CN212203277U - 一种大流量低压启动的压差式水流开关 - Google Patents

Abstract

一种大流量低压启动的压差式水流开关，包括通水底座，通水底座上设置有密封盖，密封盖上设置有电极端子，通水底座与密封盖之间设置有用于顶压电极端子的压力传动组件；通水底座两端分别设置有进水接口和出水接口，内部设置有将进水接口和出水接口连通的第一水通道、第二水通道、第三水通道，第二水通道的截面积小于第一水通道或第三水通道的截面积、且其上设置有可变通道组件，可变通道组件通过水流的压力活动在第二水通道和第三水通道上，并在活动时增大或减少第二水通道的水流量。本实用新型通过上述结构的改良，既能保证启动流量达到1.5L/min或更低，又能成倍增大通水底座的水流量，还能减少了各水通道之间堵塞的可能性。

Description

一种大流量低压启动的压差式水流开关

技术领域

本实用新型涉及一种大流量低压启动的压差式水流开关。

背景技术

根据质量守恒定律，液体在管内做恒定流动，管细流速大，管粗流速小；根据能量守恒定律，在管内做稳定流动的理想流体具有压力能、势能、和动能，但其总量不变及能量守恒。压差式水流开关应用上述定律，在粗管处压力能大于细管处从而形成压差推动活动机构，控制电极触点的连接或断开。

现有的压差式水流开关水流通道为固定通道，如中国专利文献号为CN2760356Y在2006年2月22日公开的一种压差控制阀芯，在使用时，如启动流量要达到1.5L/min或更低，在粗管截面积和压差作用面积相等的情况下，就需要减少细管截面积，水流量就会大大减少，又或者通过增大粗管截面积、压差作用面积从而增大水流量，上述这两种方案都会大大限制了压差式水流开关在热水器的应用，尤其是第一种方案，同时这类固定水流通道的压差开关为一级启动，在实际使用过程中会增加热水器的电能损耗，无法达到节能环保的目的。因此，有必要进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种结构简单合理，性能优异，制造成本低，使用方便、安全、可靠且节能环保的大流量低压启动的压差式水流开关，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种大流量低压启动的压差式水流开关，包括通水底座，其特征在于：通水底座上设置有密封盖，密封盖上设置有电极端子，通水底座与密封盖之间设置有用于顶压电极端子的压力传动组件；所述的通水底座两端分别设置有进水接口和出水接口，内部设置有将进水接口和出水接口连通的第一水通道、第二水通道、第三水通道，其中，第二水通道的截面积小于第一水通道或第三水通道的截面积、且其上设置有可变通道组件，可变通道组件通过水流的压力活动在第二水通道和第三水通道上，并在活动时增大或减少第二水通道的水流量。

所述可变通道组件包括活动件、复位弹簧、固定件；所述的活动件一端套设在固定件上，另一端设置有锥形部；所述的复位弹簧两端分别与活动件和固定件相互弹性连接；所述的活动件通过复位弹簧弹性活动在固定件上、且其锥形部在活动时伸缩在第二水通道和第三水通道上，以增大或减少第二水通道的水流量。

所述固定件一端设置有套接部；所述的活动件一端套设在套接部上；所述的复位弹簧套设在套接部上、且其一端与活动件弹性连接，另一端与固定件弹性连接；所述的固定件另一端设置有用于水流通过的缺口部；所述的第二水通道和第三水通道上设置有导向部，活动件外围设置有导向配合部、且通过导向配合部导向伸缩活动在第二水通道和第三水通道的导向部上。

所述通水底座与密封盖之间形成有空腔，空腔内设置有隔膜密封件，该隔膜密封件将空腔内部分成上腔体和下腔体两个空间；所述的压力传动组件设置在上腔体内、且其下端抵接在隔膜密封件上表面，上端贯穿密封盖顶部、且与电极端子的公共端抵接。

所述通水底座上分别设置有第一通孔和第二通孔；所述的第一水通道通过第一通孔与下腔体连通；所述的第三水通道通过第二通孔与上腔体连通。

所述压力传动组件包括芯轴和复位弹性件；所述的芯轴下端抵接在隔膜密封件上表面，上端贯穿密封盖顶部、且与电极端子的公共端抵接；所述的复位弹性件套设在芯轴上、且其两端分别与密封盖和隔膜密封件相互弹性连接。

所述密封盖上还设置有定位件和密封圈；所述的定位件定位设置在密封盖上，密封圈密封作用在定位件和密封盖之间；所述的电极端子包括具有一定弹性的公共端、第一常开端和第二常开端，第一常开端与公共端之间形成第一组触点，第二常开端与公共端之间形成第二组触点，第一组触点的距离小于第二组触点的距离；所述的芯轴上端依次贯穿定位件、密封圈和密封盖顶部后与电极端子的公共端抵接。

所述芯轴下端设置有连接件、且通过连接件抵接在隔膜密封件上表面；所述的复位弹性件一端与密封盖弹性连接，另一端与连接件弹性连接。

所述通水底座上设置有连接凹环，隔膜密封件外侧边缘设置有连接凸环、且通过连接凸环密封作用在通水底座的连接凹环上。

所述密封盖上还设置有端子盖；所述的电极端子通过端子盖固定设置在密封盖上。

本实用新型通过上述结构的改良，将第二水通道的截面积设置成小于第一水通道和第三水通道的截面积，使通水底座内部形成细管和粗管的连通关系，随后在第二水通道上设置有可变通道组件，当水流至第二水通道时，可变通道组件就会通过水流的压力活动在第二水通道和第三水通道上，并在活动时增大或减少第二水通道的截面积，当水流量逐渐增大时，第二水通道处的截面积也逐渐增大，当水流量逐渐减少时，第二水通道处的截面积也逐渐减少，以实现低水压大流量的效果，这样既能保证启动流量达到1.5L/min或更低，又能成倍增大通水底座的水流量，还能极大地减少了各水通道之间堵塞的可能性，大大地推广了压差式水流开关在热水器上的应用，以降低了热水器的能耗，达到节能环保的目的。

综合而言，其具有结构简单合理，性能优异，制造成本低，使用方便、安全、可靠且节能环保等特点，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的分解结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例的装配剖视结构示意图。

图3为本实用新型第一实施例的另一装配剖视结构示意图。

图4为本实用新型第一实施例的另一应用例装配剖视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述。

参见图1-图4，本大流量低压启动的压差式水流开关，包括通水底座1，通水底座1上设置有密封盖2，密封盖2上设置有电极端子3，通水底座1与密封盖2之间设置有用于顶压电极端子3以接通其内部电路的压力传动组件；所述的通水底座1两端分别设置有进水接口4和出水接口5，内部设置有将进水接口4和出水接口5连通的第一水通道6、第二水通道7、第三水通道8，其中，第二水通道7的截面积小于第一水通道6或第三水通道8的截面积、且其上设置有可变通道组件，可变通道组件通过水流的压力活动在第二水通道7和第三水通道8上，并在活动时增大或减少第二水通道7的水流量。

可变通道组件包括活动件9、复位弹簧10、固定件11；所述的活动件9一端套设在固定件11上，另一端设置有锥形部12；所述的复位弹簧10两端分别与活动件9和固定件11相互弹性连接；所述的活动件9通过复位弹簧10弹性活动在固定件11上、且其锥形部12在活动时伸缩在第二水通道7和第三水通道8上，以增大或减少第二水通道7的水流量。

固定件11一端设置有套接部13；所述的活动件9一端套设在套接部13上。

本实施例的复位弹簧10优选为螺旋压簧，并套设在套接部13上、且其一端与活动件9弹性连接，另一端与固定件11弹性连接；所述的固定件11另一端设置有用于水流通过的缺口部14。

为了提高可变通道组件的活动准确性，第二水通道7和第三水通道8上设置有导向部（图中未标示），活动件9外围设置有导向配合部15、且通过导向配合部15导向伸缩活动在第二水通道7和第三水通道8的导向部上。

所述通水底座1与密封盖2之间形成有空腔，空腔内设置有隔膜密封件16，该隔膜密封件16将空腔内部分成上腔体17和下腔体18两个空间；所述的压力传动组件设置在上腔体17内、且其下端抵接在隔膜密封件16上表面，上端贯穿密封盖2顶部、且与电极端子3的公共端31抵接。

所述通水底座1上分别设置有第一通孔19和第二通孔20；所述的第一水通道6通过第一通孔19与下腔体18连通；所述的第三水通道8通过第二通孔20与上腔体17连通。

所述压力传动组件包括芯轴21和复位弹性件22；所述的芯轴21下端抵接在隔膜密封件16上表面，上端贯穿密封盖2顶部、且与电极端子3的公共端31抵接；所述的复位弹性件22套设在芯轴21上、且其两端分别与密封盖2和隔膜密封件16相互弹性连接。

密封盖2上还设置有定位件23和密封圈24；所述的定位件23定位设置在密封盖2上，密封圈24密封作用在定位件23和密封盖2之间。

电极端子3包括具有一定弹性的公共端31、第一常开端32和第二常开端33，第一常开端32与公共端31之间形成第一组触点，第二常开端33与公共端31之间形成第二组触点，第一组触点的距离小于第二组触点的距离；所述的芯轴21上端依次贯穿定位件23、密封圈24和密封盖2顶部后与电极端子3的公共端31抵接。

为了提高压力传动组件与隔膜密封件16之间的传动效果，芯轴21下端设置有连接件25、且通过连接件25抵接在隔膜密封件16上表面。

本实施例的复位弹性件22优选为圆柱螺旋弹簧，其一端与密封盖2弹性连接，另一端与连接件25弹性连接。

为了进一步保证上腔体17和下腔体18两个空间之间密封性，通水底座1上设置有连接凹环26，隔膜密封件16外侧边缘设置有连接凸环27、且通过连接凸环27密封作用在通水底座1的连接凹环26上。

为了便于用户对电极端子3的装配及固定，密封盖2上还设置有端子盖28；所述的电极端子3通过端子盖28固定设置在密封盖2上。

使用时，通水底座1两端的进水接口4和出水接口5分别与外部进水管和电热水器的内部接水管相连接。

当处于淋浴工作的状态时，第一水通道6、第二水通道7、第三水通道8内有水流动，其流动方向如图3箭头所示，第一水通道6和第三水通道8内的水会通过第一通孔19和第二通孔20流动至下腔体18和上腔体17内，由于第二水通道7的截面积小于第一水通道6或第三水通道8的截面积，使得通水底座1内部形成细管和粗管的连通关系，位于下腔体18内的水压大于形成于上腔体17内的水压，从而产生压差（流量越大，产生的压差越大）而使隔膜密封件16发生弹性形变而向上隆起，此时芯轴21在上腔体17内克服复位弹簧10的弹性阻力往上运动、且与电极端子3相互接触以启动电热水器的加热工作；当第二水通道7内部无水或有水但静止时，压差为零，由于复位弹簧10的作用力，芯轴21复位，电极端子3断开以切断电源。

在上述过程中，由于可变通道组件的作用，如果水压逐渐增大时，其作用在活动件9时会使活动件9克服复位弹簧10的弹性作用力，活动件9向出水接口5的方向活动、且逐渐增大第二水通道7处的截面积，从而增大水流量；如果水压逐渐减少时，活动件9会通过复位弹簧10的弹性作用力向进水接口4的方向复位活动、且逐渐减少第二水通道7处的截面积，从而减少水流量。当第二水通道7的水流量达到一定值时，比如水流量达到1.5L/min时，芯轴21克服复位弹簧10的弹性阻力、且顶压公共端31，使公共端31接通第一常开端32，即可实现一级启动；随着水流量增大，在下腔体18与上腔体17之间产生的压差越大，比如达到2.5L/min时，芯轴21克服复位弹簧10的弹性阻力、且顶压公共端31，使公共端31接通第一常开端32、第二常开端33，即可实现二级启动，从而降低了热水器的能耗，达到节能环保的目的。这样既能保证启动流量达到1.5L/min或更低，又能成倍增大通水底座的水流量，还能极大地减少了各水通道之间堵塞的可能性，大大地推广了压差式水流开关在热水器上的应用。

当处于非淋浴工作的状态时，进水接口4和出水接口5之间无水流动，下腔体18内的压力与上腔体17内的压力相等，此时在隔膜密封件16在复位弹性件22的弹性复位作用下，隔膜密封件16和芯轴21复位，从而使得芯轴21与电极端子3相互分离并停止电热水器的加热工作，因此采用本结构的的压差式水流开关可防止电热水器在非淋浴工作的状态下进行加热，从而更进一步地降低了电热水器的能耗，极大地提高了能源的利用率，非常环保。

上述的芯轴21为非导电材料，如陶瓷，其可直接与公共端31顶压接触，如图2所示。

如果芯轴21为导电材料，如不锈钢，则需要在芯轴21与公共端31之间设置有非导电材料35，如陶瓷，其中非导电材料35固定设置在芯轴21的端部，芯轴21通过端部的非导电材料35与公共端31顶压接触，如图4所示。

附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

而且，本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

Claims (10)

1.一种大流量低压启动的压差式水流开关，包括通水底座（1），其特征在于：通水底座（1）上设置有密封盖（2），密封盖（2）上设置有电极端子（3），通水底座（1）与密封盖（2）之间设置有用于顶压电极端子（3）的压力传动组件；所述的通水底座（1）两端分别设置有进水接口（4）和出水接口（5），内部设置有将进水接口（4）和出水接口（5）连通的第一水通道（6）、第二水通道（7）、第三水通道（8），其中，第二水通道（7）的截面积小于第一水通道（6）或第三水通道（8）的截面积、且其上设置有可变通道组件，可变通道组件通过水流的压力活动在第二水通道（7）和第三水通道（8）上，并在活动时增大或减少第二水通道（7）的水流量。

2.根据权利要求1所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述可变通道组件包括活动件（9）、复位弹簧（10）、固定件（11）；所述的活动件（9）一端套设在固定件（11）上，另一端设置有锥形部（12）；所述的复位弹簧（10）两端分别与活动件（9）和固定件（11）相互弹性连接；所述的活动件（9）通过复位弹簧（10）弹性活动在固定件（11）上、且其锥形部（12）在活动时伸缩在第二水通道（7）和第三水通道（8）上，以增大或减少第二水通道（7）的水流量。

3.根据权利要求2所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述固定件（11）一端设置有套接部（13）；所述的活动件（9）一端套设在套接部（13）上；所述的复位弹簧（10）套设在套接部（13）上、且其一端与活动件（9）弹性连接，另一端与固定件（11）弹性连接；所述的固定件（11）另一端设置有用于水流通过的缺口部（14）；所述的第二水通道（7）和第三水通道（8）上设置有导向部，活动件（9）外围设置有导向配合部（15）、且通过导向配合部（15）导向伸缩活动在第二水通道（7）和第三水通道（8）的导向部上。

4.根据权利要求1所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述通水底座（1）与密封盖（2）之间形成有空腔，空腔内设置有隔膜密封件（16），该隔膜密封件（16）将空腔内部分成上腔体（17）和下腔体（18）两个空间；所述的压力传动组件设置在上腔体（17）内、且其下端抵接在隔膜密封件（16）上表面，上端贯穿密封盖（2）顶部、且与电极端子（3）的公共端（31）抵接。

5.根据权利要求4所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述通水底座（1）上分别设置有第一通孔（19）和第二通孔（20）；所述的第一水通道（6）通过第一通孔（19）与下腔体（18）连通；所述的第三水通道（8）通过第二通孔（20）与上腔体（17）连通。

6.根据权利要求4所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述压力传动组件包括芯轴（21）和复位弹性件（22）；所述的芯轴（21）下端抵接在隔膜密封件（16）上表面，上端贯穿密封盖（2）顶部、且与电极端子（3）的公共端（31）抵接；所述的复位弹性件（22）套设在芯轴（21）上、且其两端分别与密封盖（2）和隔膜密封件（16）相互弹性连接。

7.根据权利要求6所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述密封盖（2）上还设置有定位件（23）和密封圈（24）；所述的定位件（23）定位设置在密封盖（2）上，密封圈（24）密封作用在定位件（23）和密封盖（2）之间；所述的电极端子（3）包括具有一定弹性的公共端（31）、第一常开端（32）和第二常开端（33），第一常开端（32）与公共端（31）之间形成第一组触点，第二常开端（33）与公共端（31）之间形成第二组触点，第一组触点的距离小于第二组触点的距离；所述的芯轴（21）上端依次贯穿定位件（23）、密封圈（24）和密封盖（2）顶部后与电极端子（3）的公共端（31）抵接。

8.根据权利要求6所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述芯轴（21）下端设置有连接件（25）、且通过连接件（25）抵接在隔膜密封件（16）上表面；所述的复位弹性件（22）一端与密封盖（2）弹性连接，另一端与连接件（25）弹性连接。

9.根据权利要求4所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述通水底座（1）上设置有连接凹环（26），隔膜密封件（16）外侧边缘设置有连接凸环（27）、且通过连接凸环（27）密封作用在通水底座（1）的连接凹环（26）上。

10.根据权利要求1-9任一项所述大流量低压启动的压差式水流开关，其特征在于：所述密封盖（2）上还设置有端子盖（28）；所述的电极端子（3）通过端子盖（28）固定设置在密封盖（2）上。

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