CN113775793A - 一种先导式多通路电磁进水阀 - Google Patents

Abstract

一种先导式多通路电磁进水阀，其阀体包括进水口及与进水口连通的多个供水室，各供水室内腔设有圆管形阀座，由阀座径向向外延伸的圆管内孔形成出水口,各出水口与各阀座内腔对应连通，各供水室之间设有切换室。通过单个驱动元件驱动塞子在切换室旋转，切换启闭各背压室与对应出水口，使背压室压力下降或上升，启闭件进而上下移动启闭各供水室与对应阀座的连通。相比以多个电磁线圈组件分别控制多个出水口通道的启闭的传统设计，节省了产品结构空间，而且提高了电器可靠性。

Description

一种先导式多通路电磁进水阀

技术领域

本发明涉及一种先导式多通路电磁进水阀，IPC分类属于F16 31/20。

背景技术

相关技术中，电磁进水阀多是每一通道对应一组电磁线圈组件控制启闭，当产品需要多个出水口出水时，需要安装多组电磁线圈组件，占用了产品大量的内部空间，成本较高及故障率高。

有关术语和公知常识，可参见专利文献CN2620803Y、机械工业出版社1983年或1997 年版的《机械工程手册》和《电机工程手册》以及国家标准GB/T 21465-2008《阀门术语》、 GB/T 20638-2006《步进电动机通用技术条件》。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种电磁进水阀，包括：

——阀体组件，包括：

(a)阀体，所述阀体包括进水口及与进水口连通的多个供水室，各供水室内腔设有圆管形阀座，由阀座径向向外延伸的圆管内孔形成出水口,各出水口与各阀座内腔对应连通，各供水室之间的中心区域设有圆管形切换室；

(b)各供水室的阀座上面空腔设置的启闭件，启闭件包括具有周向凹槽的隔膜板及与隔膜板周向凹槽贴合嵌置的密封隔膜，密封隔膜上端设有阀盖，阀盖与阀体固定并压缩密封隔膜，，密封隔膜和隔膜板与阀盖下部的内腔敞口部分围蔽成背压室，与阀盖上端设有的出水通孔连通，启闭件上下移动可启闭各供水室与对应阀座内腔的连通；

(c)圆管形切换室的上腔室设有圆柱形塞子,塞子开设有导流通路,塞子在所述内腔室内旋转到不同位置,切换连通各个背压室与对应的出水口，塞子上端面设有连接部；

——阀体上盖板，固定在阀体上端，设有连通各背压室与切换室的流道；

——阀体下盖板，固定在阀体下端，设有连通切换室与各出水口的流道；

——驱动元件，安装在阀体上盖板上端，耦合塞子的连接部并驱动塞子旋转。

通过单个驱动元件驱动塞子在切换室旋转，切换启闭各背压室与对应出水口，使背压室压力下降或上升，启闭件上下移动可启闭各供水室与对应阀座的连通。这样不需多个电磁线圈组件分别控制各个供水室的启闭，节省了产品空间，而且由于电器件减少，也提高了电器可靠性。

一种可以实施的方案，所述多个供水室的数量为2个，它们分布于与进水口轴线垂直的直线上，切换室中心位于该两个供水室的对称线上，并与两个供水室呈三角形分布。该设计使结构紧凑，节省空间。

进一步地，所述多个供水室的数量为3个，它们呈三角形分布，切换室位于三角形的中心区域。该设计使结构紧凑，节省空间。

另一种可以实施的方案，所述切换室在内腔中段位置设有分割壁，将切换室分割为上腔室及下腔室,下腔室采用筋条分割成3个区域,在分割壁上开设有3个切换室通孔分别导通上腔室与下腔室对应的区域。

进一步地，所述塞子的导流通路包括沿塞子轴线方向开设的导流通孔及与其分别连通的上端扇形缺口、下端扇形缺口。

进一步地，阀体上盖板包括上盖板及上盖板密封件,上盖板设有连接各供水室与切换室的入水通孔及入水流道,上盖板密封件与上盖板贴合固定，以密封流道内流通液体。

进一步地，阀体下盖板包括下盖板及下盖板密封件,下盖板设有连接切换室与各阀座的出水孔及出水流道和排水孔，下盖板密封件与下盖板贴合固定，以密封流道内流通液体。

进一步地，驱动元件为步进电机，电机轴插入连接部中心凹槽固定联接，以驱动塞子按设定角度旋转。

附图说明

图1是本发明电磁进水阀实施例1的结构示意图。

图2是本发明电磁进水阀实施例1的垂直于各供水室轴线的剖视图。

图3是本发明电磁进水阀实施例1的阀体的结构示意图之一。

图4是图3的I部放大图。

图5是本发明电磁进水阀实施例1的阀体的结构示意图之二。

图6是图5的II部放大图。

图7是本发明电磁进水阀实施例1去除上盖密封板的主视图。

图8是本发明电磁进水阀实施例1去除下盖密封板的后视图。

图9是图2中A-A的剖视图。

图10是图2中B-B的剖视图。

图11是图8中C-C的剖视图。

图12是图2中D-D的剖视图。

图13是图2中E-E的剖视图。

图14是本发明电磁进水阀的实施例2的结构示意图。

附图标记：

阀体组件100，阀体上盖板200，阀体下盖板300,驱动件400；

进水口11，供水管道111，第一出水口12，第二出水口13，第三出水口14，第一供水室15，第一阀座151，第一阀座入水孔152，密封隔膜153，隔膜板154，阀盖155，阀盖出水通孔1551，第二供水室16，第二阀座161，第二阀座入水孔162，第三供水室17，第三阀座171，第三阀座入水孔172，密封隔膜173，隔膜板174，阀盖175，阀盖出水通孔1751，切换室18，第一入水缺口181，第二入水缺口182，第三入水缺口183，分割壁184，上腔室185，下腔室186，第一切换室通孔1841，第二切换室通孔1842，第三切换室通孔1843，筋条1861，第一区域1862，第二区域1863，第三区域1864，上盖板21，上盖板密封件22，第一入水通孔211，第一入水流道212，第二入水通孔213，第二入水流道214，第三入水通孔215，第三入水流道216，通孔221，下盖板31，下盖板密封件32，第一出水孔311，第一出水流道312，第一排水孔313，第二出水孔314，第二出水流道315，第二排水孔316，第三出水孔317，第三出水流道318，第三排水孔319，塞子41，上端缺口411，导流通孔 412，下端缺口413，连接部414，步进电机42，弹性密封圈43；

进水口11′，第一出水口12′，第二出水口13′，第一供水室14′，第二供水室15′，切换室16′。

具体实施方式

如附图中示出，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。在说明实施例的结构时，从水流方向而言，以进水方作为前方或前侧、以出水方作为后方或后侧、以驱动元件所在方作为上方或上侧,相反方作为下方或下侧来进行说明。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例1

本实施例提供的一种先导式电磁进水阀，如图1所示,包括阀体组件100、阀体上盖板 200、阀体下盖板300、驱动件400。

阀体组件100包含阀体1。如图2所示，阀体1为塑料件，具有一个进水口11、与进水口连通的供水管道111,与供水管道111连通的多个供水室,本实施例采用3个供水室，分别是第一供水室15,第二供水室16,第三供水室17,它们呈三角形分布，占有空间较小。各供水室内腔设有圆管形阀座，分别是第一阀座151,第二阀座161,第三阀座171。各阀座的底部设有阀座入水孔，分别是第一阀座入水孔152,第二阀座入水孔162,第三阀座入水孔172。各阀座自内壁径向向外延伸的圆管内孔形成3个出水口,分别是第一出水口12,第二出水口 13,第三出水口14，各出水口与各阀座对应连通。阀体1还设有1个圆管形切换室18,位于 3个供水室的分布三角形中心区域。如图3和图13所示，切换室18在中段位置设有分割壁 184将其内腔分割为上腔室185及下腔室186。如图3-4所示，上腔室185的上端管壁开有3 个入水缺口,分别是第一入水缺口181,第二入水缺口182,第三入水缺口183。如图3-6所示，下腔室186采用筋条1861分割成3个区域,分别是第一区域1862,第二区域1863以及第三区域1864。在上腔室185与下腔室186的分割壁184上开设有3个切换室通孔分别导通上腔室与下腔室对应的区域,分别为第一切换室通孔1841导通上腔室185及第一区域1862,第二切换室通孔1842导通上腔室185及第二区域1863,第三切换室通孔1843导通上腔室185及第三区域1864。

如图9-12所示，在阀体1各供水室的阀座上面空腔处设置有启闭件，各启闭件包括具有周向凹槽的隔膜板及与隔膜板周向凹槽贴合嵌置的密封隔膜，密封隔膜上设有阀盖,阀盖外壁设有外螺纹与阀体1螺接固定并压缩固定密封隔膜。当然，采用其它如扣接结构固定也是可行的。密封隔膜和隔膜板与阀盖下部的内腔敞口部分围蔽形成背压室，与阀盖上端设有的出水通孔连通。如图9所示，供水室15内腔的阀座151上端空腔处设置具有周向凹槽的隔膜板154及与隔膜板周向凹槽嵌置并与隔膜板上段外表面贴合的密封隔膜153，密封隔膜153 上部同轴设有阀盖155,阀盖155的外壁设有外螺纹与供水室15腔壁上段螺接固定,并压缩固定密封胶模153。密封隔膜153和隔膜板154与阀盖155下部的内腔敞口部分围蔽形成背压室156,密封隔膜153和隔膜板154设有进水侧槽(孔)连通供水室15及背压室156，阀盖155上端面设有出水通孔1551；同样，如图12所示，供水室17内腔的阀座171上端空腔处设置具有周向凹槽的隔膜板174及与隔膜板周向凹槽嵌置并与隔膜板上段外表面贴合的密封隔膜173，密封隔膜173上部同轴设有阀盖175,阀盖175的外壁设有外螺纹与供水室17 上段腔壁螺接固定,并压缩固定密封胶模173。密封隔膜173和隔膜板174与阀盖175下部的内腔敞口部分围蔽形成背压室176,密封隔膜173和隔膜板174设有进水侧槽(孔)连通供水室17及背压室176，阀盖175上端面设有出水通孔1751；供水室16内的结构也类同，在此不再赘述。

如图7、13所示，切换室(18)的上腔室设有圆柱形的塞子41,塞子41开设有轴线方向的导流通孔412及与其分别连通的上端缺口411、下端缺口413,缺口一般设计成以导流通孔圆心为中心的扇形，有利于对位导通。连接塞子41可在上腔室内旋转,旋转到不同位置时,上端缺口411分别与上腔室的上端管壁开设的3个入水缺口对准连通,下端缺口413分别与切换室分割壁184上开设的3个切换室通孔连通。当然，不开设下端缺口413，导流通孔412直接对准切换室通孔连通也是可行的。塞子41上端面轴向凸起设有与驱动件连接的连接部414,该连接部外周壁设有凹槽装配弹性密封圈43。在其它实施例中，连接部414也可以在塞子41上端面下凹，驱动件插设入凹槽内联结固定。还可以设计为其它轴传动耦合形式。

如图1,7所示，阀体上盖板200安装在阀体1上端，包括上盖板21及上盖板密封件22, 上盖板21的上端面设有第一入水通孔211及第一入水流道212,第一入水流道212与切换室18的第一入水缺口181连通；第二入水通孔213及第二入水流道214,第二入水流道214与切换室18的第二入水缺口182连通；第三入水通孔215及第三入水流道216,第三入水流道215与切换室18的第三入水缺口183连通。上盖板密封件22与上盖板21贴合固定，密封流道内流动液体，可以采用热溶焊接、粘接甚至加密封胶后螺接等固定工艺。阀体上盖板200与阀体1采用螺钉螺接固定,使得第一入水通孔211对准阀盖155的出水通孔1551，第二入水通孔213对准阀盖165的出水通孔1651，第三入水通孔215对准阀盖175上端的出水通孔1751。上盖板密封件22设有通孔221供塞子41的上端连接部414穿越,并压缩弹性密封圈43。

如图1、图8、图9所示,阀体下盖板200安装在阀体1下端，包括下盖板31及下盖板密封件32，下盖板31的下端面设有相互连通的第一出水孔311及第一出水流道312和第一排水孔313；相互连通的第二出水孔314及第二出水流道315和第二排水孔316；相互连通的第三出水孔317及第三出水流道318和第三排水孔319。阀体下盖板200与阀体1采用螺钉螺接固定,使第一出水孔311与供水室15的阀座151底部的第一阀座入水孔152水密连通, 第一排水孔313与切换室18下腔室的第一区域188水密连通；使第二出水孔314与供水室 16的阀座161底部的第二阀座入水孔162水密连通,第二排水孔316与切换室18下腔室的第二区域189水密连通；使第三出水孔317与供水室17的阀座171底部的第三阀座入水孔172水密连通,第三排水孔319与切换室18下腔室的第三区域1810水密连通。下盖板密封件32与下盖板31贴合固定,密封流道内流动液体，可以采用热溶焊接、粘接甚至螺接加密封胶等固定工艺。

在本实施例，如图1、13所示，驱动元件400采用步进电机42驱动，步进电机42采用螺钉螺接固定在阀体上盖板200上端面，电机轴插设固定在塞子41上端连接部414的内部凹槽。步进电机42可以采用符合标准GB/T 20638《步进电动机通用技术条件》的产品。在其它实施例中，驱动件可以采用常规的旋钮，旋钮轴与塞子41上端凸出连接部固定联接，手动按设定标识位置旋转塞子，也可以启闭相应的出水口水路。

本实施例电磁进水阀的实现原理如下：如图10所示，步进电机42接受指令，驱动塞子 41旋转至设定某一位置时，塞子41的上端缺口411对准导通切换室18的第一入水缺口181，塞子41的下端缺口413对准导通切换室分割壁184上开设的第一切换室通孔1841及第一区域1862。这样，背压室156的水通过套设于阀座出水通孔1551内的上盖板第一入水通孔211 流出，经由第一入水流道212及导通切换室18的第一入水缺口181进入塞子41的导流通孔 412，再经由第一切换室通孔1841进入切换室18下腔室186的第一区域1862。进而如图11所示，再经由下盖板31的第一排水孔313排出到第一出水流道312，通过第一出水孔311 与第一阀座入水孔152进入阀座151内腔，最后如图9所示，通过出水口12向外排出，此时背压室156内水压下降，直至隔膜板154总受力方向朝向背压室(图中为向上)时，隔膜板 154连同密封隔膜153上移，密封隔膜153离开阀座151，供水室15与出水口12的液流通道开启，水从进水口11向出水口12排出，此时供水室15成开启状态；供水室的关闭状态如图12所示，如果步进电机42接受指令，驱动塞子41旋转至设定某一位置时，塞子41与上盖板入水流道及下盖板出水流道不导通，背压室176无法泄流，其压力升高，隔膜板174 总受力方向背向背压室(图中为向下)时，隔膜板174连同密封隔膜173下移，密封隔膜173 压紧阀座171，供水室17与出水口14的液流通道关闭，水不能从进水口11向出水口14排出，此时供水室17成关闭状态。其它供水室与其对应出水口的开启及关闭原理是一样的，不再赘述。

在其它变形设计中,供水室及出水口数量可以进行调整,例如可以调整为2、4、5、6等。如图14所示实施例2,与实施例1的主要设计差异件是阀体1，其设有的供水室及出水口数量各为2个，同样具有一个进水口11′、与进水口11′连通的2个供水室,分别是第一供水室14′,第二供水室15′,它们分布于与进水口11′的轴线垂直的直线上。各供水室内腔设有圆管形阀座，各阀座的底部设有阀座入水孔，各阀座自内壁径向向外延伸的圆管内孔形成具有 2个出水口,分别是第一出水口12′,第二出水口13′，并与各阀座对应连通。阀体1还具有1 个圆管形切换室16′,其圆心位于2个供水室对称中心线，与2个供水室形成三角形位置关系，切换室16′内腔不分割，其内腔设置的塞子的下端缺口直接与切换室下壁开设的切换室通孔连通。其它结构类同实施例一，在此不再赘述。其它如采用四个供水室，呈四边形分布，切换室位于四边形中心等，均可以实现同样的发明构思目的。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种先导式多通路电磁进水阀，其特征在在于，包括：

——阀体组件(100)，包括：

(a)阀体(1)，所述阀体(1)包括进水口(11)及与进水口(11)连通的多个供水室，各供水室内腔设有圆管形阀座，由阀座壁径向向外延伸的圆管内孔形成出水口,各出水口与各阀座内腔对应连通，各供水室之间的中心区域设有圆管形切换室(18)；

(b)设置在各阀座上面空腔的启闭件，启闭件包括具有周向凹槽的隔膜板及与隔膜板周向凹槽贴合嵌置的密封隔膜，密封隔膜上端设有阀盖，阀盖与阀体(1)固定并压缩密封隔膜，密封隔膜和隔膜板与阀盖下部的内腔敞口部分围蔽成背压室，所述背压室与阀盖上端设有的出水通孔连通，启闭件上下移动可启闭各供水室与对应阀座内腔的连通；

(c)切换室(18)的内腔室设有圆柱形塞子(41),塞子(41)开设有导流通路,塞子(41)在所述内腔室内旋转到不同位置,切换连通各个背压室与对应的出水口，塞子(41)上端面设有连接部(414)；

——阀体上盖板(200)，固定在阀体(1)上端，设有连通各背压室与切换室(18)的流道；

——阀体下盖板(300)，固定在阀体(1)下端，设有连通切换室(18)与各出水口的流道；

——驱动件(400)，安装在阀体上盖板(200)上端，耦合塞子的连接部(414),驱动塞子(41)旋转。

2.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：所述供水室为2个，它们分布于与进水口(11)轴线垂直的直线上，切换室(16′)中心位于该两供水室(14′，15′)的对称线上，并与两个供水室呈三角形分布。

3.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：所述供水室为3个，呈三角形分布，切换室(18)位于该三角形的中心区域。

4.根据权利要求3所述电磁进水阀，其特征在于：切换室(18)在内腔中段位置设有分割壁(184)，将切换室(18)分割为上腔室(185)及下腔室(186),下腔室(186)以筋条(1861)分割成3个区域(1862,1863,1864),在所述分割壁(184)上开设3个切换室通孔(1841,1842,1843)，分别导通上腔室(185)与下腔室(186)对应的区域。

5.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：所述塞子(41)的导流通路包括沿塞子轴线方向开设的导流通孔(412)及与其分别连通的上端扇形缺口(411)、下端扇形缺口(413)。

6.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：阀体上盖板(200)包括上盖板(21)及上盖板密封件(22),上盖板(21)设有连接各供水室与切换室(18)的入水通孔(211，213，215)及入水流道(212，214，216),上盖板密封件(22)与上盖板(21)贴合固定，以密封流道内的流通液体。

7.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：阀体下盖板(300)包括下盖板(31)及下盖板密封件(32),下盖板(31)设有连接切换室(18)与各出水口的出水孔(311，314，317)及出水流道(312，315，318)和排水孔(313，316，319)，下盖板密封件(32)与下盖板(31)贴合固定，以密封流道内的流通液体。

8.根据权利要求1所述电磁进水阀，其特征在于：驱动件(400)为步进电机(44)，电机轴插入连接部(414)中间凹槽固定联接，以驱动塞子(41)旋转。

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