CN111895136A - 一种分水阀及其冲水马桶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种分水阀及其冲水马桶，属于水阀制造技术领域。它解决了现有分水阀阀芯摩擦力大、容易磨损。本分水阀，包括阀体，阀体内开设有呈圆柱状的安装腔，阀体的外侧面上分别连接有进水管、第一出水管和第二出水管，进水管、第一出水管和第二出水管均与安装腔相连通，安装腔内设有呈圆柱状的阀芯，阀芯上开设有贯穿其两侧的过水通道，阀芯的底部具有与安装腔底部相接触的环形凸起或若干个球形凸起，阀体上还固设有能够带动阀芯转动的驱动件。本发明降低了分水阀内阀芯的摩擦力从而减少磨损。

Description

一种分水阀及其冲水马桶
技术领域
本发明属于水阀制造技术领域，涉及一种分水阀及其冲水马桶。
背景技术
水阀是日常生活中常见的一种产品，分水阀是水阀的一种，其可以将一条水路分隔出多条水路，并根据人们的需求转换水流的出水方向，使人们可以根据自己的需求使用不同功能的出水方式，在卫浴水管及厨房水管中得到了较多的运用。现有的双水路冲水马桶上也安装有分水阀，这种马桶采用双水路冲水，一部分水从陶瓷上部侧圈面流出，即为侧冲，清洗陶瓷上部表面，另一部分水从陶瓷底部喷出，以便形成虹吸，从而利用虹吸原理将脏物冲走。由于进入到马桶的水路只有一条，因此就需要设置一个分水阀来实现水路的分流。
中国专利(公告号：CN209099473U；授权公告日：2019-07-12)公开了一种马桶冲水用分水阀，包括本体、球阀和电机，本体内设有容纳腔，本体上设有进水口、侧冲口和虹吸口；球阀位于容纳腔内，球阀上设有相互连通的进水通道和出水通道，进水通道与进水口连通；电机控制球阀的旋转，出水通道与侧冲口连通，或与虹吸口连通；球阀通过传动装置与球阀连接，传动装置包括传动轴，传动轴的一端面上开设有第一槽，电机输出轴与传动轴插接；传动轴背离第一槽的端部贯穿本体与球阀连接。
上述专利文献中的分水阀阀芯采用球阀结构，球阀表面与本体内的容纳腔的腔壁接触面积大，两者之间的摩擦力大，球阀不易转动且容易磨损；另外球阀表面与本体内的容纳腔腔壁之间不可避免的具有间隙，如果其间隙过大，会出现串水现象，两者装配的尺寸精度要求高，难以控制，工艺难度大。
发明内容
本发明根据现有技术存在的上述问题，提供了一种分水阀，本发明所要解决的技术问题是：如何降低分水阀内阀芯的摩擦力从而减少磨损。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种分水阀，包括阀体，其特征在于，所述阀体内开设有呈圆柱状的安装腔，所述阀体的外侧面上分别连接有进水管、第一出水管和第二出水管，所述进水管、第一出水管和第二出水管均与所述安装腔相连通；所述安装腔内设有呈圆柱状的阀芯，所述阀芯上开设有贯穿其两侧的过水通道；所述阀芯的底部具有与所述安装腔底部相接触的环形凸起或若干个球形凸起；所述阀体上还固设有能够带动所述阀芯转动的驱动件。
其原理如下：本技术方案中的分水阀在使用时，过水通道能够连通进水管和第一出水管，或者连通进水管和第二出水管，初始状态时，阀芯的位置使得过水通道连通进水管和第一出水管，此时进水管的主阀门打开时，水流从进水管进入过水通道，然后从第一出水管出水；然后驱动件带动阀芯转动一定的角度，使得阀芯上的过水通道连通进水管和第二出水管，水流从第二出水管出水；最后驱动件再带动阀芯逆向转动复位。本技术方案中阀芯采用圆柱形结构，阀芯的底部采用环形凸起或球形凸起与阀体接触，相对于现有的球阀结构，阀芯与安装腔的内壁接触面由面接触改为线接触或点接触，使得两者之间的摩擦面积大大减少，从而降低了摩擦力，减少了磨损现象。本分水阀结构简单、成本低廉，且在使用过程中水路转换平滑，基本无噪音。
在上述的分水阀中，所述阀芯的外周面上分别开设有沿其周向的环形凹槽一和环形凹槽二，所述环形凹槽一和环形凹槽二间隔设置且所述过水通道位于两者之间，所述环形凹槽一内嵌设有密封圈一，所述环形凹槽二内嵌设有密封圈二。密封圈一和密封圈二优选为星型密封圈，密封圈一和密封圈二在阀芯的外周面与安装腔的内壁之间形成动态密封，阀芯转动或者静止时，都能够有效防止流经过水通道的水从阀芯的外周面与安装腔的内壁之间流出，从而减少溢水现象，同时降低了对阀芯与阀体之间装配精度的要求，阀芯的外周面与安装腔的内壁之间可以具有较大的间隙，这样能够减少两者之间的摩擦和磨损。
在上述的分水阀中，所述阀芯的外周面与所述安装腔的内壁之间具有间隙，所述阀芯的外周面上具有若干个沿其轴向的凸筋条，所述凸筋条沿所述阀芯的周向间隔分布，所述凸筋条位于所述环形凹槽一和环形凹槽二之间。这样阀芯的外周面与安装腔的内壁之间可以具有更大的间隙，通过控制凸筋条的尺寸来实现凸筋条外表面与安装腔的内壁之间具有合适的间隙，相对于整个圆柱面来说其精度容易控制，加工难度小，更容易实现在保证阀芯正常转动的同时，使阀芯与阀体之间具有较小的过流间隙；有效减少水流从阀芯的外周面与安装腔的内壁之间沿周向流动形成的串水现象。而且将阀芯的外周面与安装腔的内壁之间的面接触改为线接触，即使存在装配误差，也能够确保减少阀芯与阀体之间的接触面积，进而减小摩擦和磨损。
在上述的分水阀中，所述过水通道的一端为进水口，另一端为出水口，所述进水口和出水口分别位于所述阀芯两侧的外周面上，所述进水口的口径大于所述出水口的口径；所述进水管位于所述阀体的一侧，所述第一出水管和第二出水管间隔设置在所述阀体的另一侧。进水口沿阀芯周向方向的尺寸较大，阀芯转动时，进水口始终与进水管相连通；出水口在初始位置时与第一出水管相连通，阀芯在驱动件带动下转动后，出水口和第二出水管相连通，出水口的口径等于或略大于第一出水管以及第二出水管的进水端口的口径；出水口的口径过大，会导致过水通道流出的水冲击在安装腔的内壁上，然后形成反冲力，形成水流正常进入第一出水管或第二出水管。
在上述的分水阀中，定义所述出水口沿所述阀芯的周向方向为长度方向，所述出水口沿所述阀芯的轴向方向为宽度方向；所述出水口靠近所述第二出水管一端的初始宽度大于所述出水口靠近所述第一出水管一端的初始宽度。本分水阀需要第二出水管具有较大水流流量，传统的球阀开设过水孔时，通常是圆形孔或椭圆形孔，该过水孔两端呈圆弧形状或尖端形状，球阀转动时，过水孔的有效过水口径逐渐增加，当过水流量未达到预定值时，这部分水流不产生作用或者作用甚微；本技术方案中通过设置特殊形状的出水口，使得出水口靠近第二出水管一端的初始宽度足够大，使得阀芯转动切换至第二出水管时，瞬间开启较大的有效过水口径，大大提高了分水阀水流流通的顺畅性和高效性，减少水资源的浪费。作为优选，出水口靠近第二出水管一端的侧面呈平面，该平面的宽度等于或略小于出水口的最大宽度尺寸，这样出水口与第二出水管的进水端口相对接时，能够瞬间产生最大水流流量。
在上述的分水阀中，所述阀体上固连有连接法兰盘，所述驱动件为驱动电机且所述驱动电机固设在所述连接法兰盘上，所述阀芯的上端端部具有阀杆，所述驱动电机的输出轴与所述阀杆相连接。进一步的，所述阀杆的外端端部具有卡接槽，所述驱动电机的输出轴外端插接在卡接槽内，驱动电机的输出轴外端和卡接槽的形状均呈长方体，这样便于装配，而且驱动电机的输出轴能够与卡接槽形成限位，从而带动阀芯正反转动。
作为替代方案，驱动件也可以采用旋转液压缸等代替。
在上述的分水阀中，所述连接法兰盘的中部具有安装通孔，所述阀杆插设在所述安装通孔内，所述安装通孔的内壁上具有安装台阶，所述阀杆的外周面上具有与所述安装台阶相对应的抵靠台阶，所述安装台阶和抵靠台阶之间嵌设有密封圈三。作为优选，密封圈三为人字形密封圈，人字形密封圈分叉的一侧抵靠在抵靠台阶上，另一侧抵靠在安装台阶上。密封圈三将阀杆与连接法兰盘之间形成动态密封，防止水流溢出。
在上述的分水阀中，所述连接法兰盘的内侧具有沿其轴向的筒体，所述筒体伸入所述阀体的安装腔内，所述筒体的外周面上开设有沿其周向的环形凹槽三，所述环形凹槽三内嵌设有密封圈四且所述密封圈四与所述安装腔的内壁相抵靠接触。连接法兰盘通过螺栓固定在阀体的上侧端部，通过设置密封圈四，这样使得连接法兰盘与安装腔的内壁之间形成静态密封，防止水流溢出。
在上述的分水阀中，所述阀体的安装腔底部边沿具有环形凸台，所述环形凸台的一侧具有缺口；所述环形凸起位于所述环形凸台内；所述环形凸起外侧至所述阀芯外周面具有延伸凸块，所述延伸凸块活动设置于所述缺口内且所述延伸凸块的两侧能够分别与所述缺口的两侧壁相抵靠接触。
在上述的分水阀中，所述阀芯的两端均具有凹腔，所述凹腔内设有连接所述凹腔两侧壁的加强筋板。通过设置凹腔使阀芯轻量化，通过设置加强筋板保证阀芯的强度。
一种冲水马桶，其特征在于，该冲水马桶包含有上述的分水阀。
与现有技术相比，本发明中的分水阀具有以下优点：
1、本发明中分水阀的阀芯采用圆柱形结构，阀芯的底部采用环形凸起或球形凸起与阀体接触，相对于现有的球阀结构，阀芯与安装腔的内壁接触面由面接触改为线接触或点接触，使得两者之间的摩擦面积大大减少，从而降低了摩擦力，减少了磨损现象。
2、本发明中的分水阀结构简单、成本低廉，且在使用过程中水路转换平滑，基本无噪音。
3、本发明中通过设置特殊形状的出水口，使得出水口靠近第二出水管一端的初始宽度足够大，使得阀芯转动切换至第二出水管时，瞬间开启较大的有效过水口径，大大提高了分水阀水流流通的顺畅性和高效性，减少水资源的浪费。
附图说明
图1是本分水阀的立体结构示意图。
图2是本分水阀的爆炸结构示意图。
图3是本分水阀的剖视结构示意图。
图4是本分水阀中阀体的立体结构示意图。
图5是本分水阀中阀芯的立体结构示意图一。
图6是本分水阀中阀芯的立体结构示意图二。
图中，1、阀体；11、安装腔；12、环形凸台；12a、缺口；2、进水管；3、第一出水管；4、第二出水管；5、阀芯；51、过水通道；51a、进水口；51b、出水口；52、环形凸起；53、环形凹槽一；54、环形凹槽二；55、凸筋条；56、阀杆；56a、抵靠台阶；57、延伸凸块；58、凹腔；59、加强筋板；6、驱动件；7、密封圈一；8、密封圈二；9、连接法兰盘；91、安装通孔；92、安装台阶；93、筒体；93a、环形凹槽三；10、密封圈三；1a、密封圈四。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于以下实施例。
如图1至图6所示，本分水阀包括阀体1，阀体1内开设有呈圆柱状的安装腔11，阀体1的外侧面上分别连接有进水管2、第一出水管3和第二出水管4，进水管2、第一出水管3和第二出水管4均与安装腔11相连通；安装腔11内设有呈圆柱状的阀芯5，阀芯5上开设有贯穿其两侧的过水通道51；过水通道51能够连通进水管2与第一出水管3，或者连通进水管2与第二出水管4，阀芯5的底部具有与安装腔11底部相接触的环形凸起52或若干个球形凸起；阀体1上还固设有能够带动阀芯5转动的驱动件6。具体来说，过水通道51的一端为进水口51a，另一端为出水口51b，进水口51a和出水口51b分别位于阀芯5两侧的外周面上，进水口51a的口径大于出水口51b的口径；进水管2位于阀体1的一侧，第一出水管3和第二出水管4间隔设置在阀体1的另一侧；定义出水口51b沿阀芯5的周向方向为长度方向，出水口51b沿阀芯5的轴向方向为宽度方向；出水口51b靠近第二出水管4一端的初始宽度大于出水口51b靠近第一出水管3一端的初始宽度。作为优选，出水口51b靠近第二出水管4一端的侧面呈平面，该平面的宽度等于或略小于出水口51b的最大宽度尺寸，这样出水口51b与第二出水管4的进水端口相对接时，能够瞬间产生最大水流流量。
如图4和图6所示，作为优选，本实施例中阀芯5的底部具有与安装腔11底部相接触的环形凸起52，阀体1的安装腔11底部边沿具有环形凸台12，环形凸台12的一侧具有缺口12a；环形凸起52位于环形凸台12内；环形凸起52外侧至阀芯5外周面具有延伸凸块57，延伸凸块57活动设置于缺口12a内且延伸凸块57的两侧能够分别与缺口12a的两侧壁相抵靠接触。
本实施例中的分水阀以使用在双水路冲水马桶上为例，上述进水管2与马桶的主水路相连通，上述第一出水管3与马桶的侧冲水管相连通，这部分水流最终从陶瓷上部侧圈面流出，即为侧冲，清洗陶瓷上部表面，上述第二出水管4与马桶的虹吸水管相连通，这部分水流从陶瓷底部喷出，以便形成虹吸，从而利用虹吸原理将脏物冲走。在使用时，阀芯5有两个档位，过水通道51能够择一连通进水管2和第一出水管3以及连通进水管2和第二出水管4，初始状态时，阀芯5的位置使得过水通道51连通进水管2和第一出水管3，此时进水管2的主阀门打开时，水流从进水管2进入过水通道51，然后从第一出水管3出水，进行侧冲；然后驱动件6带动阀芯5转动一定的角度，使得阀芯5上的过水通道51连通进水管2和第二出水管4，水流从第二出水管4出水，实现虹吸；最后驱动件6再带动阀芯5逆向转动复位再次侧冲后，主水阀关闭。本实施例中阀芯5采用圆柱形结构，阀芯5的底部采用环形凸起52或球形凸起与阀体1接触，相对于现有的球阀结构，阀芯5与安装腔11的内壁接触面由面接触改为线接触或点接触，使得两者之间的摩擦面积大大减少，从而降低了摩擦力，减少了磨损现象。本分水阀结构简单、成本低廉，且在使用过程中水路转换平滑，基本无噪音。
如图2和图3所示，阀芯5的外周面上分别开设有沿其周向的环形凹槽一53和环形凹槽二54，环形凹槽一53和环形凹槽二54间隔设置且过水通道51位于两者之间，环形凹槽一53内嵌设有密封圈一7，环形凹槽二54内嵌设有密封圈二8。密封圈一7和密封圈二8优选为星型密封圈，密封圈一7和密封圈二8在阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间形成动态密封，阀芯5转动或者静止时，都能够有效防止流经过水通道51的水从阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间流出，从而减少溢水现象，同时降低了对阀芯5与阀体1之间装配精度的要求，阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间可以具有较大的间隙，这样能够减少两者之间的摩擦和磨损。阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间具有间隙，阀芯5的外周面上具有若干个沿其轴向的凸筋条55，凸筋条55沿阀芯5的周向间隔分布，凸筋条55位于环形凹槽一53和环形凹槽二54之间。这样阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间可以具有更大的间隙，通过控制凸筋条55的尺寸来实现凸筋条55外表面与安装腔11的内壁之间具有合适的间隙，相对于整个圆柱面来说其精度容易控制，加工难度小，更容易实现在保证阀芯5正常转动的同时，使阀芯5与阀体1之间具有较小的过流间隙；有效减少水流从阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间沿周向流动形成的串水现象。而且将阀芯5的外周面与安装腔11的内壁之间的面接触改为线接触，即使存在装配误差，也能够确保减少阀芯5与阀体1之间的接触面积，进而减小摩擦和磨损。
如图1和图2所示，阀体1上固连有连接法兰盘9，本实施例中驱动件6为驱动电机且驱动电机固设在连接法兰盘9上，阀芯5的上端端部具有阀杆56，阀杆56的外端端部具有卡接槽，驱动电机的输出轴外端插接在卡接槽内，驱动电机的输出轴外端和卡接槽的形状均呈长方体，这样便于装配，而且驱动电机的输出轴能够与卡接槽形成限位，从而带动阀芯5正反转动。进一步的，结合图3所示，连接法兰盘9的中部具有安装通孔91，阀杆56插设在安装通孔91内，安装通孔91的内壁上具有安装台阶92，阀杆56的外周面上具有与安装台阶92相对应的抵靠台阶56a，安装台阶92和抵靠台阶56a之间嵌设有密封圈三10。作为优选，密封圈三10为人字形密封圈，人字形密封圈分叉的一侧抵靠在抵靠台阶56a上，另一侧抵靠在安装台阶92上。密封圈三10将阀杆56与连接法兰盘9之间形成动态密封，防止水流溢出；连接法兰盘9的内侧具有沿其轴向的筒体93，筒体93伸入阀体1的安装腔11内，筒体93的外周面上开设有沿其周向的环形凹槽三93a，环形凹槽三93a内嵌设有密封圈四1a且密封圈四1a与安装腔11的内壁相抵靠接触，连接法兰盘9通过螺栓固定在阀体1的上侧端部，通过设置密封圈四1a，这样使得连接法兰盘9与安装腔11的内壁之间形成静态密封，防止水流溢出。
如图5和图6所示，作为优选，本实施例中阀芯5的两端均具有凹腔58，凹腔58内设有连接凹腔58两侧壁的加强筋板59，通过设置凹腔58使阀芯5轻量化，通过设置加强筋板59保证阀芯5的强度。
本实施例还包括一种冲水马桶，该冲水马桶包含有上述的分水阀。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种分水阀，包括阀体(1)，其特征在于，所述阀体(1)内开设有呈圆柱状的安装腔(11)，所述阀体(1)的外侧面上分别连接有进水管(2)、第一出水管(3)和第二出水管(4)，所述进水管(2)、第一出水管(3)和第二出水管(4)均与所述安装腔(11)相连通；所述安装腔(11)内设有呈圆柱状的阀芯(5)，所述阀芯(5)上开设有贯穿其两侧的过水通道(51)；所述阀芯(5)的底部具有与所述安装腔(11)底部相接触的环形凸起(52)或若干个球形凸起；所述阀体(1)上还固设有能够带动所述阀芯(5)转动的驱动件(6)。
2.根据权利要求1所述的分水阀，其特征在于，所述阀芯(5)的外周面上分别开设有沿其周向的环形凹槽一(53)和环形凹槽二(54)，所述环形凹槽一(53)和环形凹槽二(54)间隔设置且所述过水通道(51)位于两者之间，所述环形凹槽一(53)内嵌设有密封圈一(7)，所述环形凹槽二(54)内嵌设有密封圈二(8)。
3.根据权利要求2所述的分水阀，其特征在于，所述阀芯(5)的外周面与所述安装腔(11)的内壁之间具有间隙，所述阀芯(5)的外周面上具有若干个沿其轴向的凸筋条(55)，所述凸筋条(55)沿所述阀芯(5)的周向间隔分布，所述凸筋条(55)位于所述环形凹槽一(53)和环形凹槽二(54)之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的分水阀，其特征在于，所述过水通道(51)的一端为进水口(51a)，另一端为出水口(51b)，所述进水口(51a)和出水口(51b)分别位于所述阀芯(5)两侧的外周面上，所述进水口(51a)的口径大于所述出水口(51b)的口径；所述进水管(2)位于所述阀体(1)的一侧，所述第一出水管(3)和第二出水管(4)间隔设置在所述阀体(1)的另一侧。
5.根据权利要求4所述的分水阀，其特征在于，定义所述出水口(51b)沿所述阀芯(5)的周向方向为长度方向，所述出水口(51b)沿所述阀芯(5)的轴向方向为宽度方向；所述出水口(51b)靠近所述第二出水管(4)一端的初始宽度大于所述出水口(51b)靠近所述第一出水管(3)一端的初始宽度。
6.根据权利要求1或2或3所述的分水阀，其特征在于，所述阀体(1)上固连有连接法兰盘(9)，所述驱动件(6)为驱动电机且所述驱动电机固设在所述连接法兰盘(9)上，所述阀芯(5)的上端端部具有阀杆(56)，所述驱动电机的输出轴与所述阀杆(56)相连接。
7.根据权利要求6所述的分水阀，其特征在于，所述连接法兰盘(9)的中部具有安装通孔(91)，所述阀杆(56)插设在所述安装通孔(91)内，所述安装通孔(91)的内壁上具有安装台阶(92)，所述阀杆(56)的外周面上具有与所述安装台阶(92)相对应的抵靠台阶(56a)，所述安装台阶(92)和抵靠台阶(56a)之间嵌设有密封圈三(10)。
8.根据权利要求6所述的分水阀，其特征在于，所述连接法兰盘(9)的内侧具有沿其轴向的筒体(93)，所述筒体(93)伸入所述阀体(1)的安装腔(11)内，所述筒体(93)的外周面上开设有沿其周向的环形凹槽三(93a)，所述环形凹槽三(93a)内嵌设有密封圈四(1a)且所述密封圈四(1a)与所述安装腔(11)的内壁相抵靠接触。
9.根据权利要求1或2或3所述的分水阀，其特征在于，所述阀体(1)的安装腔(11)底部边沿具有环形凸台(12)，所述环形凸台(12)的一侧具有缺口(12a)；所述环形凸起(52)位于所述环形凸台(12)内；所述环形凸起(52)外侧至所述阀芯(5)外周面具有延伸凸块(57)，所述延伸凸块(57)活动设置于所述缺口(12a)内且所述延伸凸块(57)的两侧能够分别与所述缺口(12a)的两侧壁相抵靠接触；所述阀芯(5)的两端均具有凹腔(58)，所述凹腔(58)内设有连接所述凹腔(58)两侧壁的加强筋板(59)。
10.一种冲水马桶，其特征在于，该冲水马桶包含有上述权利要求1-9任意一项中的分水阀。
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