CN204176071U - 空气能节水阀芯组件及延时水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种空气能节水阀芯组件及延时水龙头，属于工程元件技术领域。它解决了现有的延时水龙头延时时间控制不够精准的问题。本改良结构的空气能节水阀芯组件包括阀芯固定座和阀杆；所述阀杆外套设有具有储气腔的储气筒；所述阀杆上开设有与储气腔相连通的进气通道；当阀杆轴向运动使储气腔体积缩小时储气腔内空气能泄漏；当阀杆轴向运动使储气腔体积增大时，空气能从进气通道进入储气腔；延时水龙头包括龙头本体，所述龙头本体具有进水腔和出水腔；所述阀芯固定座穿设在龙头本体内，阀芯固定座具有过水通道，过水通道的出水口与出水腔相连通。本改良结构的空气能节水阀芯组件及延时水龙头使用可靠性高，能准确控制延时时间。

Description

空气能节水阀芯组件及延时水龙头

技术领域

本实用新型属于工程元件技术领域，涉及一种水龙头，特别是一种空气能节水阀芯组件。

本实用新型属于工程元件技术领域，涉及一种水龙头，特别是一种延时水龙头。

背景技术

延时水龙头的种类非常繁多，有机械的、红外线的等等，由于其操作简单，只需按一下或者身体靠近时龙头开启，离开后能自动关闭，既方便、节约水资源又不会有交叉污染，因此在生活中应用越来越广泛。目前使用的机械式延时自闭水龙头，大多采用水能进行延时，利用固定槽或小孔作延时储水腔进水通道，按下手轮带动储水腔内活塞向下，在水压作用下,活塞与连杆密封分离，快速排出了腔内的水，松手后，在按压复位弹簧和活塞复位弹簧同时作用下，活塞与连杆密封闭合，活塞向上移动，水从固定槽或小孔被吸入储水腔，由于水起到阻尼作用，活塞只能缓慢向上移动，一定时间后，活塞上升到阀体止水面时关闭阀门。

如记载在中国专利文献中且适合应用在水龙头生产线中的一种延时自闭式水龙头(申请号：03204781.9；授权公告：CN2608792Y)。该水龙头中设有阀体、压杆、复位簧、储水腔、活塞、单向阀、延时阻尼等，阀体由下体和上体构成，储水腔设在上体中，上体下端带有进、出水孔，进水孔与储水腔及阀的进水口相通，出水孔与所述进水口及阀的出水口相通，进水孔与压杆下端的密封帽形成密封副，压杆上设有与活塞上、下腔相通的上、下孔，单向阀的钢珠位于中间孔的凹坑中，延时阻尼由凹坑表面的缝隙形成。该实用新型具有结构紧凑、易于加工，密封性好、延时控制可靠、压杆推压操作省力等特点。

该类延时水龙头虽能实现延时自闭功能，但由于采用了延时储水腔进水通道工艺，水压低时延时时间过长，水压高时延时时间过短，延时时间不可调，难以控制延时时间一致性，控制不够精准，节水效果不够好；并且该水龙头利用水能进行延时，由于水中不免含有较多杂质，使用到一定时间后会出现杂质将进水通道堵塞的现象，需要进行人工维修或者更换，提高了成本。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种利用空气能来进行延时控制，并且结构简单、性能稳定的空气能节水阀芯组件及延时水龙头。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种空气能节水阀芯组件，包括阀芯固定座和阀杆；阀杆穿过阀芯固定座，一端连接有阀芯，另一端固定连接有手轮；阀杆和阀芯固定座之间设有复位弹簧；其特征在于，所述阀杆外套设有具有储气腔的储气筒；所述储气筒内设有活塞环，所述活塞环能与储气筒内壁形成密封；所述阀杆上开设有与储气腔相连通的进气通道；当阀杆轴向运动使储气腔体积缩小时储气腔内空气能从活塞环与储气筒内壁之间泄漏；当阀杆轴向运动使储气腔体积增大时，空气能从进气通道进入储气腔；所述进气通道内设有能限制进气通道进气流量的螺栓。

本阀芯组件通过形成储气腔，利用储气腔内外形成的正负压差与复位弹簧的配合来实现延时的功能，通过设置有手轮，利用按压手轮带动阀杆的移动。当手轮向下移动带动阀杆往下运动时，阀芯固定座并不产生任何移动，而储气腔的体积随之减少，阀杆将复位弹簧压缩，同时储气腔内的压强也就相应增大，达到一定程度后就会将一部分空气排出到储气腔外，储气腔内的压强就降低了。另外，本实用新型在手轮上沿周向均匀开设有若干个进气孔，一部分的空气就会从手轮与储气筒的缝隙之间、或者其他细小缝隙进入该进气孔，再进入到进气通道内的缝隙中通到储气腔内，并伴随着复位弹簧的回弹实现阀杆的自动复位。

在上述的空气能节水阀芯组件中，所述储气筒与阀杆固定连接，所述活塞环与阀芯固定座固定连接；所述阀杆外套设有辅助储气腔密封的密封件。

在上述的空气能节水阀芯组件中，所述活塞环为V型密封圈；V型密封圈的内圈与阀芯固定座相抵靠，外圈与储气筒相抵靠；所述密封件为长筒状的伸缩节密封胶圈；伸缩节密封胶圈的一端与阀杆固定连接，另一端与阀芯固定座固定连接。

当储气筒与阀杆固定连接时，储气筒就会随着阀杆的移动而移动，储气筒与阀芯固定座之间的空间就被改变即储气腔的体积被改变，在本方案中，采用V型密封圈来密封储气腔，V型密封圈的内圈与阀芯固定座固定连接，而其外圈具有唇部，唇部的大径大于储气筒的内径，唇部的小径小于储气筒的内径，这样，装配后便有一定的变形。这种变形只发生在唇的尖端，并在其接触部位产生压力，使该V型密封圈有自封作用。当储气腔内的压力升高后，迫使唇尖改变形状与储气筒内壁产生缝隙，储气腔内的空气便会从此处排出。

而所述密封件采用长筒状的伸缩节密封胶圈可以方便储气腔与过水通道之间进行密封，只要伸缩节密封胶圈的一端与阀杆固定连接，另一端与阀芯固定座密封就能将储气腔内的空气介质与过水通道的水介质进行隔绝。

在上述的空气能节水阀芯组件中，所述储气筒与阀芯固定座固定连接，所述活塞环与阀杆固定连接；所述阀芯固定座固与阀杆之间还设置有辅助储气腔密封的密封件。

在上述的空气能节水阀芯组件中，所述活塞环为V型密封圈；活塞环的内圈与阀杆相抵靠，外圈与储气筒内壁相抵靠；所述密封件为V型密封圈；密封件的内圈与阀杆相抵靠，外圈与阀芯固定座内壁相抵靠。

当储气筒与阀芯固定座固定连接时，储气筒的位置固定不变，随着手轮的下压，储气筒底部与活塞环之间的储气腔空间就被改变，在本方案中，采用V型密封圈来密封储气腔，V型密封圈的唇部大径大于储气筒的内径，唇部的小径小于储气筒的内径，当储气腔内的压力升高后，迫使唇尖改变形状与储气筒内壁产生缝隙，储气腔内的空气便会从此处排出。

而所述密封件也是采用V型密封圈，只要V型密封圈的内圈与阀杆固定连接，外圈与储气筒抵接就能将储气腔内的空气介质与过水通道的水介质进行隔绝。

在上述的空气能节水阀芯组件中，所述螺栓下端具有圆锥面，所述进气通道具有与圆锥面锥度相同的抵接面。

市场上一些常见的水龙头，也都是需要设置小孔来作为延时进水或进气的通道，虽然螺栓具有圆锥面，但一般都将这些通道设置成直筒型，即通道一般都是圆柱面。这样虽然也能使介质流通并且也能对螺栓的位置进行调节，通过调节限流位置的截面积来达到不同的延时时长，但是由于圆锥面是呈扩口状的，圆柱面是直的，移动一点距离就会改变相当大的空隙截面积，不能精准调节延时的时间。而本实用新型将进气通道设置成具有与圆锥面锥度相同的抵接面，这样一来，圆锥面与抵接面是平行的，可以比较精准地控制延时时间。

一种具有上述阀芯组件的延时水龙头，其特征在于，包括龙头本体，所述龙头本体具有进水腔和出水腔；所述阀芯固定座穿设在龙头本体内，阀芯固定座具有过水通道，过水通道的出水口与出水腔相连通。

阀芯固定座内设置有过水通道，而过水通道与出水腔相连，通过控制过水通道的通水与否就能控制水龙头是否出水。

在上述的延时水龙头中，所述龙头本体内固定有进水筒且进水筒的入水口与进水腔相连通，进水筒的出水口与过水通道的入水口相连通；所述阀杆的一端穿设在进水筒内；所述阀杆在位于进水筒内的一端开设有环槽，所述阀芯嵌设在环槽内；所述阀芯为O形密封圈；所述进水筒的内壁上设置有密封棱角。

在公共场合，延时水龙头一般是通过按压一下后开始出水，但不乏一些恶意浪费水资源的行为存在，即有些人可能会一直按压手轮或者利用重物按压让水龙头一直保持出水状态，这样会造成大量水资源的浪费，本实用新型采用O形密封圈作为阀芯，O型密封圈由于嵌设在阀杆内所以与阀杆联动。进水筒的内壁上设置有密封棱角，O型密封圈在正常状态下与阀芯固定座的入水口相抵接，即此时的水龙头处于截止状态，而当外力按压手轮，O型密封圈在阀杆的带动下向下运动，到一定程度时会与密封棱角发生接触，将整个进水筒内全部封死，水流不能流到过水通道，水龙头也不能出水。而在O形密封圈位于这两种位置之间的时候进水腔与出水腔总保持连通状态，此时的水龙头都处于出水状态。总的来说，当阀杆轴向运动远离进水筒的入水口时能截断水流；当阀杆轴向运动靠近进水筒的入水口时能截断水流。

在上述的延时水龙头中，所述龙头本体内固定有温控阀芯，所述温控阀芯的出水口与进水筒的入水口相连接；所述温控阀芯具有温控阀杆，所述温控阀杆穿设在进水筒内且与阀杆花键连接。

本延时水龙头通过按压手轮，带动阀杆移动，实现延时操作，在此过程中，阀杆与温控阀杆之间产生轴向移位，利用花键连接可以转动手轮实现调节出水温度。由此可知，本延时水龙头既具有延时功能，又具有调节水温功能。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、通过形成储气腔再加上活塞环的密封作用形成密封，按压手轮实现改变储气腔内外的正负压差，再利用弹簧的配合来实现延时的功能。即整体利用空气能来实现延时，较普通的水能延时水龙头有着控制精准的优点，并且不会出现杂质堵塞通道的情况，降低了维修成本。

2、设置有调节螺栓，能够通过改变调节螺栓的位置来改变延时的时长，进一步的在螺栓下端设置有圆锥面，在进气通道设置有与圆锥面锥度相同的抵接面来提高延时时间的精准性。

3、设置有温控阀芯，能够调节出水时的水温，实现不同的需求。

附图说明

图1是本延时水龙头实施例一的剖视结构示意图。

图2是本延时水龙头实施例一的爆炸结构示意图。

图3是本空气能节水阀芯组件实施例一关水状态的剖视结构示意图。

图4是图3的A部放大图。

图5是本空气能节水阀芯组件实施例一通水状态的剖视结构示意图。

图6是本空气能节水阀芯组件实施例二关水状态的剖视结构示意图。

图中，1、阀芯固定座；1a、过水通道；2、阀杆；2a、进气通道；2a1、抵接面；2b、螺栓；2b1、圆锥面；2c、环槽；3、阀芯；4、手轮；4a、进气孔；5、复位弹簧；6、储气筒；6a、储气腔；7、活塞环；8、密封件；9、龙头本体；10、进水腔；11、出水腔；12、进水筒；13、密封棱角；14、温控阀芯；14a、温控阀杆。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图3至图5所示，空气能节水阀芯组件，包括阀芯固定座1和阀杆2；阀杆2穿过阀芯固定座1，一端连接有阀芯3，另一端固定连接有手轮4；阀杆2和阀芯固定座1之间设有复位弹簧5；阀杆2外套设有具有储气腔6a的储气筒6，本阀芯3组件通过形成储气腔6a，储气筒6内设有活塞环7，活塞环7能与储气筒6内壁形成密封，利用储气腔6a内外形成的正负压差与复位弹簧5的配合来实现延时的功能。并利用按压手轮4带动阀杆2的移动，当手轮4向下移动带动阀杆2往下运动时，储气腔6a的体积就随之减少，阀杆2将复位弹簧5压缩，同时储气腔6a内的压强也就相应增大，达到一定程度后就会将储气腔6a内的一部分空气自动排出到储气腔6a外。

同时，本实用新型在阀杆2上开设有与储气腔6a相连通的进气通道2a，手轮4上安装有可拆卸的封盖，另外，本实用新型在手轮4上沿周向均匀开设有若干个进气孔4a，当储气腔6a内的压强降低后，一部分的空气就会从手轮4与储气筒6的缝隙之间、或者其他细小缝隙进入进气孔4a，再进入到进气通道2a内的缝隙中通到储气腔6a内，并伴随着复位弹簧5的回弹实现阀杆2的自动复位。即能实现当阀杆2轴向运动使储气腔6a体积缩小时，储气腔6a内空气能从活塞环7与储气筒6内壁之间泄漏；当阀杆2轴向运动使储气腔6a体积增大，空气能从进气通道2a进入储气腔6a。

为了方便储气腔6a容积的改变，将储气筒6与阀杆2固定连接，活塞环7与阀芯固定座1固定连接。此处，活塞环7优选为V型密封圈，V型密封圈的内圈与阀芯固定座1相抵靠，外圈与储气筒6相抵靠。这样，V型密封圈在装配后便有一定的变形，但这种变形只发生在唇的尖端，并在其接触部位产生压力，使该V型密封圈有自封作用。而储气筒6就会随着阀杆2的移动而移动，当储气腔6a内的压力升高后，迫使唇尖改变形状与储气筒6内壁产生缝隙，储气腔6a内的空气便会从此处排出。

另外，为了保证储气腔6a的密封性，使之不与阀芯固定座1的过水通道1a相互产生干扰，就在阀杆2外套设有辅助储气腔6a密封的密封件8。此处，密封件8优选为长筒状的伸缩节密封胶圈，伸缩节密封胶圈的一端与阀杆2固定连接，另一端与阀芯固定座1固定连接。这样一来，只要伸缩节密封胶圈的一端与阀杆2固定连接，另一端与阀芯固定座1密封就能将储气腔6a内的空气介质与过水通道1a的水介质进行隔绝。由于阀杆2的其中一端是会与水介质接触的，因此，当水压高的时候水介质就会对阀杆2产生一定的压力，影响延时的时间。而此处的伸缩节密封胶圈的一端与阀杆2固定连接，另一端与阀芯固定座1固定连接，换言之伸缩节密封胶圈的外壁也会与水介质接触，水介质也会对其产生一定的压力，该压力就与水介质对阀杆2的压力相抵消了，减小了延时误差。

为了能更好的控制延时的时间，限制空气进入进气通道2a的流量，在进气通道2a内设有螺栓2b，螺栓2b与阀杆2之间进行螺纹连接，空气可以从两者之间的缝隙中流通，进一步的，本实用新型在螺栓2b下端设置有圆锥面2b1，进气通道2a具有与圆锥面2b1锥度相同的抵接面2a1，这样一来，圆锥面2b1与抵接面2a1这两个面是平行的，可以比较精准地控制延时时间。当圆锥面2b1与抵接面2a1相抵靠时，进气通道2a被封堵，处于截止状态。当圆锥面2b1与抵接面2a1处于分离状态时，进气通道2a处于连通状态，且圆锥面2b1与抵接面2a1之间间隙越大，过气量越大；反之过气量越小。而市场上一些常见的水龙头，也都是需要设置小孔来作为延时进水或进气的通道，一般都将这些通道设置成直筒型，即通道一般都是圆柱面。这样虽然也能使介质流通并且也能对螺栓2b的位置进行调节，通过调节限流位置的截面积来达到不同的延时时长，但是由于圆锥面2b1是呈扩口状的，圆柱面是直的，移动一点距离就会改变相当大的空隙截面积，不能精准调节延时的时间。而采用本实用新型的结构后可以更加精准地控制延时的时间。

如图1、图2所示，为一种具有上述阀芯组件的延时水龙头，包括龙头本体9，龙头本体9具有进水腔10和出水腔11；阀芯固定座1穿设在龙头本体9内，阀芯固定座1具有过水通道1a，过水通道1a的出水口与出水腔11相连通。龙头本体9内固定有进水筒12且进水筒12的入水口与进水腔10相连通，进水筒12的出水口与过水通道1a的入水口相连通；阀杆2的一端穿设在进水筒12内；阀杆2在位于进水筒12内的一端开设有环槽2c，阀芯3嵌设在环槽2c内；本实用新型采用O形密封圈作为阀芯3，又在进水筒12的内壁上设置有密封棱角13，O型密封圈由于嵌设在阀杆2内所以与阀杆2联动，正常状态下O型密封圈与阀芯固定座1的入水口相抵接，即此时的水龙头处于截止状态，而当外力按压手轮4，O型密封圈在阀杆2的带动下向下运动，到一定程度时会与密封棱角13发生接触，将整个进水筒12内全部封死，水流不能流到过水通道1a，水龙头也不能出水，而在O形密封圈位于位置之间的时候进水腔10与出水腔11总保持连通状态，此时的水龙头都处于出水状态。换言之，当手轮4处于正常状态下时能截断水流；当手轮4一直被按压到底时也能截断水流，只有按压手轮4后将手放开后延时水龙头才会进行出水然后慢慢截止水流实现关闭龙头。这样一来，就可以避免一些因为一直按压手轮4让水龙头保持出水状态而造成大量水资源浪费的现象的存在。

此外，为了方便在寒冷时节用水，在龙头本体9内固定有温控阀芯14，温控阀芯14的出水口与进水筒12的入水口相连接；温控阀芯14具有温控阀杆14a，温控阀杆14a穿设在进水筒12内且与阀杆2花键连接。本延时水龙头通过按压手轮4，带动阀杆2移动，实现延时操作，在此过程中，阀杆2与温控阀杆14a之间产生轴向移位，利用花键连接可以转动手轮4实现调节出水温度。由此可知，本延时水龙头既具有延时功能，又具有调节水温功能。

另外，为了避免漏水，在阀芯固定座1与龙头本体9之间、进水筒12与龙头本体9之间等多处位置均设置有密封圈。

实施例二：

如图6所示，本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：储气筒6与阀芯固定座1固定连接，活塞环7与阀杆2固定连接。该方案中的储气筒6是静止的，并不会随着手轮4的运动而运动，此处活塞环7优选为V型密封圈，活塞环7的内圈与阀杆2相抵靠，外圈与储气筒6内壁相抵靠。另外，为了加强密封效果，在阀芯固定座1固与阀杆2之间还设置有辅助储气腔6a密封的密封件8。此处密封件8优选为V型密封圈；密封件8的内圈与阀杆2相抵靠，外圈与阀芯固定座1内壁相抵靠，这样也能实现将储气腔6a内的空气介质与过水通道1a的水介质进行隔绝的目的。此外，进水筒的入水口开在了侧边，这样更能保证延时的准确性，防止水压高时对阀杆的回复产生影响。

Claims (9)

1.一种空气能节水阀芯组件，包括阀芯固定座(1)和阀杆(2)；阀杆(2)穿过阀芯固定座(1)，一端连接有阀芯(3)，另一端固定连接有手轮(4)；阀杆(2)和阀芯固定座(1)之间设有复位弹簧(5)；其特征在于，所述阀杆(2)外套设有具有储气腔(6a)的储气筒(6)；所述储气筒(6)内设有活塞环(7)，所述活塞环(7)能与储气筒(6)内壁形成密封；所述阀杆(2)上开设有与储气腔(6a)相连通的进气通道(2a)；当阀杆(2)轴向运动使储气腔(6a)体积缩小时储气腔(6a)内空气能从活塞环(7)与储气筒(6)内壁之间泄漏；当阀杆(2)轴向运动使储气腔(6a)体积增大时，空气能从进气通道(2a)进入储气腔(6a)；所述进气通道(2a)内设有能限制进气通道(2a)进气流量的螺栓(2b)。 

2.根据权利要求1所述的空气能节水阀芯组件，其特征在于，所述储气筒(6)与阀杆(2)固定连接，所述活塞环(7)与阀芯固定座(1)固定连接；所述阀杆(2)外套设有辅助储气腔(6a)密封的密封件(8)。 

3.根据权利要求2所述的空气能节水阀芯组件，其特征在于，所述活塞环(7)为V型密封圈；V型密封圈的内圈与阀芯固定座(1)相抵靠，外圈与储气筒(6)相抵靠；所述密封件(8)为长筒状的伸缩节密封胶圈；伸缩节密封胶圈的一端与阀杆(2)固定连接，另一端与阀芯固定座(1)固定连接。 

4.根据权利要求1所述的空气能节水阀芯组件，其特征在于，所述储气筒(6)与阀芯固定座(1)固定连接，所述活塞环(7)与阀杆(2)固定连接；所述阀芯固定座(1)固与阀杆(2)之间还设置有辅助储气腔(6a)密封的密封件(8)。 

5.根据权利要求4所述的空气能节水阀芯组件，其特征在于，所述活塞环(7)为V型密封圈；活塞环(7)的内圈与阀杆(2)相抵靠，外圈与储气筒(6)内壁相抵靠；所述密封件(8)为V 型密封圈；密封件(8)的内圈与阀杆(2)相抵靠，外圈与阀杆(2)固定座内壁相抵靠。 

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的空气能节水阀芯组件，其特征在于，所述螺栓(2b)下端具有圆锥面(2b1)，所述进气通道(2a)具有与圆锥面(2b1)锥度相同的抵接面(2a1)。 

7.一种具有权利要求1至5中任意一项所述空气能节水阀芯组件的延时水龙头，其特征在于，包括龙头本体(9)，所述龙头本体(9)具有进水腔(10)和出水腔(11)；所述阀芯固定座(1)穿设在龙头本体(9)内，阀芯固定座(1)具有过水通道(1a)，过水通道(1a)的出水口与出水腔(11)相连通。 

8.根据权利要求7所述的延时水龙头，其特征在于，所述龙头本体(9)内固定有进水筒(12)且进水筒(12)的入水口与进水腔(10)相连通，进水筒(12)的出水口与过水通道(1a)的入水口相连通；所述阀杆(2)的一端穿设在进水筒(12)内；所述阀杆(2)在位于进水筒(12)内的一端开设有环槽(2c)，所述阀芯嵌设在环槽(2c)内；所述阀芯(3)为O形密封圈；所述进水筒(12)的内壁上设置有密封棱角(13)。 

9.根据权利要求7或8所述的延时水龙头，其特征在于，所述龙头本体(9)内固定有温控阀芯(14)，所述温控阀芯(14)的出水口与进水筒(12)的入水口相连接；所述温控阀芯(14)具有温控阀杆(14a)，所述温控阀杆(14a)穿设在进水筒(12)内且与阀杆(2)花键连接。