本发明属于排水设备技术领域，具体涉及一种用于水池的下水器、地漏等排水设备的的排水阀芯。
背景技术：
排水阀芯是各种排水设备中主要功能部件。为了防止返水、防臭、防虫等目的，通常需要排水阀芯具有自封闭功能，以便在没有下水的情况下使得下水口封闭。现有技术中有多种自封闭的排水阀芯，若按其原理划分，一般可分为弹力回复式和磁吸式两种。其中，磁吸式排水阀芯结构简单、经久耐用的特点而越来越受青睐。然而，当前的磁吸式排水阀芯也具有其明显的缺点。
磁吸式排水阀芯的一个缺点是容易吸附铁磁性杂物。例如对于授权公告号为cn2856198y的中国实用新型专利公开的地漏，污水直接与静磁铁接触。污水流经静磁铁时，污水内带有的铁屑或磁性物质被静磁铁吸附在套筒的表面，会使套筒口被堵塞。
磁吸式排水阀芯的另一个缺点是密封盖容易阻塞而滑动不畅。例如，对于中国专利公开说明书cn104863246a公开的地漏芯子，如图1所示，地漏芯子本体1的下端固定有带有封闭内腔的壳体，壳体具有中空的导向套102，导向杆101与导向套102滑动连接，壳体的内腔中固定有磁铁104，导向杆中固定有磁铁103、105。然而，当导向杆101在其内滑动时会将污水中的杂物带入导向套102中，而由于导向套102是一个向上开口的封闭空间，带入的杂物(例如头发丝等)会阻塞导向杆的滑动，造成密封盖无法封闭该地漏芯子。此外，对于该地漏芯子，由于其结构无法使得导向杆完全脱离导向套，使得其无法通过手动拆卸密封盖和导向杆来进行杂物的清理。
另外，由于安装磁铁的部分需要占据一定的空间，阻碍下水通道，因此磁吸式排水阀芯通常还具有下水较慢的问题。而且，目前的磁吸式排水阀芯在磁铁消磁后无法更换，以致于不得不整体更换阀芯。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明所要解决的是现有的磁吸式排水阀芯易于堵塞、滑动不畅、不易清理、下水较慢及无法更换磁铁等问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明的提出一种排水阀芯，包括上壳体和下壳体，其中，所述上壳体为两端开口的筒体，其内侧壁沿其周向形成一圈凸棱；所述下壳体包括位于下端的托盘和从该托盘的侧边向上伸出的至少一个悬臂，悬臂的上端与所述上壳体下端连接；所述托盘向上伸出一个导向柱，该导向柱上套设有一个密封盖；所述密封盖与所述导向柱分别内嵌有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体相互产生斥力，该斥力能够使所述密封盖被向上顶起，以致所述密封盖与所述凸棱紧密接触以封闭该排水阀芯。
一种优选的实施方式是：所述下壳体的托盘为一盘状，外径小于该下壳体的上端的内径，所述上壳体的下端与所述下壳体共同构成一个上宽下窄的且外壁面光滑的构件。
一种优选的实施方式是：所述导向柱与托盘之间为可拆卸式连接。
一种优选的实施方式是：所述导向柱的内部自下而上开设有一个柱形孔，所述第二永磁体从下方装入该圆柱形孔中。
一种优选的实施方式是：所述密封盖包括上部分和下部分，所述上部分为厚度较小且上窄下宽的扁圆台形，所述下部分为厚度较大且上宽下窄的高圆台形。
一种优选的实施方式是：所述上部分和下部分之间可拆卸。
一种优选的实施方式是：第一永磁体安装在所述下部分的向上开口的槽孔中。
一种优选的实施方式是：所述上部分与所述下部分旋接，所述上部分的顶端设有供外部工具操作的凹槽或凸棱。
一种优选的实施方式是：所述导向柱为棱柱，所述下部分的导向孔为相应于的棱柱孔；所述上部分中没有导向孔，或者该上部分有导向孔，但该导向孔的内径大于所述棱柱形导向柱的外接圆的半径。
一种优选的实施方式是：所述下部分的底部与托盘的顶部具有相互配合的凸起或凹槽，当所述密封盖被向下压而与托盘接触时，所述相互配合的凸起或凹槽阻止下部分的旋转运动。
一种优选的实施方式是：当所述上部分从所述下部分上拆卸下来之后，所述下部分能够从所述导向柱上取下。
一种优选的实施方式是：所述拆卸后的上部分和下部分均不能从所述下壳体的开口处脱出阀芯。
一种优选的实施方式是：所述上部分的侧边包裹住所述下部分，所述下部分的外径小于所述凸棱围成的密封口的内径。
本发明还提包括上述排水阀芯的地漏、水池下水器等下水设备。
(三)有益效果
本发明的阀芯具有下水快速、不易堵塞、滑动顺畅，且易于清理和便于更换磁铁的优点。
附图说明
图1是现有技术的地漏芯子的结构示意图；
图2是本发明的一个实施例的排水阀芯的结构示意图；
图3是图2的排水阀芯的立体图；
图4a和图4b分别显示了当水流从上方流入图2的阀芯的工作状态，图4a为剖面图，图4b为立体图；
图5显示了本发明的一个实施例的排水阀芯的自清洁原理；
图6是本发明的导向柱的一种优选实施方式的示意图；
图7就本发明的密封盖的一种优选实施方式的示意图；
图8显示了本发明的密封盖的上部分上形成的凹槽的一种构形；
图9显示了本发明的密封盖的下部分的另一种实施方式；
图10显示了密封盖的上部分从下部分上拆卸下来之后，下部分能够从导向柱上取下；
图11显示了本发明的另一实施例的密封盖的构造；
图12显示了应用本发明的一种地漏的结构示意图。
具体实施方式
本发明提出的一种排水阀芯的基本结构包括上壳体和下壳体，上壳体为两端开口的筒体，其内侧壁沿其周向形成一圈凸棱。下壳体包括位于下端的托盘和从该托盘的侧边向上伸出的至少一个悬臂，悬臂的上端与所述上壳体下端连接。托盘向上伸出一个导向柱，该导向柱上套设有一个密封盖。所述密封盖与所述导向柱分别内嵌有第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体相互产生斥力，该斥力能够使所述密封盖被向上顶起，以致所述密封盖与所述凸棱紧密接触以封闭该排水阀芯。由此，本发明能够通过磁吸的方式自动封闭芯，并且由于悬臂占的空间较小，悬臂之间的开口较大，有利于快速的下水。
优选的下壳体的托盘为一盘状，外径小于该下壳体的上端的内径，所述上壳体的下端与所述下壳体共同构成一个上宽下窄的且外壁面光滑的构件。此种构形更加利于水流的快速流出，不容易对水中的杂物造成阻塞。
本发明的导向柱与托盘之间优选为可拆卸式连接，密封盖也优选为可拆卸式连接，这样便于更换永磁体，也便于清理杂物。
特别的，本发明的密封盖优选为独创的钻石形，包括上部分和下部分，上部分为厚度较小且上窄下宽的扁圆台形，下部分为厚度较大且上宽下窄的高圆台形。这样的设计一方面能阻隔永磁体对于水中磁性物质的吸附，另一方面也具有自清洁的作用。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
图2是本发明的一个实施例的排水阀芯的剖面图，图3是该排水阀芯的立体图。如图2和图3所示，其包括上壳体1和下壳体2。上壳体1为两端开口的筒体，上端为入水口，下端为出水口。上壳体1的下端或者靠近出水口的地方，从筒体的内壁圆周向内侧凸出一个部分，从而形成一个环形的凸棱11，该凸棱11围成一个内径小于上壳体1的其他部分的通道，作为密封口。下壳体2呈提篮形，其包括位于下端的托盘22和从托盘的侧边向上伸出的悬臂21。悬臂21的上端与上壳体1下端的凸棱11外侧部分连接。
为了使阀芯的外表面整体上较为平滑，优选地，悬臂21的形状与上壳体1的筒体的形状相连续，即悬臂21最好也构成为一个与上壳体的筒体接续的筒体的侧壁形状，只不过其在周向上的宽度较窄。这样，当上壳体1与下壳体2连接后，上壳体1的外侧壁与下壳体2的悬臂21的外侧连续且光滑，即便于安装，也不容易缠挂杂物。
上壳体1与下壳体2的连接可以通过本领域的任意方式连接，即可通过螺纹连接，也可以通过卡扣连接。
本发明中，悬臂21的数量不作限制，但至少应当有一个。如图2、图3所示，本发明优选为两个，因为两个悬臂既能保证悬臂21之间的周向方向上就具有大的开口，便于水流的流出，也能构成较为平衡的力学结构，提高阀芯的使用寿命。为了更加增强结构的稳固性，也可以增加悬臂21的数量，例如四个或六个。
另外，参见图2和图3，下壳体2的托盘22优选为盘状，特别是一圆盘状，其外径优选为小于下壳体上端的内径。上壳体1的下端与下壳体2的托盘22、悬臂21共同构成一个上宽下窄的且外壁面光滑的构件。这种构形有助于水流从下壳体的下端外侧流出。可以看到，在该实施例中，下壳体2整体上呈现为一个圆筒体与一个半球面的连接形状，只不过其侧壁上形成有较为宽阔的开口。但本发明不局限于具下壳体的形状，任何能够利于水流下行的形状均可以选择，便如下端为圆锥形或抛物线形等。
根据本发明，托盘22的中央向上伸出一个导向柱23，在导向柱23上套设有一个密封盖3。在密封盖3与导向柱23中分别内嵌有第一永磁体41和第二永磁体42，第一永磁体41和第二永磁体42相互产生斥力。由于该斥力的作用，在没有施加于密封盖3的上部的压力或者该压力较小时(例如没有水流从上方流入阀芯时)，由于斥力的作用，密封盖3被向上顶起以便于上壳体1的凸棱11构成的密封口紧密接触，从而封闭该密封口，即封闭阀芯。由此，当没有下水的水流时，密封盖3自动将阀芯封闭，起到了防止返水、防臭及防虫的效果。如图2所示，密封盖3的中部自下而上开设有一个导向孔33，导向柱23穿入该导向孔33中，使得密封盖3能够沿着导向柱23而上下滑动。
在密封盖3与凸棱11构成的密封口之间优选为设置有密封圈。如图2的附图标记14所示，该第一密封圈14设置于凸棱的下端与密封盖接触。当然，密封圈14也可以设置在密封盖14的接触部分。
图4a和图4b分别显示了当水流从上方流入时上述实施例的阀芯的工作状态，图4a为剖面图，图4b为立体图。如图所示，箭头代表水流方向。可见，当水流从上壳体1流入时，由于水压的作用，密封盖3被向下压而沿着导向柱23向下移动，从而水流从下壳体的上端流入，从下壳体的悬臂21之间的开口流出。由于本发明的下壳体的开口较大，且托盘为体积较小的光滑构件，不会对水流产生大的阻碍，使得本发明的阀芯的下水的速度极快。
根据本发明的一种优选的实施方式，即如图2和图3所示，密封盖3呈一类似钻石的形状，即包括两个部分，上部分31为(竖直方向上的)厚度较小且上窄下宽的扁圆台形，下部分32为厚度较大且上宽下窄的高圆台形。导向孔33可以仅设于下部分32的下半部分中，也可以正好贯穿密封盖3的下部分32而不贯穿至上部分31。当然，也可以如图2所示地，导向孔33贯穿下部分32，并伸入到上部分31的下半部分中。
上部分31的上窄下宽的结构有利于密封盖3与密封口在长期使用后仍能保持紧密接触。而下部分32的上宽下窄的结构能够有效地增加密封盖3与导向柱23中内嵌的永磁体与水流的距离，使之不易吸附水中的磁性或易磁化的杂物(例如小铁片、小铁丝等)。
此外，即便导向柱23的侧边吸附了水中的磁性或易磁化的杂物，由于钻石形密封盖3在下水时会向下滑动，该滑动将这些杂物带离导向柱的易吸附位置，从而达到自清洁的目的。如图5最左侧的图所示，导向柱23的一个靠近永磁体的侧面吸附了一些细铁丝。接着，如图5的中间图所示，当水流再次推压密封盖3，从而将细铁丝推向导向柱的下端而远离永磁体，此时，永磁体对细铁丝的吸引力减弱。再接着，当水流从下壳体的边缘开口处向外流动时，由于这些细铁丝已经位于开口边缘，且由于托盘22的体积较小，无法承接过多的杂物，因此这些小铁丝将极易被水流带走。
因此，由于本发明的特殊的密封盖和下壳体的构造，使得水中的磁性或易磁化的杂物不易吸附在永磁体的周围，即便被吸附，也能够自动地被刮除，这使得本发明的阀芯不易被堵塞。
图6显示了本发明的导向柱的优选实施方式。尽管本发明的下壳体2可以是一个整体性结构，即悬臂21、托盘22和导向柱23可以是一体化结构。但是，更为优选的是，导向柱23与托盘22之间是可拆卸地连接。如图6所示，导向柱23可以通过卡扣、螺纹旋接等方式与托盘22连接，这样，可以将导向柱从下壳体2中拆卸下来，便于更换第二永磁体或对阀芯的下壳体2进行清洗或清理。在图6所示的实施例中，导向柱23整体上为柱体(优选为圆柱体)，顶端弧面，例如为球冠形，而其下端具有一个用于连接的台阶部。并且，导向柱23的内部自下而上开设有一个柱形孔(优选为圆柱形孔)，使得第二永磁体42能够从下方装入该圆柱形孔中。
图7显示了本发明的密封盖的一种优选实施方式。如前所述，密封盖3可以呈一类似钻石的形状，上部分31为(竖直方向上的)厚度较小且上窄下宽的扁圆台形，下部分32为厚度较大且上宽下窄的高圆台形。优选地，密封盖的上部分31与下部分32为可拆卸式连接。对于上部分31与下部分32的连接方式，本发明不作限制，可以是卡扣或旋接连接，也可以是其他的连接方式。如图7所示，第一永磁体41安装在下部分32的向上开口的槽孔中。由此，当上部分31与下部分32分离时，由于第一永磁体41与第二永磁体42之间的斥力作用，能够将第一永磁体41从密封盖3的下部分32的槽孔中取出。这样，就能够实现对第一永磁体41的更换。
第一永磁体41可以是一个环形的永磁体，也可以是多个柱形的永磁体，本发明对其形状或数量不作限制，只要下部分32具有相应的形状的用于安装第一永磁体41的槽孔即可。如前所述，第二永磁体42优选为圆柱体，但其也可以是棱柱体或其他长条构形。在图2、图4a、图6和图7中显示的第二永磁体42的两端还设有用于定位且固定的硅胶43，但在其他的实施方式中，也可以不设置该固定或定位用的构件。
对于上部分31与下部分32旋接的连接方式，为了便于上部分31从下部分32上旋开，可以在上部分的顶端设置用于外部工具嵌入的带棱凹槽。图8显示了一种凹槽311的构形，其为一种六边形凹槽，可以用通用的六角螺丝刀嵌入进行旋转。但本发明不限于具体的凹槽形状。此外，本发明也可以选择凸棱等方式来便于外部工具进行旋转操作。
同时，为了在旋转上部分时使下部分在周向上固定不动，可以将导向柱23设计为棱柱形，且密封板3下部分32套设于导向柱23上的导向孔也为相应的棱柱形(四棱柱或六棱柱等)。如果导向孔33也贯穿至密封板3的上部分31中，则上部分31中的导向孔的内径应大于棱柱形导向柱23的外接圆的半径。这样，当转动上部分31时，下部分32将被导向柱限制而不能转动，便于上部分与上部分拆卸。
图9显示了密封盖3的下部分的另一种实施方式。如图所示，在下部分32的底部，围绕导向孔33还设有一个带棱凹槽321。同时，在下壳体2的托盘上设有也该带棱凹槽321相卡合的量，凸起(图中未示)，由此，当密封盖3被向下压而与托盘22接触时，带棱凹槽321正好与凸起相配合，由此阻止密封盖3的下部分32的旋转运动。这样，只要使用工具将密封盖3向下压到托盘上，并使用工作操作带棱凹槽311来转动上部分31，则可以将上部分31从下部分32拆卸下来，这样就能实现对第一永磁体41的更换了。当然，也可以反过来，在下部分32的底部设置与托盘22上的凹槽相配合的凸起。
本发明优选为：当密封盖3的上部分31从下部分32上拆卸下来之后，下部分32能够从导向柱23上取下。如图10所示，当上部分31从下部分32上取下之后，这样，下部分32可以进一步向上移动而脱离导向柱23。这样，使用者就可以方便地对导向柱及导向孔进行清洗或去除杂物。
需要说明的是，在上述实施例中，当密封盖3的上部分31从下部分32上拆卸下来之后，上部分31和下部分32都不能从下壳体的上端取出，为了防止其从阀芯中脱出，下壳体2的悬臂21的宽度应和高度应当进行相应设计，以使得拆卸后的上部分31和下部分32不能从下壳体的开口处脱出阀芯，以免其落入下水道中。
图11显示了本发明另一实施例的密封盖的构造，根据该实施例，上部分31为一盖帽形，其侧边包裹住下部分32，这样，下部分32的外径可设计得较小，小于上壳体的凸棱11围成的密封口的内径，由此，密封盖的下部分32可以从阀芯的上部取出，以更加方便地进行下部分的清洗或更换。
本发明的排水阀芯可以应用于多种排水设备中，例如地漏或水池下水器中。图12显示了其应用于地漏中的示意图。如图12所示，该地漏包括一个地漏壳体5、盖板6和过滤网7。地漏壳体为两端开的筒体，上端较宽且下端较窄。本发明的排水阀芯的上端与地漏壳体5的下端密封连接。其中上壳体1的上端具有一个凸缘12，用于与地漏壳体5的下端的内壁连接，在连接处还设置有第二密封圈14。应当了解，上述结构只是应用于一种地漏的情况，本发明的排水阀芯还可以与现有的各种地漏壳体进行不同的连接方式，从而形成不同形状或结构的地漏。此外，本发明的排水阀芯也可以用于替换现有的水池下水器的排水阀芯，其连接方式与地漏类似，因此在此不再赘述。
由上面的描述可知，本发明的排水阀芯采用了独创的钻石形密封盖，且密封盖的导向孔朝下设置，由此，使得水中的杂物不易进入到该导向孔中，有效地防止了密封盖的活动被阻塞。另外，钻石形密封盖向下运动时，能够隔离水中的杂物与导向柱中的永磁体，使得磁性杂物或易磁化的杂物不易被永磁体吸附。再者，由于本发明的下壳体具有独创的结构，其托盘较小而侧面开口较大，能够提高下水的速度。同时，这种结构配合钻石形密封盖，从而，即便在在导向柱底端堆积了一些磁性物、易磁化物或其他杂物，也能够被自动地被水流带走，进一步减小了阀芯被堵塞的概率。并且，本发明的密封盖为上下两个部分组成且可拆卸，大大方便了阀芯的清洗且更换磁铁。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。