一种洗衣机进水阀以及进水方法与流程

本发明属于洗衣机领域，具体涉及一种洗衣机进水阀以及进水方法。

背景技术：
洗衣机进水阀是用来控制洗衣机进水的流量和流向的部件，现有市场普遍采用电磁式进水阀。参见图1所示的现有技术的电磁式进水阀100，包括阀室110、下端部设有阀芯帽121的阀芯120、套管130、位于套管130内周的电磁线圈140、设置在阀室110上的进水口150和出水口160以及位于套管130下方的背压室170和隔膜板180，隔膜板180上设有中心孔181和旁孔182，且位于背压室170与阀室110之间，电线线圈140通过线束连接器142、连接端子143与外部的控制器(图未示出)的电连接，在进水口150处分别设有过滤网151、流量环152和导向环153，在出水口160处设有均压环161，套管130内周设有套管帽131，阀芯120位于套管帽131内周，且在套管帽131与阀芯120之间设有压缩弹簧141，通过电磁线圈140的通电和断电来控制阀芯120在套管帽131内做上下移动。上述结构的具体工作原理是：在初始状态时，电磁线圈140未通电，阀芯120位于套管130内，且阀芯帽121在隔膜板180的中心孔181上，阀芯帽121起到对中心孔181的密封功能，使得中心孔181位于背压室170一端处于密封状态。当电磁线圈140通电时，水从进水口150进入阀室110，通过隔膜板180的旁孔182进入背压室170，电磁线圈140产生的电磁力克服压缩弹簧141的压缩力，使得阀芯120沿套管130向上移动，使得从位于隔膜板180的中心孔181上脱离，背压室170内的进水速度小于出水速度，导致背压室170室内的压力下降，隔膜板180在阀室110一端所受的压力大于在背压室170一端所承受的压力，隔膜板180远离阀室110，从而使得水流直接从进水口150流向出水口160，即处于进水状态。当电磁线圈140断电时，电磁力消失，阀芯120由于压缩弹簧141的压缩力和自身重力回到初始状态位置将隔膜板180的中心孔181堵住，此时，水流只能通过旁孔182进入背压室170，背压室170内的水流无法从中心孔181流出，使得背压室170内的水迅速上升，当隔膜板180在背压室170一端所承受的压力大于在阀室110一端所承受的压力时，隔膜板180压向阀室110，将阀座面压住，阻止水流从进水口150直接流向出水口160，即处于停止进水状态。由上可见，现有的洗衣机电磁式进水阀结构要求在进水状态时，电磁线圈始终属于通电状态，耗电量大，且由于电磁线圈在进水状态时始终处于长之间的工作状态，不可避免产生电磁噪音，也进一步缩短了洗衣机进水阀的使用寿命。为解决上述技术问题，公开号为CN2210291Y的中国专利公开了一种电磁阀，在电磁阀内增加了揿压齿环和受压齿环和支持轴套和止回杆，其中动铁芯放在导管内最下面，上面依次装入揿压齿环，受压齿环、支持轴套和弹簧,止回杆放置在支持轴套、受压齿环和揿压齿环中心孔内，意图来实现对在电磁阀工作状态不耗电，但该专利采用的齿环配合式结构设置过为复杂，不利于进行实际推广应用。因此有必要对现有的洗衣机电磁式进水阀进行改进。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种洗衣机进水阀以及进水方法，在满足进水功能的前提下，减少进水阀的耗电量，降低进水噪音，同时延长洗衣机进水阀使用寿命，且结构简单，利于规模推广应用。为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种洗衣机进水阀，包括阀室、套管、位于套管内周且沿套管可上下移动的阀芯、位于套管外周的电磁线圈、位于阀室上的进水口和出水口以及位于套管下方的背压室和设有中心孔的隔膜板，所述的套管上端部设有导槽，导槽上设有卡合部，所述的阀芯上端部固定设有可径向摆动的挂钩，所述的电磁线圈采用脉冲式通电对阀芯产生脉冲式电磁力；其中，所述的阀芯包括第一状态、第二状态和第三状态；所述的第一状态为：阀芯下端部与中心孔套接密封，挂钩与卡合部脱离；所述的第二状态为：阀芯下端部与中心孔脱离，挂钩与卡合部脱离；所述的第三状态为：阀芯下端部与中心孔脱离，挂钩与卡合部卡合；在所述的脉冲式电磁力和阀芯自身重力的结合作用下，所述的阀芯和挂钩同时位移，实现依次在第一状态、第二状态、第三状态和第二状态之间进行循环转换。优选地，所述的导槽内设有相互连接、且上下贯通的第一通道和第二通道，所述的第一通道作为阀芯从第一状态向第二状态转换、再向第三状态转换时的挂钩位移路径，所述的第二通道作为阀芯从第三状态向第二状态转换、再向第一状态转换时的挂钩位移路径。优选地，所述的第一通道和第二通道之间包括分别位于上方和下方的第一连接处和第二连接处，所述的第一连接处形成所述的卡合部。优选地，所述的第一连接处还设有第一通道切换部，用于确保挂钩从第一通道向第二通道切换位移；所述的第二连接处设有第二通道切换部，用于确保挂钩从第二通道向第一通道切换位移。优选地，所述的第一连接处包括第二限位边和第七限位边，所述的第一通道包括第一限位边，所述的第二通道包括第三限位边，所述的第二限位边位于第一限位边和第三限位边之间，且其高度小于第一限位边和第三限位边，所述的第一限位边、第二限位边和第三限位边相互连接形成所述的卡合部；所述的第七限位边位于第一限位边和第二限位边之间，且其高度介于第一限位边和第二限位边之间，所述的第七限位边作为所述的第一通道切换部。优选地，所述的第二连接处包括第四限位边，所述的第二通道包括相互连接的第九限位边和第十限位边，所述的第四限位边位于第九限位边与第十限位边之间，且其高度大于第十限位边，所述的第四限位边作为所述的第二通道切换部。优选地，所述的套管内周设有套管帽，所述的阀芯位于套管帽内周，且可沿套管帽可上下移动，且挂钩从套挂帽中延伸至导槽内，所述的套管帽与阀芯之间设有提供压缩力的压缩弹簧，用于确保阀芯从第二状态向第一状态转换。优选地，所述的脉冲式通电时间为10-100ms。优选地，所述的阀芯下端部设有用于中心孔套接密封的阀芯帽。优选地，如上所述的洗衣机进水阀的进水方法，其操作步骤包括：a)、对电磁线圈进行脉冲式通电产生脉冲式电磁力，脉冲式电磁力克服阀芯自身重力，所述的阀芯从第一状态向第二状态转换，隔膜板在阀室一端所受的压力大于在背压室一端所承受的压力，隔膜板远离阀室，水流直接从进水口流向出水口，进水阀进入进水状态；b)、停止对电磁线圈进行脉冲式通电，在阀芯自身重力作用下，所述的阀芯从第二状态向第三状态转换，隔膜板在阀室一端所受的压力大于在背压室一端所承受的压力，隔膜板远离阀室，水流直接从进水口流向出水口，进水阀始终处于进水状态；c)、对电磁线圈再次进行脉冲式通电产生脉冲式电磁力，脉冲式电磁力克服阀芯自身重力，所述的阀芯从第三状态向第二状态转换，进水阀仍然处于进水状态；d)、停止对电磁线圈进行脉冲式通电，在阀芯自身重力作用下，所述的阀芯从第二状态向第一状态转换，隔膜板在背压室一端所承受的压力大于在阀室一端所承受的压力，隔膜板压向阀室，将阀座面压住，阻止水流从进水口直接流向出水口，进水阀处于停止进水状态；e)、根据洗衣机的进水和停止进水需求，循环执行上述的步骤a)、步骤b)、步骤c)和步骤d)。本发明提出在洗衣机进水阀门上设置挂钩和导槽，将挂钩固定设置在阀芯上，挂钩在电磁线圈脉冲通电产生的脉冲电磁力作用下沿导槽移动实现与导槽的卡合部进行卡合或脱离，具体地，当洗衣机进水阀收到进水指令时，向电磁线圈脉冲通电，阀芯向上移动，与隔膜板上的中心孔脱离，洗衣机进水阀进入进水状态，同时通过挂钩与卡合部卡合，使得洗衣机进水阀长期处于进水状态；当洗衣机进水阀收到停止进水指令时，再向电磁线圈脉冲通电，挂钩与卡合部脱离，并在脱离后，依靠自身重力作用，阀芯向下移动与隔膜板上的中心孔套接密封，洗衣机处于停止进水状态，因而本发明只需要分别在洗衣机进水阀需要进水和停止进水时分别向电磁线圈通以一个脉冲式电流，不需要在进水状态时进行长时间通电工作，因而有效减少了进水阀的耗电量，降低了进水噪音，同时大大延长了洗衣机进水阀的使用寿命，且本发明的结构简单，利于规模推广应用。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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的附图。图1是现有技术的电磁式进水阀的结构剖视图；图2是本发明具体实施方式中进水阀在阀芯220处于第二状态时的结构剖视图；图3是图2所示的进水阀在阀芯220处于第三状态时的结构剖视图；图4是图2所示的进水阀在阀芯220处于第一状态时的结构剖视图；图5是本发明具体实施方式中导槽291的结构剖视图；图6是本发明具体实施方式中的阀芯220从第一状态向第二状态转换、再向第三状态转换时的挂钩222在第一通道30内的位移路径图；图7是本发明具体实施方式中的阀芯220从第三状态向第二状态转换、再向第一状态转换时的挂钩222在第一通道30内的位移路径图。具体实施方式本发明实施例公开了一种洗衣机进水阀，包括阀室、套管、位于套管内周且沿套管可上下移动的阀芯、位于套管外周的电磁线圈、位于阀室上的进水口和出水口以及位于套管下方的背压室和设有中心孔的隔膜板，套管上端部设有导槽，导槽上设有卡合部，阀芯上端部固定设有可径向摆动的挂钩，电磁线圈采用脉冲式通电对阀芯产生脉冲式电磁力；其中，阀芯包括第一状态、第二状态和第三状态；第一状态为：阀芯下端部与中心孔套接密封，挂钩与卡合部脱离；第二状态为：阀芯下端部与中心孔脱离，挂钩与卡合部脱离；第三状态为：阀芯下端部与中心孔脱离，挂钩与卡合部卡合；在脉冲式电磁力和阀芯自身重力的结合作用下，阀芯和挂钩同时位移，实现依次在第一状态、第二状态、第三状态和第二状态之间进行循环转换。本发明实施例还公开了如上洗衣机进水阀的进水方法，其操作步骤包括：其操作步骤包括：a)、对电磁线圈进行脉冲式通电产生脉冲式电磁力，脉冲式电磁力克服阀芯自身重力，阀芯从第一状态向第二状态转换，隔膜板在阀室一端所受的压力大于在背压室一端所承受的压力，隔膜板远离阀室，水流直接从进水口流向出水口，进水阀进入进水状态；b)、停止对电磁线圈进行脉冲式通电，在阀芯自身重力作用下，阀芯从第二状态向第三状态转换，隔膜板在阀室一端所受的压力大于在背压室一端所承受的压力，隔膜板远离阀室，水流直接从进水口流向出水口，进水阀始终处于进水状态；c)、对电磁线圈再次进行脉冲式通电产生脉冲式电磁力，脉冲式电磁力克服阀芯自身重力，阀芯从第三状态向第二状态转换，进水阀仍然处于进水状态；d)、停止对电磁线圈进行脉冲式通电，在阀芯自身重力作用下，阀芯从第二状态向第一状态转换，隔膜板在背压室一端所承受的压力大于在阀室一端所承受的压力，隔膜板压向阀室，将阀座面压住，阻止水流从进水口直接流向出水口，进水阀处于停止进水状态；e)、根据洗衣机的进水和停止进水需求，循环执行上述的步骤a)、步骤b)、步骤c)和步骤d)。本发明实施例提出在洗衣机进水阀门上设置挂钩和导槽，将挂钩固定设置在阀芯上，挂钩在电磁线圈脉冲通电产生的脉冲电磁力作用下沿导槽移动实现与导槽的卡合部进行卡合或脱离，具体地，当洗衣机进水阀收到进水指令时，向电磁线圈脉冲通电，阀芯向上移动，与隔膜板上的中心孔脱离，洗衣机进水阀进入进水状态，同时通过挂钩与卡合部卡合，使得洗衣机进水阀长期处于进水状态；当洗衣机进水阀收到停止进水指令时，再向电磁线圈脉冲通电，挂钩与卡合部脱离，并在脱离后，依靠自身重力作用，阀芯向下移动与隔膜板上的中心孔套接密封，洗衣机处于停止进水状态，因而本发明实施例只需要分别在洗衣机进水阀需要进水和停止进水时分别向电磁线圈通以一个脉冲式电流，不需要在进水状态时进行长时间通电工作，因而有效减少了进水阀的耗电量，降低了进水噪音，同时大大延长了洗衣机进水阀的使用寿命，且本发明实施例的结构简单，利于规模推广应用。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。请参见图2、图3和图4所示，一种洗衣机进水阀200，包括阀室210、套管230、位于套管230内周且沿套管230可上下移动的阀芯220、位于套管230外周的电磁线圈240、位于阀室210上的进水口250和出水口260以及位于套管230下方的背压室270以及隔膜板280，隔膜板280上设有中心孔281和旁孔282，且位于背压室270与阀室210之间。优选地，在本实施方式中，电线线圈240通过线束连接器242、连接端子243与外部的控制器(图未示出)的电连接，在进水口250处分别设有过滤网251、流量环252和导向环253，在出水口260处设有均压环261，套管230内周设有套管帽231，阀芯220位于套管帽231内周，且其下端部设有阀芯帽221，阀芯帽221的材质一般选用塑料，确保密封效果，阀芯220可沿套管帽231可上下移动，在套管帽231与阀芯220之间设有提供压缩力的压缩弹簧241。其中，套管230上端部设有导槽290，导槽290上设有卡合部291，阀芯220上端部固定设有可径向摆动的挂钩222，且挂钩222从套挂帽231中延伸至导槽290内，电磁线圈240采用脉冲式通电对阀芯220产生脉冲式电磁力，其中，阀芯220包括第一状态、第二状态和第三状态，第一状态为：阀芯220下端部的阀芯帽221与中心孔281套接密封，挂钩222与卡合部291脱离；第二状态为：阀芯220下端部的阀芯帽221与中心孔281脱离，挂钩222与卡合部291脱离；第三状态为：阀芯220下端部的阀芯帽221与中心孔281脱离，挂钩222与卡合部291卡合；在脉冲式电磁力和阀芯220自身重力以及压缩弹簧241提供的压缩力的结合作用下，阀芯220和挂钩222同时位移，实现依次在第一状态、第二状态、第三状态和第二状态之间进行循环转换。请参见图5、图6和图7所示，优选地，在本实施方式中，导槽290内设有相互连接、且上下贯通的第一通道30(图6中箭头所示)和第二通道20(图7中箭头所示)，第一通道30作为阀芯220从第一状态向第二状态转换、再向第三状态转换时的挂钩222位移路径，第二通道20作为阀芯220从第三状态向第二状态转换、再向第一状态转换时的挂钩222位移路径。具体优选地，在本实施方式中，导槽290包括第一槽面292和第二槽面293，第一槽面292上至少包括依次互相连接的第一限位边1、第二限位边2、第三限位边3和第四限位边4，第二限位边2位于第一限位边1和第三限位边3之间，且其高度小于第一限位边1和第三限位边3；第四限位边4的高度小于第二限位边2；第二槽面293上至少包括依次互相连接的第五限位边5、第六限位边6、第七限位边7、第八限位边8、第九限位边9和第十限位边10，第六限位边6的高度大于第五限位边5，第七限位边7的高度小于第六限位边6和第八限位边8，第九限位边9的高度大于第十限位边10；其中，第一限位边1位于第五限位边5与第六限位边6之间，第六限位边6位于第一限位边1与第七限位边7之间，第七限位边7位于第一限位边1与第二限位边2之间，第七限位边7的高度介于第一限位边1与第二限位边2之间，第一限位边1的高度介于第六限位边6和第七限位边7之间；第三限位边3位于第七限位边7与第八限位边8之间，第八限位边8的高度大于第三限位边3，第四限位边4位于第九限位边9与第十限位边10之间，且其高度大于第十限位边10；相互连接的第四限位边4、第一限位边1和第二限位边2和相互连接的第五限位边5、第六限位边6和第七限位边7形成第一通道30；相互连接的第二限位边2、第三限位边3和第四限位边4和相互连接的第七限位边7、第八限位边8、第九限位边9和第十限位边10形成第二通道20；第一通道30和第二通道20之间包括分别位于上方和下方的第一连接处和第二连接处，第一连接处包括第二限位边2和第七限位边7，第一限位边1、第二限位边2和第三限位边3相互连接形成卡合部291，卡合部291为槽面形状，第七限位边7作为第一通道切换部，用于确保挂钩222从第一通道30向第二通道20进行准确无误地切换位移；第二连接处包括第四限位边4，第四限位边4作为第二通道切换部，用于确保挂钩222从第二通道20向第一通道30进行准确无误地切换位移，进而确保挂钩222不会由于位移顺序错误出现卡合失效或脱离失效，最终避免阀芯220在不同状态之间进行转换时出现失败的可能。优选地，在本实施方式中，互相连接的限位边之间的各连接面为平面，当然也可以设置为曲面，也可以在各限位边之间设置新的限位边，只要这些设置不影响上述挂钩222在第一通道30和第二通道20内的位移功能即可，不难理解，这些设置应当均属于本发明的权利要求保护范围，为了进一步提高挂钩222与卡合部291进行卡合和脱离效果，第六限位边6与第七限位边7和第八限位边8与第九限位边9之间的连接面为凹槽面294。优选地，在本实施方式中，脉冲式通电时间为10-100ms，具体地，可设置为40-50ms，具体时间可以根据实际需要进行选择，脉冲式通电的时间只要持续至挂钩222向上移动并到达与卡合部291进行卡合或脱离的位置即可。本实施方式仅提供了阀芯220在各状态之间可进行高度自动转换的优化实施例，当然地，在其他实施方式中，还可以将导槽290设置成其他形状，只要满足本发明所述的阀芯220在各状态之间的转换即可。本实施例上述的洗衣机进水阀的进水方法，其具体操作步骤包括：在初始状态时，电磁线圈240未通电，阀芯220位于套管230内，且阀芯帽221在隔膜板280的中心孔281上，阀芯帽221与中心孔281套接，起到对中心孔281的密封功能，使得中心孔281位于背压室270一端处于密封状态，即为本文中的第一状态，此时进水阀为停止进水状态。a)、请参见图2以及图6，当洗衣机进水阀200收到进水指令时，对电磁线圈240进行脉冲式通电，水从进水口250进入阀室210，通过隔膜板280的旁孔282进入背压室270，在脉冲式电磁力作用下，克服压缩弹簧241的压缩力以及阀芯220的自身重力，阀芯220的阀芯帽211与隔膜板280的中心孔281脱离，阀芯220沿套管帽231向上移动的同时，挂钩222沿第一通道30(图6中箭头所示)向上移动，即阀芯220从第一状态向第二状态转换，背压室270内的进水速度小于出水速度，导致背压室270室内的压力下降，隔膜板280在阀室210一端所受的压力大于在背压室270一端所承受的压力，隔膜板280远离阀室210，从而使得水流直接从进水口250流向出水口260(图2中箭头所示方向)，进水阀200进入进水状态。b)、请参见图3以及图6，停止对电磁线圈240进行脉冲式通电，在压缩弹簧241的压缩力与阀芯220自身重力作用下，挂钩222沿第一通道30(图6中箭头所示)向下移动与卡合部291卡合，即阀芯220从第二状态向第三状态转换，隔膜板280在阀室210一端所受的压力大于在背压室270一端所承受的压力，隔膜板280远离阀室210，从而使得水流直接从进水口250流向出水口260(图3中箭头所示方向)，进水阀200始终处于进水状态。c)、请参见图2以及图7，当洗衣机进水阀200收到停止进水指令时，对电磁线圈240再次进行脉冲式通电产生脉冲式电磁力，克服压缩弹簧241的压缩力以及阀芯220的自身重力，挂钩222沿第二通道20(图7中箭头所示)向上移动使得挂钩222与卡合部291脱离，即阀芯220从第三状态向第二状态转换，此时，隔膜板280在阀室210一端所受的压力仍然大于在背压室270一端所承受的压力，隔膜板280远离阀室210，水流仍然直接从进水口250流向出水口260(图2中箭头所示方向)，进水阀200仍然处于进水状态，但即将进入停止进水状态。d)、请参见图4以及图7，停止对电磁线圈240进行脉冲式通电，在压缩弹簧241的压缩力(图4中压缩弹簧241处向下箭头所示方向)与阀芯220自身重力作用下，阀芯220沿套管帽231向下移动，同时位于阀芯220上端部的挂钩222沿第二通道20(图7中箭头所示)向下移动，使得阀芯220的阀芯帽211回到初始状态位置与中心孔281套接密封，即阀芯220从第二状态向第一状态转换，此时，水流只能通过旁孔282进入背压室270，背压室270内的水流无法从中心孔281流出，使得背压室270内的水迅速上升，当隔膜板280在背压室270一端所承受的压力(图4中隔膜板280上方的向下箭头所示方向)大于在阀室210一端所承受的压力(图4中隔膜板280下方的向上箭头所示方向)时，隔膜板280压向阀室210，将阀座面压住，阻止水流从进水口250直接流向出水口260，进水阀200处于停止进水状态。e)、根据洗衣机的进水和停止进水需求指令，循环执行上述的步骤a)、步骤b)、步骤c)和步骤d)。本发明实施例只需要分别在洗衣机进水阀需要进水和停止进水时分别向电磁线圈240通以一个脉冲式电流，不需要在进水状态时进行长时间通电工作，因而有效减少了进水阀的耗电量，降低了进水噪音，同时大大延长了洗衣机进水阀的使用寿命，且本发明实施例的结构简单，利于规模推广应用。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。