CN220686233U - 一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置 - Google Patents
一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，包括一限流阀和一流道壳体，限流阀内装于流道壳体的流道中以对智能马桶提供稳定流量冲洗水；所述的限流阀包括一配置于流道内供水流通过的阀壳，阀壳内安装有一水压致动位移的阀芯和一顶压阀芯平稳水流压力的弹簧；所述的阀芯上固装一磁铁，流道壳体外壁设置的电路板安装部安装有一用于监测磁铁随阀芯运动行程以控制智能马桶启闭供水的霍尔电路板；针对双通道脉冲阀两路供水的不同特性要求，本专利采用合适的限流弹簧和限流胶垫构建的限流结构，可有效地获得0.05Mpa(动压)～0.75Mpa(动压)范围内，既能满足马桶虹吸排污的供水要求，又满足1～3级标准水效耗水量的限定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置。
背景技术
现有市面上的无水箱的智能马桶，大都是利用自来水管道压力，通过双通道脉冲阀动作，对位于马桶便池上沿部的刷圈水喷头供水，漩冲刷洗便池壁面，对位于马桶便池底部的冲污喷头供水，面向马桶虹吸弯管口射流喷冲，触发虹吸弯管发生虹吸使便池排污。这种无水箱智能马桶的冲洗方式，双通道脉冲阀工作受自来水的供给水量和供水水压影响较大，因此，大多数厂商都会采用节流片或者弹簧式限流阀(恒流阀)以稳定供水流量，以确保对马桶冲洗排污的用水量，不会超过国家规定的水效标准，例如，中国实用新型专利(CN206408705U)公开的一种无水箱马桶，中国发明专利(CN113898045A)公开的一种马桶的冲刷系统和无水箱马桶；在供水管流路中都采用了由弹簧式限流阀，以限定马桶冲刷排污的用水量，在国家规定的马桶冲洗相应级的水效标准范围内。
上述无水箱智能马桶存在的问题：
(1)CN206408705U以及CN113898045A专利中使用的两款弹簧式限流阀，冲洗管路的水压在0.12Mpa动压以上效果良好，但在低于0.12Mpa的情况下，流量衰减严重，故这类智能马桶对自来水的供水水压有较高的要求。另外，由于没有对限流阀的动压感应，无法及时向智能马桶控制电路板反馈限流阀的动压变化以调控双通道脉冲阀工作，其结果是：在规定的水效标准内，高压冲洗时间内的用水量过大造成水浪费，而低压冲洗时间内可能因用水量不足，导致马桶冲刷洗净效果不佳，甚至导致马桶虹吸排污困难。
(2)智能马桶控制电路板无法感测，双通道脉冲阀进水或/和出水的恒流动压变化，即无法感知对刷圈水喷头或/和冲污喷头的供水水压的高低变化，因此，智能马桶控制电路板无法灵活调节控制双通道脉冲阀对马桶的冲洗水量和冲洗时长的调节，不利于抽水马桶的排污性能的改良和水效标准级别提升。
实用新型内容
本实用新型提供了一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，可以有效解决上述问题。
本实用新型是这样实现的：
一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，包括一限流阀和一流道壳体，限流阀内装于流道壳体的流道中以对智能马桶提供稳定流量冲洗水；
所述的限流阀包括一配置于流道内供水流通过的阀壳，阀壳内安装有一水压致动位移的阀芯和一顶压阀芯平稳水流压力的弹簧；
所述的阀芯上固装一磁铁，流道壳体外壁设置的电路板安装部安装有一用于监测磁铁随阀芯运动行程以控制智能马桶启闭供水的霍尔电路板。
作为进一步改进的，所述限流阀的阀壳包括相向扣接的一进水壳和一出水壳，所述的阀芯和弹簧安装于进水壳和出水壳配合的壳腔中；所述的磁铁位于阀芯在进水壳的迎水端面上，弹簧为可变形改变阀壳内流通面积的圆锥状的限流弹簧，在阀芯与弹簧之间垫设一用于配合弹簧锥面变形而扩张收缩，以控制阀壳内流通面积的限流胶垫。
作为进一步改进的，所述的阀芯轴向设有一与出水壳轴移滑动配合的导向杆，所述的限流胶垫和弹簧中心套接于导向杆上；所述的限流胶垫上设有至少三片与弹簧锥面扩缩配合改变相互间间隙开度的爪片。
作为进一步改进的，所述流道壳体为双通道脉冲阀的给水端管或/和排水端管的中继管接件，其包括一进水管接壳和出水管接壳，进水管接壳和出水管接壳相向连接构成一安装所述限流阀的所述流道；所述的电路板安装部设置在进水管接壳的外壁上，所述的霍尔电路板镶嵌固定于该电路板安装部。
作为进一步改进的，所述流道壳体是高位双通道脉冲阀的给水端管或/和排水端管，给水端管腔道为所述的流道，所述的电路板安装部设置在给水端管外壁上。
作为进一步改进的，所述流道壳体是低位双通道脉冲阀的给水端管或/和排水端管，给水端管腔道为所述的流道，所述的电路板安装部设置在给水端管外壁上。
作为进一步改进的，所述流道壳体是双通道脉冲阀用于连接给水端管的进水过滤器流道壳体，给水端管腔道为所述的流道，所述的限流阀安装于进水过滤器中滤网后端，所述的电路板安装部设置在给水端管外壁上。
本实用新型的有益效果是：
(1)针对双通道脉冲阀两路供水的不同特性要求，本专利采用合适的限流弹簧和限流胶垫构建的限流结构，可有效地获得0.05Mpa(动压)～0.75Mpa(动压)范围内，既能满足马桶虹吸排污的供水要求，又满足1～3级标准水效耗水量的限定。
(2)通过对双道脉冲阀的给水或/和排水的动压进行简易监测，根据恒流阀水压的动压拐点，以低成本、高可靠性地对马桶冲洗的供水量精确控制，提升马桶的虹吸排污的性能和冲刷洗净效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本实用新型限流阀工作流程和技术原理示意图；
图2是本实用新型恒流装置各部件装配关系以及限流阀与霍尔电路板位置关系的示意图；
图3是本实用新型各部件组装并构成恒流装置的剖视示意图；
图4是本实用新型作为连通管接头件应用在软管或/和硬管之间的装配示意图；
图5是本实用新型作为连通管接头件应用在软管或/和硬管之间的立体图；
图6是本实用新型流道内水流处于低压状态时的结构剖视示意图；
图7是本实用新型流道内水流处于高压状态时的结构剖视示意图；
图8是本实用新型实施例一体现双通道脉冲阀两个排水端管各连接一个本实用新型的管接头件的立体图与剖视图；
图9是本实用新型实施例一应用于双通道脉冲阀上的技术原理示意图；
图10是本实用新型实施例一体现双通道脉冲阀给水端管连接一个本实用新型的管接头件以及其中一排水端管连接一个本实用新型的管接头件的剖视示意图；
图11是本实用新型实施例二体现恒流装置装接配置于高位双通道脉冲阀的装配立体图；
图12是本实用新型实施例二体现恒流装置装接配置于高位双通道脉冲阀的装配剖示意图；
图13是本实用新型实施例三体现恒流装置装接配置于低位双通道脉冲阀的装配立体图；
图14是本实用新型实施例三体现恒流装置装接配置于低位双通道脉冲阀的装配剖视示意图；
图15是本实用新型实施例四体现恒流装置装接配置于双脉冲阀的过滤器壳体的装配立体图；
图16是本实用新型实施例四体现恒流装置装接配置于双脉冲阀的过滤器壳体的装配剖视示意图。
图中附图标识如下：
10.限流阀；11.进水壳；12.出水壳；
13.阀芯；131.导向杆；
14.弹簧；15.限流胶垫；151.爪片；
20.流道壳体；
20A.进水管接壳；20B.出水管接壳；
21.流道；22.电路板安装部；
30.磁铁；
40.霍尔电路板；
100.高位双通道脉冲阀；101.高位双通道脉冲阀的给水端管；102.高位双通道脉冲阀的一个排水端管；103.高位双通道脉冲阀的另一个排水端管；
20.低位双通道脉冲阀；201.低位双通道脉冲阀的给水端管；202.低位双通道脉冲阀的一个排水端管；203.低位双通道脉冲阀的另一个排水端管；300.双脉冲阀的过滤器壳体；301.给水端管。
具体实施方式
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1、图2以及图3所示，一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置包括一限流阀10和一流道壳体20，限流阀10内装于流道壳体20的流道21中以对智能马桶提供稳定流量冲洗水；限流阀10包括一配置于流道21内供水流通过的阀壳，阀壳内安装有一由水压致动位移的阀芯13和一顶压阀芯13平稳水流压力的弹簧14；阀芯13上固装一磁铁30，流道壳体20外壁设置的电路板安装部22安装有一用于监测磁铁30随阀芯13位移行程以控制智能马桶启闭供水的霍尔电路板40。
如图4～图9所示，水流由装接于流道壳体20进水端的例如自来水供水角阀等水源件进入流道壳体20内，根据水流动压数值高低情况，限流阀10表现为两种不同的控流减耗状态：
如图6所示，水流以较低动压流入位于流道壳体20内的阀壳内，弹簧14弹力大于水流压力，由此水流压力不足以克服弹簧14弹力致使阀芯13发生位移，弹簧14迎水面维持压顶阀芯13状态，弹簧14流路间隙截面不变，阀壳内水流通道开度保持恒定，水流仍维持初始进入流道壳体20的动压通过流道壳体20。
相对的，如图7所示，水流以较高动压流入流道壳体20内时，水流压力大于弹簧14弹力，水流下压弹簧14并致使阀芯13发生沿水流通流方向的向下位移，至此弹簧14受压，弹簧14流路间隙截面变小，阀壳内水流通道开度变小，由于耗水量大小等于水流通道截面面积与水流动压的乘积，在水流维持高动压状态进入阀芯13的情况下，通过减小水流通道截面面积的方式，致使高动压水流能够基本保持与低动压水流相等的耗水量，以实现对智能马桶的供水量进行精确控制。
值得注意的是，在上述两种状态切换的过程中，装接于流道壳体20外壁的霍尔电路板40感应检测到随恒流阀的阀芯13移动的磁铁30，形成由磁铁30随阀芯13位移行程变化量的电信号，反馈到智能马桶控制电路板，经过智能马桶控制电路板的程序算法，可以获得细分下冲不同动压的组合状态，根据预设的算法，精准给出恒流装置不同阶段打开/关闭的时间值，从而实现从0.05Mpa～0.75Mpa任何使用条件下耗水量±0.1L控制精度；并且即便是能耗较差的马桶，通过装接本申请的恒流装置，也能够大大提高产品的水效性能。
如图1、图2以及图3所示，限流阀10的阀壳包括相向扣接的一进水壳11和一出水壳12，阀芯13和弹簧14安装于进水壳11和出水壳12配合的壳腔中；磁铁30位于阀芯13在进水壳11的迎水端面上，弹簧14为可变形改变阀壳内通流面积的圆锥状的限流弹簧14，在阀芯13与弹簧14之间垫设一用于配合弹簧14锥面变形而扩张收缩，以控制阀壳内通流面积的限流胶垫15。
如图1、图2以及图3所示，阀芯13轴向设有一与出水壳12轴向滑动配合的导向杆131，限流胶垫15和弹簧14中心套套接于导向杆131上，限流胶垫15上设有至少三片与弹簧14锥面扩缩配合改变相间间隙开度的爪片151，限流胶垫15与爪片151均为具有形变贴附能力的橡胶制品。
进入流道21内水流的动压，直观的体现为弹簧14的间隙或开度大小，即水流流压越大弹簧14受压致使弹簧14锥面扩张、间隙缩小，阀壳内流通面积变小；水流流压越小弹簧14弹力致使锥面陡缩、间隙增大，阀壳内通流面积变大；实现对流量的精准监测与控制，避免出现浪费水的情况。
当然，在具体使用场景中，可以根据弹簧14膜片参数特性，来设计流道21内水压变化的动压拐点，使恒流装置能够适用于不同的水流动压范围。
再者，由于限流胶垫15上的爪片151始终贴合于弹簧14表面，随着弹簧14受到的水流压力增大，爪片151发生形变扩张程度也越大，致使爪片151贴附于弹簧14锥面上的纵向投影面积变大，能够对弹簧14相间间隙起到遮蔽、部分封堵作用，结合弹簧14自身受压致使间隙开度降低，进一步缩减流道21内高动压水流的水流通流量。
本实用新型根据恒流装置于不同脉冲阀给水端管和/或排水端管的安装数量与装配位置分为以下多个不同的实施例：
实施例一：
将恒流装置作为在软管或/和硬管之间的连通的管接头件，独立外接于双脉冲阀。
如图4～图7所示，流道壳体20为双脉冲阀的给水端管或/和排水端管的中继管接件，流道壳体20包括一进水管接壳20A和一出水管接壳20B，进水管接壳20A和出水管接壳20B相向连接构成一安装限流阀10的流道21；电路板安装部22设置在进水管接壳20A的外壁上，霍尔电路板40镶嵌固定于该电路板安装部22。
如图8、图9以及图10所示，双通道脉冲阀包括装接提供自来水角阀的给水端管以及两个排水端管，其中一个排水端管对位于马桶便池上沿部的刷圈喷头供水，另一个排水端管对位于马桶便池底部的冲污喷头供水。
智能马桶排污的过程通常为：刷圈喷头释放刷圈水，促使便池内液面上涨至一定高度，冲污喷头喷射高速水流与刷圈水汇积并触发虹吸，若此过程中刷圈水供水过多、溢出，则容易造成刷圈水的浪费。
如图8、图9以及图10所示，本实施例以高位双通道脉冲阀100为例对恒流装置独立外接的装接方式进行描述：在高位双通道脉冲阀100的两个排水端管102、103其一各装接一本实用新型的管接头件，对两个排水端管102、103排水的动压变化进行监控，将刷圈水可能因为刷圈喷头供水过多溢出而浪费的部分，转化为用于底冲的冲污喷头供水，从而增强马桶排污的虹吸力度，提升马桶的虹吸排污的性能和冲刷洗净效果，大大提高智能马桶的用水效率。
当然，也可以采用以下装接方式：在高位双通道脉冲阀100的给水端管101装接一恒流装置，以及在两个排水端管102、103中其一装接一恒流装置；既监控了高位双通道脉冲阀100给水端管的进水水流流压，同时也监控了其中一侧水流的出水水流流压，以避免造成用水浪费。
实施例二：
将恒流装置装接配置于高位双通道脉冲阀100。
如图11和图12所示，流道壳体20是高位双通道脉冲阀100的给水端管101或/和排水端管102、103，给水端管101腔道为流道21，电路板安装部22设置在给水端管101外壁上；至于恒流装置于该实施例中的工作原理与前文描述相类似，因此不再赘述。
实施例三：
将恒流装置装接配置于低位双通道脉冲阀200。
如图13和图14所示，流道壳体20是低位双通道脉冲阀200的给水端管201或/和排水端管202、203，给水端管腔道为流道21，电路板安装部22设置在给水端管201外壁上。
实施例四：
将恒流装置装接配置于双脉冲阀的过滤器壳体300上。
如图15和图16所示，流道壳体20是双通道脉冲阀用于连接给水端管301的进水过滤器流道壳体300，给水端管301腔道为流道21，限流阀10安装在进水过滤器中滤网(图中未画出)后端，电路板安装部22设置在给水端管301外壁上；由于水流穿过滤网上的滤孔需要克服阻力，造成前后水流动压不一，为了能更精确地对水流初始动压进行精准监控，本实施例中将限流阀10设置在进水过滤器的滤网(图中未画出)后端。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，包括一限流阀(10)和一流道壳体(20)，限流阀(10)内装于流道壳体(20)的流道(21)中以对智能马桶提供稳定流量冲洗水；
其特征在于：
所述的限流阀(10)包括一配置于流道(21)内供水流通过的阀壳，阀壳内安装有一水压致动位移的阀芯(13)和一顶压阀芯(13)平稳水流压力的弹簧(14)；
所述的阀芯(13)上固装一磁铁(30)，流道壳体(20)外壁设置的电路板安装部(22)安装有一用于监测磁铁(30)随阀芯(13)运动行程以控制智能马桶启闭供水的霍尔电路板(40)。
2.如权利要求1所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述限流阀(10)的阀壳包括相向扣接的一进水壳(11)和一出水壳(12)，所述的阀芯(13)和弹簧(14)安装于进水壳(11)和出水壳(12)配合的壳腔中；所述的磁铁(30)位于阀芯(13)在进水壳(11)的迎水端面上，弹簧(14)为可变形改变阀壳内流通面积的圆锥状的限流弹簧(14)，在阀芯(13)与弹簧(14)之间垫设一用于配合弹簧(14)锥面变形而扩张收缩，以控制阀壳内流通面积的限流胶垫(15)。
3.如权利要求2所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述的阀芯(13)轴向设有一与出水壳(12)轴移滑动配合的导向杆(131)，所述的限流胶垫(15)和弹簧(14)中心套接于导向杆(131)上；所述的限流胶垫(15)上设有至少三片与弹簧(14)锥面扩缩配合改变相互间间隙开度的爪片(151)。
4.如权利要求1～3任意一项所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述流道壳体(20)为双通道脉冲阀的给水端管或/和排水端管的中继管接件，其包括一进水管接壳(20A)和出水管接壳(20B)，进水管接壳(20A)和出水管接壳(20B)相向连接构成一安装所述限流阀(10)的所述流道(21)；所述的电路板安装部(22)设置在进水管接壳(20A)的外壁上，所述的霍尔电路板(40)镶嵌固定于该电路板安装部(22)。
5.如权利要求1～3任意一项所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述流道壳体(20)是高位双通道脉冲阀(100)的给水端管(101)或/和排水端管(102、103)，给水端管(101)腔道为所述的流道(21)，所述的电路板安装部(22)设置在给水端管(101)外壁上。
6.如权利要求1～3任意一项所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述流道壳体(20)是低位双通道脉冲阀(200)的给水端管(201)或/和排水端管(202、203)，给水端管(201)腔道为所述的流道(21)，所述的电路板安装部(22)设置在给水端管(201)外壁上。
7.如权利要求1～3任意一项所述的一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置，其特征在于：所述流道壳体(20)是双通道脉冲阀用于连接给水端管(301)的进水过滤器流道壳体(300)，给水端管(301)腔道为所述的流道(21)，所述的限流阀(10)安装于进水过滤器中滤网后端，所述的电路板安装部(22)设置在给水端管(301)外壁上。
Priority Applications (1)
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| CN202322117210.6U CN220686233U (zh) | 2023-08-08 | 2023-08-08 | 一种用于智能马桶冲洗给水量控制的霍尔动压式恒流装置 |
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