CN212591657U - 一种自洁除垢的阀门及具有该阀门的咖啡机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自洁除垢的阀门及具有该阀门的咖啡机，包括阀体和阀芯，所述阀体上具有主腔室、输入通道和多个输出通道，所述输入通道与主腔室相连通，所述输出通道均具有与主腔室相连通的入口；所述阀芯包括一通过电磁力驱动实现直线位移的动铁芯，所述动铁芯具有一杆体，所述杆体从一输出通道的入口进入主腔室，该入口为第一入口，位于主腔室内的杆体上固定有密封体，杆体的直线移动带动密封体封闭不同的入口以实现对应输出通道的启闭；所述第一入口的轴向截面中构成该入口内侧壁的边至少具有与第一入口内的杆体的中心轴线之间的间距随流体流动方向逐渐增大的一线段。本装置结构简单，能够自动清除第一入口处的水垢。

Description

一种自洁除垢的阀门及具有该阀门的咖啡机

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，尤其是涉及一种自洁除垢的阀门及具有该阀门的咖啡机。

背景技术

电磁阀是一种利用电磁力驱动动铁芯在多个位置之间切换以实现多个流道导通切换的一种机构。

广泛应用在各种需要实现流体通道切换的使用场合，例如卫浴、食品机械等领域，在某些特殊的使用场合，如咖啡机，其中的三通电磁阀要求需要实现具有两种截然不同的流量大小的出液模式，一为冲水模式，二为滴落模式；冲水模式下出液量大，咖啡机内三通阀相应管路在大流量的液体冲击，不易发生水垢堆积的情况；滴落模式下，因流量较小，液体在三通阀内相应管路中停留时间长，加上相应管路与阀芯之间的过水间隙狭小，导致该处极易发生水垢淤积，最后导致管路堵塞，除垢麻烦。

中国文献CN 201891870 U公开了一种两位三通电磁阀，虽然也能够适用于咖啡机，以满足其不同的流量大小的出液模式的切换，但实际使用中依然存在一些问题。该专利技术方案中，电磁阀的阀杆7从常开口5的入口穿过进入腔体6内，位于腔体6内的阀杆端部上设置有硅胶堵头8，硅胶堵头8上移时用于封住常开口5的入口，下移时用于封住常闭口4的入口；该方案中阀杆通常采用塑料件制备，强度不足；阀杆因为穿过常开口5的入口，导致常开口5入口与阀杆之间的过水间隙狭小，该处极易发生水垢淤积，最后导致管路堵塞。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单，水垢容易剥离的自洁除垢的阀门及具有该阀门的咖啡机。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种自洁除垢的阀门，包括阀体和阀芯，所述阀体上具有主腔室、输入通道和多个输出通道，所述输入通道与主腔室相连通，所述输出通道均具有与主腔室相连通的入口；所述阀芯包括一通过电磁力驱动实现直线位移的动铁芯，所述动铁芯具有一杆体，所述杆体从一输出通道的入口进入主腔室，该入口为第一入口，位于主腔室内的杆体上固定有密封体，杆体的移动带动密封体封闭不同的入口以实现对应输出通道的启闭；所述第一入口的轴向截面中构成该入口内侧壁的边至少具有与第一入口内的杆体的中心轴线之间的间距随流体流动方向逐渐增大的一线段。

进一步的，构成第一入口内侧壁的边为第一斜线段。

进一步的，所述入口与密封体的接触面上具有环形凸部，第一入口处的凸部为第一凸部，所述第一凸部的轴向截面中构成其内侧壁的边为第一竖直线段或折弯线段，所述第一竖直线段在杆体的中心轴线方向上的长度不大于1mm。

进一步的，在同一轴向截面中，所述第一竖直线段底端与第一斜线段顶端衔接。

进一步的，在同一轴向截面中，所述折弯线段由第二竖直线段和第二斜线段构成，所述第二竖直线段在杆体的中心轴线方向上的长度不大于1mm，所述第二斜线段底端与第一斜线段顶端衔接。

进一步的，所述杆体至少具有硬质金属材质的部分。

进一步的，所述杆体具有外轮廓，所述杆体的外轮廓在对应第一入口位置的轴向截面具有内凹的凹槽。

进一步的，所述凹槽的轴向截面中构成该凹槽底面的边为第三竖直线段或第三斜线段。

进一步的，所述凹槽的轴向截面中构成该凹槽底面的边为内凹的曲线段。

进一步的，还包括密封隔膜，所述杆体包括内撑杆和外套于内撑杆外的连杆，所述密封体固定连接在连杆的自由端，所述连杆的下端通过压紧在密封隔膜对所述阀芯的内部进行密封。

进一步的，所述第一入口的轴心线竖直布置，所述杆体沿第一入口的轴心线做竖直移动。

进一步的，所述第一入口所在输出通道为小流量流体输出通道。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一种技术方案是：一种咖啡机，所述咖啡机内具有至少一阀门，所述阀门采用是上述的阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本阀门通过在第一入口处设计随流体流动方向口径逐渐增大的喇叭口，尤其在流体在该入口处沿竖直方向流动时，流体在重力作用以及密封体的撞击下，与第一入口内侧壁的贴附时间减少，减少水垢淤积发生，以及流体与第一入口内侧壁的微小接触面积，在密封体的撞击下，水垢容易剥离。

2、本阀门通过在小流量输出通道的入口内设计随流体流动方向逐渐扩口的过水间隙，增大过水间隙，改变旧有设计中狭小的过水通道结构，使得水垢淤积堵死通道的时间增长，延长阀门的清洁周期。

3、具备本申请中阀门的咖啡机，可以有效地降低咖啡机滴落出水模式下的水垢堵塞速度，大大延长咖啡机的维护周期。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的结构示意图。

图2为图1中第一入口处的局部放大图。

图3为本实用新型实施例二的结构示意图。

图4为图3中第一入口处的局部放大图。

图中：1-阀体，11-腔室，12-进液通道，13-第一出液通道，14-第二出液通道，15-第二入口，2-阀芯，21-内撑杆，3-连杆，31-底面为筒体状的凹槽，32-底面为环形曲面的凹槽，4-第一入口，41-第一斜线段，5-密封体，6-第一凸部，61-第一竖直线段，7-第二凸部，8-密封隔膜。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效作详细说明。

实施例一：

如图1和2所示，一种具有自洁除垢功能的三通阀，主要包括阀体1和阀芯2。其中阀芯2是一种利用电磁力驱动动铁芯以实现在两个位置之间唯一的动作机构，阀体1构造了一个流体输入通道和两个流体输出通道，通过该阀芯2的位移动作实现两位三通的阀门功能。

具体的，阀体1上具有主腔室11、输入通道12、第一输出通道13和第二输出通道14，输入通道12与主腔室11相连通，第一输出通道13通过第一入口4与主腔室11相连通，第二输出通道14通过第二入口15与主腔室11相连通。其中第一入口4和第二入口15在主腔室11处是位置相对的布置，以配合于阀芯2的直线位移动作，进而实现对应通道的开启或关闭。

阀芯2具有一通过电磁力驱动实现直线位移的动铁芯，该动铁芯具有一杆体，杆体包括从动铁芯处延伸出的内撑杆21和外套于内撑杆外的连杆3，该连杆3的自由端固定连接一密封体5，通过带动该密封体5对第一入口4和第二入口15的其中之一进行密封，实现两位三通的阀门功能。

密封体5优选的材质为橡胶。

于本实施例中，发明人通过对现有技术的两位三通电磁阀的管道堵塞现象的研究考察发现，由于现有技术的杆体采用塑料材质制成动铁芯的移动端，杆体太大会导致与第一入口之间的间隙过小，水垢容易堆积导致过水通道堵塞，杆体做太小又无法保证杆体的强度，容易发生杆体断裂现象，因此本实施例将动铁芯延伸出的内撑杆改成硬质金属制成，如易切削铁，不锈钢等。

基于阀芯2的防水和安装的考虑，需要在阀体1与阀芯2之间设置密封隔膜8，内撑杆21从密封隔膜8中心处穿出，因此在内撑杆21上固定套接有连杆3，连杆3的底端压紧在密封隔膜8的中部上，避免流体(比如水)从内撑杆21处进入阀芯2，密封体5固定连接在连杆3自由端上。连杆3的自由端经第一入口4穿过进入主腔室11内，密封体5位于主腔室11内。

第一入口4与密封体5的接触面上具有环形第一凸部6，第二入口15与密封体5的接触面上具有环形第二凸部7，第一凸部6和第二凸部7均具有与密封体接触时嵌入密封体的尖角部，尖角部的尖角为圆角，从而使得密封体5对第一入口4和第二入口15的其中之一进行密封时，尖角部嵌入密封体5内，起到更好的密封效果。

当然，第一凸部6作为于第一入口4一体成型的一部分，第一凸部6的内侧壁即是组成第一入口4内侧壁的一部分。

第一入口4的轴向截面中构成该入口内侧壁的边为第一斜线段41，该第一斜线段41与第一入口内连杆3之间的间距随流体流动方向逐渐增大，从而该第一入口4的壁面是一个锥面；实际生产中，第一入口4的轴向截面中构成该入口内侧壁的边的尽量不全部都为斜线段，否则第一入口4的轴向截面中构成该入口内侧壁顶部的角为尖角，强度不足，在密封体5的撞击下容易发生断裂；因此本实施例中为了确保第一入口4内侧壁顶部具有一定强度，第一凸部6的轴向截面中构成其内侧壁的边为第一竖直线段61，在同一轴向截面中，第一竖直线段61底端与第一斜线段41顶端相交。

需要说明的，在其他实施例的应用中，上述的第一入口4的轴向截面的该入口内侧壁的边也可以是倾斜设置的曲线段，只要能够大致确保其与第一入口内连杆3之间的间距随流体流动方向逐渐增大均是可行的方案。

第一竖直线段61长度不大于1mm，在第一入口4的轴心线呈竖直状态下布置时，流体与第一竖直线段61所在区域的接触面小，重力作用下，小流量流体流过第一竖直线段61所在区域后就直接落入第一输出通道13中，较少的流过第一斜线段41所在区域(即构成第一入口4锥面的壁面)，水垢就不容易淤积在第一竖直线段61所在区域；此外，作为一个更重要的考虑，该第一入口4的壁面设计成下部分具有锥面的通孔，即便是后期水垢附着于第一入口4的壁面后，第一斜线段41所在区域的水垢附着力明显地小于现有结构的圆柱通孔的内壁面，从而当密封体5被杆体21带动在第一个入口4和第二入口15位移封堵时，密封体5对该第一个入口4的冲击能量会形成撞击拍打力，该撞击拍打力施加到水垢后，由于水垢在第一斜线段41所在区域的附着力小，水垢更容易剥离掉落，从而具有一定的自清洁功效，进一步延长了本阀门的清洁周期。

在符合强度设计要求的情况下，第一凸部6的轴向截面中构成其内侧壁的边的直线段可以替换成一个折弯线段，在同一轴向截面中，折弯线段由第二竖直线段和第二斜线段两段衔接构成，第二竖直线段的长度不大于1mm，第二斜线段底端与第一斜线段顶端衔接。

为了进一步扩大第一入口4内侧壁与连杆3之间的间隙(内撑杆21为硬质金属台阶轴的设计为连杆3上设计凹槽提供的可行性)，第一入口4内连杆的外侧壁上具有环形凹槽31，凹槽31的底面为用于增大第一入口与该入口内连杆之间的间距，凹槽31的轴向截面中构成该凹槽底面的线为第三竖直线段。上述设计扩大了第一入口4与连杆3之间的过水通道，延长了水垢淤积至堵塞过水通道的时间，进而延长了本阀门的清洁周期。

本实施例中，将第一入口4的轴心线呈竖直状态下布置时对本阀门进行使用为最优的实施环境条件，此使用状态下第一入口4的结构设计对防止水垢淤积和对水垢进行剥离的作用效果为最佳状态。连杆3在阀芯2的驱动下上升至顶部时，密封体5封住第二入口，连杆3下降至底部时，密封体5封住第一入口4。由于第一入口4的轴心线呈竖直状态下布置的情况下，水垢在第一斜线段41所在区域的的整体附着力是最小值，且密封体5对该第一个入口4的冲击能量是最大值，从而能够获得最佳的技术效果。

本实施例中，第一输出通道13为小流量输出通道，第二输出通道14为大流量输出通道；应用在咖啡机上时，第一输出通道13连接咖啡机滴落出水模式的管道上，第二输出通道14连接在咖啡机冲水出水模式的管道上，可以尽可能的降低咖啡机滴落出水模式下的水垢堵塞现象，大大延长咖啡机的维护周期。

实施例二：

如图3和4所示，一种具有自洁除垢功能的三通阀，本阀门结构与实施例一结构基本相同，区别在于第一入口4内连杆的外侧壁上具有环形凹槽32，凹槽32的底面为用于进一步增大(相较于实施例一)第一入口与该入口内连杆之间的间距，凹槽32的轴向截面中构成该凹槽底面的线为曲线段。从而，该实施例二采用上述结构设计，能够获得延长了水垢淤积至堵塞过水通道的时间和具有自清洁功效，进而延长了本阀门的清洁周期。

本实施例二的三通阀优选也是采用第一入口4的轴心线呈竖直状态下布置使用。与实施例一相同的，本实施例二的三通阀亦可应用在咖啡机中，以延长咖啡机的维护周期。

需要说明的是，上述实施例一和实施例二虽然均是以一三通阀结构为例进行展示和说明。本领域技术人员可以根据需要，在其他多位多通阀门中，面临到同样水垢堵塞通道的技术缺陷的情况下，将上述实施例一和二中的第一入口及连杆的结构设计思路转用到其中，以解决其相同的技术问题；本申请中就不再一一赘述。

同时，当阀门不存在阀芯密封性问题时，杆件可以取消连杆的存在，杆件直接作为动铁芯的延伸部并将密封体连接在杆件的自由端进行使用。

实施例三：

一种咖啡机，该咖啡机内具有三通阀，该三通阀可以采用上述实施例一或实施例二或其等同替代的实施例。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种自洁除垢的阀门，包括阀体和阀芯，所述阀体上具有主腔室、输入通道和多个输出通道，所述输入通道与主腔室相连通，所述输出通道均具有与主腔室相连通的入口；所述阀芯包括一通过电磁力驱动实现直线位移的动铁芯，所述动铁芯具有一杆体，所述杆体从一输出通道的入口进入主腔室，该入口为第一入口，位于主腔室内的杆体上固定有密封体，杆体的移动带动密封体封闭不同的入口以实现对应输出通道的启闭；其特征在于：所述第一入口的轴向截面中构成该入口内侧壁的边至少具有与第一入口内的杆体的中心轴线之间的间距随流体流动方向逐渐增大的一线段。

2.根据权利要求1所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述线段为第一斜线段。

3.根据权利要求2所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述入口与密封体的接触面上具有环形凸部，第一入口处的凸部为第一凸部，所述第一凸部的轴向截面中构成其内侧壁的边为第一竖直线段或折弯线段，所述第一竖直线段在杆体的中心轴线方向上的长度不大于1mm。

4.根据权利要求3所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：在同一轴向截面中，所述第一竖直线段底端与第一斜线段顶端衔接。

5.根据权利要求3所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：在同一轴向截面中，所述折弯线段由第二竖直线段和第二斜线段构成，所述第二竖直线段在杆体的中心轴线方向上的长度不大于1mm，所述第二斜线段底端与第一斜线段顶端衔接。

6.根据权利要求1所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述杆体至少具有硬质金属材质的部分。

7.根据权利要求1或6所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述杆体具有外轮廓，所述杆体的外轮廓在对应第一入口位置的轴向截面具有内凹的凹槽。

8.根据权利要求7所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述凹槽的轴向截面中构成该凹槽底面的边为第三竖直线段或第三斜线段。

9.根据权利要求7所述的自洁除垢的阀门，其特征在于：所述凹槽的轴向截面中构成该凹槽底面的边为内凹的曲线段。

10.一种咖啡机，所述咖啡机内具有至少一阀门，其特征在于，所述阀门是上述权利要求1-9任一所述的阀门。

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