CN111561600A - 气控换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气控换向阀，包括阀体，还包括阀杆，所述阀杆设置于所述阀体内并在所述阀体内划分出上腔室和用于收集空气的下气室，所述上腔室内设有气囊，所述气囊底部支撑在所述阀杆上，所述阀体上设有与所述气囊连通的第一上气嘴，所述阀体上设有与所述下气室连通第一下气嘴和第二下气嘴，还包括用于打开或关闭所述第一下气嘴的密封塞及弹簧，常态下，所述弹簧驱动所述阀杆向上移动从而使所述密封塞关闭所述第一下气嘴。换向阀内设置气囊和下气室，并通过阀杆的竖向移动来调节气囊和下气室的大小，从而控制密封塞打开或关闭第一下气嘴，利用气体压力作为动力源来控制，具有结构简单、重量轻和制造成本低的优点。

Description

气控换向阀

技术领域

本发明涉及一种换向阀，特别是涉及气控换向阀，属于卫浴产品气动操作领域。

背景技术

换向阀，应用在水暖卫浴领域的水路控制系统，用来控制水路的通断和换向。大多数换向阀是通过电磁结构来控制开关动作，也就是电磁换向阀，采用大量电磁元件，结构复杂，虽然性能强例如可以同时控制不同水路，但是价格高并且容易出现故障，在水暖领域使用对于防水性能的要求也高(主要电磁阀需要电，要么用电池需要定期更换，或者用交流电带来安全隐患，不节能环保)。也有部分换向阀采用机械阀芯的结构，通过阀芯的转动或移动来打开和切断水路，这种结构虽然没有电磁阀复杂，但是性能也弱，往往只能控制单一水路的通断(没办法实现柔性连接)，而且结构上仍然有改进的空间，重量大、成本高的问题也没有得到有效的解决。

发明内容

本发明提供了一种气控换向阀，可用来控制不同水路，而且结构简单、重量轻、制造成本低。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

气控换向阀，包括阀体，还包括阀杆，所述阀杆设置于所述阀体内并在所述阀体内划分出上腔室和用于收集空气的下气室，所述阀杆可竖向滑动从而使所述上腔室、下气室实现增大或缩小，所述上腔室内设有气囊，所述气囊底部支撑在所述阀杆上，所述阀体上设有与所述气囊连通的第一上气嘴，所述阀体上设有与所述下气室连通第一下气嘴和第二下气嘴，还包括用于打开或关闭所述第一下气嘴的密封塞及弹簧，所述密封塞连接在所述阀杆下部与所述阀杆同步移动，所述气囊竖向施压到所述阀杆上的面积大于所述下气室竖向施压到所述阀杆的面积，常态下，所述弹簧驱动所述阀杆向上移动从而使所述密封塞关闭所述第一下气嘴。

气控换向阀，包括阀体，还包括阀杆，所述阀杆设置于所述阀体内并在所述阀体内划分出用于收集空气的上、下气室，所述阀杆可竖向滑动从而使所述上、下气室实现增大或缩小，所述阀体上设有与所述上气室连通的第一上气嘴，所述阀体上设有与所述下气室连通第一下气嘴和第二下气嘴，还包括用于打开或关闭所述第一下气嘴的密封塞及弹簧，所述密封塞连接在所述阀杆下部与所述阀杆同步移动，所述上气室竖向施压到所述阀杆上的面积大于所述下气室竖向施压到所述阀杆的面积，常态下，所述弹簧驱动所述阀杆向上移动从而使所述密封塞关闭所述第一下气嘴。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

换向阀内设置气囊(或上气室)和下气室，并通过阀杆的竖向移动来调节气囊(或上气室)和下气室的大小，从而控制密封塞打开或关闭第一下气嘴，利用气体压力作为动力源来控制，具有结构简单、重量轻和制造成本低的优点。而且，(现有卫浴产品气动操作，停留在单气动启动，没有实现联动)调整第一上气嘴、第一下气嘴、第二下气嘴对接的功能部件，配合第一下气嘴的切换打开或关闭，就可以应用于不同的控制阀体当中，功能强大。

例如在所述阀体上设有与所述下气室连通的第三下气嘴之后，第一上气嘴与第二下气嘴连接且都与进水阀连接，同时第一下气嘴与排水阀和泄压阀连接，第三下气嘴与打气装置对接，这样利用打气装置就可以控制进水阀先进水，然后排水阀启动延时排水，从而提高水箱的冲刷动能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1绘示了本发明气控换向阀关闭第一下气嘴的示意图。

图2绘示了本发明气控换向阀打开第一下气嘴的示意图。

图3绘示了图1所示气控换向阀在水路控制系统当中应用的连接示意图。

图4绘示了气控换向阀的结构变形示意图。

具体实施方式

请参照图1和图2，换向阀包括阀体10、阀杆20、密封塞30，所述阀杆20设置于所述阀体10内并在所述阀体内划分出上腔室11和用于收集存放空气的下气室12，所述阀杆20可竖向滑动从而使所述上腔室11、下气室12实现增大或缩小。所述上腔室11内设有气囊40，所述气囊40底部支撑在所述阀杆20上，所述气囊40也是用于收集存放空气。所述阀体10上设有与所述气囊40连通的第一上气嘴13，所述阀体10上设有与所述下气室12连通第一下气嘴15和第二下气嘴16。所述密封塞30用于打开或关闭所述第一下气嘴15，所述密封塞30连接在所述阀杆20下部与所述阀杆同步移动，并且阀杆20上移时密封塞30堵住第一下气嘴15，阀杆20下移时打开第一下气嘴。还包括弹簧50，常态下，所述弹簧50驱动所述阀杆20向上移动从而使所述密封塞30关闭所述第一下气嘴15，也就是说常态下所述第一下气嘴15处于关闭状态。所述气囊40竖向施压到所述阀杆20上的面积大于所述下气室12竖向施压到所述阀杆20的面积，也就是气囊底面与阀杆接触的面积大于下气室顶面与阀杆接触的面积，从而在所述气囊40和下气室12内的气压相等的情况下(例如通入相同的气源,气压增大到设定值时)，二者对所述阀杆20的驱动力不同，因而可以控制所述阀杆20克服弹簧的弹性力下移并打开所述第一下气嘴15。可以理解地，如果气囊40和下气室12与大气相通，此时阀杆20上下两侧压力差非常小，不足以克服所述弹簧50的弹性力，从而第一下气嘴15保持关闭。

当所述第一上气嘴13与第二下气嘴16连接不同的功能部件，例如连接进水阀、排水阀，就可以联动控制进水阀、排水阀的开启和关闭。

优选地，所述弹簧50张紧在所述阀体10和阀杆20之间并对所述阀杆20施加竖直向上的弹性力。

优选地，所述密封塞30包括柱身32和连接在所述柱身底部的头部34，所述柱身32穿过所述第一下气嘴15，所述头部34位于第一下气嘴15的下方。进一步，所述头部34与所述第一下气嘴15之间设有相互配合的密封面(相互对置的斜面)，这样所述34可以更可靠地密封住所述第一下气嘴15。

优选地，所述阀杆20上部分是顶面开口的筒结构并套住所述气囊40，下部分是底面开口的筒结构，并且上部分的截面积大于下部分的截面积，这样保证了阀杆20与所述气囊40相对应的受力面积大于与所述下气室12对应的受力面积。下部分外壁与所述阀体10内壁之间设有密封圈60，下部分与所述阀体围成所述下气室12。

优选地，所述阀体10包括阀套17和上盖18，第一下气嘴15和第二下气嘴16设于所述阀套17下部，所述上盖18盖住所述阀套17顶端开口，所述第一上气嘴13设置于所述上盖18。所述阀套17侧壁上设有过气孔，所述过气孔位于所述密封圈60与所述阀杆20上端面之间。这样，在所述阀杆竖向移动过程中，阀杆20顶面与密封圈60之间的区间内的空气就容易排出或者由过气孔时行补气，与大气相通，使阀杆20的移动不会受到空气阻力的影响气囊和下气室的气压稳定，换向阀更灵敏。

优选地，所述阀体10上设有与所述下气室12连通第三下气嘴19(如图3所示)。预留第三下气嘴19，可以进一步增加换向阀的功能性，下面将举例说明。另外，所述阀体10上也可以设有与所述气囊40连通的第二上气嘴。可以根据需要连接的功能部件的数量和位置，增加或减少与气囊或下气室连接的气嘴数量。

同时参照图3，换向阀设置第三下气嘴19的情况下，第一上气嘴13与第二下气嘴16连通并与进水阀800连接，第一下气嘴15与排水阀700、泄压阀500、稳压阀400连接(稳压阀可省略)，第三下气嘴19连接打气装置200，并在第一下气嘴15出口位置设置单向阀600防止气体回流至下气室12。

打气装置200打气时，下气室12压力瞬间增大保证密封塞30仍然关闭第一下气嘴15，同时空气进入进水阀800的启动气囊并驱动进水阀800打开实现进水(空气进入启动气囊之后将浮筒上的连杆向下压，从而打开进水阀的背压开关)；打气装置200持续打气，气囊40的气压不断升高最后与下气室12气压相等，并且气囊40和下气室12对阀杆20的压力差带动阀杆20下移打开第一下气嘴16，打气装置200对稳压阀400、排水阀700补气使其增压，之后排水阀700的气囊达到设定压强之后排水阀启动打开进行排水(排水阀气囊膨胀提起拉杆打开出水口)，同时气体也会由泄压阀500缓慢排出。

打气装置200回气后，进水阀800的启动气囊收缩，不再限制浮筒的连杆，进水阀800进入正常的工作模式，例如当水位上升到设定值时进水阀自动关闭，气囊和下气室压强下降，弹簧50再次驱动阀杆20上移使密封塞30关闭第一下气嘴16，另外，排水阀700的气囊和稳压阀400由泄压阀500缓慢泄压，从而延长排水阀700关闭的时间，排水阀700的气囊收缩之后排水阀700关闭排水。

该系统同时控制进水阀800启动和排水阀700启动，并且是进水阀800先实现进水，然后排水阀700启动延时排水，由于提早了进水阀800开启的时机，因此可以依靠进水阀800的进水来提升冲洗力，应用于低压力水箱。

请参照图4，气控换向阀的结构变形示意图，不同之处在于：阀杆20直接在阀体10内划分出用于收集空气的上气室70和下气室12，上气室70和下气室12随阀杆20竖向滑动增大或缩小。(具体实施时，可以在阀套17和上盖18的连接处设置V形密封圈，这样可以保证上气室的密封性)所述上气室70就是代替了前面提到的气囊40，因此，第一上气嘴13(还可以有第二上气嘴)与所述上气室70连通。所述上气室70竖向施压到所述阀杆20上的面积大于所述下气室12竖向施压到所述阀杆20的面积，从而所述阀杆在所述上、下气室内的气压相等的情况下由于气体压力差的驱动而下移并带动所述密封塞30打开所述第一下气嘴15。该结构可以应用在图3的控制系统中，一样可以实现相对应的水路控制功能。

另外，为了增加上气室70的密封性，阀杆20上部分外壁与所述阀体10内壁之间设有上密封圈80，直接由阀杆20上部分与所述阀体10围成所述上气室70。进一步，所述上盖18与所述阀套17内壁之间设有密封环90。本结构当中，过气孔位于所述上密封圈80和下密封圈60之间，下密封圈60即为阀杆20下部分与所述阀体10内壁之间的密封圈。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (10)

1.气控换向阀，包括阀体，其特征在于：还包括阀杆，所述阀杆设置于所述阀体内并在所述阀体内划分出上腔室和用于收集空气的下气室，所述阀杆可竖向滑动从而使所述上腔室、下气室实现增大或缩小，所述上腔室内设有气囊，所述气囊底部支撑在所述阀杆上，所述阀体上设有与所述气囊连通的第一上气嘴，所述阀体上设有与所述下气室连通第一下气嘴和第二下气嘴，还包括用于打开或关闭所述第一下气嘴的密封塞及弹簧，所述密封塞连接在所述阀杆下部与所述阀杆同步移动，所述气囊竖向施压到所述阀杆上的面积大于所述下气室竖向施压到所述阀杆的面积，常态下，所述弹簧驱动所述阀杆向上移动从而使所述密封塞关闭所述第一下气嘴。

2.根据权利要求1所述的气控换向阀，其特征在于：所述密封塞包括柱身和连接在所述柱身底部的头部，所述柱身穿过所述第一下气嘴，所述头部位于第一下气嘴的下方；所述头部与所述第一下气嘴之间设有相互配合的密封面。

3.根据权利要求1或2所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀杆上部分是顶面开口的筒结构并套住所述气囊，下部分是底面开口的筒结构，并且上部分的截面积大于下部分的截面积，下部分外壁与所述阀体内壁之间设有密封圈，下部分与所述阀体围成所述下气室。

4.根据权利要求3所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀体包括阀套和上盖，第一下气嘴和第二下气嘴设于所述阀套下部，所述上盖盖住所述阀套顶端开口，所述第一上气嘴设置于所述上盖；所述阀套侧壁上设有过气孔，所述过气孔位于所述密封圈与所述阀杆上端面之间。

5.根据权利要求1或2所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀体上设有与所述气囊连通的第二上气嘴，和/或者所述阀体上设有与所述下气室连通的第三下气嘴。

6.气控换向阀，包括阀体，其特征在于：还包括阀杆，所述阀杆设置于所述阀体内并在所述阀体内划分出用于收集空气的上、下气室，所述阀杆可竖向滑动从而使所述上、下气室实现增大或缩小，所述阀体上设有与所述上气室连通的第一上气嘴，所述阀体上设有与所述下气室连通第一下气嘴和第二下气嘴，还包括用于打开或关闭所述第一下气嘴的密封塞及弹簧，所述密封塞连接在所述阀杆下部与所述阀杆同步移动，所述上气室竖向施压到所述阀杆上的面积大于所述下气室竖向施压到所述阀杆的面积，常态下，所述弹簧驱动所述阀杆向上移动从而使所述密封塞关闭所述第一下气嘴。

7.根据权利要求6所述的气控换向阀，其特征在于：所述密封塞包括柱身和连接在所述柱身底部的头部，所述柱身穿过所述第一下气嘴，所述头部位于第一下气嘴的下方；所述头部与所述第一下气嘴之间设有相互配合的密封面。

8.根据权利要求6或7所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀杆上部分是顶面开口的筒结构，上部分外壁与所述阀体内壁之间设有上密封圈，上部分与所述阀体围成所述上气室；下部分是底面开口的筒结构，下部分外壁与所述阀体内壁之间设有下密封圈，下部分与所述阀体围成所述下气室；并且上部分的截面积大于下部分的截面积。

9.根据权利要求8所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀体包括阀套和上盖，第一下气嘴和第二下气嘴设于所述阀套下部，所述上盖盖住所述阀套顶端开口，所述上盖与所述阀套内壁之间设有密封环，所述第一上气嘴设置于所述上盖，所述阀套侧壁上设有过气孔，所述过气孔位于所述上、下密封圈之间。

10.根据权利要求6或7所述的气控换向阀，其特征在于：所述阀体上设有与所述上气室连通的第二上气嘴，和/或者所述阀体上设有与所述下气室连通的第三下气嘴。

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