TW202118955A - 旁通閥及水淨化器 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種旁通閥及包含該旁通閥的水淨化器。該旁通閥包括閥套和設置於閥套的內部空間中且能在該內部空間內繞軸向轉動的閥芯。閥芯包括在軸向上間隔設置的第一入口和第一出口、套設在第一入口和第一出口間的閥芯外側面上的第一環狀密封件、以及設置在閥芯內並連通第一入口和第一出口的第一通道。閥套包括在軸向上間隔設置的第一開口和第二開口、連通第一開口和第二開口的內部空間,以及設置在第一開口和第二開口間的閥套側壁上且連通內部空間和閥套外的外部空間的旁通開口。旁通開口和第一環狀密封件設置成在閥芯轉動時,第一環狀密封件能夠將旁通開口分隔成兩部分,且第一環狀密封件與旁通開口相接觸的部分在軸向上的位置隨閥芯轉動而不同。
Description
本發明屬於水淨化技術領域,具體涉及一種旁通閥及水淨化器。
在一些水淨化器中,可通過離子交換樹脂對水進行軟化處理降低其硬度,但是從緩解水垢的角度考慮,沒有必要用離子交換樹脂對全部的水都進行軟化處理,而應當只對部分的水進行處理,這樣既能增大離子交換樹脂的使用壽命又能使水具有一定的硬度。
為此,現有水淨化器中可設置旁通的旁路,讓部分水通過旁路而不經軟化處理,再與那些經過離子交換樹脂處理的水混合,從而使最終輸出的水具有合適的硬度。
顯然,不同情況下(如不同地區)的水的原本硬度是不同的,故如果按照水淨化器出廠時預設的固定比例混合旁路的水,並不總能保證獲得所需硬度的水。所以需要設計水淨化器的結構,使其中旁路水與經過軟化處理的水之間的混合比例可根據需要現場調整,進而使水淨化器的出水具有所需的硬度,因而水淨化器具有滿足不同情況要求的靈活性。
作為本發明的一個態樣,本發明實施例提供一種旁通閥,包含閥芯和閥套,其中
該閥芯設有第一入口、第一出口、第一通道和第一環狀密封件,該第一入口和該第一出口在軸向上間隔設置,該第一環狀密封件套設在該第一入口和該第一出口間的閥芯外側面上,該第一通道設置在該閥芯內並連通該第一入口和該第一出口;
該閥套設有第一開口、第二開口、內部空間和旁通開口,該第一開口和該第二開口在軸向上間隔設置,該內部空間連通該第一開口和該第二開口,該旁通開口設置在該第一開口和該第二開口間的閥套側壁上且連通該內部空間和該閥套外的外部空間;
該閥芯設置於該閥套的該內部空間中且能在該內部空間內繞軸向轉動;
該旁通開口和該第一環狀密封件進一步設置成在該閥芯轉動時,該第一環狀密封件能夠將該旁通開口分隔成兩部分,且該第一環狀密封件與該旁通開口相接觸的部分在軸向上的位置隨該閥芯轉動而不同。
本發明實施例的旁通閥中,閥芯能在閥套中轉動並改變旁路通道(即旁通開口中與第二通道導通部分)的面積,也就是改變能從旁路通道流入第二通道的流體的量,從而改變從旁通閥流出的流體中來自主路和旁路的流體的比例,實現旁通調整的功能。
作為本發明的另一個態樣,本發明實施例提供一種水淨化器,包含進水口、出水口、水淨化介質和上述的旁通閥,其中
該水淨化器設置成在運作狀態下將經該進水口流入的水流的至少一部分導入到該水淨化介質淨化後得到第一水流,並將第一水流從該旁通閥的該第一入口導入到該第一通道後經該第一出口流入到該第二通道;將第二水流經該旁通開口導入到該第二通道;流入該第二通道的第二水流和第一水流混合後的混合水流出該旁通閥,該混合水再從該出水口流出該水淨化器外。
本發明實施例的水淨化器,增加了特別設計的旁通閥,使得水淨化器的出水可以是由兩路不同水質的水混合而成,並可通過轉動旁通閥的閥芯來改變旁通閥的旁通水量,從而調節水淨化器的出水中兩路水流,即淨化水和未經淨化或部分淨化的水的混合比例,從而可根據來源水的水質現場調節水淨化器,使水淨化器具有滿足不同情況需求的靈活性。
1:閥芯
2:閥套
4:外殼
7:彈性件
11:第一部分
12:第二部分
17:操作結構
18:第一對位標記
19:肋部
21:第三部分
22:第四部分
23:旁通開口
24:第一卡合結構
25:定位結構
28:第一開口
29:第二開口
31:第一環狀密封件
32:第二環狀密封件
33:第三環狀密封件
41:頭部
42:主體部
51:閥座
52:管狀件
91:第一通道
92:第二通道
131:第一密封圈槽
132:第二密封圈槽
141:第一出口
142:第一入口
151:第一表面
152:第二表面
231:旁路通道
411:進水口
412:出水口
423:標記盤
424:第四開口
425:第五開口
513:第三開口
514:通孔
921:第一通道第一段
922:第二通道第二段
4231:第二對位標記
a:夾角
圖1為本發明實施例的一種旁通閥的立體結構示意圖;
圖2為本發明實施例的一種旁通閥的閥芯的立體結構示意圖;
圖3為本發明實施例的一種旁通閥的閥芯過軸線的縱截面的剖視結構示意圖;
圖4為本發明實施例的一種旁通閥的閥套的立體結構示意圖;
圖5為本發明實施例的一種旁通閥的過軸線的縱截面的剖面結構示意圖;
圖6為本發明實施例的一種水淨化器的結構示意圖;
圖7為本發明實施例的一種水淨化器在頭部與主體部分離時的結構示意圖;
圖8為本發明實施例的一種水淨化器中旁通閥安裝結構的分解結構示意圖;
圖9為本發明實施例的一種水淨化器的過軸線的縱截面的局部剖視結構示意圖;
圖10為本發明實施例的一種水淨化器中的閥芯旋轉至一個狀態時標記盤和第一對位標記位置關係示意圖;
圖11為水淨化器中的閥芯旋轉至圖10的狀態時的過軸線的縱截面中的局部剖面結構示意圖;
圖12為本發明實施例的一種水淨化器中的閥芯旋轉至另一個狀態時標記盤和第一對位標記位置關係示意圖;
圖13為水淨化器中的閥芯旋轉至圖12的狀態時的過軸線的縱截面中的局部剖面結構示意圖;
圖14為本發明實施例的一種水淨化器中的閥芯旋轉至再一個狀態時標記盤和第一對位標記位置關係示意圖;
圖15為水淨化器中的閥芯旋轉至圖14的狀態時的過軸線的縱截面中的局部剖面結構示意圖;
其中,符號說明為:
1、閥芯;11、第一部分;12、第二部分;131、第一密封圈槽;132、第二密封圈槽;141、第一出口;142、第一入口;151、第一表面;152、第二表面;17、操作結構;18、第一對位標記;19、肋部;
2、閥套;21、第三部分;22、第四部分;23、旁通開口;231、旁路通道;24、第一卡合結構;25、定位結構;28、第一開口;29、第二開口;
31、第一環狀密封件;32、第二環狀密封件;33、第三環狀密封件;
4、外殼;41、頭部;411、進水口;412、出水口;42、主體部;423、標記盤;4231、第二對位標記;424、第四開口;425、第五開口;
51、閥座;513、第三開口;514、通孔;52、管狀件;
7、彈性件;
91、第一通道;92、第二通道;921、第一通道第一段;922、第一通道第二段;
a、夾角。
為使所屬技術領域中具有通常知識者更好地理解本發明實施例的技術方案,下面結合附圖和具體實施方式對本發明實施例作進一步詳細描述。
用語解釋
在本申請中,如無特殊說明,各技術用語的含義如下:
軸向、徑向、周向,其中,軸向是指整體上為具有中心軸的形狀的結構(如整體上為圓柱體或空心圓柱體的結構)的中心軸的方向,徑向是指與軸向垂直的方向,周向是指圍繞軸向旋轉的方向。
端面、側面,其中,側面是指結構中沿平行於軸向的方向延伸的表面,端面是指結構中在與軸向相交的方向延伸上的表面;例如,對整體上為圓柱體的結構,其兩個圓形表面為兩個端面,而連接在兩個圓形表面間的筒狀表面則為側面(外側面);而對整體上為空心圓柱體的結構,其外側較大的筒狀表面為外側面,而內部空間的表面(較小的筒狀表面)為內側面。
「A整體上為B」或「A基本上為B」,其是指A從較大尺度上看符合特徵B,但並不代表其細節必須完全符合特徵B;例如,A整體上為圓柱體表示A的宏觀形狀為圓柱體,但其中可有一些相對圓柱體的整體尺寸較小的凹槽、凸起等細節結構。
旁通閥
本發明實施例提供一種旁通閥。
如圖1所示,本發明實施例的旁通閥整體上為圓柱體,其包括閥芯1和閥套2,閥套2套設在閥芯1外且側壁具有旁通開
口23,閥芯1被設置為能在閥套2內旋轉,從而改變能從旁通開口23進入旁通閥中的液體量,以實現進入旁通閥的旁通流量的控制。
其中,可選擇地,閥芯1和閥套2同軸設置,即二者具有相同的軸向。以下均以圖中的縱向(上下方向)為軸向為例進行說明。相應的,在下文的描述中會談及某一結構具有上端和下端,但應當理解,上端、下端僅以附圖為例表示結構的兩個沿軸向相對的端部,而並不表示在實體結構的某端必須沿重力方向在上或在下。
下面對閥芯1的結構進行詳細介紹。
如圖2所示,本發明實施例的旁通閥的閥芯1整體上為圓柱體,該閥芯1的外側面上設有第一環狀密封件31。該第一環狀密封件31套設在閥芯1上且相對閥芯1的軸向傾斜設置。第一環狀密封件31與閥芯1的外側面相對固定且密封接觸,第一環狀密封件31能隨閥芯1運動而運動。在閥套2套設於閥芯1後,第一環狀密封件31與閥套2的內側面密封且可移動接觸,即第一環狀密封件31能相對閥套2運動。
第一環狀密封件31為環形,其將閥芯1的外側面劃分為兩部分,其中比第一環狀密封件31更靠近上端的閥芯1外側面為第一表面151,比第一環狀密封件31更靠近下端的閥芯1外側面為第二表面152。
第一環狀密封件31相對閥芯1的軸向傾斜設置。例示性地,如圖3所示,第一環狀密封件31處於一個分割平面中,該
分割平面相對軸向傾斜設置,即分割平面(圖中以斜向虛線表示)與軸向(圖中以縱向虛線表示)間的夾角a大於0度且小於90度。
如圖2、圖3所示,作為本發明實施例的一種方式,第一環狀密封件31可為由彈性材料構成的密封圈,例如為O形密封圈。作為本發明實施例的一種方式,閥芯1的外側面在設置第一環狀密封件31的位置處具有第一密封圈槽131。第一環狀密封件31設置於第一密封圈槽131中,且部分橫斷面凸出於第一密封圈槽131外,以實現與閥套2的內側面的密封接觸。
如圖2所示,閥芯1的第二表面152上進一步套設有第二環狀密封件32,第二環狀密封件32與第二表面152密封接觸。在閥套2套設於閥芯1後,第二環狀密封件32與閥套2的內側面密封且可移動的接觸。同時,該第二環狀密封件32比第一環狀密封件31更靠近下端,進一步的,第二環狀密封件32比閥套2的旁通開口23(後續進一步說明)更靠近下端。
當然,該第二環狀密封件32也可為由彈性材料構成的密封圈(如O形密封圈);且在閥芯1外側面設置第二環狀密封件32的位置也可設有第二密封圈槽132,該第二環狀密封件32位於第二密封圈槽132中,部分橫截面凸出於第二密封圈槽132,以實現與閥套2的內側面的密封接觸。
其中,第二環狀密封件32不必相對於軸向傾斜。
其中,第一環狀密封件31與第二環狀密封件32不限於以上密封圈的形式,只要它們能實現密封功能即可,例如第一環
狀密封件31與第二環狀密封件32可為閥芯1外側面上設置的具有彈性和密封性的環狀凸起。
如圖2、3所示,本發明實施例的閥芯1具有第一出口141與第一入口142,而閥芯1內設有第一通道91,該第一通道91連通在第一出口141與第一入口142之間。其中,第一出口141與第一入口142在軸向上間隔設置。第一環狀密封件31套設在第一入口142和第一出口141間的閥芯1外側面上;而第二環狀密封件32比第一環狀密封件31更靠下端,但比第一入口142更靠上,即第二環狀密32封位於第一入口142與第一環狀密封件31間。第一出口141位於閥芯1的比第一環狀密封件31更靠近上端的部分,可為側面或端面上;第一入口142位於閥芯1的比第二環狀密封件32更靠近下端的部分上,如位於閥芯1的下端面上。
如圖2、圖3所示,作為本發明實施例的一種方式,閥芯1上端面(即遠離第一入口142的端面)上設有操作結構17,在外力作用下操作結構17能夠帶動閥芯1轉動。具體的,該操作結構17可為操作凹槽,由此,只要將螺絲起子等工具的頭部插入該操作凹槽中,再轉動螺絲起子即可帶動閥芯1轉動。
如圖2所示,作為本發明實施例的一種方式,閥芯1的上端面上設有第一對位標記18,例如第一對位標記18可為在徑向上突出的部分,通過將第一對位標記18與其他結構(如下文描述的標記盤423)進行對位,即可確定閥芯1相對於閥套2所處的相
對位置。可選擇地,第一對位標記18也可以與操作結構17為同一結構,即操作結構17同時兼具有第一對位標記18的功能。
如圖2、圖3所示,作為本發明實施例的一種方式,閥芯1沿軸向分為靠近上端的第一部分11和靠近下端的第二部分12,且第一部分11的徑向尺寸小於第二部分12的徑向尺寸,即閥芯1整體上是由一個「較細」的圓柱體和一個「較粗」的圓柱體相連構成的。其中,第一部分11的下端與第二部分12上端的端面相連,且第二部分12上端面上不與第一部分11對應的部分設置以上第一出口141。相應的,以上第一環狀密封件31和第二環狀密封件32設於第二部分12的外側面上,而第一通道91也位於第二部分12的內部空間中。
當然,以上「第一部分11與第二部分12連接」的描述並不代表二者必然由兩個部件組裝而成,整個閥芯1可為通過射出等方式形成的一體結構,例如,可如圖2所示,第一部分11整體上為實心的圓柱體,第二部分12整體上為空心的圓柱體,第一部分11通過設於第二部分12上端面上的多個肋部19與第二部分12連接,而各肋部19之間即形成第一出口141。
下面對閥套2的結構進行詳細介紹。
如圖4、圖5所示,本發明實施例的旁通閥的閥套2整體上為圓柱體(當然也可為其他形狀),且具有在軸向上間隔設置的第一開口28和第二開口29。例示性地,在如圖5所示實施例中,第一開口28且位於閥套2下端面;第二開口29位於閥套2上端面。
閥套2進一步包括內部空間,其將第一開口28和第二開口29連通,並可容納閥芯1。
閥套2在第一開口28和第二開口29間的側壁上設有旁通開口23,該旁通開口23連通閥套2的內部空間和閥套2外的外部空間。
如圖4所示,作為本發明實施例的一種方式,旁通開口23沿軸向的尺寸大於旁通開口23沿周向的尺寸,即旁通開口23沿軸向的尺寸更大,是沿軸向設置的「狹長」的開口。
在不同實施例中,閥套2側壁上可以設有多個旁通開口23,比例2個或3個。旁通開口23也可以是其他形狀的,如方形開口或圓形開口。
如圖4、圖5所示,作為本發明實施例的一種方式,與閥芯1對應,閥套2沿軸向分為與閥芯1第一部分11對應的第三部分21,和與閥芯1第二部分12對應的第四部分22,第三部分21套設在第一部分11外,第四部分22套設在第二部分12外。閥套2第三部分21和第四部分22整體上均為空心圓柱體,且第三部分21的內部空間的比第四部分22的內部空間的徑向尺寸更小,即「更細」。相應的,以上旁通開口23設於第四部分22的側壁上。
當然,應當理解,閥套2的內部空間結構應當與閥芯1的外形和尺寸相匹配,以使閥套2能夠容納閥芯1。例如,若閥芯1各部分徑向尺寸相同而不分為第一部分和第二部分,則閥套2的
內部空間的各部分的徑向尺寸也應相同,也不分為第三部分和第四部分。
作為本發明實施例的一種方式,閥套2的第二開口29位於閥套2的上端面上,從而其可如圖1所示將閥芯1的上端面暴露,以將以上操作結構17和第一對位標記18暴露而對它們進行操作和觀察。
如圖4所示,作為本發明實施例的一種方式,閥套2上端的第二開口29的側壁上進一步設有第一卡合結構24,其用於與標記盤423(如圖9)上的第二卡合結構相卡合,以防止標記盤423相對閥套2上端轉動。閥套2側壁上進一步設有凸出的定位結構25,其用於與閥座51(如圖8)卡合以防止相互轉動。
下面對閥套2與閥芯1組合得到的旁通閥的結構進行詳細介紹。
如圖1本發明實施例旁通閥中,閥芯1設於閥套2的內部空間中,且能在該內部空間內繞軸向轉動。
如圖5所示,在閥套2內側面與閥芯1外側面間形成有間隙,第一環狀密封件31將該間隙分隔成兩部分。如圖5所示,其中閥芯1的第一表面151與閥套2的對應內側面間的間隙為第二通道92。該第二通道92中,處於閥芯1的第一部分11與閥套2的第三部分21之間的為第二通道第一段921,處於閥芯1的第二部分12與閥套2的第四部分22之間的為第二通道第二段922。
第二環狀密封件32也將閥套2內側面與閥芯1外側面間的間隙分隔成互不相通的兩部分。而且,第二環狀密封件32比旁通開口23更靠下,從而第二環狀密封件32在軸向上位於第一入口142與旁通開口23間。
如圖5所示,旁通開口23和第一環狀密封件31設置為在閥套2和閥芯1組裝好後,第一環狀密封件31能夠將旁通開口23分隔成兩部分。其中,旁通開口23與第一表面151相對的部分(位於第一環狀密封件31上方的部分)為旁路通道231,即旁路通道231是旁通開口23中能連通至以上第二通道92,具體為第二通道第二段922的部分。相對的,旁通開口23中旁路通道231以外的部分(位於第一環狀密封件31下方的部分),即旁通開口23中對應第二表面152的部分,由於第一環狀密封件31和第二環狀密封件32的存在,進入該部分的液體既無法進入第二通道92也無法進入第一通道91,從而不會作為實際的旁路通道。
如圖5所示,如前所述,第一環狀密封件31相對該閥芯的軸向傾斜設置,因此,當閥芯1轉動時,第一環狀密封件31會隨閥芯1一起轉動,進而第一環狀密封件31與旁通開口23相對的部分,即相接觸的部分,在軸向上的位置是不同的。當然,在不同的實施例中,旁通開口23和第一環狀密封件31可進一步具有其他結構設計以使閥芯1轉動時,第一環狀密封件31與旁通開口23相對的部分在軸向上的位置不同。在旁通閥中,閥芯1被設置為能繞軸向在閥套2中轉動,從而將閥芯1的側面的不同部位朝向旁通
開口23。而第一環狀密封件31相對軸向傾斜,故第一環狀密封件31在閥芯1不同側面處在軸向上的位置也不同。閥芯1轉動時,閥芯1不同側面處的第一環狀密封件31朝向旁通開口23,故第一環狀密封件31與旁通開口23相對的部分在軸向上的位置不同,從而可改變旁通開口23中的旁路通道231的面積,或者說改變旁通開口23中對應第一環狀密封件31以上的部分的面積。
該旁通閥運作時的流體流動方向如圖5中的箭頭所示,第一流體(或稱為主路流體),如經過淨化處理的流體,從閥套2位於下端處的第一開口28流入,由於第二環狀密封件32的存在,故該路流體僅能從閥芯1的第一入口142流入閥芯1內部的第一通道91中,再從閥芯1的第一出口141流出,進入第二通道92,具體為第二通道第二段922與第二通道第一段921的交界處,並繼續流入第二通道第一段921。
如圖5中的箭頭所示,第二流體(或稱為旁路流體),如未經淨化處理的流體或者不完全淨化處理的流體,直接自閥套2的外部經旁通開口23中的旁路通道231流入並進入第一環狀密封件31上方的閥芯1與閥套2的間隙中,也就是進入第二通道第二段922中,之後這部分流體繼續向上流動,進入第二通道第一段921中。
這樣,來自第一通道91的第一流體和來自第二通道第二段922的第二流體在第二通道第一段921中混合,之後共同從閥套2上端面的第二開口29流出旁通閥外。由此,在第一通道91
中,全部流體都來自第一入口142;在第二通道第二段922中,全部流體均來自旁通開口23的旁路通道231;而在第二通道第一段921中的流體則是來自第一入口142和旁路通道231的流體的混合。
如前所述,閥芯1轉動時能改變以上旁路通道231的面積,也就是改變能從旁路通道231流入第二通道92的第二流體的量,從而最終改變從旁通閥流出的流體中來自主路的流體(第一流體)和旁路的流體(第二流體)的比例,實現旁通調整的功能。
當然,以上第二通道第二段922實際為環狀的空間,故如圖5所示,來自旁路通道231的流體實際是從環狀周向的各處同時向上端流動的,而非僅沿旁通開口23所在側的間隙流動。
作為本發明實施的一種方式,在軸向上,第一環狀密封件31最靠近下端(即最靠近第一入口142)的部分,可以與旁通開口23最靠近下端的邊緣齊平,或低於旁通開口23最靠近下端的邊緣,由此,當第一環狀密封件31最靠近下端的部分轉動至朝向旁通開口23時,即達到可調最下端邊緣,則全部的旁通開口23完全對應第一表面151,即整個旁通開口23完全形成旁路通道231。此時,旁路通道231的面積最大,可達旁通開口23的全部面積,旁通閥具有最大旁通量,可使最大比例的來自支路的流體進入,旁通閥實現旁路通道231的「全開」。
或者,第一環狀密封件31最靠近下端(即最靠近第一入口142)的部分,也可以高於旁通開口23最靠近下端的邊緣,當第一環狀密封件31最靠近下端的部分轉動至朝向旁通開口23時,
即達到可調最下端邊緣,則部分的旁通開口23對應第一表面151,部分的旁通開口23對應第二表面152,即部分旁通開口23形成旁路通道231。在此情形下,旁路通道231的面積雖然不是旁通開口23的全部面積,但仍是此實施例結構中旁路通道231的面積最大,旁通閥具有最大旁通量。
作為本發明實施的一種方式,在軸向上,第一環狀密封件31最靠近上端(即最靠近第一出口141)的部分與旁通開口23最靠近上端的邊緣齊平,或比旁通開口23最靠近上端的邊緣更靠近上端。由此,當第一環狀密封件31最靠近上端的部分轉動至朝向旁通開口23時,即達到可調最上端邊緣,則旁通開口23完全對應第二表面152,即旁路通道231面積為零,來自旁通支路的流體完全無法進入,旁通閥實現旁路通道231的「全閉」,旁通閥具有最小旁通量,即零旁通流體。此時,旁通閥的出口實質上是無旁通流體的。
或者,第一環狀密封件31最靠近上端(即最靠近第一出口141)的部分設置成低於旁通開口23最靠近上端的邊緣。由此,當第一環狀密封件31最靠近上端的部分轉動至朝向旁通開口23時,即達到可調最上端邊緣,則部分的旁通開口23對應第一表面151,部分的旁通開口23對應第二表面152,即部分旁通開口23形成最小的旁路通道231。此情形下旁通閥仍有第二流體流入旁通支路,最小旁通量不為零。旁通閥流出的為第一流體和第二流體的混合流體,第二流體的含量最小。
當第一環狀密封件31分別滿足以上位置要求時,旁通閥分別可實現旁路通道具有最大或最小的旁通量,實現最大程度的調整。
當然,除以上「最大旁通量」狀態或「最小旁通量」狀態外,通過轉動閥芯1,第一環狀密封件31在旁通開口23處的部分可位於旁通開口23的可調最上端邊緣和可調最下端邊緣間的某一位置,從而旁路通道231面積在可調最小面積和可調最大面積間的某一面積,進而從旁路通道231進入到第二通道第二段922的流體量隨之變化。因此,當閥芯1轉動至以上「最大旁通量」狀態或「最小旁通量」狀態之間時,旁通閥進一步具有多個不同旁通量狀態。
水淨化器
本發明實施例提供一種使用以上的旁通閥的水淨化器。
本發明實施例的水淨化器可為直接設於用戶家中的入戶式(POE,Point of Entry)或使用點式(POU,Point of Use)水淨化器。該水淨化器可用於對水進行軟化、過濾等淨化處理。
本發明實施例的水淨化器可以是獨立的水淨化裝置,也可以是水淨化裝置的一部分,如一個濾芯。
本發明實施例的水淨化器具有進水口411、出水口412、水淨化介質,該水淨化器被設置成在運作狀態下,將經進水口411
流入的水流的至少一部分導入到水淨化介質淨化後得到第一水流,並將第一水流從旁通閥的第一入口142導入到第一通道91後經第一出口141流入到第二通道92,將第二水流經旁通開口23導入到第二通道92,流入第二通道92的第二水流和第一水流混合後的混合水流出旁通閥,混合水再從出水口412流出水淨化器外。
本發明實施例的水淨化器中,通過轉動旁通閥的閥芯即可改變從水淨化器輸出的混合水中第一水流和第二水流的比例,從而可根據來源水的水質現場調節水淨化器,使水淨化器具有滿足不同情況要求的靈活性。
下面對水淨化器的結構進行詳細介紹。
如圖6所示,本發明實施例的水淨化器具有外殼4,旁通閥、水淨化介質和其他相關部件均設於該外殼4中,進水口411、出水口412則開設在外殼4上。
如圖6和圖7所示,作為本發明實施例的一種方式,該外殼4分為頭部41和主體部42,且頭部41與主體部42可拆卸連接,即頭部41能反復的從主體部42上拆下或裝上。具體的,頭部41與主體部42的連接可為螺紋連接、卡接連接等方式。
如圖6、圖7、圖9所示,進水口411和出水口412均設於頭部41上。從進水口411進入頭部41中的水能通過主體部42上的第四開口424進入主體部42內。旁通閥設於主體部42內,從旁通閥流出的水進入頭部41,並從出水口412流出。
因此,當把頭部41和主體部42拆開時,旁通閥上端的操作結構17、第一對位標記18顯露出來,以便對旁通閥進行操作;而在將頭部41和主體部42組裝在一起後,則旁通閥被封閉在外殼4中。
如圖8、圖9所示,作為本實施例的一種方式,水淨化器進一步包括閥座51、彈性件7、管狀件52。其中,閥座51具有貫穿的通孔514,旁通閥通過卡扣等形式固定連接至閥座51,以使通孔514一端連通閥芯1的第一入口142,另一端連通水淨化介質的淨化水(即第一水流)出口(即淨化水的流出口)。例示性地,閥套2的第一開口28套設在通孔514上端,且閥套2側壁上具有凸出的定位結構25,用於與閥座51卡合,以使二者相對固定。
管狀件52一端為淨化水出口,其連通閥座51的通孔514下端,管狀件52另一端設於水淨化介質所在的淨化空間內。通過設置管狀件52,能使閥座51的通孔514實質上連通至淨化空間中的特定位置,以保證只有被水淨化介質充分淨化的淨化水(即第一水流)才流入管狀件52,並流入旁通閥。
彈性件7上端與第一入口142所在的閥芯1端面接觸,下端與閥座51接觸,用於對閥芯1施加指向上端的彈性力。由此,閥芯1是被彈性支撐的,這樣既可使其能靈活的相對閥套2轉動,又可將其始終限定在軸向上相對於閥套2的所需位置。
作為本發明實施例的一種形式,第二水流來自經進水口411流入的水流。例示性地,經進水口411流入到水淨化器內的
水流,其中的一部分該水流從預定流路與水淨化介質接觸,被水淨化介質淨化成為淨化水,形成第一水流,再流入第二通道92;而另一部分該水流則直接通過旁通開口23進入第二通道92,成為第二水流。
能實現以上流路的具體結構是多樣的。例如,如圖8所示,閥座51設於外殼4的主體部42內,其外側面與主體部42內側面密封接觸,且閥座51上進一步具有多個第三開口513,進水口411連通至閥座51上方,而閥座51下方為設置水淨化介質的淨化空間。由此,從進水口411進入的水流經第四開口424流到閥套2外側和閥座51上方的空間中,其中一部分水經閥座51的第三開口513向下進入淨化空間,被水淨化介質淨化成為淨化水,形成第一水流,再經管狀件52、通孔514、第一開口28、第一入口142、第一通道91流入第二通道92;而另一部分來自進水口411的水流則直接從旁通開口23流入第二通道92中,成為未經淨化或未完全淨化的第二水流;第一水流和第二水流的混合水再經閥套2的第二開口29流入頭部41,並從出水口412流出。
其中,為防止從第四開口424流入主體部42內的水直接從第五開口425流出,故在比第四開口424更靠上的位置,在閥套2與主體部42間進一步設有第三環狀密封件33。
當然,以上的外殼4、閥座51、管狀件52等的結構只是對水淨化器的可能形式的一種實例,水淨化器也可為其他的具
體結構,只要其中使用本發明實施例的旁通閥,且通過旁通閥能調整由水淨化器輸出的水中來自旁通開口的水的比例即可。
作為本實施例的一種方式,該水淨化介質包括離子交換樹脂顆粒,其能夠對水進行軟化處理,故水淨化器具有對水進行軟化處理的功能。在較佳實施例中,進水口411流入的水流為經過過濾處理的水流,如經活性炭顆粒或者微濾膜或超濾膜或逆滲透膜等處理,以過濾掉水流中的顆粒物、懸浮物、細菌等。
作為本發明實施例的另一種形式,水淨化介質包括第一淨化介質和第二淨化介質,進水口411流入的水流可以為未經過過濾處理的水流,如自來水。第一水流為經過第一淨化介質和第二淨化介質的淨化處理的(完全)淨化水流。第二水流來自經第一淨化介質淨化但未經第二淨化介質淨化處理的未完全淨化水流。例示性地,第二淨化介質為包括離子交換樹脂顆粒的淨化介質,其能夠對水流進行軟化處理,降低水流的硬度,得到軟水。第一淨化介質可以為包括活性炭顆粒的淨化介質,或者為微濾膜或超濾膜或逆滲透膜等,以對水流中的顆粒物、懸浮物、細菌等過濾處理。這樣,水淨化器的出水含有經第一淨化介質過濾處理和第二淨化介質軟化處理的水,以及經第一淨化介質過濾處理而未經第二淨化介質軟化處理的水,通過調節旁通閥改變兩路水流的含量而得到不同硬度的水。
能實現以上功能的結構是多樣的,例如,可在進水口411下游直接置過濾層,從而使所有進入水淨化器的水均經過過濾。
作為本發明實施例的一種形式,如圖9至圖15所示,水淨化器進一步包括對位標記結構,該對位標記結構可為標記盤423,其不可轉動地套設在閥套2上端部(即遠離第一入口142的端部)並設有至少兩個第二對位標記4231,其中的兩個第二對位標記分別代表旁通閥處於最大的旁通水流和最小的旁通水流。
如圖8、圖10、圖12、圖14所示,作為本實施例的一種方式,標記盤423固定在主體部42上端,且標記盤423上設有能與閥套2上端的第一卡合結構24卡合的第二卡合結構,例示性地,第一卡合結構24可為缺口,而第二卡合結構為能卡入缺口中的凸起,從而通過第一卡合結構24和第二卡合結構的卡合,可將閥套2相對標記盤423固定在預定位置上。
如圖8、圖10、圖12、圖14所示,作為本實施例的一種方式,當頭部41與主體部42分離時,標記盤423暴露,且閥套2上端和閥芯1上端也被暴露,也就是將閥芯1的第一對位標記18暴露。由此,通過將第一對位標記18與不同的第二對位標記4231進行對位,即可確定閥芯1在閥套2中的相對位置,也就是確定旁通閥中旁路通道231的導通程度。
例如,如圖8、圖10、圖12、圖14所示,第二對位標記4231可有三個,分別為「一劃」標記、「兩劃」標記、「三劃」標記,它們分別代表旁路通道231的三個不同的預定導通程度。
例示性地,閥芯1轉動至部分不同位置時的狀態可如下:
當第一對位標記18如圖10所示指向以上「一劃」標記時,旁通閥處的狀態如圖11所示,旁通開口23全部為旁路通道231(以旁路通道231占旁通開口23面積的100%為例),旁通閥具有最大的旁通水流(量),即具有最大的從旁通開口23流入第二通道92的水流,水淨化器輸出的水中第二水流(未經淨化的水或未完全淨化水)比例最大。
當第一對位標記18如圖12所示指向與「一劃」標記正對的「三劃」標記時,旁通閥處的狀態如圖13所示,旁路通道231的面積最小(以旁路通道231占旁通開口23面積的25%為例),旁通閥具有最小的旁通水流(量),水淨化器輸出的水中第二水流(未經淨化的水或未完全淨化水)比例最小。
當然,應當理解,最大和最小旁通水流(量)僅表示旁通閥可達到的兩個極限狀態,即最大旁通水流(量)對應的旁路通道231占旁通開口23面積不一定為100%,而最小旁通水流(量)對應的旁路通道231占旁通開口23面積也不一定為0%。
當第一對位標記18如圖14所示指向位於「一劃」標記與「三劃」標記之間的「二劃」標記時,旁通閥處的狀態如圖15所示,旁路通道231的面積處於最大面積與最小面積之間(以旁路通道231占旁通開口23面積的50%為例),旁通閥的旁通水流(量)在最大和最小之間,水淨化器輸出的水中第二水流(未經淨化的水或未完全淨化水)比例也在最大和最小之間。
當然,應當理解,當第一對位標記18指向「一劃」標記與「三劃」標記之間的其他不同位置時,旁通閥可被調節為具有最小的旁通水流和最大的旁通水流之間的任意旁通水流。
可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本發明實施例的原理而採用的例示性實施方式,然而本發明實施例並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言,在不脫離本發明實施例的精神和實質的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本發明實施例的保護範圍。
1:閥芯
2:閥套
21:第三部分
22:第四部分
23:旁通開口
24:第一卡合結構
25:定位結構
29:第二開口
Claims (23)
- 一種旁通閥,其包含一閥芯和一閥套,其中該閥芯設有一第一入口、一第一出口、一第一通道和一第一環狀密封件,該第一入口和該第一出口在軸向上間隔設置,該第一環狀密封件套設在該第一入口和該第一出口間該閥芯之一外側面上,且該第一通道設置在該閥芯內並連通該第一入口和該第一出口;該閥套設有一第一開口、一第二開口、一內部空間和一旁通開口,該第一開口和該第二開口在軸向上間隔設置,該內部空間連通該第一開口和該第二開口,且該旁通開口設置在該第一開口和該第二開口間該閥套之一側壁上且連通該內部空間和該閥套外的一外部空間;該閥芯設置於該閥套的該內部空間中且能在該內部空間內繞該軸向轉動;且該旁通開口和該第一環狀密封件進一步設置成在該閥芯轉動時,該第一環狀密封件能夠將該旁通開口分隔成兩部分,且該第一環狀密封件與該旁通開口相接觸的一部分在軸向上的位置隨該閥芯轉動而不同。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯的該外側面和該閥套的一內側面之間形成一間隙,且該第一環狀密封件將該間隙分隔成兩部分,其中靠近該第一出口的該間隙之一部分形成一第二通道。
- 如請求項2之旁通閥,其中該旁通閥被設置為一第一流體從該第一入口進入該第一通道後經該第一出口流入到該第二通道,一第二流體經該旁通開口流入該第二通道和該第一流體混合後再流出該旁通閥。
- 如請求項1之旁通閥,其中該第一環狀密封件相對該閥芯的軸向傾斜設置。
- 如請求項1之旁通閥,其中該第一環狀密封件與該閥芯的軸向間的一夾角大於0度且小於90度。
- 如請求項1之旁通閥,其中該第一環狀密封件為由一彈性材料製成的一密封圈。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯的該外側面在設置該第一環狀密封件的位置處設有一第一密封圈槽,該第一環狀密封件設置於該第一密封圈槽中,且該第一環狀密封件凸出於該第一密封圈槽。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯之該外側面上進一步套設有一第二環狀密封件,該第二環狀密封件將該閥芯的該外側面和該閥套的一內側面間的一間隙分隔成互不相通的兩部分,且該第二環狀密封件係在該閥芯軸向上位於該第一入口與該第一環狀密封件間。
- 如請求項1之旁通閥,其中該旁通開口沿軸向的尺寸大於該旁通開口沿周向的尺寸。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯沿軸向包含一第一部分和一第二部分,該第一部分的徑向尺寸小於該第二部分的徑向尺寸,該第一入口設置於該第二部分遠離該第一部分的一端部,該第一出口位於該第二部分與該第一部分相連的一端部的一端面上。
- 如請求項10之旁通閥,其中該閥套沿該軸向包含與該閥芯的該第一部分對應的一第三部分,以及與該閥芯的該第二部分對應的一第四部分;該第三部分的一內部空間的徑向尺寸小於該第四部分的一內部空間的徑向尺寸;且該旁通開口設於該第四部分的一側壁上。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯遠離該第一入口的一端面上設有在一外力作用下能夠帶動該閥芯轉動的一操作結構。
- 如請求項1之旁通閥,其中該閥芯遠離該第一入口的該端面上設有一第一對位標記。
- 一種水淨化器,包含一進水口、一出水口、一水淨化介質和如請求項1至13中任一項之旁通閥,其中該水淨化器設置成在運作狀態下將經該進水口流入的一水流的至少一部分導入到該水淨化介質淨化後得到一第一水流,並將該第一水流從該旁通閥的該第一入口導入到該第一通道後經該第一出口流入到該第二通道;將一第二水流經該旁通開口導入到該第二通道;流入該第二通道的該第二水流和該第一水流混合後的混合水流出該旁通閥,該混合水再從該出水口流出該水淨化器外。
- 如請求項14之水淨化器,其中該第二水流來自經該進水口流入的該水流。
- 如請求項14之水淨化器,其中該水淨化介質包含一第一淨化介質和一第二淨化介質,且該第二水流來自經該第一淨化介質淨化但未經該第二淨化介質淨化處理的一未完全淨化水流。
- 如請求項14之水淨化器,其進一步包含一閥座,該閥座具有貫穿其的一通孔,該旁通閥固定連接至該閥座,該通孔連通該旁通閥的該第一入口和該水淨化介質的一淨化水出口。
- 如請求項17之水淨化器,其中該水淨化器進一步包含一管狀件,其中該管狀件之一端為該淨化水出口,且另一端設置於該水淨化介質所在的一淨化空間內。
- 如請求項17之水淨化器,其中該水淨化器進一步包含一彈性件,其中該彈性件之一端與該第一入口所在的該閥芯之一端面接 觸,且另一端與該閥座接觸,用於對該閥芯施加指向該第一出口的一彈性力。
- 如請求項14之水淨化器,其中該水淨化器進一步包含一對位標記結構,該對位標記結構不可轉動地套設在該閥套遠離該閥芯的該第一入口的一端部,並包含有至少兩個第二對位標記。
- 如請求項20之水淨化器,其中該旁通閥為如請求項13之旁通閥,且該水淨化器設置成在運作狀態下,當該第一對位標記對著一個該第二對位標記時,該旁通閥具有一最大的旁通水流;當該第一對位標記對著另一個該第二對位標記時,該旁通閥具有一最小的旁通水流,且該旁通水流為經該旁通開口進入該第二通道的一水流。
- 如請求項20之水淨化器,其中該旁通閥為如請求項13之旁通閥,該水淨化器設置成在運作狀態下,該旁通閥可被調節為具有該最小的旁通水流和該最大的旁通水流之間的任意該旁通水流,且該旁通水流為經該旁通開口進入該第二通道的一水流。
- 如請求項14之水淨化器,其中該水淨化介質包含離子交換樹脂顆粒,且該水淨化器能夠對水流進行軟化處理。
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