CN216923250U - 气动阀芯组件及入墙式冲洗阀 - Google Patents

Abstract

一种气动阀芯组件，包括：气动组件；阀芯，包括：形成有液体腔室的壳体；设置在液体腔室内的阀芯杆；套设在阀芯杆上的弹簧，阀芯杆与气动组件可操作地连接，使得阀芯杆能在阀芯的关闭位置与开启位置之间移动，且阀芯杆至少具有第一横截面和第二横截面，第二横截面的面积小于第一横截面的面积；设有进水孔的进水组件；以及设有出水孔的膜片组件，出水孔处设有密封圈；阀芯杆的下端部依次穿过进水组件和膜片组件的出水孔，在弹簧的作用下阀芯处于关闭位置时，阀芯杆以第一横截面在出水孔处与密封圈配合密封，而在气动组件作用下克服弹簧的作用阀芯处于开启位置时，阀芯杆以第二横截面处在出水孔处。本实用新型还提出了一种入墙式冲洗阀。

Description

气动阀芯组件及入墙式冲洗阀

技术领域

本实用新型涉及一种气动阀芯组件。此外，本实用新型还涉及一种入墙式冲洗阀。

背景技术

出于美观的原因，入墙式冲洗阀日益受到欢迎。目前市面上可商购的入墙式冲洗阀所采用的致动阀芯出水的方式主要有两种：一种是线拉索的柔线控制模式，另一种则是采用电磁阀启动的模式。然而，线拉索在使用时经常会出现卡死现象，导致阀体排水不畅或阀体始终处于排水状态，造成水资源的浪费。至于电磁阀，其本身就要求一定的安装空间，因此并不是始终能适用于任意场合的，而且当需要较大的排水量时，电磁阀本身就需要较大的动力才能启动。

因此，本领域希望提出一种改善的用于致动入墙式冲洗阀的阀芯以进行冲水的模式。所期望的致动模式操作便捷，致动效率高，能够节约水资源，并且实现该致动模式的结构应当还能适用于较紧凑的安装空间。

实用新型内容

上述技术目的借助根据本实用新型的气动阀芯组件来实现。

本实用新型提出了一种气动阀芯组件，包括：

具有压缩气体源的气动组件；

阀芯，包括：

壳体，壳体内形成有液体腔室；

可动地设置在液体腔室内的阀芯杆，阀芯杆与气动组件可操作地连接，使得阀芯杆能在阀芯的关闭位置与阀芯的开启位置之间移动，其中，阀芯杆至少具有第一横截面和第二横截面，其中，第二横截面的面积小于第一横截面的面积；

套设在阀芯杆上的弹簧；

设有进水孔的进水组件，进水孔与壳体内的液体腔室流体连通；

进水组件置于其上的底座组件；以及

设有出水孔的膜片组件，出水孔处设有密封圈，并且液体腔室中的水能通过该出水孔从液体腔室中排出；

其中，阀芯杆的下端部依次穿过进水组件中心的开口和膜片组件的出水孔，当在弹簧的作用下阀芯处于关闭位置时，阀芯杆以第一横截面在出水孔处与密封圈配合密封，从而使得水无法流动离开液体腔室，而在阀芯借助气动组件的作用克服弹簧的作用力处于开启位置时，阀芯杆以第二横截面处在出水孔处。由此，由于第二横截面的截面积小于第一横截面的截面积，在第二横截面与出水孔处的密封圈之间会出现间隙，水可以从阀芯中流出，进而流入包括所提出的气动阀芯组件的冲洗阀主体，并实现冲水作用。

本实用新型所提出的气动阀芯组件相较于现有的拉锁致动和电磁阀致动提出了一种新的致动模式，通过气动无源致动，实现了阀芯杆在开启与关闭位置之间的运动。该致动方式效率较高，能避免卡死现象并节约所使用的水资源。同时该气动阀芯组件所需的安装空间也有所减少。

在本实用新型的气动阀芯组件的一实施方式中，阀芯还包括与阀芯杆的上端部固定地连接的移动块。气动阀芯组件的气动组件可操作地连接于移动块，通过作用在移动块上的气压克服弹簧的作用，带动阀芯杆沿轴向方向在阀芯的关闭位置与阀芯的开启位置之间运动。

在本实用新型的气动阀芯组件的一优选的实施方式中，阀芯杆的上端部通过固定环与移动块固定地连接，而设置在壳体中的弹簧的上端以预应力抵靠于固定环，弹簧的下端则抵靠于构成壳体的两个壳体半部中的一个壳体半部的下端部处，从而在气动组件未对移动块作用的情况下，阀芯杆由于弹簧的作用而处于阀芯的关闭位置，而仅当气动组件施加到移动块上的作用力足以克服弹簧的预应力时，阀芯杆才能朝向阀芯的开启位置运动，水能从液体腔室中流出，气动阀芯组件开始排水。

弹簧的预应力大小可以根据需要进行调整，方便使用者操作的同时避免水资源浪费。

在本实用新型的气动阀芯组件的另一实施方式中，阀芯还包括：包含气体引导通道的密封盖部，密封盖部气密地安装于阀芯的壳体的一端处，气体引导通道与压缩气体源连接，使得来自压缩气体源的压力能作用到阀芯杆，例如是移动块处。气体引导通道可以延伸贯穿密封盖部。

优选地，在阀芯的壳体内，在密封盖部的下方还安装有弹性膜片。弹性膜片与密封盖部之间形成压力腔室，且压力腔室中压力的变化能作用到阀芯杆，例如是移动块处。在该情况下，阀芯杆的致动是借助弹性膜片与移动块之间的相互作用而实现的。气动组件的压缩气体源输出的加压空气通过气体引导通道来到压力腔室，并改变压力腔室中的压力。压力腔室中增大的压力作用到移动块上，使得移动块能克服弹簧的预应力，从而阀芯杆可以开始朝向阀芯的开启位置运动。

特别地，在该实施例中弹性膜片与移动块直接接触。即，压力腔室中压力的经由弹性膜片直接作用于移动块。

在本实用新型的气动阀芯组件的一个实施形式中，压缩气体源为气囊。

此外，本实用新型的气动阀芯组件中也可采用其它能提供加压气体或能实现气压改变的装置作为用于致动阀芯杆的动力源。

在本实用新型的气动阀芯组件中还可包括导气管，导气管连接气动组件的加压气体源与密封盖部，例如是其中的气体引导通道，从而将变化的气压传导到阀芯杆上，以使得阀芯杆能克服弹簧的作用力从阀芯的关闭位置朝向阀芯的开启位置运动。

本实用新型还提出了一种入墙式冲洗阀，其包括如任一前述方案所述的根据本实用新型的气动阀芯组件，以及阀体，阀体具有进水口和出水口，其中，气动阀芯组件的进水组件的进水孔与阀体的进水口流体连通，而气动阀芯组件的膜片组件的出水孔能与阀体的出水口流体连通。

本实用新型所提出的入墙式冲洗阀相较于现有入墙式冲洗阀通过采取气动阀芯组件节约了安装空间，从而适用于更多使用场合，并且提高了冲水操作的便捷性和效率，能够避免水资源的浪费。

在本实用新型的入墙式冲洗阀中还包括至少一个启动按键，所述启动按键与气动阀芯组件中的气动组件、例如是压缩气体源可操作地连接。启动按键通常设置在墙面中。

在本实用新型的入墙式冲洗阀的一个优选的实施形式中，冲洗阀包括两个启动按键，从而使得使用者能根据冲水需求，例如小冲和大冲，通过操作不同的启动按键来实现阀体不同的出水量，更节约水资源。

进一步地，气动阀芯组件的气动组件具有气囊，并且入墙式冲洗阀的至少一个启动按键与气囊的一端接触，例如是气囊卡入启动按键的远离墙面的一端中。由此，在使用者按下启动按键时，气囊受到挤压，从而气囊输出加压空气。加压空气作用到气动阀芯组件的阀芯杆上，使得阀芯杆能克服弹簧的作用力，朝向阀芯的开启位置运动，从而阀芯的液体腔室内的水能经由膜片组件的出水孔流出液体腔室，经入墙式冲洗阀的出水口流出，由此实现冲水。

在本实用新型的入墙式冲洗阀的另一实施形式中，入墙式冲洗阀所包括的各启动按键的轴线与阀芯杆的轴线布置为相互平行且均垂直于墙面。

根据本实用新型的气动阀芯组件及入墙式冲洗阀通过使用气动组件致动阀芯的阀芯杆运动以实现在阀芯的开启位置与关闭位置之间的切换，提高了致动阀芯进行出水的效率，避免了传统入墙式冲洗阀易出现的卡死等操作不便的现象，提升了操作的便捷性，并且所需的安装空间较小，因此能够灵活地适用于安装空间情况不同的各种应用场合。

本实用新型所描述的额外特征和优点将在下文的详细描述中陈述，并且通过下文对于本领域技术人员显然或者从通过实践本文所描述的实施方式而被本领域技术人员认识到，这些描述包括下文的具体实施方式中的详细描述、权利要求书、以及附图。

附图说明

参考以上目的，本实用新型的技术特征在下面的权利要求书中清楚地描述，并且其优点从以下参照附图的具体实施方式中显而易见。附图以示例方式示出了本实用新型的优选实施例，而不限制本实用新型构思的范围。

图1示出根据本实用新型的入墙式冲洗阀的分解立体图；

图2A是根据本实用新型的入墙式冲洗阀的局部剖视图，其中，入墙式冲洗阀的气动阀芯组件处于阀芯的关闭位置；

图2B示出图2A中的细节A的局部详视图；

图3A是根据本实用新型的入墙式冲洗阀的局部剖视图，其中，入墙式冲洗阀的气动阀芯组件处于阀芯的开启位置；

图3B示出图3A中的细节B的局部详视图；

图3C示出图3A中的细节C的局部详视图。

附图标记列表

1 入墙式冲洗阀

10 气动阀芯组件

20 阀体

30 启动按键

101 气动组件

102 导气管

103 密封盖部

1031 气体引导通道

104 弹性膜片

105 移动块

1061 第一壳体部分

1062 第二壳体部分

1063 O形环

107 固定环

108 阀芯杆

1081 第一部段

1082 第二部段

109 弹簧

110 进水组件

1101 进水孔

111 膜片组件

1111 出水孔

112 密封圈

113 底座组件

1131 底座出水部

GC 压力腔室

LC 液体腔室。

具体实施方式

尽管本实用新型将结合示例性实施例进行描述，但是本说明书并非旨在将本实用新型限制为说明书附图中所示的实施例。相反，本实用新型旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由下附的权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围之内的各种改型。

下面参考图1至图3C描述总体被赋予附图标记1的入墙式冲洗阀。

如图1所示，入墙式冲洗阀1包括气动阀芯组件10，设置在墙体上的启动按键30以及阀体20。在使用时，气动阀芯组件10安装于阀体20中。

气动阀芯组件10包括：

气动组件101，气动组件101包括在此为气囊的压缩气体源；

密封盖部103，密封盖部103中设置有延伸贯穿其中的气体引导通道1031；

第一壳体部分1061和第二壳体部分1062，

其中，第二壳体部分1062卡合在第一壳体部分1061的一端处，这在图2A和图3A中可以看出，并且在第一壳体部分1061和第二壳体部分1062的卡合处设有O形环1063用于密封连接，从而在第一壳体部分1061和第二壳体部分1062内部形成液体腔室LC，液体腔室LC同样在图2A和图3A中可见，

其中，第一壳体1061在另一端处形状配合地与密封盖部103密封连接，并且

其中，在第一壳体1061的上述端部与密封盖部103之间设有弹性膜片104，弹性膜片104与密封盖部103之间形成有压力腔室GC，压力腔室GC与气体引导通道1031的一端连通，压力腔室GC在图3A中可见；

导气管102，导气管102将气动组件101的输出部气密连接到密封盖部103中的气体引导通道1031的另一端；

阀芯杆108，阀芯杆108置于由第一壳体部分1061和第二壳体部分1062所构成的阀芯的壳体中，并且其上套设有加载有预应力的弹簧109，

其中，弹簧109的一端抵靠于固定环107，固定环107设置于阀芯杆108的一端处，而另一端抵靠于第一壳体部分1061的端部处，参见图2A和图3A，并且，

其中，阀芯杆108通过固定环107与移动块105连接，移动块105另一侧抵靠弹性膜片104；

进水组件110，进水组件设有进水孔1101且在其中心处设有贯通开口，以供阀芯杆108穿过其中，其中，进水孔1101与阀体20的进水部流体连通；

膜片组件111，膜片组件111的中心处设有出水孔1111，并且出水孔1111处设有密封圈112，膜片组件111被压入进水组件110中；

底座组件113，底座组件113的一端部套设在第二壳体部分1062的远离第一壳体部分1061的端部处，另一端部处则设有底座出水部1131。在安装状态下，被压在一起的进水组件110和膜片组件111置于底座组件113上。

应注意的是，在所示的实施例中，启动按键30的轴线与阀芯杆108的轴线彼此平行地布置，且正交于墙面布置，墙面在此为了清楚起见并未示出。然而，这并非限制性的，启动按键与阀芯杆的相对位置以及它们与墙面的关系可以按需根据可用的安装空间进行调整。

类似地，在图示的实施例中，导气管102为适应于启动按键30和阀芯杆108的平行布置而具有两个反向的、近似90°的转角，但是这并非限制性的。导气管102的走向可以适应于气动组件101的压缩气体源的输出部与阀芯杆108之间的空间关系而进行变化。

下面参照图2A至图3C说明入墙式冲洗阀100的运行。

图2A示出了处于关闭状态下，也即默认位置中的气动阀芯组件。

如图所示，启动按键30的下端卡合在气动组件101的气囊的上端处，图中示出气囊处于未受挤压的状态。

在默认状态下，即在未按压启动按键30时，由于套设在阀芯杆108上的弹簧109的预应力的作用，作用在固定环107上的弹簧109的回复力经由移动块105推动弹性膜片104，使之几乎与密封盖部103贴合，此时压力腔室GC的体积非常小。

如图2A、2B中可见的，阀芯杆108的下端部依次穿过进水组件110中心的开口和膜片组件111的出水孔1111，延伸到底座组件113的底座出水部1131中。底座组件113的底座出水部1131与膜片组件111的出水孔1111对准。

阀芯杆108具有直径不同的第一部段1081和第二部段1082。第一部段1081的横截面积大于第二部段1082处的横截面积。在图2A所示的阀芯的关闭位置中，阀芯杆108的第一部段1081处于膜片组件111的出水孔1111处而与密封圈112配合密封，使得出水孔1111被闭塞。

在图2B的详视图中可以进一步看出，此时，从阀体20的进水部流入气动阀芯组件10的水由于液体腔室LC内外的压力差而经由进水组件110的进水孔1101被逐渐压入第一壳体部分1061和第二壳体部分1062形成的液体腔室LC。此时，由于出水孔1111被闭塞，水无法从液体腔室LC中流出，水逐渐充盈这一液体腔室LC，直到液体腔室LC内外的水压达到平衡。

接下来转到图3A-图3C。当阀芯处于图2A所示的关闭位置时，使用者在启动按键30的上表面处按压启动按键。启动按键30的下表面向下压抵气动组件101的气囊，进而完成对气囊的一次挤压。

此时气囊101将空气经导气管102加压泵送到密封盖部103。空气经密封盖部103中的气体引导通道1031充胀密封盖部103与弹性膜片104之间的压力腔室GC。

随着压力腔室GC的充胀，弹性膜片104抵靠移动块105并开始向移动块105施加向下的力。该作用力与作用在固定环107处的弹簧109的回复力相抵抗。当施加在移动块105上的压力足以克服弹簧109的预应力时，移动块105开始迫使阀芯杆108向下运动。

随着阀芯杆108被迫向下运动，处于膜片组件111的出水孔1111处与密封环112配合的阀芯杆108从第一部段1081变化为第二部段1082。由于第二部段1082的横截面积小于第一部段1081，此时在阀芯杆108的杆体与密封环112之间出现间隙。积蓄在液体腔室LC内的水经此间隙能流动离开液体腔室LC，通过出水孔1111和底座组件113的底座出水部1131流向阀体20的出水部，离开入墙式冲洗阀1。

图3C中的箭头示出了从液体腔室LC离开到底座出水部1131的流动路径。

同时，在向阀芯的开启位置转变的过程中，随着液体腔室LC中的水流出，膜片组件111由于水压差而被抬升，在膜片组件111与底座组件113之间由此产生间隙。来自阀体20的进水部的水流可以通过该间隙直接经由底座组件出水部1131流向阀体20的出水部。流入液体腔室LC的水也会从液体腔室LC中经出水孔1111流出，所以液体腔室LC内的水压始终小于进水部的水流的水压，从而水流可以通过该间隙直接经由底座出水部1131流向阀体20的出水部。

图3B中的实心箭头示出了通过膜片组件111与底座组件113之间的上述间隙的流动路径。

由此实现了入墙式冲洗阀1的阀芯的开启，进行了冲水操作。

在上述对气囊的挤压完成之后，随着气囊的重新充胀，压力腔室GC的体积和其中的压力随之减小。当弹性膜片104借助压力腔室GC内的压力作用在阀芯杆108上的力不足以克服弹簧109的预应力时，阀芯杆108会被弹簧109推动向上运动，直到处于出水孔1111处与密封圈112配合的阀芯杆108的本体又变回了横截面积较大的第一部段1081为止。此时，密封圈112与阀芯杆108的杆体之间的间隙再次闭合。

流进液体腔室LC的水无法再从液体腔室LC中流出。又由于此时液体腔室LC内的压力小于外部，水不断由于压力差而从进水组件110的进水孔1101被压入液体腔室LC。液体腔室LC内的压力逐渐增大。

压紧在一起的进水组件110和膜片组件111被液体腔室LC内逐渐增大的水压再次压回底座组件113。底座组件113与膜片组件111之间的上述间隙也由此闭合。

不再有水流经由底座组件113的底座出水部1131流出阀芯。

阀芯至此回到了图2A所示的关闭位置。

根据本实用新型的气动阀芯组件和入墙式冲洗阀通过启动按键与气动组件来控制阀芯的开启与关闭，使得冲水操作的触发更加简洁方便，并降低了失效的可能性。

此外，根据本实用新型的气动阀芯组件通过更改进水孔或出水孔的尺寸，调整间隙就能实现对进水量或冲水量的流量大小的调节，便于制造加工。底座组件的底座出水部的尺寸可以进行调节以适应不同的排水量和速度需求。

本实用新型在其范围内，能将各实施方式自由组合，或是将各实施方式适当变形、省略。

Claims (12)

1.一种气动阀芯组件，其特征在于，包括：

具有压缩气体源的气动组件；

阀芯，所述阀芯包括：

壳体，所述壳体内形成有液体腔室；

设置在所述液体腔室内的阀芯杆，所述阀芯杆与所述气动组件可操作地连接，使得阀芯杆能在阀芯的关闭位置与阀芯的开启位置之间移动，其中，所述阀芯杆至少具有第一横截面和第二横截面，并且所述第二横截面的面积小于所述第一横截面的面积；

套设在所述阀芯杆上的弹簧；

设有进水孔的进水组件，所述液体腔室与所述进水孔流体连通；

进水组件置于其上的底座组件；以及

设有出水孔的膜片组件，所述出水孔处设有密封圈，并且所述液体腔室中的水能通过所述出水孔从所述液体腔室排出；

其中，所述阀芯杆的下端部依次穿过所述进水组件和所述膜片组件的所述出水孔，在所述弹簧的作用下所述阀芯处于所述关闭位置时，所述阀芯杆以所述第一横截面在所述出水孔处与所述密封圈配合密封，而在所述气动组件作用下克服所述弹簧的作用，所述阀芯处于所述开启位置时，所述阀芯杆以所述第二横截面处在所述出水孔处。

2.如权利要求1所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述阀芯还包括：移动块，所述阀芯杆的上端部与所述移动块固定连接，所述气动组件可操作地连接于所述移动块，从而带动所述阀芯杆沿轴向方向运动。

3.如权利要求2所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述阀芯杆的上端部通过固定环与所述移动块固定连接，所述弹簧的上端以预应力抵靠于固定环。

4.如权利要求2或3所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述阀芯还包括：

包含气体引导通道的密封盖部，所述密封盖部气密地安装于所述阀芯的所述壳体的一端处，其中，所述气体引导通道与所述气动组件的所述压缩气体源连接，使得压缩气体可以作用到所述阀芯杆。

5.如权利要求4所述的气动阀芯组件，其特征在于，在所述密封盖部与所述阀芯杆之间安装有弹性膜片，所述弹性膜片与所述密封盖部之间形成能作用到所述阀芯杆的压力腔室。

6.如权利要求5所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述弹性膜片与所述移动块接触。

7.如权利要求6所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述压缩气体源为气囊。

8.如权利要求7所述的气动阀芯组件，其特征在于，所述气动组件还包括导气管，所述气囊通过所述导气管连接到所述密封盖部的所述气体引导通道。

9.一种入墙式冲洗阀，其特征在于，所述入墙式冲洗阀包括：

如权利要求1至8中任一项所述的气动阀芯组件，以及

阀体，所述阀体具有进水口和出水口，其中，所述进水口与所述气动阀芯组件的所述进水组件的所述进水孔流体连通，而所述出水口与所述气动阀芯组件的所述膜片组件的所述出水孔流体连通。

10.如权利要求9所述的入墙式冲洗阀，其特征在于，所述入墙式冲洗阀还包括至少一个启动按键，所述启动按键与所述气动组件可操作地连接。

11.如权利要求10所述的入墙式冲洗阀，其特征在于，所述气动组件具有气囊，并且所述至少一个启动按键与所述气囊的一端接触。

12.如权利要求10或11所述的入墙式冲洗阀，其特征在于，所述启动按键的轴线与所述阀芯杆的轴线布置为相互平行且均垂直于墙面。

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