CN1375047A - 液流控制阀 - Google Patents

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Abstract

一种液流控制阀,包括一个外壳(10)和一个在该外壳内的密封件(22),其中,该密封件将所述外壳分隔为第一阀室(24)和第二阀室(26),其中,所述密封件(22)提供从第一阀室(24)到第二阀室(26)的受限液流(40),所述外壳(10)包括一个液体入口(14)和一个液体出口(20),所述液体出口向所述第一阀室(24)开口,一个在所述第二阀室(26)中的阀操纵部件(32、30),该部件可以作用于所述密封件(22),并与之一起共同作用,密封所述出口(20),其中,所述阀操纵部件(32、30)借助于从所述第一阀室(24)经由密封件的受限液流通道(40)流进第二阀室(26)的液体产生的液体压力进行工作,以与所述密封件(22)初始地配合,基本上阻止液体从第二阀室(26)经由所述密封件(22)流出所述出口(20),继而与所述密封件(22)配合,密封住所述出口(20),其中,所述操纵部件(32、30)可以(一般是由一个浮子通过臂32)从外部驱动而打破对从第一和第二阀室流出出口的液流的密封,当去除外部驱动时,该操纵部件被释放从而被所述液体压力操纵,其中,进入所述第二阀室的受限液流(40)及其相对于所述出口液压的压强使所述阀门受控关闭。

Description

液流控制阀
本发明涉及一种液流控制阀。本发明尤其用于，但不仅仅用于，抽水马桶的水箱。但是，应当理解，本发明具有更宽的应用范围，并不局限于这种特定的用途。
在抽水马桶水箱中使用阀装置已经有许多年了。阀装置用来调节进入水箱的水流动，以便能够按照需要向抽水马桶中定量送水。一般，这些装置设置在水箱中，结合有或者包括一个随着水箱中的水位移动的浮子。当浮子下降到预定的高度时，阀门打开，允许水流进，以补充水箱中的水储备。
一种已知的用在抽水马桶水箱中的阀组件包括一个设置在阀室中，在阀室的入口和出口之间的提升阀。这种阀是这样工作的：将其整体地提升离开其阀座，从而允许水从阀室入口流到阀室出口。当提升阀放置到阀座上时，水就不能流动。
这样的装置的一个问题是，所述阀容易受到机械磨损，因为比较高的压强作用于比较小的橡胶密封圈上；而随着时间的推移，阀座中会积聚脏物和碎屑，从而降低了阀与阀座之间的密封能力。这样，阀和阀座就可能没有水密性了，从而需要清洁和更换。
本发明寻求解决上述问题。
根据本发明，提供一种液流控制阀，它包括一个外壳和一个在该外壳内的密封件，其中，该密封件将所述外壳分隔为第一阀室和第二阀室，
其中，所述密封件提供从第一阀室到第二阀室的受限液流，
所述外壳包括一个液体入口和一个液体出口，所述液体入口向所述第一阀室开口，
一个在所述第二阀室中的阀操纵部件，该部件可以作用于所述密封件，并与之一起共同作用，密封所述出口，其中，所述阀操纵部件借助于从所述第一阀室经由密封件流进第二阀室的液体产生的液体压力进行工作，以与所述密封件初始地配合，基本上阻止液体从第二阀室经由所述密封件流出所述出口，继而与所述密封件配合，密封住所述出口，
其中，所述操纵部件可以从外部驱动而打破对从第一和第二阀室流出出口的液流的密封，当去除外部驱动时，该操纵部件被释放从而被所述液体压力操纵，
其中，进入所述第二阀室的受限液流及其相对于所述出口液压的压强使所述阀门受控关闭。
本发明提供了一种装置，在阀门关闭时，在影响操纵部件的第二阀室中，存在液体压力的逐步上升。当第二阀室中的压力上升到高于液体流过的出口处的液压时，导致操纵部件接触密封件，这样，如果没有完全禁止液流从第二阀室经由密封件流到出口，也基本上限制了从第二阀室经由密封件流到出口的液流。由于从第一阀室到第二阀室的液流受到限制，第二阀室中的压强继续逐渐升高，这导致与所述密封件协同的操纵部件可控地关闭从第一阀室通过出口的液流，直到操纵部件和所述密封件封住所述出口。这样，阀门的关闭就受到第一阀室和第二阀室相对于出口处的压强的压强差的影响。已经发现，由从第一阀室到第二阀室的限制流动实现的阀门关闭的受控性质大大减小了现有技术中的阀门关闭时产生的水流激荡的程度。当阀门关闭时，尽管压力差减小了，阀门仍然能真正关闭。
所述阀门最好包括一个偏压装置，该偏压装置作用于所述操纵部件上。该偏压装置作用于该操纵部件，使之形成与所述密封件的密封关系，以将所述出口密封到阀关闭状态。该偏压装置可以是一个在所述外壳和所述操纵部件之间起作用的螺旋弹簧，只需要对所述操纵部件提供一个微弱的作用力。其功能是改善阀门的可靠关闭，而不会在关闭时过度加剧水流的激荡。
所述出口最好形成于位于与所述密封件相邻的第一阀室内的阀座内，所述密封件最好可在所述外壳内双向移动，并用弹性材料制成。所述操纵部件可以包括穿过所述密封件上的一个孔和所述出口的一个杆，其中，该杆提供对所述操纵部件的外部驱动。
所述密封件可以通过一个和几个穿过它的小孔提供从所述第一阀室到第二阀室的受限液流，但是，最好由与所述外壳壁配合的所述密封件来提供所述受限液流。例如，可以由所述密封件与所述外壳壁一起在所述第一和第二阀室之间形成一个和几个小通道。这样的通道可以由密封件侧表面上的槽或者裂口形成。或者，可以在所述侧表面上或者外壳壁上形成肋。
具有挠弹性的密封件是尤其优选的方案，因为它有助于阀门的自清洁作用，因此解决了上述第二个问题。这种自清洁作用在所述阀门关闭时进行。其中，如上所述，阀门的可靠关闭足以使所述密封件弹性挠曲，从而将密封件上的或者在阀座上或阀座附近的任何脏物、碎屑清除掉。
所述阀门最好是水箱进水阀组件的一部分。这样的组件最好包括一个基于水箱中的水位驱动所述操纵部件的机构，所述机构为此目的可以连接到一个浮子。在一个上述的优选实施例中，所述阀门操纵部件包括一个杆，所述驱动机构最好可以侧向移动所述杆，使所述操纵部件倾斜，从而打破阀门出口处的密封，使水流进并充满水箱。当水箱充满到预定的水位时，所述浮子移动所述驱动机构，使所述阀门操纵部件释放，从而使之受控地关闭所述阀门。显然，其他的结构也是可能的，例如，所述驱动机构可以作用于所述操纵部件使之轴向移动。
所述水箱进水阀组件最好包括分别与所述阀门的入口和出口相连通的进水管和出水管，它们的长度都是可以伸缩变化的，以使所述组件能够安装到各种水箱中。这样的特征允许进水阀组件安装在相对于水箱的不同高度。
下面结合附图通过非限制性的举例描述本发明的一个优选实施例。
附图中：
图1是本发明的一个优选的阀门的示意图；
图2是图1所示阀门的示意的侧剖面图；
图3是一个水箱进水阀组件的剖面图，该进水阀组件包括一个图1和图2所示类型的阀门；
图4是图3所示阀门组件的分解侧视图。
本发明的一个优选的液流控制阀10包括一个外壳12，外壳12具有一个入口14和一个出口16。出口16形成于一个位于外壳10内的阀座18中。一个出水管20连接到所述阀座18并从所述外壳10伸出。所述阀座18为截头圆锥形，对一个倒杯形的密封件22提供支承。密封件22具有挠弹性，由塑料和橡胶材料制成，将外壳10有效地分隔为第一和第二阀室24、26。密封件22的裙部或者说侧壁部分包括槽28。槽28与外壳10的内表面一起，提供了小横截面的通道，允许液体从第一阀室24受限制地流入第二阀室26。
一个阀操纵部件30位于第二阀室26中，它包括一个杆32，该杆32穿过密封件22上的一个孔33和阀座18进入出水管20。一个较弱的螺旋压缩弹簧34将所述操纵部件30向一个阀关闭位置偏压。
所述阀10可由一个外部驱动装置(将在下面描述)操纵。该外部驱动装置使杆32侧向倾斜，从而使操纵部件30从所述密封件22上开启。图2示意了在开启位置的阀门10，其中所述杆32已从所述驱动装置被释放，因而阀门可以关闭。在该开启位置，液体从入口14流入第一阀室24，然后流到出口16，如箭头36所示。液体还从操纵部件30和密封件22之间，从第二阀室26通过密封件22上的孔33流到出口16，如箭头38所示。一旦所述杆32被释放，第二阀室26中的液体压力加上弹簧34的偏压力作用于操纵部件30上，使之移动而与密封件22结合，从而使箭头38所表示的液流受到限制，并最终停止，也就是说，操纵部件30被移动到基本上与密封件22形成密封关系。同时，通过密封件22中的槽28进入第二阀室26的受限制度液流(如箭头40所示)导致第二阀室26中的压强逐步升高。箭头36所示的液流倾向于使密封件22的裙部挠曲而与外壳壁12的内表面接触，但所述槽28保证了受限液流40继续存在。与出口16处(由于通过该出口的液流而形成的)降压区的存在相对照而存在的所述逐步升高的压强，在弹簧34的偏压力的辅助下，可控地将操纵部件30连同密封件22一起向阀座18驱动，从而逐步减小箭头35所表示的液流，直到操纵部件30和密封件22在阀座18上共同建立起密封，从而禁止液流继续通过该阀门。
已经发现，阀门10的闭合尽管是受控的，但仍然是可靠的。事实上，可以理解，在最接近关闭时刻前的时刻，第一和第二阀室24、26和出口16出之间的压力关系是这样的：第二阀室26中的压强暂时地高于第一阀室24中的压强，这有助于可靠地关闭阀门10，而不会导致不适当的水力冲击。所述具有挠弹性的密封件22在向内关闭的过程中向内挠曲，这有助于去除可能存在于其槽28中的脏物和碎屑。所述弹簧34辅助阀门10的可靠关闭，但阀门10没有弹簧34仍然能有效地工作，因此弹簧是可以省略的。
如图3和图4所示，水箱的进水阀组件42包括一个类似于图1和图2所示阀门的阀门，因此，对于相应的技术特征，使用了相同的标号。所述外壳12是在上面连接有一个进水管46和出水管48的主体44上的一个延伸部分。主体44包括一个隔板50，该隔板将阀门10的入口侧和出口侧隔开。外壳12的一部分设有一个螺纹盖52，该螺纹盖包括一个定位压缩弹簧34的结构。操纵部件30的杆32伸进主体44的出口侧，可以由一个驱动机构驱动。该驱动机构包括可由一个浮子60驱动的控制杆56和凸轮58。
控制杆56通过一个轴62可转动地连接到主体44的外部，所述轴横向穿过主体44，轴上装有位于主体44内部的所述凸轮58，该凸轮用来驱动操纵部件30的杆32。操纵杆56的外端松散地连接到浮子60上，使得浮子的移动导致控制杆相对于主体44转动。这种松散连接是由控制杆56外端的Y形结构实现的，该Y形结构在两个凸缘66、68之间跨在一个轴64上。该轴64通过一个螺纹部分70连接到浮子60上，以便可以用该轴64顶部的一个旋钮72来调节浮子60相对于控制杆56的位置。一个连接到浮子60的托架72从浮子伸出，松散地环绕进水管46，用来引导浮子60随水箱中的水位而进行的上下运动。
图3图示的进水阀组件42中，浮子30处于与充满水的水箱相应的上部位置。在这个位置，阀门10是关闭的。当水箱冲水后，水位使浮子60向下降。这使操纵杆56转动，从而转动轴62，从而转动凸轮58(在图3中为逆时针方向)使之与杆32驱动接合，使杆32侧向倾斜。杆32的倾斜开启了操纵部件30的密封，从而打开了阀门10，允许水从进水管46流过入口14、阀门10和出口16而到达出水管48，从而充满水箱。当水箱中的水位升高时，水位使浮子60向上移动，直到凸轮58最终移动到相对于杆32的非驱动位置，在这一点，操纵部件30被释放，使阀门10在第二阀室26中如上所述渐增的压力作用下受控关闭。
所述进水管46包括一个可伸缩的管74，用来调节进水管道的长度。管74包括一个有螺纹的端部76，用来连接到水箱的水管装置，该端部76还包括一个止回阀，用以防止倒流。止回阀是已知技术，因此在这里不详细说明阀门78。可伸缩管74可以由一个固定栓80相对于进水管46锁定在选定的调节位置。所述固定栓80夹在管46周围，并通过其中的相对孔(未示出)突出，被容纳到沿着管74形成的一系列环形槽82之一中。可伸缩管74上端的一个密封件84保证了固定栓80附近没有水泄漏。
出水管48也包括一个可伸缩管86，该伸缩管可以在管48内滑动调节。
阀门的部件可以用本领域的普通技术人员知道的合适材料制造。这些材料包括塑料和/或不腐蚀的金属。一个阀门组件例如可以有一些部件是用塑料制造的，而另一些部件是用金属制造的，例如不锈钢。在一种实施例中，除了杆32和弹簧34可以是不锈钢外，所有的主要部件都是塑料的。
除了本说明书具体描述的外，这里所描述的本发明可以进行修改、改进和/或添加，并且应当理解，本发明包括落入以上说明的实质范围内的所有这样的修改、改进和/或添加。

Claims (15)

1.一种液流控制阀，包括一个外壳和一个在该外壳内的密封件，其中，该密封件将所述外壳分隔为第一阀室和第二阀室，
其中，所述密封件提供从第一阀室到第二阀室的受限液流，
所述外壳包括一个液体入口和一个液体出口，所述液体入口向所述第一阀室开口，
一个在所述第二阀室中的阀操纵部件，该部件可以作用于所述密封件，并与之一起共同作用，密封所述出口，其中，所述阀操纵部件借助于从所述第一阀室经由密封件流进第二阀室的液体产生的液体压力进行工作，以与所述密封件初始地配合，密封所述出口，
其中，所述操纵部件可以从外部驱动而打破对从第一和第二阀室流出出口的液流的密封，当去除外部驱动时，该操纵部件被释放从而被所述液体压力操纵，
其中，进入所述第二阀室的受限液流及其相对于所述出口液压的压强使所述阀门受控关闭。
2.如权利要求1所述的液流控制阀，包括偏压装置，该偏压装置作用于所述阀门操纵部件上，偏压该操纵部件，使之形成与所述密封件的密封关系，以密封所述出口。
3.如权利要求2所述的液流控制阀，其中，所述偏压装置在所述外壳和所述操纵部件之间作用。
4.如权利要求1到3之一所述的液流控制阀，其中，所述出口位于一个阀座内，该阀座位于与所述密封件相邻的第一阀室内。
5.如权利要求1到4之一所述的液流控制阀，其中，所述密封件用弹性材料制成。
6.如权利要求1到5之一所述的液流控制阀，其中，所述密封件可以在所述外壳内移动。
7.如权利要求1到6之一所述的液流控制阀，其中，所述操纵部件包括穿过所述密封件上的一个孔和所述出口的一个杆，其中，该杆提供对所述操纵部件的外部驱动。
8.如权利要求1到7之一所述的液流控制阀，其中，所述密封件包括在其一部分中的至少一个孔，以提供从所述第一阀室到第二阀室的受限液流。
9.如权利要求7所述的液流控制阀，其中，所述密封件包括一个裙部，该裙部中有一个和几个槽，以提供从所述第一阀室到第二阀室的受限液流。
10.如权利要求9所述的液流控制阀，其中，所述裙部是挠性的。
11.如权利要求7到10之一所述的液流控制阀，还包括杆驱动机构，当该杆驱动机构移动到一个驱动位置时，该驱动机构作用于所述杆，打破所述操纵部件和所述密封件之间的密封，当所述杆驱动机构位于非驱动位置时，它停止对所述杆的作用。
12.如权利要求11所述的用在具有选定的满水位的水箱中的液流控制阀，其中，所述杆驱动机构包括一个浮子，当水箱中的水位低于所述选定的水位时，所述浮子作用于所述杆驱动机构，从而作用于所述杆，打破所述操纵部件和密封件之间的密封，当水箱中的水位处于或高于所述选定的水位时，所述浮子和驱动机构停止对所述杆的作用。
13.如权利要求1到12之一所述的液流控制阀，其中，所述液体入口包括一个长度可调的通道。
14.如权利要求1到13之一所述的液流控制阀，其中，所述出口包括一个长度可调的通道。
15.一种如权利要求1所述的，基本上如此前参照附图之一所描述的液流控制阀。
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