CN1320298C

CN1320298C - 电磁式供水阀

Info

Publication number: CN1320298C
Application number: CNB031021999A
Authority: CN
Inventors: 冈田贞雄
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2003-02-08
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2023-02-08
Also published as: TW584704B; JP2003227578A; KR20030066339A; KR100498084B1; CN1436942A; TW200302909A

Abstract

一种电磁式供水阀，该电磁式供水阀具有以下结构：位于流入腔5和流出腔7间的阀口8处的圆筒形状阀座9；开闭阀口8的膜片式阀体13；连通流入腔5和先导腔14的连通孔16；连通先导腔14和流出腔7的先导孔15；开闭先导孔15的阀塞18。当先导孔15关闭而使阀口8从开放状态切换至关闭状态后，阀体13落座于阀座9之前与阀座9的外圆周面3在所定距离f内以一定间隔的间隙d与其相对，通过该间隙d对从上述流入腔流5向上述出水口7的流量进行限制，使其流量小于前述限流孔6限制后的流量。通过采用上述结构，该电磁式供水阀能缩短阀门在关闭时因膜片式阀体产生振动而消耗的关阀时间。

Description

电磁式供水阀

技术领域

本发明涉及一种电磁式供水阀，该电磁式供水阀通过电磁式先导阀的开闭来移动膜片式阀体，从而实现阀口的开闭。

背景技术

至今为止，如图4所示的供水阀已众所周知，该供水阀在其主体100上加工出与入水口101相连通的流入腔102及与出水口103连通的流出腔104；在流入腔102和流出腔104间加工出阀口105，并在该阀口105内装入有圆筒状的阀座106；为开闭阀口105，在阀座106上装配有能与之离合的阀体109，该阀体109由橡胶构成的膜片107和隔片板108所组成。

该供水阀中，在隔板108上穿设有先导孔111和连通孔112，其中先导孔111连通位于图中阀体109下侧的先导腔110和流出腔104，而连通孔112连通流入腔102和先导腔110。

另外，通过对电磁线圈115通电，而使得在弹簧116的作用下向图中向上的方向顶靠的阀塞117向图中向下的方向移动，从而使先导孔111呈开放状态。通过切断电磁线圈115的通电，使得阀塞117向图中向上的方向移动，从而使先导孔111呈关闭状态。

在此，当先导孔111呈关闭状态时，因为连通孔112连通流入腔102和先导腔110，先导腔110内的压力与入水压力相同，阀体109通过该入水压被推向图中向上的方向与阀座106接触，使阀口105呈关闭状态，这样，从流入腔102流向流出腔104的流水被切断。

另一方面，先导孔111从关闭状态切换至开放状态时，先导腔110的水沿先导孔111流到流出腔104，入水压加至图中阀体109的上方，使阀体109被按压到下方。这样，阀体109脱离阀座106，使流入腔102与流出腔104相连通，从而水流也就能够从入水口101流向出水口103。

水流如此地从入水口101流向出水口103的过程中，电磁线圈115通电后，先导孔111通过阀塞117被关闭，水流从流入腔102沿连通孔112流到先导腔110，由此将造成先导腔110内的压力将急速增大，阀体109在瞬间向图中向上的方向移动，使膜片107接触到阀座106。

于是，在上述接触状态下，膜片107附近水的体积被压缩至使水压急速上升，通过该水压上升产生的压力冲击波在膜片107和流入腔102的端部之间反复进行反射产生所谓水击现象。并且，由这种水击现象引起橡胶制的膜片107产生振动时，将引发膜片107与阀座106之间的反复开闭，此时根据所产生的水流量的变化，水压变动随之持续，在膜片107和阀座106之间造成止水不良的问题。

发明内容

本发明涉及电磁式供水阀的改良，其目的在于提供一种电磁式供水阀使其能解决上述问题，该电磁式供水阀在阀口从开放状态切换至关闭状态时，能抑制在膜片式阀体和阀座阀口之间出现的止水不良。该电磁式供水阀包括以下结构：主体，该主体上形成了和入水口相连通的流入腔及通过限流部与出水口相连通的流出腔；圆筒状阀座，该圆筒状阀座设置于被形成在上述流入腔和上述流出腔间的阀口处；膜片式阀体，该膜片式膜片式阀体位于与上述阀座的相对的位置，用于对该阀口进行开闭；先导腔，该先导腔位于上述阀体的与上述阀座相对一侧的相反侧；连通孔，该连通孔连通上述流入腔和上述先导腔；先导孔，该先导孔设置于上述阀体上，并连通上述先导腔和上述流出腔；先导电磁阀，该先导电磁阀用于开闭上述先导孔。

本发明的特征在于在上述阀体上具有第1导向部，该第1导向部具有以下功能：在上述先导孔通过上述先导电磁阀被关闭而使上述阀口从开放状态切换至关闭状态时，上述阀体在其落座于上述阀座之前，该第1导向部与上述阀座的外圆周面或内圆周面间保持间隙并与之相对，并通过该间隙对从上述流入腔流向上述出水口的流量进行限制，使该流量小于由前述限流部限流的流量。

根据本发明，上述阀口在开放状态时，从上述流入腔流到流出腔的水流量是通过上述限流部被限制后的流量(以下称第1限流量)。于是，通过上述先导电磁阀，将上述先导孔从开放状态转换到关闭状态后，水流将沿上述连通孔从上述流入腔流到上述先导腔，使上述先导腔内的水压上升至入水的压力，随之对应地上述阀体向上述阀座移动。

此时，上述阀座开始与上述第1导向部相对，从上述流入腔流向上述流出腔的水流量通过上述阀座和上述第1导向部间的间隙被限制，使被限制后的流量(以下称为第2限流量)小于上述第1限流量。

由此，上述阀口从开放状态转到关闭状态的过程中，使从上述流入腔流向上述流出腔的流量自上述第1限流量减少至上述第2限流量后，再关闭上述阀口。于是，通过这样，上述阀体接触上述阀座时所产生的压力冲击波将会减小，上述阀体的振动也将减小，从而可以抑制在接触时上述阀体和上述阀座间的止水不良现象。另外，在发生该接触时，上述阀体即使产生振动，但由于通过上述间隙从上述流入腔流向上述出水口的流量被限制在上述第2限流量以下，上述阀体的振动幅度也将较小，从而可以迅速收敛上述阀体的振动。

本发明的特征还在于：

将上述第1导向部形成为使得上述间隙在设定距离内为固定的间距的结构。

根据本发明，上述阀座与第1导向部以上述所定距离相对时，从流入腔流向流出腔的流量通过上述固定的间隙被限制成为小于上述第1限流量的固定流量。该种情况下，上述阀体接触上述阀座时，上述阀体即使产生振动，但通过上述固定的间隙，从流入腔流向流出腔的流量也将呈现固定量。由此，与上述阀体的振动同期发生的流量变动被抑制，水压的变动也将不持续，也能使上述阀体的振动迅速结束。

本发明的特征还在于具有第2导向部，该第2导向部使上述阀体只能在与上述阀座相对的方向上移动。

根据本发明，通过由上述第2导向部限制上述阀体的移动方向，由此在上述阀口处于关闭的状态下，能确保上述阀座和上述第1导向部处于相对峙的位置。

另外，本发明的特征还在于：将上述第1导向部的前端部形成为在上述阀体接近上述阀座时使得上述间隙逐渐变窄的结构。

根据本发明，上述阀口从开放状态转向关闭状态时，上述阀体接近上述阀座，上述阀座开始与上述第1导向部的前端呈相对之势，上述阀座与上述第1导向部的间隔逐渐变窄。由此，从上述流入腔流向上述流出腔的流量自上述第1限流量向第2限流量缓慢地转变，这样，可以抑制上述流入腔内的水压变动。

此外，本发明的特征还在于：具有第2导向部，该第2导向部使上述阀体只能在与上述阀座相对的方向上移动，同时将上述第1导向部的前端部形成为使得在上述阀体接近上述阀座时上述间隙逐渐变窄的结构。

根据发明，通过由上述第2导向部限制上述阀体的移动方向，由此在使上述阀口处于关闭状态时，能确保上述阀座和上述第1导向部相对峙。在此基础上，从上述流入腔流向上述流出腔的流量自上述第1限流量向第2限流量缓慢地转变，可以抑制上述流入腔内的水压变动。

附图说明

图1是对应本发明第1实施方式的电磁式供水阀的整体构造图。

图2是图1中所示的电磁式供水阀的阀体的详细构造图。

图3是对应本发明第2实施方式的电磁式供水阀的阀体的详细构造图。

图4是现有电磁式供水阀的整体构造图。

具体实施方式

下面关于本发明的第1及第2实施方式结合图1至图3进行说明。图1是对应本发明第1实施方式的电磁式供水阀的整体构造图；图2是图1中所示的电磁式供水阀的阀门的详细构造图；图3是对应本发明第2实施方式的电磁式供水阀的阀门的详细构造图；图4是现有电磁式供水阀的整体构造图。

首先，参照图1及图2对本发明的第1实施方式进行说明。图1所示的电磁式供水阀1是对主体2上形成的入水口3和出水口4之间的流水进行控制的阀门。另外，流入腔5与流出腔7相邻接，其中流入腔5与入水口3相连通，而流出腔7通过限流孔6(相当于本发明的限流部)与出水口4相连通。

流入腔5与流出腔7之间形成有阀口8，阀口8上固定安装有阀座9。而且，在由橡胶等柔软材料构成的膜片10的中央处形成的中心孔11内嵌入隔片板12，由膜片10和隔片板12构成膜片式的阀体13。

另外，阀体13在图中的下侧设置有先导腔14，在隔片板12上穿设有先导孔15和连通孔16，其中先导孔15连通流出腔7和先导腔14，而连通孔16连通流入腔5和先导腔14。另外，阀塞18配置在先导孔15的中心线上并与先导孔15保持同心，该阀塞18通过与形成于先导孔15前端的先导阀座17的离合动作，来实现先导孔15的开闭。

阀塞18在弹簧19的作用下被顶靠向图中向上的方向。在电磁线圈20在未被通电的状态下，阀塞18在弹簧19的弹力作用下沿图中向上的方向移动，并接触先导阀座17，使先导孔呈关闭状态(图示状态)。另一方面，在电磁线圈20在通电的状态下，在电磁线圈20附近形成的磁场的作用下，阀塞18将抵抗弹簧19的弹簧力而向下移动，从而阀塞18脱离先导阀座17，使先导孔15呈开放状态。这里，先导阀座17、阀塞18、弹簧19以及电磁线圈20构成本发明的先导电磁阀。

接着，对电磁式供水阀1的动作进行说明。在电磁线圈20的通电被切断的状态下，如上所述，阀塞18接触先导阀座17，使先导孔15呈关闭状态。于是，在该状态下，水流从流入腔5沿连通孔16流进先导腔14内，使先导腔14内的水压上升至入水时的水压，从而先导腔14内的压力高于流出腔7内的压力。由此，阀体13被推向图中向上的方向，阀体13的膜片10接触阀座9，使阀座9呈关闭状态，从而从流入腔5流向流出腔7的水流被切断。

另一方面，在电磁线圈20被通电的状态下，如上所述，阀塞18向下方移动并脱离先导阀座17，使先导孔15呈开放状态。于是在该状态下，从流入腔5沿连通孔16流进先导腔14内的水流再沿先导孔15流到流出腔7。由此，在来自流入腔5的入水压力的作用下，阀体13被推向图中向下的方向，阀体13脱离阀座9，使阀口8呈开放状态，水流也就能从流入腔5流向流出腔7。

另外，在电磁式供水阀1上，当通向电磁线圈20的通电被切断而使阀体13的膜片10接触阀座9时，流入腔5内的压力急剧变化，导致产生压力冲击波，使膜片10发生振动，由此产生的膜片10和阀座9间的止水不良现象。为解决上述问题，在膜片10上设置了第1导向部30(相当于本发明的第1导向部)。

下面参照图2关于第1导向部30的作用效果进行说明。

图2是表示在电磁线圈20的通电被切断而使先导孔15呈关闭的状态下，阀体13向上方移动过程中的状态。在阀体13的膜片10接近阀座9时，以从外侧包围阀座9的外圆周面31的形式形成第1导向部30。于是，阀座9的外圆周面31和第1导向部30形成相对之势后，阀座9和第1导向部30间在设定距离f内形成一定间隔的间隙d，通过该间隙d至此被限流孔6所限制的从流入腔5流向流出腔7的流量(以下称第1限流量)被限制成为小于第1限流量的流量(以下称第2限流量)。

由此，当阀体13移向图中向上的方向并使膜片10接触阀座9时，使从流入腔5流向流出腔7的流量自上述第1限流量减少到上述第2限流量之后，可使得膜片10与阀座9相接触。于是，通过这样可以减小阀体13的膜片10接触阀座9时所产生的流入腔5内的水压变动，使膜片10的振动得到抑止，从而能防止在膜片10与阀座9之间所产生的止水不良现象。

另外，在阀座9与第1导向部30呈相对的状态下，阀座9因膜片10的振动即使有所开闭，从流入腔5流向流出腔7的水量也会被限制在第2限流量以下。由此，从流入腔5流向流出腔7的流量因与膜片10的振动相连动而产生的变动也会被抑制，这样，即使是膜片10产生振动时，水压变动也将不会持续，并能使该振动迅速结束。

此外，第1导向部30的前端部32呈R形(圆弧形)。于是该R的形状具有以下作用：在当阀体13向图中向上的方向移动的过程中，从阀座9与第1导向部30呈相对状态开始，一直到阀体13接近阀座9形成间隙的间隔为d为止，该R的形状使阀座9与第1导向部30间的间隙逐渐变窄。由此，当阀座9与第1导向部30开始呈相对状态时起，可以使从流入腔5流向流出腔7的流量在该R的形状的限制下自上述第1限流量向上述第2限流量缓慢地变化。

另外，通过这样，可防止流入腔5内的水压发生急剧的变化，由此减小膜片10接触阀座9时所产生的压力冲击波，从而能抑制膜片10的振动。此外，利用该R的形状还能获得引导阀座9进入第1导向部30内侧的效果。

此外，在隔片板12上的阀座9内侧的插入位置，加工出呈翼状的第2导向部33，该第2导向部33能引导阀体使其只能在图中的上下方向上移动。由此，阀体13的膜片10接触阀座9时，能确保阀座9与第1导向部30呈相对之势。

下面对本发明的第2实施方式结合图3进行说明。这里，对于与图1及图2中所示的相同结构标注同一符号并省略其说明。在本发明的第2实施方式中的电磁式供水阀与上述第1实施方式的电磁式供水阀1相比较，只有阀体的构成不同。

参照图3，本发明的第2实施方式的阀体40与上述第1实施方式的阀体13有以下相同结构：由橡胶等柔软材料构成的膜片41的中央处形成中心孔42，并在该中心孔中嵌入隔片板43。而且，在膜片41上形成圆筒状第1导向部50(相当于本发明的第1导向部)，当阀体40的膜片41接近阀座9时，该导向部50与阀座9的内圆周面51能形成相对之势。

图3与图2同样，是表示电磁线圈20的通电被切断，阀体40向上方移动过程中的状态。阀体40向上方移动，使阀座9的内圆周面51和第1导向部50一旦形成相对之势后，阀座9和第1导向部30间设定距离g内形成一定间隔的间隙e，通过该间隙e至此被限流孔6所限制的从流入腔5流向流出腔7的流量(以下称第1限流量)被限制，成为小于第1限流量的流量(以下称第3限流量)。

由此，当阀体40向图中向上的方向移动并使膜片41接触阀座9时，使从流入腔5流向流出腔7的流量自上述第1限流量减少到上述第3限流量的限制水量之后，可使得膜片41接触于阀座9上。由此，与上述第1实施方式的情况相同，阀体40接触阀座9时所产生的流入腔5内的水压变动能得到减小，从而能抑制膜片41的振动。

另外，在阀座9与第1导向部50呈相对的状态下，阀口8因膜片41的振动即使有所开闭，从流入腔5流向流出腔7的水量也会被限制在第3限流量以下。由此，从流入腔5流向流出腔7的流量因与膜片41的振动相连动而产生的变动也会被抑制，这样，即使是膜片41产生振动的时候，水压变动也将不会持续，并能使该振动迅速结束。

此外，第1导向部50的前端部52与上述第1实施方式的第1导向部30同样是R的形状。通过这样，当阀座9与第1导向部50开始呈相对之势时，可抑制流入腔5内的水压发生急剧的变化。

另外，上述第1及第2实施方式中，虽然第1导向部30、50的前端部呈R的形状，该第1导向部30、50的前端部也可是其它形状(如斜面状等)，只要阀体13、40接近阀座9以至到间隙间隔d、e为止的过程中，阀座9与第1导向部30之间的间隙逐渐变窄即可。另外，在不具有该形状的场合，也可以得到如本发明在关闭阀门时迅速结束膜片10、41振动的效果。

此外，在上述第1及第2实施方式中，虽然设有第2导向部33，以限制阀体13、40只在与阀座9相对的方向上移动，但是，即使不设置第2导向部33的场合，也可以得到本发明的效果。

另外，在上述第1及第2实施方式中，虽然使第1导向部30、50与膜片10、41形成一体，但是也可采用以下结构：使隔片板12、43的翼状的第2导向部33的下端部分70(参照图2)呈圆筒形状，该下端部分70的外圆周面与阀座9的内圆周面以一定间隙相对，从而对从流入腔5流向流出腔7的流量进行限制。这种场合下，下端部分70具有本发明中第1导向部的机能，也就没有必要在膜片10、41上形成第1导向部30、50。

此外，上述第1及第2实施方式中，作为本发明的限流部例举了使用限流孔6的例子，但通过调节器等对从流入腔5流向流出腔7的流量进行限制也可以。

Claims

1.一种电磁式供水阀，该电磁式供水阀包括：主体，该主体上形成了和入水口相连通的流入腔及通过限流部与出水口相连通的流出腔；圆筒状阀座，该圆筒状阀座设置于被形成在上述流入腔和上述流出腔间的阀口处；膜片式阀体，该膜片式阀体位于与上述阀座的相对的位置，用于对该阀口进行开闭；先导腔，该先导腔位于上述阀体的与上述阀座相对一侧的相反侧；连通孔，该连通孔连通上述流入腔和上述先导腔；先导孔，该先导孔位于上述阀体上，并连通上述先导腔和上述流出腔；先导电磁阀，该先导电磁阀用于开闭上述先导孔，

其特征在于：在上述阀体上具有第1导向部，在上述先导孔通过上述先导电磁阀被关闭而使上述阀口从开放状态切换至关闭状态时，在上述阀体落座于上述阀座之前，该第1导向部与上述阀座的外圆周面或内圆周面间保持间隙并与之相对，并通过该间隙对从上述流入腔流向上述出水口的流量进行限制，使该流量小于由前述限流部限制的流量。

2.根据权利要求1所述的电磁式供水阀，其特征在于：将上述第1导向部形成为使得上述间隙在设定距离内为固定的间距的结构。

3.根据权利要求1或2所述的电磁式供水阀，其特征在于：具有第2导向部，该第2导向部使上述阀体只能在与上述阀座相对的方向上移动。

4.根据权利要求1所述的电磁式供水阀，其特征在于：将上述第1导向部的前端部形成为使得在上述阀体接近上述阀座时上述间隙逐渐变窄的结构。

5.根据权利要求4所述的电磁式供水阀，其特征在于：具有第2导向部，该第2导向部使上述阀体只能在与上述阀座相对的方向上移动。