CN112253797A - 一种阀芯结构、水龙头及驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阀芯结构、水龙头及驱动系统，该结构包括转动件、固定件以及底板；所述固定件与所述底板上下叠放且形成有贯穿所述固定件以及所述底板的两个进水口以及一个出水口，其中一所述进水口处设置有单向阀；所述转动件位于所述固定件远离所述底板的一侧；所述转动件形成有用于可实现两个所述进水口连通且所述出水口关闭的凹槽；所述单向阀用于实现两个进水口的单向连通。把单向阀的弹簧及密封帽设置在阀芯进水口内部，成本低廉、使水路沿着热水出水方向单向流动，解决冷水串流缺点。

Description

一种阀芯结构、水龙头及驱动系统

技术领域

本发明涉及水龙头阀芯技术领域，特别是涉及一种带单向通道的阀芯结构、包含该阀芯结构的水龙头及包含该水龙头的驱动系统。

背景技术

现有的热水器零冷水外置循环系统如申请号202010176653.0阀芯、水龙头、具有该水龙头的回路流体供应系统公开了一种外置零冷水热水器水路循环系统，涉及阀芯、水龙头、回路流体供应系统。

存在技术缺陷是水龙头连通水路回路是双向流通，在多个热水出水端使用热水的时候会导致冷水通过混水水龙头内部通道从热水出水端流出。

流体供应装置只是单独装置在热水器进水端或出水端，不能全面监控水路里的温度，影响控制精准度。

转动件通道外缘凹槽位置狭小，影响水流流量，延长预热时间。

叶轮转轴穿过水管壁，由于自来水水压大，对于密封的同时还要保持转轴转动，制作工艺、成本高。

再如申请号201621373294.3公开了安装在双进水口的防窜水结构，其结构复杂，由于水龙头进水口位置狭小，技术方案虽然可以实现，但是在生产中要增大进水口体积，影响了与传统家用自来水管的接口对接，难以推广；这个结构是双进水口都设置单向阀，两个进水口通道不能连通。

发明内容

本发明提供了一种阀芯结构、水龙头及驱动系统。

本发明提供了如下方案：

一种阀芯结构，包括转动件、固定件以及底板；所述固定件与所述底板上下叠放且形成有贯穿所述固定件以及所述底板的两个进水口以及一个出水口，其中一所述进水口处设置有单向阀；所述转动件位于所述固定件远离所述底板的一侧；

所述转动件形成有用于可实现两个所述进水口连通且所述出水口关闭的凹槽；所述单向阀用于实现两个进水口的单向连通。

优选地：所述固定件上形成有相通的第一进水孔以及第一进水槽、相通的第二进水孔以及第二进水槽、相通的出水孔以及出水槽；所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽均具有弧形结构；所述底板上形成有三个进水外孔，三根所述进水外孔分别与所述第一进水孔、所述第二进水孔以及所述出水孔一一对应的相对以便形成两个所述进水口以及所述出水口；所述转动件转动可用于实现所述凹槽将所述第一进水槽与所述第二进水槽导通同时将出水槽关闭或将所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽同时导通或将所述第一进水槽、所述第二进水槽其中一个与所述出水槽导通。

优选地：所述单向阀设置于所述第一进水孔与其相对的第一进水外孔处；所述第一进水外孔的内侧设置固定面，固定面内侧设置若干条导流槽，导流槽凸缘内低外高；所述固定件第一进水孔设置若干导流槽，导流槽凸缘内径小于密封帽、弹簧直径；所述密封帽的密封面直径大于进水外孔、小于固定面的直径，密封帽腔体内部安装弹簧，弹簧一端抵顶导流槽凸缘由内往外封堵所述第一进水孔。

优选地：所述第一进水外孔与所述第一进水孔连通且圆心不在同一轴线上。

一种包含上述阀芯结构的水龙头。

优选地：设置所述单向阀的进水口处设置有温度传感器，所述水龙头的外部设置有数显系统。

一种驱动系统，包含驱动器以及上述的水龙头。

优选地：包含水泵、霍尔传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一水管、第二水管以及控制电路；

所述第一水管安装所述第一温度传感器，所述第二水管安装所述霍尔传感器以及所述第二温度传感器；

所述第一水管与所述第二水管互相分离。

优选地：所述第一水管一端连接其中一所述进水口、另一端连接热水器出水端口；所述第二水管一端连接所述阀芯的另一所述进水口、另一端连接热水器进水端口。

优选地：所述第二水管一端连接回水管，另一端连接热水器进水端。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

通过本发明，可以实现一种阀芯结构、水龙头及驱动系统，在一种实现方式下，该结构可以包括转动件、固定件以及底板；所述固定件与所述底板上下叠放且形成有贯穿所述固定件以及所述底板的两个进水口以及一个出水口，其中一所述进水口处设置有单向阀；所述转动件位于所述固定件远离所述底板的一侧；

所述转动件形成有用于可实现两个所述进水口连通且所述出水口关闭的凹槽；所述单向阀用于实现两个进水口的单向连通。

本发明提供的技术方案，具有如下技术效果或优点：

1.本发明把单向阀的弹簧及密封帽设置在阀芯进水口内部，成本低廉、使水路沿着热水出水方向单向流动，解决冷水串流缺点。

2.在阀芯固定件背面设置远离圆心的第三出水槽、水龙头关闭时出水孔没有连接转动件的凹槽，提供了水龙头关闭时在阀芯内部具有冷水热水连通的通道，实现冷水管、热水管连通闭合回路，在不改变原有水龙头控水功能的基础上增加连通水路功能。

3.转动件仅设置一个凹槽导流水路，克服通道狭小难题，能够增大水龙头关闭时的冷水热水水路连通中转通道，增加单位时间流量。

4.霍尔传感器安装在热水器进水端口，避免霍尔传感器受热使磁阀值数据不稳定、驱动器设置双水管双温控提供精准控制。水龙头外置温度显示系统，直观明了。

5.现有技术中家庭用水端远离热水器等其他原因，用水需要先流掉热水管内残余的冷水，等待水管重新预热达到适合温度的热水再用水。而本申请外置驱动系统在不改变原有家装的情况下实现热水器“零冷水功能”，节水节能。

6.水压低时具有增压功能。

当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的固定件与转动件相对一侧孔位布置示意图；

图2是本发明实施例提供的固定件与底板相对一侧孔位布置示意图；

图3是本发明实施例提供的转动件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的阀芯开启回路示意图；

图5是本发明实施例提供的阀芯出水口关闭内部两个进水口导通回路示意图；

图6是本发明实施例提供的阀芯单独关闭两进水口不导通的第一结构示意图；

图7是本发明实施例提供的阀芯单独关闭两进水口不导通的第二结构示意图；

图8是本发明实施例提供的底板的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的密封帽的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的单向阀的结构示意图；

图11是本发明实施例提供的驱动器的第一结构示意图；

图12是本发明实施例提供的驱动器的第二结构示意图；

图13是本发明实施例提供的驱动系统的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的水路循环示意图；

图15是本发明实施例提供的回水管路安装示意图；

图16是本发明实施例提供的水龙头的结构示意图；

图17是传统阀芯固定件背面孔位示意图。

图中：1、手柄，2、阀芯，3、本体，4、密封帽，5、出水槽，6、第一进水槽，7、第二进水槽，8、凹槽，9、固定件，10、转动件，11、水龙头第一进水口，12、水龙头第二进水口，13、水龙头出水口，14、热水器，15、第三出水孔，16、第一进水孔，17、第二进水孔，18、第一水管，19、第二水管，20、第一温度传感器，21、第二温度传感器，22、霍尔传感器，23、水泵，24、控制电路，25、出水端口，26、进水端口，27、水龙头，28、自来水接口，29、出水口，30、进水口，31、进水口，32、固定面，33、第一进水外孔，34、密封面，35、导流槽，36、凸缘，37、弹簧，38、凸缘，39、导流槽，40、底板，41、通道，42、温度传感器，43、数显系统，44、第二进水外孔，45、出水外孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种阀芯结构，该结构包括转动件、固定件以及底板；所述固定件与所述底板上下叠放且形成有贯穿所述固定件以及所述底板的两个进水口以及一个出水口，其中一所述进水口处设置有单向阀；所述转动件位于所述固定件远离所述底板的一侧；

所述转动件形成有用于可实现两个所述进水口连通且所述出水口关闭的凹槽；所述单向阀用于实现两个进水口的单向连通。

进一步的，所述固定件上形成有相通的第一进水孔以及第一进水槽、相通的第二进水孔以及第二进水槽、相通的出水孔以及出水槽；所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽均具有弧形结构；所述底板上形成有三个进水外孔，三根所述进水外孔分别与所述第一进水孔、所述第二进水孔以及所述出水孔一一对应的相对以便形成两个所述进水口以及所述出水口；所述转动件转动可用于实现所述凹槽将所述第一进水槽与所述第二进水槽导通同时将出水槽关闭或将所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽同时导通或将所述第一进水槽、所述第二进水槽其中一个与所述出水槽导通。

所述单向阀设置于所述第一进水孔与其相对的第一进水外孔处；所述第一进水外孔的内侧设置固定面，固定面内侧设置若干条导流槽，导流槽凸缘内低外高；所述固定件第一进水孔设置若干导流槽，导流槽凸缘内径小于密封帽、弹簧直径；所述密封帽的密封面直径大于进水外孔、小于固定面的直径，密封帽腔体内部安装弹簧，弹簧一端抵顶导流槽凸缘由内往外封堵所述第一进水孔。所述第一进水外孔与所述第一进水孔连通且圆心不在同一轴线上。

本申请实施例还可以提供一种包含上述阀芯结构的水龙头。

设置所述单向阀的进水口处设置有温度传感器，所述水龙头的外部设置有数显系统。

本申请实施例还可以提供一种驱动系统，包含驱动器以及上述的水龙头。

包含水泵、霍尔传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一水管、第二水管以及控制电路；

所述第一水管安装所述第一温度传感器，所述第二水管安装所述霍尔传感器以及所述第二温度传感器；

所述第一水管与所述第二水管互相分离。

所述第一水管一端连接其中一所述进水口、另一端连接热水器出水端口；所述第二水管一端连接所述阀芯的另一所述进水口、另一端连接热水器进水端口。所述第二水管一端连接回水管，另一端连接热水器进水端。

如图17所示，现有的传统冷热水混水水龙头其阀芯固定件背面出水口29设置在靠近中心的位置，转动件凹槽转动时保持覆盖出水口29，打开水龙头时转动件凹槽覆盖出水口29、进水口30、进水口31，关闭水龙头时转动件凹槽覆盖出水口29，远离进水口30、进水口31。这种位置设计只要凹槽连通进水口30、进水口31，必然要连通出水口29，水流流出水龙头外部，不能实现在水龙头内部连通进水口30、进水口31的水流而不让水流流出出水口29。

如图1固定件9背面槽位位置所示，出水槽5设置在固定件9背面，转动件10位移保持覆盖的范围外缘圆周内侧，远离固定件9中心，位于横轴下方。第一进水槽6、第二进水槽7位于转动件10位移保持覆盖的外缘圆周内侧，位于横轴上方。

出水槽5设置成弧形，能够腾出圆周中心位置且增加过水截面积，使转动件10左右位移时增加连接面积、上移(关闭状态)又能空出固定件9中心位置，单独覆盖第一进水槽6、第二进水槽7，实现在水龙头内部连通水路而不让水流流出。

参见图2，固定件9正面第一进水孔16设置若干导流槽39，导流槽凸缘36内径小于密封帽4、弹簧37直径。出水孔15，第二进水孔17。

参见图3，转动件10凹槽8位置。

参考图4、图5，如图4所示：水龙头27本体3水龙头第一进水口11连接阀芯2第一进水孔16，水龙头第二进水口12连接阀芯2第二进水孔17，水龙头出水口13连接阀芯2出水孔15。

上拉水龙头手柄1，阀芯2固定件9，转动件10圆周下方边缘相切，凹槽8连接出水槽5、第一进水槽6、第二进水槽7。水龙头第一进水口11、水龙头第二进水口12的水流在阀芯凹槽8处汇合，通过出水槽5流出水龙头出水口13。

如图5所示：下压水龙头手柄1，阀芯2固定件，转动件圆周上方边缘相切，凹槽8连接第一进水槽6、第二进水槽7，远离出水槽5。水龙头第一进水口11、水龙头第二进水口12的水流在阀芯凹槽8处汇合连通，凹槽8远离出水槽5水流不能从出水口流出。

参考图6、图7，如图6所示：下压关闭水龙头时，向左转动手柄1，凹槽8仅覆盖连通第一进水槽6水龙头关闭。

如图7所示：下压关闭水龙头时，向右转动手柄1，凹槽8仅覆盖连通第二进水槽7水龙头关闭。

如图8所示底板40设置第一进水外孔33，第一进水外孔33内侧设置固定面32，固定面32。固定面32内侧设置若干条导流槽35，导流槽凸缘38内低外高。底板40第一进水外孔33连接固定件第一进水孔16，第二进水外孔44连接固定件第二进水孔17，出水外孔45连接固定件出水孔15。

如图9所示，密封帽4前端密封面34直径大于第一进水外孔33、小于固定面32的直径，密封帽4腔体内部安装弹簧37。

参考图10，单向阀示意图，弹簧37一端抵顶固定件9凸缘36。导流槽凸缘38内低外高，能够平顺引导密封帽4密封面34抵顶固定面32，由内往外封堵第一进水外孔33。

由于导流槽凸缘36内径小于空腔管4、弹簧37直径。密封帽4受压时边缘抵顶凸缘36，水流从导流槽39通过进入第一进水孔16。第一进水外孔与第一进水孔圆心不在同一轴线上、增大打开密封帽后增加过水流量。

参考图11、图12，第一水管18安装第一温度传感器20，第二水管19安装霍尔传感器22、第二温度传感器21。水泵23任意安装的第一水管18或第二水管19，水泵、霍尔传感器、第一温度传感器、第二温度传感器连接控制电路24。

参考图13，驱动器第一水管18一端连接水龙头27的水龙头第一进水口11，驱动器第二水管19一端连接水龙头27的水龙头第二进水口12；第二水管19、水龙头第二进水口12还与自来水接口28连接。

参考图14，驱动器第二水管19连接热水器14进水端口26，第一水管18连接热水器14出水端口25。第一水管18连接水龙头27水龙头第一进水口11，水龙头第二进水口12连接驱动器第二水管19。驱动器第二水管19一端连接水龙头第二进水口12。

第二水管19、水龙头第二进水口12还与自来水接口28连接。第二水管19安装在热水器14的进水端口26，避免霍尔传感器22在水管温差大的情况下会影响数据准确性。

参考图15安装有热水回路水管的安装方法：驱动器第二水管19的一端连接热水器回水进水端口，另一端连接回路水管。第一水管18连接热水器14出水端口25，另一端连接水龙头27第一进水口。

热水器回水进水端口和自来水进水端口在热水器加热前端汇合，实际是同一处进水端口。

参考图16，温度传感器42设置在水龙头27本体3水龙头第一进水口11与阀芯底板第一进水外孔之间的水流通道41、感知温度在外置数显系统43显示。手柄1，阀芯2，水龙头第二进水口12，出水口13，

结合以上说明进行实施例综述：

实施例1：

阀芯2处于图5位置时：自来水从自来水接口28、第二水管19进入热水器14，热水从出水端口25进入第一水管18，通过水管延伸到达水龙头第一进水口11，水流通过本体3内部通道41到达第一进水外孔33。水流冲开密封帽4的密封面34，沿着导流槽35、导流槽39抵达阀芯2固定件9的第一进水孔16，通过转动件10凹槽8连通第二进水孔17、第二进水孔17连通第二进水外孔44，经过水龙头第二进水口12再进入第二水管19。水流顺着出热水方向流动，形成水流环路。水流在阀芯内部两个进水通道间单向连通。

打开多个热水水龙头时由于第一水管18部分水压较低，除了热水器的热水流出之外，自来水接口28的冷水也会穿过阀芯2凹槽8到达单向阀位置，水流的冲力受密封帽4腔体聚集受力加弹簧37合力，顶抵底板40密封面34，由内往外自动封堵第一进水外孔33。逆向水流受阻，避免了冷水串流的弊端。

实施例2：

水龙头27手柄1处于如图4位置时，流出冷热混合水或在此位置转动手柄1仅流出热水时，控制电路24接收的霍尔传感器22传来的使用热水信号、再采集第一温度传感器20第二温度传感器21的水温信号。转动手柄1如图5位置时时凹槽8连接第一进水槽6、第二进水槽7，水路形成闭合通路，启动水泵23工作，驱动水流循环流动，热水器14里的热水从出水端口25进入第一水管18到达水龙头第一进水口11。水流通过本体3内部通道41到达第一进水外孔33，通过单向阀进入固定件9的第一进水孔16，通过转动件10凹槽8连通第二进水孔17、经过水龙头第二进水口12再进入第二水管19，回流进入到热水器14。水管里的冷水进入热水器再加热，无需把热水管里的残存冷水流掉，节水节能。

第一水管18安装第一温度传感器20、第二水管19安装第二温度传感器21，采用在热水器进、出水端口各安装温度传感器，更容易判断水路是否连通、预热是否完成，使控制电路精准工作节约电能。

热水流经水流通道41，温度传感器42感知温度在外置数显系统43显示。避免热水器放置在异地远端无法直观观察热水水温的缺陷。

实施例3：

霍尔传感器22接收到单位时间水流流量小于设定值时启动水泵工作。给水流加压增大流量，提高淋浴舒适性。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本领域技术运用本创作对空腔管改为实体塞子或等同功能所做的修饰、变化，以及等同原理的单向阀构造，阀芯连通冷热水流的同时没有连接出水口，仅在阀芯内部槽位就形成水流回路的启示，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种阀芯结构，其特征在于，包括转动件、固定件以及底板；所述固定件与所述底板上下叠放且形成有贯穿所述固定件以及所述底板的两个进水口以及一个出水口，其中一所述进水口处设置有单向阀；所述转动件位于所述固定件远离所述底板的一侧；

所述转动件形成有用于可实现两个所述进水口连通且所述出水口关闭的凹槽；所述单向阀用于实现两个进水口的单向连通。

2.根据权利要求1所述的阀芯结构，其特征在于，所述固定件上形成有相通的第一进水孔以及第一进水槽、相通的第二进水孔以及第二进水槽、相通的出水孔以及出水槽；所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽均具有弧形结构；所述底板上形成有三个进水外孔，三根所述进水外孔分别与所述第一进水孔、所述第二进水孔以及所述出水孔一一对应的相对以便形成两个所述进水口以及所述出水口；所述转动件转动可用于实现所述凹槽将所述第一进水槽与所述第二进水槽导通同时将出水槽关闭或将所述第一进水槽、所述第二进水槽以及所述出水槽同时导通或将所述第一进水槽、所述第二进水槽其中一个与所述出水槽导通。

3.根据权利要求1所述的阀芯结构，其特征在于，所述单向阀设置于所述第一进水孔与其相对的第一进水外孔处；所述第一进水外孔的内侧设置固定面，固定面内侧设置若干条导流槽，导流槽凸缘内低外高；所述固定件第一进水孔设置若干导流槽，导流槽凸缘内径小于密封帽、弹簧直径；所述密封帽的密封面直径大于进水外孔、小于固定面的直径，密封帽腔体内部安装弹簧，弹簧一端抵顶导流槽凸缘由内往外封堵所述第一进水孔。

4.根据权利要求3所述的阀芯结构，其特征在于，所述第一进水外孔与所述第一进水孔连通且圆心不在同一轴线上。

5.一种包含权利要求1至4任一项所述阀芯结构的水龙头。

6.根据权利要求5所述的水龙头，其特征在于，设置所述单向阀的进水口处设置有温度传感器，所述水龙头的外部设置有数显系统。

7.一种驱动系统，包含驱动器以及权利要求5所述的水龙头。

8.根据权利要求7所述的驱动器，其特征在于，包含水泵、霍尔传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一水管、第二水管以及控制电路；

所述第一水管安装所述第一温度传感器，所述第二水管安装所述霍尔传感器以及所述第二温度传感器；

所述第一水管与所述第二水管互相分离。

9.根据权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述第一水管一端连接其中一所述进水口、另一端连接热水器出水端口；所述第二水管一端连接所述阀芯的另一所述进水口、另一端连接热水器进水端口。

10.根据权利要求7所述的驱动器，其特征在于，所述第二水管一端连接回水管，另一端连接热水器进水端。

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