型，偏心杆包括上偏心杆、下偏心杆以及连接部。其中，连接部为标准圆结构，连接部的顶面与电机座底部以及阀芯球顶面的摩擦面积大，阀运行时的转矩大，电力消耗多。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种三通水阀，三通水阀的阀杆能够减小与电机座的摩擦面积，相对减小三通水阀运行时的转矩。
为了实现上述目的，本发明提供了一种三通水阀，包括：阀座，具有进水阀口、第一出水阀口以及第二出水阀口，阀座具有阀腔；电机座，与阀座固定连接，电机座设有第一孔；阀杆，包括第一杆体、第二杆体以及中间结构，第一杆体以及第二杆体通过中间结构连接，中间结构的至少部分作为第一杆体的底端，中间结构的至少另一部分作为第二杆体的顶端，第一杆体相对第二杆体偏心设置，第一杆体与第一孔相配合，电机座具有电机座端，电机座端与中间结构相抵，中间结构的横截面的面积小于标准圆的面积，标准圆的直径为第一杆体的第一母线L1至第二杆体的第二母线L2之间的距离，第一母线L1、第二母线L2、第一杆体的第一轴线L3以及第二杆体的第二轴线L4共面。
应用本发明的技术方案，三通水阀的阀杆包括第一杆体、第二杆体以及中间结构，电机座的电机座端与中间结构相抵，阀杆旋转时，中间结构会与电机座的电机座端产生摩擦。由于中间结构的横截面的面积小于标准圆的面积，标准圆的直径为第一杆体的第一母线L1至第二杆体的第二母线L2之间的距离，第一母线L1、第二母线L2、第一杆体的第一轴线L3以及第二杆体的第二轴线L4共面，因此，中间结构与电机座之间的摩擦面积减小(小于背景技术中的连接部与电机座底部之间的摩擦面积)，降低了三通阀运行时的转矩，从而大大降低了电力消耗。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的三通水阀的实施例的纵剖结构示意图；
图2示出了图1的三通水阀的A处的放大结构示意图；
图3示出了图1的三通水阀的局部放大结构示意图，其中，图3示出了第一母线L1、第二母线L2、第一杆体的第一轴线L3以及第二杆体的第二轴线L4；以及
图4示出了图1的三通水阀的阀杆的立体结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、阀腔；10、阀座；11、第一出水阀口；12、第二出水阀口；13、进水阀口；20、电机座；21、支撑底面；22、导向筒；23、第一孔；30、阀杆；31、第一杆体；32、第二杆体；33、中间结构；331、第一侧面；332、顶面；333、底面；40、阀芯球；41、球顶；50、止挡件；60、驱动装置；70、密封结构。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至图4所示，在本实施例中，三通水阀包括：阀座10、电机座20、阀杆30、阀芯球40以及驱动装置60。其中，阀座10具有进水阀口13、第一出水阀口11以及第二出水阀口12，阀座10具有阀腔1。电机座20与阀座10固定连接，电机座20设有第一孔23。阀杆30包括第一杆体31、第二杆体32以及中间结构33，第一杆体31以及第二杆体32通过中间结构33连接，中间结构33的至少部分作为第一杆体31的底端，中间结构33的至少另一部分作为第二杆体32的顶端，第一杆体31相对第二杆体32偏心设置，第一杆体31与第一孔23相配合，电机座20具有电机座端，电机座端与中间结构33相抵(具体为，中间结构33的顶面332与电机座端的底部相抵接)。阀芯球40设有第二孔，第二杆体32与第二孔相配合。驱动装置60驱动第一杆体31转动，第一杆体31带动第二杆体32转动使阀芯球40靠近第一出水阀口11或第二出水阀口12，其中，中间结构33的横截面的面积小于标准圆的面积，标准圆的直径为第一杆体31的第一母线L1至第二杆体32的第二母线L2之间的距离，第一母线L1、第二母线L2、第一杆体31的第一轴线L3以及第二杆体32的第二轴线L4共面。
应用本实施例的技术方案，三通水阀的阀杆30包括第一杆体31、第二杆体32以及中间结构33，电机座20的电机座端与中间结构33相抵，阀杆30旋转时，中间结构33会与电机座20的电机座端产生摩擦。由于中间结构33的横截面的面积小于标准圆的面积，标准圆的直径为第一杆体31的第一母线L1至第二杆体32的第二母线L2之间的距离，第一母线L1、第二母线L2、第一杆体31的第一轴线L3以及第二杆体32的第二轴线L4共面，因此，中间结构33与电机座20之间的摩擦面积减小(小于背景技术中的连接部与电机座底部之间的摩擦面积)，降低了三通阀运行时的转矩，从而大大降低了电力消耗。
需要说明的是，曲面图形可看成动线运动时的轨迹，形成曲面的动线称为母线。因此，如图3所示，“第一母线L1”指的是能够形成第一杆体31的外壁的动线，“第二母线L2”指的是能够形成第二杆体32的外壁的动线，且上述的“第一母线L1”与“第二母线L2”特指的是能够与第一杆体31的轴线L3以及第二杆体32的轴线L4在同一平面上的第一母线L1和第二母线L2。
需要说明的是，如图2所示，在本实施例中，第二杆体32与第二孔配合，在阀杆30转动的过程中，阀芯球40会与中间结构相抵，具体为阀芯球40的球顶41会与中间结构33的底面333相抵而产生摩擦。由于中间结构33的横截面的面积小于标准圆的面积，因此阀芯球40与中间结构33之间的摩擦面积也得以减小，降低了三通阀运行时的转矩，从而大大降低了电力消耗。
还需要说明的是，如图4所示，在本实施例中，中间结构实际上是在上述的标准圆的基础上去除了两侧的部分所形成的非标准圆的结构。
还需要说明的是，在本实施例中，中间结构为非标准圆还有利于流体的有序流动，不会造成局部流道方向激变，避免产生紊流，减小压损。
由于在本实施例中，中间结构为非标准圆的结构，因此再采用车加工成型的方法便不再适用。为了使阀杆30的加工更加简单、快捷。在本实施例中，阀杆30为一体注塑成型结构。具体地，阀杆30为由塑胶材料注塑成型的一体结构。上述结构一方面使得阀杆30成型效率高，从而提高了生产效率；另一方面塑胶材料制成的阀杆30相比于黄铜材质制成的阀杆30来说生产成本低。此外，经长期的实验探索，由塑胶材料制成的阀杆30的强度能够满足使用需求。
如图4所示，在本实施例中，第一杆体31的第一轴线L3与第二杆体32的第二轴线L4确定出基准平面，中间结构33的侧面包括位于基准平面两侧的第一侧面331和第二侧面，第一侧面331为平面，和/或，第二侧面为平面。上述结构简单，易于加工。
如图4所示，在本实施例中，第一杆体31的第一轴线L3与第二杆体32的第二轴线L4确定出基准平面，中间结构33的侧面包括位于基准平面两侧的第一侧面331和第二侧面，第一侧面331与第一杆体31的侧壁和第二杆体32的侧壁相切，和/或，第二侧面与第一杆体31的侧壁和第二杆体32的侧壁相切。上述结构使得中间结构33的截面积尽量小，从而进一步减小中间结构33与电机座20之间的摩擦面积。此外，上述结构还能够进一步有利于流体的有序流动，避免产生紊流，减小压损。
如图4所示，在本实施例中，中间结构33的顶面332与中间结构33的侧面的连接处通过圆角过渡，和/或，中间结构33的底面与中间结构33的侧面的连接处通过圆角过渡。上述结构一方面能够尽量减小中间结构33与电机座20的摩擦面积，降低了三通阀运行时的转矩；另一方面上述结构能够增加中间结构33的强度，避免应力集中，便于脱模。
如图1和图2所示，在本实施例中，电机座20包括支撑底面21以及穿设在支撑底面21上的导向筒22，导向筒22的内孔形成第一孔23，导向筒22的底部形成电机座端，中间结构33的顶面332与导向筒22的底面相抵接。上述导向筒22一方面能够对第一杆体31起到导向作用，防止第一杆体31产生偏转现象；另一方面，导向筒22的底面能够止挡中间结构33，以防止阀杆30上窜，此外，由于导向筒22的底面呈环形，导向筒22的筒壁较薄，因此导向筒22实际与中间结构33的顶面332接触的面积较小，因此能够进一步减小中间结构33与电机座20之间的摩擦面积。
如图2所示，在本实施例中，第一杆体31的外壁与第一孔23的孔壁之间设置有密封结构70。上述结构能够防止阀腔1内的水从第一杆体31的外壁与第一孔23的孔壁之间的缝隙流入驱动装置60，从而保证驱动装置60的使用寿命。优选地，在本实施例中，密封结构为套设在第一杆体31上的O型密封圈。
如图2所示，在本实施例中，阀杆30上设置有止挡件50，阀杆30通过止挡件50支撑于电机座20。具体地，在本实施例中，止挡件50为E型挡圈，安装时，先将第一杆体31从下至上伸入至第一孔内，部分第一杆体31从第一孔内伸出。然后将E型挡圈卡接在第一杆体31的伸出于第一孔的部分，由于E型挡圈的面积较大，因此E型挡圈的下表面会支撑在导向筒22的顶面上，即，装有E型挡圈的阀杆30会支撑在导向筒22的顶面上。
优选地，在其他实施例中，中间结构33的顶面332与导向筒22的底面之间设置有第一减摩凸起，和/或，中间结构33的底面333与阀芯球40的球顶41之间设置有第二减摩凸起。上述结构能够进一步减小中间结构33与电机座20之间的摩擦面积以及中间结构33与阀芯球40的球顶41之间的摩擦面积。
为了能够进一步减小中间结构33与电机座20之间的摩擦面积，在其他实施例中，第一杆体31的第一轴线L3与第二杆体32的第二轴线L4确定出基准平面，中间结构33的侧面包括位于基准平面两侧的第一侧面331和第二侧面，第一侧面331为弧形面，和/或，第二侧面为弧形面。其中，第一侧面331向着第二侧面内凹，第二侧面向着第一侧面331内凹。上述结构能够最大程度地减小中间结构33与电机座20之间的摩擦面积以及中间结构33与阀芯球40的球顶41之间的摩擦面积。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三通水阀，其特征在于，包括：
阀座(10)，具有进水阀口(13)、第一出水阀口(11)以及第二出水阀口(12)，所述阀座(10)具有阀腔(1)；
电机座(20)，与所述阀座(10)固定连接，所述电机座(20)设有第一孔(23)；
阀杆(30)，包括第一杆体(31)、第二杆体(32)以及中间结构(33)，所述第一杆体(31)以及所述第二杆体(32)通过所述中间结构(33)连接，所述中间结构(33)的至少部分作为所述第一杆体(31)的底端，所述中间结构(33)的至少另一部分作为所述第二杆体(32)的顶端，所述第一杆体(31)相对所述第二杆体(32)偏心设置，所述第一杆体(31)与所述第一孔(23)相配合，所述电机座(20)具有电机座端，所述电机座端与所述中间结构(33)相抵，所述中间结构(33)的横截面的面积小于标准圆的面积，所述标准圆的直径为第一杆体(31)的第一母线L1至所述第二杆体(32)的第二母线L2之间的距离，所述第一母线L1、所述第二母线L2、所述第一杆体(31)的第一轴线L3以及第二杆体(32)的第二轴线L4共面。
2.根据权利要求1所述的三通水阀，其特征在于，所述阀杆(30)为一体注塑成型结构。
3.根据权利要求1或2所述的三通水阀，其特征在于，所述第一杆体(31)的第一轴线L3与所述第二杆体(32)的第二轴线L4确定出基准平面，所述中间结构(33)的侧面包括位于所述基准平面两侧的第一侧面(331)和第二侧面，所述第一侧面(331)为弧形面，和/或，所述第二侧面为弧形面。
4.根据权利要求1或2所述的三通水阀，其特征在于，所述第一杆体(31)的第一轴线L3与所述第二杆体(32)的第二轴线L4确定出基准平面，所述中间结构(33)的侧面包括位于所述基准平面两侧的第一侧面(331)和第二侧面，所述第一侧面(331)为平面，和/或，所述第二侧面为平面。
5.根据权利要求1或2所述的三通水阀，其特征在于，所述第一杆体(31)的第一轴线L3与所述第二杆体(32)的第二轴线L4确定出基准平面，所述中间结构(33)的侧面包括位于所述基准平面两侧的第一侧面(331)和第二侧面，所述第一侧面(331)与所述第一杆体(31)的侧壁和所述第二杆体(32)的侧壁相切，和/或，所述第二侧面与所述第一杆体(31)的侧壁和所述第二杆体(32)的侧壁相切。
6.根据权利要求1所述的三通水阀，其特征在于，所述中间结构(33)的顶面(332)与所述中间结构(33)的侧面的连接处通过圆角过渡，和/或，所述中间结构(33)的底面与所述中间结构(33)的侧面的连接处通过圆角过渡。
7.根据权利要求1所述的三通水阀，其特征在于，所述电机座(20)包括支撑底面(21)以及穿设在所述支撑底面(21)上的导向筒(22)，所述导向筒(22)的内孔形成所述第一孔(23)，所述导向筒(22)的底部形成所述电机座端，所述中间结构(33)的顶面(332)与所述导向筒(22)的底面相抵接。
8.根据权利要求7所述的三通水阀，其特征在于，所述三通水阀还包括：
阀芯球(40)，所述阀芯球(40)设有第二孔，所述第二杆体(32)与所述第二孔相配合；
驱动装置(60)，与所述电机座(20)固定连接，所述驱动装置(60)驱动所述第一杆体(31)转动，所述第一杆体(31)带动所述第二杆体(32)转动使所述阀芯球(40)靠近所述第一出水阀口(11)或所述第二出水阀口(12)，其中，
所述中间结构(33)的顶面(332)与所述导向筒(22)的底面之间设置有第一减摩凸起，和/或，所述中间结构(33)的底面(333)与所述阀芯球(40)的球顶(41)之间设置有第二减摩凸起。
9.根据权利要求1所述的三通水阀，其特征在于，所述第一杆体(31)的外壁与所述第一孔(23)的孔壁之间设置有密封结构(70)。
10.根据权利要求1所述的三通水阀，其特征在于，所述阀杆(30)上设置有止挡件(50)，所述阀杆(30)通过所述止挡件(50)支撑于所述电机座(20)。
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