CN216951791U - 一种机械电子集成阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械电子集成阀，包括阀壳、调温机构、手动开关机构和电动开关机构，所述调温机构包括调温柄和动阀片，所述动阀片设有第一混合进水口和第二混合出水口，通过调温柄驱动所述动阀片旋转，以调节冷热水的进水比例；所述手动开关机构包括按压组件、套筒和由弹性材料制成的隔水件，所述隔水件设于套筒和动阀片之间以分别形成第一储水腔与第二储水腔，所述隔水件上设有第一导水孔和第一导柱孔；所述套筒通过按压组件驱动使第一导柱孔开启或封闭，实现集成阀开启或关闭；所述电动开关机构包括电动组件和活动件，所述活动件通过电动组件驱动使第一导柱孔开启，实现集成阀开启。采用本实用新型，集成度高，结构简单、可靠。

Description

一种机械电子集成阀

技术领域

本实用新型涉及调温阀芯领域，特别涉及一种机械电子集成阀。

背景技术

目前市场上具有调温功能的龙头种类繁多，但大部分仍采用传统的机械陶瓷阀通过人为操作来实现流量和温度的调节。随着使用场景的多样化及复杂化，这种传统的机械操作方式已经无法满足社会的需要，急需一些具有如远程感应操作、语音操作、数显触摸操作、APP操作、定时触发等更为便捷和智能的操控方式。采用电子控制配合龙头使用是当前市场研究和创新的热点，其中具有电子开关和机械调温功能的龙头解决方案备受青睐。目前对此常用的解决方案是龙头配套一个电子集成阀盒，将电磁铁、控制水路、机械应急开关等零部件收纳其中，由于其体积较大，无法收纳于龙头本体内，因此需与龙头本体分离使用。另一种解决方案是将机械阀与电子阀串联结合成集成阀，以期望将集成阀收纳于龙头本体内，但由于空间有限，该方式对结构和水路的要求很高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种机械电子集成阀，集成度高，结构简单、可靠。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种机械电子集成阀，包括阀壳以及安装于阀壳内的调温机构、手动开关机构和电动开关机构，所述调温机构包括依次连接的调温柄、动阀片、静阀片和底座，所述底座设有第一冷进水口、第一热进水口和第一混合出水口，所述静阀片设有与第一冷进水口连通的第二冷进水口、与第一热进水口连通的第二热进水口以及与第一混合出水口连通的第三混合出水口，所述动阀片设有第一混合进水口和第二混合出水口，所述第一混合进水口分别与第二冷进水口和第二热进水口连通，所述第二混合出水口和第三混合出水口连通，通过调温柄驱动所述动阀片旋转，以调节冷热水的进水比例；

所述手动开关机构包括按压组件、套筒和由弹性材料制成的隔水件，所述隔水件设于套筒和动阀片之间以分别形成第一储水腔与第二储水腔，所述隔水件上设有第一导水孔和第一导柱孔，所述第一储水腔和第二储水腔通过第一导水孔和第一导柱孔连通；所述套筒通过按压组件驱动使第一导柱孔开启或封闭，以使第一混合进水口和第二混合出水口连通或不连通；

所述电动开关机构包括设于套筒上的电动组件和活动件，所述活动件通过电动组件驱动使第一导柱孔开启，以使第一混合进水口和第二混合出水口连通。

作为上述方案的改进，所述调温机构还包括调温座，所述调温柄通过调温座与动阀片连接，且所述调温座分别与调温柄和动阀片的周向相对固定，所述调温座设有与第一混合进水口连通的第二混合进水口和与第二混合出水口连通的第四混合出水口。

作为上述方案的改进，所述隔水件设于套筒和调温座之间，所述第一导水孔与第二混合进水口相对应设置，所述第一导柱孔与第四混合出水口相对应设置，所述隔水件和调温座之间形成第一储水腔。

作为上述方案的改进，所述隔水件包括由外向内依次连接的固环、进环和第一导柱，所述固环通过调温柄固设于调温座上，所述第一导水孔设于进环上，所述第一导柱孔设于第一导柱上。

作为上述方案的改进，所述套筒底部设有第二导柱和第二导水孔，所述第二导柱设有第二导柱孔，所述第二导柱通过套筒移动能插设于第一导柱孔内，所述第二导柱孔与第一导柱孔连通，所述第二导水孔与第二储水腔能连通。

作为上述方案的改进，所述电动组件包括安装于套筒上的电动筒以及安装于电动筒内的线圈和静置件，所述电动筒设有贯通电动筒底端面的空腔，所述活动件安装于空腔内，所述第二导柱孔和第二导水孔分别与空腔连通，所述活动件能封闭所述第二导柱孔。

作为上述方案的改进，所述按压组件包括设于第二储水腔内的第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与套筒和隔水件抵触。

作为上述方案的改进，所述按压组件还包括按压杆、转筒和设于调温柄内侧壁的按压部，所述按压杆外侧壁设有卡柱；所述转筒外侧壁设有斜台，所述斜台上设有斜面；所述按压部包括间隔设置的棘齿和凹槽；

所述按压杆套设于转筒外，所述转筒设于电动筒上方，所述卡柱嵌于凹槽内，所述按压杆通过斜面、棘齿和第一弹簧使转筒上下移动，以驱动套筒上下移动。

作为上述方案的改进，所述空腔内还设有第二弹簧，所述活动件通过第二弹簧封闭第二导柱孔；

所述调温柄侧壁设有线孔，所述电动筒设有连接线圈的导线，所述导线穿设于线孔上；

所述按压组件还包括第三弹簧，所述第三弹簧两端分别与调温柄和按压杆抵触；

所述第一弹簧的弹力大于第三弹簧的弹力；

所述转筒的底部设有钢珠，所述转筒通过钢珠与电动筒相抵触。

作为上述方案的改进，所述调温柄底部设有卡扣，侧壁设有限位台；所述调温座侧壁设有卡孔，顶部设有限位缺口；所述卡扣卡设于卡孔上，所述限位台嵌于限位缺口上；

所述静阀片侧壁设有第一限位槽，所述底座顶部设有第一限位块，所述第一限位块嵌于第一限位槽上；

所述调温座底部设有第二限位块，所述动阀片侧壁设有第二限位槽，所述第二限位块嵌于第二限位槽上。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

本实用新型将调温机构、手动开关机构和电动开关机构集成于一个阀体内，其集成度高，特别是手动开关机构和电动开关机构共用机械结构和水路通道，使得本实用新型具有体积小、结构简单可靠和成本低的特点。手动和电动结合于阀芯中，可让用户有选择性地进行操作，使用方便、灵活。

附图说明

图1是本实用新型机械电子集成阀的结构示意图；

图2是图1的分解图；

图3是图1处于关闭状态的剖视图；

图4是图3处于电动开启状态的剖视图；

图5是图1处于机械开启状态时的剖视图；

图6是图2隔水件的结构示意图；

图7是图2套筒的结构示意图；

图8是图2调温座的结构示意图；

图9是图2按压杆的结构示意图；

图10是图2转筒的结构示意图；

图11是图2调温柄的剖视图；

图12是本实用新型电动开关机构内部结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

参见图1-12所示，本实用新型公开了一种机械电子集成阀，包括阀壳1以及安装于阀壳1内的调温机构、手动开关机构和电动开关机构，所述调温机构包括依次连接的调温柄4、动阀片14、静阀片和底座16，所述底座16设有第一冷进水口161、第一热进水口162和第一混合出水口163，所述静阀片15设有与第一冷进水口161连通的第二冷进水口151、与第一热进水口162连通的第二热进水口152以及与第一混合出水口163连通的第三混合出水口153，所述动阀片14设有第一混合进水口141和第二混合出水口142，所述第一混合进水口141分别与第二冷进水口161和第二热进水口162连通，所述第二混合出水口142和第二混合出水口163连通，所述调温柄4和动阀片14周向相对固定，通过调温柄4驱动所述动阀片14旋转，以调节冷热水的进水比例。其中，阀壳1和调温柄4均为中空且贯通两端面结构。所述底座16固定安装于阀壳1底部。

所述手动开关机构包括按压组件、套筒10和由弹性材料制成的隔水件12，所述按压组件和套筒10设于调温柄4内，所述隔水件12设于套筒10和动阀片14之间以分别形成第一储水腔17与第二储水腔18，所述隔水件12上设有第一导水孔121和第一导柱孔122，所述第一储水腔17和第二储水腔18通过第一导水孔121和第一导柱孔122连通；所述套筒10通过按压组件驱动使第一导柱孔122开启或封闭，以使第一混合进水口141和第二混合出水口142连通或不连通。优选地，所述弹性材料由硅胶制成，但不以此为限。具体的，所述隔水件12与动阀片14之间形成第一储水腔17，所述隔水件12与套筒10之间形成第二储水腔18。

所述电动开关机构包括设于套筒10上的电动组件和活动件9，所述活动件9通过电动组件驱动使第一导柱孔122开启，以使第一混合进水口141和第二混合出水口142连通。

本实用新型将调温机构、手动开关机构和电动开关机构集成于一个阀体内，其集成度高，特别是手动开关机构和电动开关机构共用机械结构和水路通道，使得本实用新型具有体积小、结构简单可靠和成本低的特点。手动和电动结合于阀芯中，可让用户有选择性地进行操作，使用方便、灵活。

优选地，所述底座16和静阀片15通过密封圈密封连接。

进一步，如图2-5、8所示，所述调温机构还包括调温座13，所述调温柄4通过调温座13与动阀片14连接，且所述调温座13分别与调温柄4和动阀片14的周向相对固定，所述调温座13设有与第一混合进水口141连通的第二混合进水口131和与第二混合出水口142连通的第四混合出水口132。所述隔水件12设于套筒10和调温座13之间，所述第一导水孔121与第二混合进水口131相对应设置，所述第一导柱孔122与第四混合出水口132相对应设置，所述隔水件12和调温座13之间形成第一储水腔17。调温柄通过转动调温座来间接地转动动阀片，从而实现调节混合水水温。调温座与动阀片相对应地设有第二混合进水口和第四混合出水口，隔水件覆盖于调温座上，起到一定的密封作用。

其中，如图6所示，所述隔水件12包括由外向内依次连接的固环123、进环124和第一导柱125，所述固环123通过调温柄4固设于调温座13上，所述第一导水孔121设于进环124上，所述第一导柱孔122设于第一导柱125上。所述调温座13设有凸环136，所述固环123包裹凸环136，同时，调温柄4将固环123压紧于凸环136上，保证隔水件的四周被固定于调温座上，并能起到封水的作用。所述进环124与第二混合进水口131相对应设置，所述第一导柱125与第四混合出水口132相对应设置。

优选地，如图2、11所示，所述调温柄4底部设有卡扣44，侧壁设有限位台45；所述调温座13侧壁设有卡孔133，顶部设有限位缺口134；所述卡扣44卡设于卡孔133上，以使调温柄4和调温座13的轴向相对固定。所述限位台45嵌于限位缺口134上，以使调温柄4和调温座13的周向相对固定。

优选地，如图2所示，所述静阀片15侧壁设有第一限位槽154，所述底座16顶部设有第一限位块164，所述第一限位块164嵌于第一限位槽154上，以使静阀片15和底座16的周向相对固定。

优选地，如图2、8所示，所述调温座13底部设有第二限位块135，所述动阀片14侧壁设有第二限位槽143，所述第二限位块135嵌于第二限位槽143上，以使调温座13和动阀片14的周向相对固定。

再进一步，如图3-5、7所示，所述套筒10底部设有第二导柱101和第二导水孔103，所述第二导柱101设有第二导柱孔102，所述第二导柱101通过套筒10移动能插设于第一导柱孔122内，所述第二导柱孔102与第一导柱孔122连通，所述第二导水孔103与第二储水腔18能连通。第二导柱101和第二导水孔103均贯通套筒10的上下两端面。即第二导柱孔102和第二导水孔103均能与第二储水腔18连通。当第二导柱101插设于第一导柱孔122内时，第一导柱孔122封闭即第一导柱孔122与第二储水腔18不连通。

如图3-5、12所示，所述电动组件包括安装于套筒10上的电动筒7以及安装于电动筒7内的线圈72和静置件73，所述电动筒7设有贯通电动筒7底端面的空腔71，所述活动件9安装于空腔71内，所述第二导柱孔102和第二导水孔103分别与空腔71连通，所述活动件9能封闭所述第二导柱孔102。优选地，所述空腔71内还设有第二弹簧8，所述活动件9通过第二弹簧8封闭第二导柱孔102。所述第二弹簧8一端与活动件9连接，另一端与空腔71的顶壁抵触，活动件9在第二弹簧8的作用下与第二导柱101抵触并封闭第二导柱孔102，使得第二导水孔103不能通过空腔71与第二导柱孔102连通。需要说明的是，除了本实用新型所述电动组件的实施方式外，还可以有其他的实施方式，只要能使活动件移动即可。

其中，如图1、3-5所示，所述调温柄4侧壁设有线孔43，所述电动筒7设有连接线圈72的导线74，所述导线74穿设于线孔43上。导线74通过线孔43伸出调温柄4外。当线圈72通过导线74通电后，静置件73产生电磁力，活动件9受到电磁力作用克服第二弹簧8的弹力而向上移动，从而使第二导柱孔102不被封闭，第二导水孔103可通过空腔71与第二导柱孔102连通。

如图2-5、9-11所示，所述按压组件包括设于第二储水腔18内的第一弹簧11，所述第一弹簧11两端分别与套筒10和隔水件12抵触。因此，套筒一直在第一弹簧弹力的作用下处于向上移动的趋势，这时则可推动转筒沿凹槽向上移动。进一步，所述按压组件还包括按压杆2、转筒5和设于调温柄4内侧壁的按压部，所述按压杆2外侧壁设有卡柱21；所述转筒5外侧壁设有斜台51，所述斜台51上设有斜面52；所述按压部包括间隔设置的棘齿41和凹槽42。所述按压杆2套设于转筒5外，所述转筒5设于电动筒7上方，所述卡柱21嵌于凹槽42内，所述按压杆2通过斜面52、棘齿41和第一弹簧11使转筒5上下移动，以驱动套筒10上下移动。卡柱嵌于凹槽内，使按压杆只能沿轴向上下移动。对按压杆向下按压的过程中，棘齿与斜面的相互作用使得转筒往一个方向旋转。每按压一次转筒便向前旋转45度，而相邻两凹槽之间成90度。也就是说，按压一次斜台卡在棘齿上，这时转筒处于下方，即将套筒向下推移。再次按压，斜台则落入凹槽内。其中，所述凹槽42为沿调温柄4的轴向延伸设置。该按压组件的结构可采用现有按压阀芯的结构，在此不详细介绍。

优选地，如图2-5所示，所述按压组件还包括第三弹簧3，所述第三弹簧3两端分别与调温柄4和按压杆2抵触，以使按压杆2和转筒5的轴向相对固定。具体的，所述第三弹簧3两端分别与调温柄4内顶壁和按压杆2的卡柱抵触。其中，所述第一弹簧11的弹力大于第三弹簧3的弹力。

优选地，如图9所示，所述按压杆2的底部设有与斜台51啮合的棘轮22，以使按压杆2和转筒5的周向相对固定。

优选地，如图2-5所示，所述转筒5的底部设有钢珠6，所述转筒5通过钢珠6与电动筒7相抵触。钢珠的设置可减少转筒与电动筒之间的摩擦，使得按压手感更好。

本实用新型机械电子集成阀的工作原理是：如图3所示，将按压杆2向下按压，这时转筒5的斜台51卡在棘齿41上，转筒5将电动筒7向下推移，间接地将套筒10向下推移，使得第二导柱101插入第一导柱孔122内，并保持该状态，这时集成阀处于关闭状态。在该状态下，活动件9在第二弹簧8的作用下封闭第二导柱孔102，使得第二导水孔102不能通过空腔71与第二导柱孔102连通即不能与第一导柱孔122连通。冷热混合水通过第二混合进水口131进入第一储水腔17内，然后通过第一导水孔121进入第二储水腔18内。由于活动件9将第一导柱孔122封闭，使得第二储水腔18为密封空间，而混合水不断地通过第一导水孔121涌入第二储水腔18内，使得第二储水腔18的压力大于第一储水腔17的压力，隔水件12被向下压，第一导柱125嵌入第四混合出水口132内而造成密封第四混合出水口132，这时第二混合进水口131与第四混合出水口132不连通。第一混合出水口163不出水，集成阀处于关闭状态。

如图4所示，在图3的状态下对线圈72进行通电，静置件73产生电磁力，使活动件9向上移动，同时第二弹簧8被压缩。这时第二导柱孔102打开，第二导水孔103通过空腔71与第二导柱孔102连通。第二储水腔18内的混合水依次流经第二导水孔103、空腔71、第二导柱孔102、第一导柱孔122、第四混合出水口132、第二混合出水口142和第三混合出水口153，最后从第一混合出水口163流出，集成阀开启。同时由于第二储水腔18泄压，第二储水腔18内的压力小于第一储水腔17内的压力，使得隔水件12受到第一储水腔17内水压作用，使进环124和第一导柱125向上抬起，第二混合进水口131和第四混合出水口132连通，集成阀开启。如果此时线圈72断电，活动件9会在第二弹簧8的作用下复位，重新封闭第二导柱孔102，集成阀则重新恢复到图3的状态。

如图5所示，在图3的状态下再次按压所述按压杆2，转筒5的斜台51落入凹槽42内，套筒10由于在第一弹簧11的作用下处于向上移动的趋势，而且能通过电动筒7将转筒5和按压杆2向上推移。这时，第二导柱101被拉出，使第一导柱孔122打开，第二储水腔18与第一导柱孔122连通，第二储水腔18泄压，隔水件12受到第一储水腔17内水压作用，使进环124和第一导柱125向上抬起，第二混合进水口131和第四混合出水口132连通，集成阀开启。

综上所述，所述手动开关机构和电动开关机构共用机械结构，在机械关闭状态下，可通过电动组件通断电来实现集成阀的开启或关闭。调温机构、手动开关机构和电动开关机构集成于一个阀体内，其集成度高，体积小、结构简单可靠和成本低。手动和电动结合于阀芯中，可让用户有选择性地进行操作，使用方便、灵活。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种机械电子集成阀，其特征在于，包括阀壳以及安装于阀壳内的调温机构、手动开关机构和电动开关机构，所述调温机构包括依次连接的调温柄、动阀片、静阀片和底座，所述底座设有第一冷进水口、第一热进水口和第一混合出水口，所述静阀片设有与第一冷进水口连通的第二冷进水口、与第一热进水口连通的第二热进水口以及与第一混合出水口连通的第三混合出水口，所述动阀片设有第一混合进水口和第二混合出水口，所述第一混合进水口分别与第二冷进水口和第二热进水口连通，所述第二混合出水口和第三混合出水口连通，通过调温柄驱动所述动阀片旋转，以调节冷热水的进水比例；

所述手动开关机构包括按压组件、套筒和由弹性材料制成的隔水件，所述隔水件设于套筒和动阀片之间以分别形成第一储水腔与第二储水腔，所述隔水件上设有第一导水孔和第一导柱孔，所述第一储水腔和第二储水腔通过第一导水孔和第一导柱孔连通；所述套筒通过按压组件驱动使第一导柱孔开启或封闭，以使第一混合进水口和第二混合出水口连通或不连通；

所述电动开关机构包括设于套筒上的电动组件和活动件，所述活动件通过电动组件驱动使第一导柱孔开启，以使第一混合进水口和第二混合出水口连通。

2.如权利要求1所述机械电子集成阀，其特征在于，所述调温机构还包括调温座，所述调温柄通过调温座与动阀片连接，且所述调温座分别与调温柄和动阀片的周向相对固定，所述调温座设有与第一混合进水口连通的第二混合进水口和与第二混合出水口连通的第四混合出水口。

3.如权利要求2所述机械电子集成阀，其特征在于，所述隔水件设于套筒和调温座之间，所述第一导水孔与第二混合进水口相对应设置，所述第一导柱孔与第四混合出水口相对应设置，所述隔水件和调温座之间形成第一储水腔。

4.如权利要求2所述机械电子集成阀，其特征在于，所述隔水件包括由外向内依次连接的固环、进环和第一导柱，所述固环通过调温柄固设于调温座上，所述第一导水孔设于进环上，所述第一导柱孔设于第一导柱上。

5.如权利要求1所述机械电子集成阀，其特征在于，所述套筒底部设有第二导柱和第二导水孔，所述第二导柱设有第二导柱孔，所述第二导柱通过套筒移动能插设于第一导柱孔内，所述第二导柱孔与第一导柱孔连通，所述第二导水孔与第二储水腔能连通。

6.如权利要求5所述机械电子集成阀，其特征在于，所述电动组件包括安装于套筒上的电动筒以及安装于电动筒内的线圈和静置件，所述电动筒设有贯通电动筒底端面的空腔，所述活动件安装于空腔内，所述第二导柱孔和第二导水孔分别与空腔连通，所述活动件能封闭所述第二导柱孔。

7.如权利要求6所述机械电子集成阀，其特征在于，所述按压组件包括设于第二储水腔内的第一弹簧，所述第一弹簧两端分别与套筒和隔水件抵触。

8.如权利要求7所述机械电子集成阀，其特征在于，所述按压组件还包括按压杆、转筒和设于调温柄内侧壁的按压部，所述按压杆外侧壁设有卡柱；所述转筒外侧壁设有斜台，所述斜台上设有斜面；所述按压部包括间隔设置的棘齿和凹槽；

所述按压杆套设于转筒外，所述转筒设于电动筒上方，所述卡柱嵌于凹槽内，所述按压杆通过斜面、棘齿和第一弹簧使转筒上下移动，以驱动套筒上下移动。

9.如权利要求8所述机械电子集成阀，其特征在于，所述空腔内还设有第二弹簧，所述活动件通过第二弹簧封闭第二导柱孔；

所述调温柄侧壁设有线孔，所述电动筒设有连接线圈的导线，所述导线穿设于线孔上；

所述按压组件还包括第三弹簧，所述第三弹簧两端分别与调温柄和按压杆抵触；

所述第一弹簧的弹力大于第三弹簧的弹力；

所述转筒的底部设有钢珠，所述转筒通过钢珠与电动筒相抵触。

10.如权利要求3所述机械电子集成阀，其特征在于，所述调温柄底部设有卡扣，侧壁设有限位台；所述调温座侧壁设有卡孔，顶部设有限位缺口；所述卡扣卡设于卡孔上，所述限位台嵌于限位缺口上；

所述静阀片侧壁设有第一限位槽，所述底座顶部设有第一限位块，所述第一限位块嵌于第一限位槽上；

所述调温座底部设有第二限位块，所述动阀片侧壁设有第二限位槽，所述第二限位块嵌于第二限位槽上。

Images