专利名称：压差式下水阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从封闭的上部容器向与大气连通的下部容器补水的自动 补水装置(例如，加湿器中从上部的水箱向下部的水盒进行补水的补水装置), 具体地讲，是一种压差式下水阀。
背景技术：
从封闭的上部容器向与大气连通的下部容器的补水，例如，加湿器中从 上部的水箱向下部的水盒进行补水， 一般是经由安装在上部容器和下部容器 之间的下水阀自动补充完成的。补水的间隔和水量(一个补水过程的水量) 与下部容器中水量的消耗情况有关，在补水的同时还发出"咕咚…"声。现 有的下水阀的工作原理如下水箱(上部容器)装在水盒(下部容器)上后，顶杆顶开下水阀的阀芯， 下水阀被开启，水在重力的作用下经下水阀的喉径流入水盒(下部容器)，水 一经流出，水箱内即出现负压，同时，大气也要经过喉径进入水箱， 一个出， 一个进，水和大气在这里交替，产生气泡并发出"咕呤…"声，交替连续的 发生，水就连续的流入水盒。当水盒内的水平面上升到下水阀的阀口 (下端 口的上缘)时，水面封住了阀口，切断了大气进入水箱的通道，交替停止， 完成加水过程。此时，由于最后一部分水流出时的惯量作用，水箱内仍留有 一定的负压，但这个压差不足以破坏水封，大气无法进入水箱，箱体内外暂 时平衡，水不再流出。这时，箱体内的水和水盒里的水连成一体，成为一个 系统。由于蒸发器的作用，水盒里的水被不断的消耗，水量开始减少，水面 逐渐下降，当水平面幵始离开阀口时，由于水的张力作用，在沿下水口直径与水平面间出现一水柱，水柱随水平面的逐渐下降而被拉长，约2-3mm，水柱 极不稳定，在被拉长的某一时刻，张力被破坏，由于负压的作用，大气又进入，水又流出，重复上述的"咕咚…"现象，完成一次补水过程。这个过程 是由液面的位移并自动控制完成的，往复循环，直到水箱内的水被耗尽。加水和补水过程发出的"咕咚…"声音很大，水量也很大，尤其是环境 噪声在32dB左右时，会影响到用户的正常休息和睡眠。另外，在加湿器被移动中，由于摆动引起水盒内水面波动，每次波动相 当于下水阀被开启一次，所以，水面波动也会造成不断的补水，水盒内水面 上升并溢出水盒，给用户带来麻烦。'因此，有必要提供一种新型的下水阀结构，来克服现有下水阀存在的上 述缺陷。发明内容本发明所要解决的技术问题在于，提供一种压差式下水阀，其能够实现 气、水分路和小水量供水，从而避免产生"咕咚"声。本发明的上述技术问题可采用如下技术方案来解决， 一种压差式下水阀， 该下水阀安装在一上部容器和一下部容器之间，用于在下部容器的水被消耗 时将水从上部容器补充到下部容器中，其中该上部容器为具有出水口的封闭 容器，而下部容器与大气连通，该下水阀包括安装在上部容器的出水口上的 阀体以及设置在阀体内的阀芯，该阀体的下部位于下部容器内，其特征在于， 在所述位于下部容器内的阀体的下部设有通气孔，该通气孔的设置高度高于 下水阀正常工作时水盒内形成的水平面的高度，从而在补水过程中所述下部 容器内的水平面上方的空气能够通过所述通气孔进入阀体内。在本发明中，所述的通气孔可直接形成于阀体下部的侧壁上。在本发明中，在所述阀体下部的侧壁上可安装有气阀，所述的通气孔形 成于该气阀上。在本发明中，所述的气阀包括固定连接于阀体下部的侧壁上的壳体，在 该壳体上沿从阀体内到阀体外的方向顺序设有气室和所述通气孔。在本发明中，所述气室可具有波纹段，从而进一步降低气泡产生的噪音。 在本发明中，所述气室的长径比L/D》3。在本发明中，所述气室的孔径大于通气孔的孔径，该通气孔的孔径与气室的直径比为1/7-1/17。在本发明中，所述通气孔的孔径为O. 2咖-4>0. 5醒。在本发明中，所述通气孔位于高于阀体的下端口上缘7mm-15mm的位置。在本发明中，所述阀体下部的侧壁具有向阀体内凹入的凹部，所述通气 孔设置在该凹部上，在该凹部外连接有护板。利用本发明的上述结构，由于在阀体下部设置了通气孔，它对小压差值 反应灵敏，当第一次大水量下水，水面上升封住阀体下端口时，在上部容器 (水箱)内残留负压的作用下，同时在通气孔处就产生连续均匀上升的气泡， 上部容器继续以微水量向下部容器里供水，完成了一个切换动作，直到内外 压达到一个新的平衡值。此时的水面将高出水封水面(即阀体的下端口上缘) 的高度。由于此时上部容器与下部容器(水盒)已成为一个系统，下部容器 里的水与上部容器里的水是连在一起的，水被消耗时，单位时间内，下部容 器内消耗的水量与上部容器里消耗的水量是同一个量，所以上部容器与下部 容器的液面同时下降；上部容器内同时产生了一个新的负压值，水以某一个 量连续的被消耗，液面就以某一个对应的速度连续的下降，上部容器内就能 保持一定的负压，大气就从通气孔处连续进入上部容器内来满足内外平衡的 需要，就会有连续上升的气泡产生，从而实现微量下水。此时的补水过程是 由压力控制而非液面控制来完成的，因此不再产生明显的咕咚声，只发出微 弱的气泡的声音，在环境噪声32dB左右的条件时无明显影响。同时，由于水 面高出水封面的高度，水面的波动也不会造成大水量下水，因此在加湿器被移 动中也不会因过量供水而造成下部容器内的水溢出。
图l本发明的工作原理示意图；图2本发明的一种实施例的结构剖视图；图3本发明图2的侧视图；图4本发明图2的仰视图；图5本发明气室的一种具体结构示意图；图6本发明的另一种气室结构示意图。
具体实施方式
如图1一4所示，本发明的压差式下水阀安装在一水箱(上部容器)l和 一水盒(下部容器)2之间，用于在水盒2的水被消耗时将水从水箱1补充到 水盒2中，其中该水箱l为具有出水口的封闭容器，而水盒2与大气连通， 该下水阀包括安装在水箱1的出水口上的阀体3以及设置在阀体3内的阀芯 31，该阀体3的下部位于水盒2内，其中在所述位于水盒2内的阀体3的下 部设有通气孔4，该通气孔4的设置高度高于下水阀正常工作时水盒2内形成 的水平面21的高度，从而在补水过程中该水盒2内的水平面21上方的空气 能够通过所述通气孔4进入阀体3内。这样，当水箱(上部容器)l安装在水 盒(下部容器)2上时，水盒2内的顶杆7顶开阀芯31，第一次从水箱1内 通过阀体3向水盒2大水量下水，在水盒2内的水面上升封住阀体3下部的 下端口32时，在水箱l内残留负压的作用下，同时在通气孔4处就产生连续 均匀上升的气泡，水箱1继续以微水量向水盒2里供水，完成了一个切换动 作，直到内外压达到一个新的平衡值。此时的水盒2内的水平面21将高出水 封水面(即阀体3的下端口32)的高度。由于此时水箱l与水盒2已成为一 个系统，水盒2里的水与水箱1里的水是连在一起的，水被消耗时，单位时 间内，水盒2内消耗的水量与水箱1里消耗的水量是同一个量，所以水盒2 里与水箱l内液面同时下降；水箱l内同时产生了一个新的负压值，水以某 一个量连续的被消耗，液面就以某一个对应的速度连续的下降，水箱1内就能保持一定的负压，大气就从通气孔4处连续进入水箱内来满足内外平衡的 需要，就会有连续上升的气泡产生，从而实现微量下水。此时的补水过程是 由压力控制而非液面控制来完成的，因此不再产生明显的咕咚声，只发出微弱的气泡的声音，在环境噪声32dB左右的条件时无明显影响。同时，由于水 面21高出水封面的高度，水面的波动也不会造成大水量下水，因此在加湿器 被移动中也不会因过量供水而造成水盒2内的水溢出。在本发明中，作为一种具体实施方式
，如图1所示，所述的通气孔4可 直接形成于阀体3下部的侧壁33上。在本发明中，作为另外一种可选实施方式，在所述阀体3下部的侧壁33 上可安装有气阀5，所述的通气孔4形成于该气阀5上，从而在加湿器工作时， 随着水量的消耗，水盒2内的水平面21上方的空气通过通气孔4经由气阀5 进入阀体3内，实现从水箱1内向水盒2的微量下水。在本发明中，所述的气阀5包括固定连接于阔体3下部的侧壁33上的壳 体51，在该壳体51上沿从阀体3内到阀体3外的方向顺序设有气室52和所 述通气孔4，该气室52的尾部52的1孔径大于通气孔4的入口 41的孔径。 气室52的尾部521的结构将决定水张力被破坏的难易程度，张力如果能很容 易的被破坏，气泡就能很容易的产生。气泡是在气室52的尾部521产生的， 气室尾部521的孔径越小，张力越不易被破坏，该通气孔4与气室52的直径 比可约为1/7-1/17，例如为1/7、 1/10、 1/17等。气室52的深度要达到一定 值，要形成一个腔，有一定的容积，当水从尾部521涌进气室52时，气室52 内的空气来不及从通气孔4排出，腔内就能形成一定的压力，从而在尾部521 截面上形成水封，水封由水的张力形成，由于水箱1内负压的作用，水封很 容易被破坏掉，水封一旦被破坏，气室52里的空气同时就产生了一个气泡而 钻进了水箱l里，实现微量下水。气泡的大小与气室52尾部521的直径有关。 对于下水产生的声音问题，对气室52的长径比做了多次组合实验，当气室52 的L/D》3时，既可实现无声下水。在本发明中，所述通气孔4的孔径可为》0. 2咖-》 . 5mm，例如cj)O. 2mm、4>0.3nm、 4)0.5mm等。该小孔径的作用是减压，把大气压力减小，这样才能 检测出上部容器(水箱1)内微小的压差变化，才能产生均匀的、连续的气泡， 才能使该气阀5正常的启动工作，否则该气阀5的工作会不稳定甚至不工作。 目前为达到孔径的一致性，如图5所示，采用的是一段多股线的电线来实现， 电线的皮径为巾1.3腿，皮厚为0.4腿，内包8股线径为0.07腦的电线，这 样皮内径约cl)0.5咖，减掉电线的空间，余下的空间相当于一个cj)0.2 mm左 右的通气孔4;或抽掉电线，这样可保证通气孔4的孔径在々0.2-0.5mm间， 从而进一步从生产过程来控制气阀5的产品质量，进而保证气阈5工作的可 靠性。如果通气孔4的作用孔径过小，进入气室52内的气流量就更小，所谓 气阻增大，单位时间内生成气泡的数量就少，气泡的容积置换出的水量跟不 上被消耗的水量，大、小供水现象就会频繁交替切换，就不能实现连续小水 量无声供水的功能。另外，为了进一步降低气泡产生的声音，如图5 —图6所示，所述气室 52的管身上具有波纹段521，来减弱由于压强对气阀5尾部截面水封的压力， 这个压力直接作用到管身(管壁)上，当一个气泡离开后，同时就产生一个 冲击，每冲击一次，就产生一个压力波，频率为上升气泡的间隔时间，压力 波的产生就形成了前面提到的微弱的气泡声。这个压力波可通过水盒2内水 面的波动而被观察到。声音通过介质水被传递出来，当有外部结构时，这个 声音会被屏蔽掉而进一步的减弱。波纹段521可缓解压力对管壁的冲击，-起 到了消声的作用，进一步减小了气泡的噪声。 '在本发明中，该通气孔4的设置高度与水箱1和水盒2以及阀体3的规 格大小有关，对于现在常用的加湿器而言，该通气孔4可设置在高于阀体3 的下端口 32的上缘7mm—15咖的位置。该下端口 32的上缘位置也就是在阀 体3和水盒2之间形成水封的阀口的位置。如图1一2所示，该阀体3的下端 口 32可为边缘是水平的平口，从而该阀体3的下端缘位置即可形成为水封阀 口。当然作为其他可选的方式，该下端口 32也可能为起伏不平的形状，这样 阀体3与水盒2会在下端口 32的上缘位置形成水封阀口。在本发明中，如图3—图4所示，在所述阀体3下部的侧壁33上可具有 向阀体内凹入的凹部331，所述通气孔4设置在该凹部331上，并可在该凹部 331外连接有护板34，从而对通气孔4形成防护。本发明的上述压差式下水阀可以用于现有加湿器上，实现小水量无声下 水，工作稳定可靠。同时本发明也为纯净类加湿器蒸发过程的可视化提供了 实际的构造，气泡与透明水箱的配合使用将为用户选购加湿器时，提供一种 新的视觉效果和选择。上述实施例为本发明的几种具体实施方式
，仅用于说明本发明，而非用 于限制本发明。
权利要求
1. 一种压差式下水阀，该下水阀安装在一上部容器和一下部容器之间，用于在下部容器的水被消耗时将水从上部容器补充到下部容器中，其中该上部容器为具有出水口的封闭容器，而下部容器与大气连通，该下水阀包括安装在上部容器的出水口上的阀体以及设置在阀体内的阀芯，该阀体的下部位于下部容器内，其特征在于，在所述位于下部容器内的阀体的下部设有通气孔，该通气孔的设置高度高于下水阀正常工作时水盒内形成的水平面的高度，从而在补水过程中所述下部容器内的水平面上方的空气能够通过所述通气孔进入阀体内。
2、 如权利要求l所述的压差式下水阀，其特征在于，所述的通气孔直接 形成于阀体下部的侧壁上。
3、 如权利要求l所述的压差式下水阀，其特征在于，在所述阀体下部的 侧壁上安装有气阀，所述的通气孔形成于该气阀上。
4、 如权利要求3所述的压差式下水阔，其特征在于，所述的气阀包括固 定连接于阀体下部的侧壁上的壳体，在该壳体上沿从阀体内到阀体外的方向 顺序设有气室和所述通气孔。
5、 如权利要求4所述的压差式下水阀，其特征在于，该气室的长径比L/D》3。
6、 如权利要求4所述的压差式下水阀，其特征在于，所述气室的孔径大 于通气孔的孔径，该通气孔的孔径与气室的直径比为1/7-1/17。
7、 如权利要求l所述的压差式下水阀，其特征在于，所述气室具有波纹段。
8、 如权利要求l所述的压差式下水阀，其特征在于，所述通气孔的孔径 为4) 0. 2咖- 4> 0. 5腿。
9、 如权利要求l所述的压差式下水阀，其特征在于，所述通气孔位于高 于阀体的下端口上缘7mm-15mm的位置。
10、 如权利要求1所述的压差式下水阀，其特征在于，所述阀体下部的 恻壁具有向阀体内凹入的凹部，所述通气孔设置在该凹部上。
11、 如权利要求1所述的压差式下水阀，其特征在于，在所述凹部外连 接有护板。
全文摘要
本发明有关于一种压差式下水阀，该下水阀安装在一上部容器和一下部容器之间，用于在下部容器的水被消耗时将水从上部容器补充到下部容器中，其中该上部容器为具有出水口的封闭容器，而下部容器与大气连通，该下水阀包括安装在上部容器的出水口上的阀体以及设置在阀体内的阀芯，该阀体的下部位于下部容器内，在所述位于下部容器内的阀体的下部设有通气孔，该通气孔的设置高度高于下水阀正常工作时水盒内形成的水平面的高度，从而在补水过程中所述下部容器内的水平面上方的空气能够通过所述通气孔进入阀体内。利用上述结构，本发明的下水阀能够实现气、水分路和小水量供水，从而避免产生“咕咚”声。
文档编号F16K99/00GK101275688SQ20071006482
公开日2008年10月1日 申请日期2007年3月28日 优先权日2007年3月28日
发明者何鲁敏 申请人:北京亚都室内环保科技股份有限公司