CN111946866B - 一种水气混合平衡阀及其构成的微泡水系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水气混合平衡阀，包括阀体及底座，阀体上设有水气混合出口、进水口、原水腔，底座上设有进气口及进气流道，水气混合出口与进气流道连通的气路上设有第二感压隔膜，原水腔与水气混合出口接通的水路上设有断水组件，阀体内设有与水气混合出口连通的负压腔，断水组件包括第一感压隔膜、第三感压隔膜、弹簧、控制杆、紧固连杆、内衬套环，负压腔、原水腔接通的水路上具有控制杆本体构成的封水口，控制杆一端构成密封封水口的封水套环，控制杆的封水套环中间设有穿过封水口的延伸端，延伸端侧面设有向内凹的限流槽，限流槽外侧设有由阀体本体构成的控流套环。本发明能有效控制气水的进入量，提高微泡水质量，简化装置结构。

Description

一种水气混合平衡阀及其构成的微泡水系统

技术领域

本发明涉及一种水气混合平衡阀及其构成的微泡水系统。

背景技术

研究发现，在微泡水的产生过程中，能分裂出对身体有益的微细水分子及氧负离子，加上视觉、触感上的感受，皆能对使用者的身心产生最佳的舒缓效果。因此，微泡水的生成方法，乃成为相关产业重要的课题。

良好的微泡水生成装置，必须能够在最有效率的过程中，产生最为微细的水泡，方能符合现代人的需求。传统微泡水生成装置，进气量和进水量不能较好的控制，水气不易达到设计所需的平衡量，导致微泡水效果较差，而且进水和进气是分开供给，进水端需要电磁阀等其他零部件来控制，使得整个装置管路复杂，零部件较多。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水气混合平衡阀及其构成的微泡水系统，用以控制进水量和进气量，使得气水能平衡，提高微泡水的质量，精简装置。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下方案：

一种水气混合平衡阀，包括水气混合平衡阀的阀体及阀体下方的底座，阀体上设有水气混合出口、进水口，及与进水口导通的原水腔，底座上设有进气口及进气流道，水气混合出口与进气流道连通的气路上设有第二感压隔膜，原水腔与水气混合出口接通的水路上设有断水组件，所述阀体内设有与水气混合出口连通的负压腔，所述第二感压隔膜周边压紧固定于阀体和底座之间，且与阀体之间形成与水气混合出口及负压腔连通的进气腔，第二感压隔膜上设有与进气腔连通的通气口，通气口与进气流道连通的气路上设有由底座本体构成封气口，第二感压隔膜在负压腔负压和进气流道气压的共同作用下控制封气口与进气流道的导通或阻断，所述断水组件包括第一感压隔膜、第三感压隔膜、弹簧、控制杆、紧固连杆、内衬套环，负压腔、原水腔接通的水路上具有控制杆本体构成的封水口，控制杆一端构成密封封水口的封水套环，对应与封水套环处设有密封垫，密封垫压紧固定于内衬套环一端与阀体之间，第一感压隔膜周边压紧固定于通气外盖与阀体之间，控制杆的封水套环中间设有穿过封水口的延伸端，延伸端侧面设有向内凹的限流槽，限流槽外侧设有由阀体本体构成的控流套环，第一感压隔膜中间部分密封固定于该延伸端与弹簧压板之间；第三感压隔膜周边压紧密封固定于内衬套环另一端与底座之间，第三感压隔膜中间部分密封固定于紧固连杆与控制杆另一端；弹簧两端分别作用于弹簧压板和构成负压腔的阀体内壁。

优选的，所述封水套环密封封水口时，封水套环、第三感压隔膜承受原水腔内水压压力的面积相同或相近，由于第三感压隔膜在原水腔中承受水压的方向与封水套环承受原水腔中水压的方向是相反的，因此原水腔内水压对于断水组件的作用力能够相互抵消，即使原水腔内水压升高，也不会导致断水组件受到朝向封水口方向的作用力变大。

优选的，所述通气外盖与第一感压隔膜之间围成的腔体构成空气腔，通气外盖上设有开孔，空气腔通过开孔与外界大气相通，使得负压腔在处于负压状态时，外部大气压将作用在隔膜压板上，向下压缩弹簧，进而带动控制杆向下移动，从而使得封水口与原水腔导通，水从封水口经限流槽到达负压腔，最后到达水气混合出口。

优选的，所述空气腔内设有隔膜压板，隔膜压板与紧固连杆顶端螺纹连接，将第一感压隔膜中间部分压紧固定在弹簧压板和隔膜压板之间。

一种微泡水系统，包括依次连通的水龙头、高压开关、控压阀、混合罐、单向接头、增压泵，增压泵的进口端连接水气混合平衡阀的水气混合出口，水气混合平衡阀的进气口连接空气过滤器，空气过滤器可以有效的过滤掉气体内的杂质，还能控制气体的进气量，水气混合平衡阀的进水口连接进水三通阀，用于控制水的进入。

本发明具有的有益效果：

1、本发明通过增压泵的作用，使得负压腔内呈真空状态，内部气压小于外部大气压，经空气过滤器后的气体由进气口进入，在进气流道处朝上顶开第二感压隔膜，气体由封气口经第二感压隔膜上的通气孔进入水气混合出口，进气量由负压腔内的真空度决定，同时，外部大气压向下作用在隔膜压板上，向下压缩弹簧，带动控制杆向下移动，使得原水腔与封水口导通，原水经限流槽进入负压腔，在流入水气混合出口，限流槽能有效限制进水量，这样整个装置可以很好的控制进入内部的气量和水量，使得水气处于一个设计的平衡值范围内，有利于提高微泡水的质量，省去了电磁阀等控制设备，简化了整体结构。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为安装有水气混合平衡阀的微泡水系统结构示意图。

附图标记：1-水汽混合平衡阀，2-进水口，3-封水套环，4-阀体，5-内衬套环，6-底座，7-原水腔，8-第三感压隔膜，9-进气流道，10-封气口，11-通气口，12-第二感压隔膜，13-进气腔，14-进气口，15-水气混合出口，16-负压腔，17-弹簧，18-第一感压隔膜，19-通气外盖，20-空气腔，21-控流套环，22-限流槽，23-隔膜压板，24-弹簧压板，25-紧固连杆，26-控制杆，27-密封垫，28-水龙头，29-高压开关，30-控压阀，31-混合罐，32-单向接头，33-增压泵，34-空气过滤器，35-进水三通阀。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“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1

如图1所示，一种水气混合平衡阀，包括水气混合平衡阀1的阀体4及阀体4下方的底座6，阀体4上设有水气混合出口15、进水口2，及与进水口2导通的原水腔7，底座6上设有进气口14及进气流道9，水气混合出口15与进气流道9连通的气路上设有第二感压隔膜12，原水腔7与水气混合出口15接通的水路上设有断水组件，所述阀体4内设有与水气混合出口15连通的负压腔16，所述第二感压隔膜12周边压紧固定于阀体4和底座6之间，且与阀体4之间形成与水气混合出口15及负压腔16连通的进气腔13，第二感压隔膜12上设有与进气腔13连通的通气口11，通气口11与进气流道9连通的气路上设有由底座6本体构成封气口10，第二感压隔膜12在负压腔16负压和进气流道9气压的共同作用下控制封气口10与进气流道9的导通或阻断，负压状态时，外部大气压大于负压腔16内部的压力，负压腔16与进气腔13是连通状态，这样气体经进气流道9向上顶开第二感压隔膜12，气体由封气口10经第二感压隔膜12上的通气口11进入水气混合出口15，所述断水组件包括第一感压隔膜18、第三感压隔膜8、弹簧17、控制杆26、紧固连杆25、内衬套环5，负压腔16、原水腔7接通的水路上具有控制杆26本体构成的封水口，控制杆26一端构成密封封水口的封水套环3，对应与封水套环3处设有密封垫27，密封垫27压紧固定于内衬套环5一端与阀体4之间；第一感压隔膜18周边压紧固定于通气外盖19与阀体4之间，控制杆26的封水套环3中间设有穿过封水口的延伸端，延伸端侧面设有向内凹的限流槽22，限流槽22外侧设有由阀体4本体构成的控流套环21，第一感压隔膜18中间部分密封固定于该延伸端与弹簧压板24之间；第三感压隔膜8周边压紧密封固定于内衬套环5另一端与底座6之间，第三感压隔膜8中间部分密封固定于紧固连杆25与控制杆26另一端；弹簧17两端分别作用于弹簧压板24和构成负压腔16的阀体4内壁，负压腔16内部呈负压时，向下压第一感压隔膜18，使得弹簧压板24向下压缩弹簧17，带动控制杆26向下移动，使得封水口与原水腔7导通，原水经封水口进入限流槽22，然后进入负压腔16，最终与水气混合出口15的气体混合，由于内部处于负压状态，原水不会从第二感压隔膜12上的通气口11流入外部，限流槽22可以有效限制原水的进入量，控制杆26越往下，限流槽22越长，进入的原水量就越多，这样通过负压作用且根据负压腔的真空度，可以有效控制进入水气混合出口的气量和水量，有助于提高微泡水的质量，省去了电磁阀等部件管路，简化了装置的结构。

实施例2

如图1所示，在封水套环3密封封水口时，封水套环3、第三感压隔膜8承受原水腔7内水压压力的面积相同或相近，由于第三感压隔膜8在原水腔中承受水压的方向与封水套环3承受原水腔中水压的方向是相反的，因此原水腔7内水压对于断水组件的作用力能够相互抵消，即使原水腔7内水压升高，也不会导致断水组件受到朝向封水口方向的作用力变大。

实施例3

如图1所示，通气外盖19与第一感压隔膜18之间围成的腔体构成空气腔20，通气外盖19上设有开孔，空气腔20通过开孔与外界大气相通，使得负压腔16在处于负压状态时，外部大气压将作用在隔膜压板23上，向下压缩弹簧17，进而带动控制杆26向下移动，从而使得封水口与原水腔7导通，原水从封水口经限流槽22到达负压腔16，最后到达水气混合出口15。

实施例4

如图1所示，在空气腔20内设有隔膜压板23，隔膜压板23与紧固连杆25顶端螺纹连接，将第一感压隔膜18中间部分压紧固定在弹簧压板24和隔膜压板23之间。

实施例5

如图2所示，一种微泡水系统，包括依次连通的水龙头28、高压开关29、控压阀30、混合罐31、单向接头32、增压泵33，增压泵33的进口端连接水气混合平衡阀1的水气混合出口15，水气混合平衡阀1的进气口14连接空气过滤器34，空气过滤器34可以有效的过滤掉气体内的杂质，还能控制气体进入水气混合平衡阀1的进气量，水气混合平衡阀1的进水口2连接进水三通阀35，用于控制原水的进入。

本发明的原理：使用时，高压开关29启动进而控制增压泵33动作，将水气混合平衡阀1内的空气吸出，使得水气混合平衡阀1内负压腔16处于负压状态，具体的真空度由增压泵33控制，可预先设置一个真空度的阈值，当达到这个阈值时，由于负压腔16与进气腔13为连通的，此时经过空气过滤器34过滤后的气体由进气口14进入进气流道9，进气流道9内为外部大气压，使得气体向上顶开第二感压隔膜12，封气口10与进气流道9导通，气体由第二感压隔膜12上的通气口11进入进气腔13，再进入水气混合出口15，负压腔16内的真空度越高，进入的气体就越多，进而控制气体的进入量，同时进气口14的前端的空气过滤器34或者其他空气流量控制设备会进一步控制气体进入水气混合平衡阀1的气体量；同理，在负压腔16内处于设定的真空度阈值时，上方空气腔20内部的大气压向下作用在隔膜压板23上，向下压第一感压隔膜18，第一感压隔膜18向下作用在弹簧压板24上，向下压缩弹簧17，同时隔膜压板23与紧固连杆25螺纹连接，弹簧压板24向下带动控制杆26向下移动，紧固连杆25跟随隔膜压板23同时向下移动，控制杆26上的封水套环3脱离密封垫27，使得封水口与原水腔7导通，原水经封水口进入，再经控制杆26上限流槽22进入负压腔16，限流槽22和控流套环21有效的限制原水的进入量，限流槽22越往下，进入的原水就越多，最后原水在水气混合出口15与气体混合，在经增压泵33排至混合罐31，混合罐31前端的控压阀30有效控制开启的额定压力值，达到该压力值时，水气混合水才能通过，流向水龙头28，气体析出，形成大量微细气泡，得到微泡水，否则水气混合水在混合罐31内储存，气体憋压，使得内部气压增大，更多的气体被压缩溶解与水中，通过负压腔16的内真空度值，有效控制进入的气量和水量，使得气水混合能达到一个设计的平衡状态，有利于提高微泡水的质量，同时省去了电磁阀等部件及带来的管路，简化装置的结构。

在停机状态时，增压泵33关闭，负压腔16内部不为负压，弹簧17、负压腔16对第一感压隔膜18的作用力大于空气腔20对第一感压隔膜18的作用力，断水组件在以上合力的作用下密封封水口，负压腔16、原水腔7之间水路阻断，即微泡水系统在停机状态下与自来水管网的水路阻断，微泡水系统不承受自来水管网的水压，同时外部气体压力不足以克服第二感压隔膜12的阻力，再加封气口10和第二感压隔膜22的设置能有效避免内部残余的水流出。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种水气混合平衡阀，包括水气混合平衡阀(1)的阀体(4)及阀体(4)下方的底座(6)，阀体(4)上设有水气混合出口(15)、进水口(2)，及与进水口(2)导通的原水腔(7)，底座(6)上设有进气口(14)及进气流道(9)，水气混合出口(15)与进气流道(9)连通的气路上设有第二感压隔膜(12)，原水腔(7)与水气混合出口(15)接通的水路上设有断水组件，其特征在于，所述阀体(4)内设有与水气混合出口(15)连通的负压腔(16)，所述第二感压隔膜(12)周边压紧固定于阀体(4)和底座(6)之间，且与阀体(4)之间形成与水气混合出口(15)及负压腔(16)连通的进气腔(13)，第二感压隔膜(12)上设有与进气腔(13)连通的通气口(11)，通气口(11)与进气流道(9)连通的气路上设有由底座(6)本体构成封气口(10)，第二感压隔膜(12)在负压腔(16)负压和进气流道(9)气压的共同作用下控制封气口(10)与进气流道(9)的导通或阻断，所述断水组件包括第一感压隔膜(18)、第三感压隔膜(8)、弹簧(17)、控制杆(26)、紧固连杆(25)、内衬套环(5)，负压腔(16)、原水腔(7)接通的水路上具有控制杆(26)本体构成的封水口，控制杆(26)一端构成密封封水口的封水套环(3)，对应与封水套环(3)处设有密封垫(27)，密封垫(27)压紧固定于内衬套环(5)一端与阀体(4)之间，第一感压隔膜(18)周边压紧固定于通气外盖(19)与阀体(4)之间，控制杆(26)的封水套环(3)中间设有穿过封水口的延伸端，延伸端侧面设有向内凹的限流槽(22)，限流槽(22)外侧设有由阀体(4)本体构成的控流套环(21)，第一感压隔膜(18)中间部分密封固定于该延伸端与弹簧压板(24)之间；第三感压隔膜(8)周边压紧密封固定于内衬套环(5)另一端与底座(6)之间，第三感压隔膜(8)中间部分密封固定于紧固连杆(25)与控制杆(26)另一端；弹簧(17)两端分别作用于弹簧压板(24)和构成负压腔(16)的阀体(4)内壁。

2.根据权利要求1所述的一种水气混合平衡阀，其特征在于，所述封水套环(3)密封封水口时，封水套环(3)、第三感压隔膜(8)承受原水腔(7)内水压压力的面积相同或相近。

3.根据权利要求1所述的一种水气混合平衡阀，其特征在于，所述通气外盖(19)与第一感压隔膜(18)之间围成的腔体构成空气腔(20)，通气外盖(19)上设有开孔，空气腔(20)通过开孔与外界大气相通。

4.根据权利要求3所述的一种水气混合平衡阀，其特征在于，所述空气腔(20)内设有隔膜压板(23)，隔膜压板(23)与紧固连杆(25)顶端螺纹连接，将第一感压隔膜(18)中间部分压紧固定在弹簧压板(24)和隔膜压板(23)之间。

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