一种加湿器的开阀结构及应用该结构的加湿器的制作方法

本实用新型涉及加湿器控制结构领域，具体为一种加湿器的开阀结构及应用该结构的加湿器。

背景技术：

随着科技发展，人们生活水平日益改善，人们对居住环境要求逐渐提高。其中，空气湿度是影响舒适度的重要因素之一，特别是在我国的北方地区和长期使用空调的场所，环境非常干燥，需使用相应设备来增加空气的湿度，调节出舒适的生活环境。因此，家居用的加湿设备越来越受大众家庭所喜爱，成为家居中必备的家电设备之一。

目前市场上的加湿器一般由水箱和底座组成，底座设有蒸汽发生腔，通过水箱供水到蒸汽发生腔，在底座的发生器的作用下，产出汽雾。现有技术中的加湿器普遍为下加水式，下加水式加湿器的加水口和出水阀共同设在水箱的底部。使用前，需先将水箱从底座上拆卸出来，然后把水箱翻转，让水箱底部朝上，拧开出水阀后，通过加水口加满水，然后拧上出水阀,再安装回底座上，与蒸汽发生腔连接，再启动加湿。可见，前述整个加水过程十分繁琐，且加满水后的水箱较重，操作十分不便。

为此，市面上推出上加水式的加湿器，上加水式加湿器使用前，可直接从水箱上部设置的加水盖加水，不需要再拆卸水箱，从底部加水的操作，就可以启动加湿，结构简洁、方便易用，进而逐渐取代了下加水式的加湿器。对于上加水式加湿器而言，由于水箱内的压强受大气压影响，水箱与加湿器底座之间容易溢水，需要设置有效控制补水的下水控制装置，才能让加湿器保持正常的工作状态。

现有技术的下水控制装置一般为杠杆式或电磁阀式，杠杆式的下水控制装置由于需要设置连接杠杆一端的浮块，杠杆横向设置占用内部空间较大，触发速度慢，不能及时控制补水，水位控制效果差；而电磁阀式的下水控制装置，虽然响应速度快，但存在两个比较突出问题：1、功耗大，通常达到12～15W，这无形之间会增大电源板功率，增加整个电路板成本，也会增加电能损耗；2、电磁阀吸合瞬间噪音很大，特别在晚上睡觉时使用，这会给消费者带来困惑。

技术实现要素：

本实用新型目的在于解决上述技术问题，提供一种方便控制而且精度更高的加湿器的开阀结构及应用该结构的加湿器，相对现有的结构能够降低功耗和噪音。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案有：

一种加湿器的开阀结构，所述加湿器包括本体和水箱，所述本体上具有雾化器，所述水箱具有让水流向所述雾化器的常闭水阀；所述开阀结构包括：

电机，该电机具有向外延伸的电机轴；

转盘，该转盘上设有轴孔，通过该轴孔与所述电机轴配合而使转盘转动；所述转盘还包括连接突起，转盘转动使连接突起绕电机轴转动；

连接件，该连接件包括朝向所述常闭水阀的顶杆和插入所述顶杆的抬升部，所述抬升部上设有连接孔，所述连接孔和连接突起相互连接使抬升部产生抬起顶杆的动作，从而抬起所述顶杆打开所述常闭水阀；以及

导向座，该导向座内部具有导向腔，所述顶杆的部分被限制在所述导向腔内，使顶杆被抬起的方向指向为打开所述常闭水阀的方向。

根据本申请的一种加湿器的开阀结构，一般的加湿器的水箱具有常闭水阀，需要根据雾化器上的水位来判断是否需要打开该常闭水阀；所述开阀结构通过具有向外延伸的电机轴的电机作为动力源头，在电机轴上固定有转盘，转盘另一处设置有连接突起，通过电机相对常闭水阀的相对固定位置，来让固定在电机轴上的转盘转动的过程中，产生一段或多段角度让所述连接突起产生靠近或远离所述常闭水阀的运动轨迹，还包括顶杆、抬升部和导向座，顶杆被限制在导向座内，只能朝向打开所述常闭水阀的方向来回活动，而所述抬升部与所述连接突起相互连接使抬升部产生抬升动作，而所述顶杆在抬升部和导向座共同的作用下，被抬升部抬起并指向所述常闭水阀的方向，直到运动一端距离后，可以打开所述常闭水阀，反转电机，可以解除顶起常闭水阀而将所述常闭水阀关闭。

相对于现有的利用电机带动凸轮从而实现顶杆上下活动的结构而言，本申请所保护的结构具有更好的准确度，还能够避免现有技术中凸轮与顶杆之间发生相对滑动，引起整个结构失效的问题；而且凸轮的结构，如果需要改变顶杆的行程，就需要改变凸轮的尺寸，本申请的开阀结构需要改变顶杆的行程时，只需要增加电机轴的转动角度即可，而一般的电机改变电机的转动角度都可以通过修改控制程序实现，使得该开阀结构具有更好的通用性，适用于不同尺寸的加湿器。

一种应用上述开阀结构的加湿器，还包括：

水位传感器：用于监测雾化器上的水位并产生水位信号；

控制板：用于接收水位传感器发出的水位信号并产生控制信号发送至电机，所述电机根据控制信号转动相应的角度。

根据本申请的加湿器，设置水位传感器检测雾化器上的水位并产生水位信号，当达到特定水位时会产生水位信号发送至控制板上，控制板上根据其存储的控制程序对水位信号进行分析产生不同的控制信号传递至电机，使得电机能够正转或反转相应的角度，方便用户通过调整控制程序来调节电机的转动角度以适用于不同尺寸的加湿器，而且也可以根据程序控制电机的转动角度，从而控制顶杆顶起常闭水阀开启的程度，来控制加湿器内下水的速度。

优选的，所述顶杆穿过本体与所述常闭水阀配合，所述顶杆包括密封部，所述密封部包括杆体、密封环以及连接杆体和密封环的隔膜，所述本体向导向座延伸有环体，所述环体与导向座配合将所述密封环夹紧密封。为避免顶杆在穿过所述本体时，引得下水时水从两者之间的缝隙中泄漏而出，所以将密封部有安装板之间设置为密封连接；其中密封部设置为密封材料，通过将密封环夹紧在环体和导向座之间，使得密封部和本体能够保持密封，从而避免了下水时的水泄漏到导向座处。

优选的，所述顶杆还包括连接部，所述连接部与抬升部固定连接，所述连接孔呈长条形状，且该连接孔的长方向上与所述连接部的动作方向交叉，所述连接突起在连接孔内移动。其中包括了连接孔的长方向与所述连接部的动作方向垂直的优选方案，所述连接孔能够让所述连接突起在连接孔内活动，因为所述连接突起是转动的，除去产生抬升的竖直方向的动作外，还产生了水平方向的动作，而所述连接孔呈长条状即可抵消水平方向的动作，让顶杆能够被朝向打开所述常闭水阀的方向而抬升。

优选的，所述导向座设有导向槽，所述连接部上设有导向块，所述导向槽与导向块配合限制所述连接部的被抬起的方向。所述导向槽和导向块进行配合，进一步的对连接部的运动方向进行限制，从而使顶杆能够被限制而只能向开启水阀的方向活动。

进一步的，所述本体为具有多个面板，且所述面板包围形成安装用的腔体；相对水箱的常闭水阀的所述面板为安装板，在该安装板上形成有凹槽，在常闭水阀被开启后水会流向凹槽；所述雾化器、水位传感器安装在所述凹槽上；所述顶杆有部分穿过凹槽与所述常闭水阀配合。所述顶杆穿过凹槽与所述常闭水阀配合，顶杆将常闭水阀打开后会自然在重力的作用下流入到凹槽内，水会自然流到所述雾化器和水位传感器处，使得雾化器和水位传感器能够正常工作。

再进一步的，所述安装板向所述腔体内延伸有多个固定柱，分别将所述电机和导向座固定在腔体内。所述腔体为电机和导向座提供了充足的安装空间，固定柱从安装板上延伸而出，将所述电机和导向座固定在合适的位置，来方便安装在两者上的转盘和连接件进行配合。

再进一步的，所述电机还包括电机套，所述电机套上设有固定孔，通过该固定孔与所述固定柱配合固定所述电机。所述电机套能够保护电机，使电机能够固定得更加方便。

再进一步的，所述水位传感器为磁簧管感应装置，包括磁簧管以及与磁簧管套接的浮环，所述浮环内壁设有与所述磁簧管感应配合的磁感面。

再进一步的，所述电机为步进电机。所述步进电机方便用于进行编程控制。

附图说明

图1为本实用新型的加湿器的剖视图；

图2为图1的a处局部放大视图；

图3为本实用新型的顶杆密封结构局部剖视图；

图4为本实用新型的连接件的立体图；

图5为本实用新型的导向座的立体图；

图6为本实用新型的电机和转盘结构的立体图；

图7为本实用新型的开阀结构的实施例1的立体图；

图8为本实用新型的开阀结构的实施例1的剖视图；

图9为本实用新型的开阀结构的实施例2的立体图；

图10为本实用新型的开阀结构的实施例2的剖视图；

图11为本实用新型的加湿器水箱和本体的爆炸图；

图12为本实用新型的加湿器水位传感器的爆炸图；

图13为本实用新型的开阀结构的安装位置的示意立体图；

图14为本实用新型的加湿器的立体图；

图15为本实用新型加湿器的电机复位控制结构的模块结构示意图。

具体实施方式

结合附图说明本实用新型的一种加湿器的开阀结构及应用该结构的加湿器。

如图1所示，加湿器包括本体2和水箱1，所述本体2上具有雾化器3，所述水箱1具有让水流向所述雾化器3的常闭水阀11，由于水箱1设置在雾化器3的上方，所以需要开阀结构与所述常闭水阀11配合控制进入雾化器3器上方的水的量，来让雾化器3在合适的水位上进行工作。由于此种加湿器的水箱1可以拆卸并取出去注水，方便了用于注水，所以水箱1内的阀门要设置为常闭水阀11来避免水箱1拆出加水时产生泄漏的尴尬。

所述本体2为具有多个面板，且所述面板包围形成安装用的腔体；相对水箱1的常闭水阀11的所述面板为安装板21，在该安装板21上形成有凹槽211，在常闭水阀11被开启后水会流向凹槽211；雾化器3、水位传感器4安装在所述凹槽211上；顶杆5有部分穿过凹槽211与所述常闭水阀11配合。

如图2所示，顶杆5会穿过凹槽211与上部的常闭水阀11的阀杆112进行配合，顶杆 5向上顶起即可打开常闭水阀11。

所述常闭水阀11包括罩体111、阀杆112、阀瓣113以及弹簧114，阀瓣113套接固定在阀杆112上，常闭水阀11具有水流通道，弹簧114会将阀杆112压紧在水流通道内，使得阀瓣113能够堵塞水阀，使得该水阀在一般状态下为常闭水阀11；所述罩体111罩在其他阀体组件上，其上设有孔结构1111，能够让水流向水流通道，还能阻隔大块异物，避免异物进入堵塞水流通道。所述顶杆5的作用是在于能够向阀杆112活动，当活动至与阀杆 112接触时，能够挤压弹簧114，直至将堵塞通道的阀瓣113推出，从而打开水流的通道，使水箱1中的水能够流入凹槽211内。

当然，所述顶杆5为穿过凹槽211设置，顶杆5和凹槽211之间必然会存在缝隙，如水阀下水时，会有水从上述缝隙中泄漏而出，影响加湿器的正常工作。

所以如图3所示，对顶杆5的结构和其安装结构做出的改进，所述顶杆5包括密封部51和连接部52，所述密封部51穿过所述凹槽211，且密封部51与安装板21之间为密封设置。为避免顶杆5在穿过所述凹槽211时，引得凹槽211内的水从两者之间的缝隙中泄漏而出，所以将密封部51有安装板21之间设置为密封连接；而且为了便于顶杆5与安装板 21之间的密封。

具体的，所述密封部51包括杆体511、密封环512以及连接杆体511和密封环512的隔膜513，所述安装板21下导向座6延伸有第一环体214，所述第一环体214与导向座6 配合将所述密封环512夹紧密封。

如图4和5所示，所述导向座6包括上盖62、导向柱61以及底盖63，所述导向柱61 为容纳所述顶杆5的导向腔，导向柱61上设有所述导向槽611；所述上盖62与底盖63分别套接在导向柱61的上下两端；所述底盖63设有供所述顶杆5下端穿出的穿孔，所述上盖62设有供顶杆5上移穿出的通孔。

所述导向柱61上还设有供所述抬升部7配合线性槽612，所述线性槽612使抬升部7 能够穿过导向柱61与设置在其中的连接部52进行插接配合。所述线性槽612同样具有限位作用，同时也需跟所述导向槽611进行配合，当连接部52安装在导向柱61内时，应当让连接部52与所述抬升部7的位置与线性槽612相对应。

如所述抬升部7足够长，还可以在线性槽612相对位置的导向柱61上再开设一条线性槽供所述抬升部7穿过，

所述上盖62上还有与所述第一环体214配合将密封部51密封的第二环体621和环槽 623，所述第一环体214呈阶梯状，一部分阶梯插入所述环槽623内，另一部分阶梯与第二环体621夹紧所述密封环512将顶杆5密封，而且环槽623同样也具有密封效果，进一步的提高来了顶杆5的密封性。

所述连接部52被限制在导向腔内，连接部52上设有导向块521，当连接部52安装在导向柱61内时，导向块521与所述导向槽611配合，限制所述顶杆5的运动方向，使其能够准确开启水阀。

而且为方便对连接部52的运动方向进行限制，所述线性槽612可以设置有多组，而且这多组的线性槽612均应统一向导向柱61与所述上盖62或底盖63的连接处进行延伸，从而方便了连接部52上的导向块521从导向柱61外安装到所述限位槽612内。

本实用新型提供了开阀结构的实施例1，如图5、6、7和8所示，对连接孔71的形状和设置方式作出了限制，连接孔71呈长条形状，且该连接孔71的长方向上与所述连接部 52的动作方向交叉，具体如图所示，所述连接孔71在长方向上与连接部52的动作方向垂直，这时的连接部52与抬升部7为固定连接，优选为一体成型，便于加工生产；连接突起 92是转动的，除去产生抬升的竖直方向的动作外，还产生了水平方向的动作，而所述连接孔71呈长条状即可抵消水平方向的动作，让顶杆5能够被朝向打开所述常闭水阀的方向而抬升。

如图6所示，利用电机8作为本开发结构的动力源，电机8上的电机轴82与转盘9上的轴孔91连接，向外部输出动力，转盘9上设有连接突起92，与抬升部7上连接孔71相互连接使抬升部7跟随着连接突起92的转动而产生抬升动作。

如图8所示，此时为正视转盘9时，所述顶杆5、导向座6以及抬升部7的剖视图，当转盘9正转时，所述连接突起92会产生向上和向右的运动轨迹，其中向上的轨迹会体现在顶杆5和抬升部7上，而向右的运动轨迹在连接突起92和长条形的连接孔71的配合下被抵消在连接孔71中，使得所述顶杆5仅向上活动从而打开水阀。

本实用新型还提供了开阀结构的实施例2，如图5、6、9和10所示，设置抬升部7用来抬起顶杆5，具体的，是在连接部52上设有滑孔522，滑孔522与线性槽612相对应，供所述抬升部7穿过，滑孔522允许抬升部7在其内部移动一段距离，抵消抬升部7在水平方向的动作，当所述抬升部7向上运动时，就能抬起顶杆5；所述抬升部7上还设有连接孔71，用于接入外部的动力，从而将所述顶杆5抬起。

如图6所示，利用电机8作为本开发结构的动力源，电机8上的电机轴82与转盘9上的轴孔91连接，向外部输出动力，转盘9上设有连接突起92，与抬升部7上连接孔71相互连接使抬升部7跟随着连接突起92的转动路径而转动。

如图10所示，此时为正视转盘9时，所述顶杆5、导向座6以及抬升部7的剖视图，当转盘9正转时，所述连接突起92会产生向上和向右的运动轨迹，其中向上的轨迹会体现在顶杆5和抬升部7上，而向右的运动轨迹在导向槽611和所述滑孔522的限制下仅会体现在所述抬升部7上，使得所述顶杆5仅向上活动从而打开水阀。

根据本申请的一种加湿器的开阀结构，一般的加湿器的水箱1具有常闭水阀11，需要根据雾化器3上的水位来判断是否需要打开该常闭水阀11；所述开阀结构通过具有向外延伸的电机轴82的电机8作为动力源头，在电机轴82上固定有转盘9，转盘9另一处设置有连接突起92，通过电机8相对常闭水阀11的相对固定位置，来让固定在电机轴82上的转盘9转动的过程中，产生一段或多段角度让所述连接突起92产生靠近或远离所述常闭水阀 11的运动轨迹，还包括顶杆5、抬升部和导向座6，顶杆5被限制在导向座6内，只能朝向打开所述常闭水阀11的方向来回活动，而所述抬升部7与所述连接突起92相互连接使抬升部7产生抬升动作，而所述顶杆5在抬升部7和导向座6共同的作用下，被抬升部7抬起并指向所述常闭水阀11的方向，直到运动一端距离后，可以打开所述常闭水阀11，反转电机8，可以解除顶起常闭水阀11而将所述常闭水阀11关闭。

相对于现有的利用电机8带动凸轮从而实现顶杆5上下活动的结构而言，本申请所保护的结构具有更好的准确度，还能够避免现有技术中凸轮与顶杆5之间发生相对滑动，引起整个结构失效的问题；而且凸轮的结构，如果需要改变顶杆5的行程，就需要改变凸轮的尺寸，本申请的开阀结构需要改变顶杆5的行程时，只需要增加电机轴82的转动角度即可，而一般的电机8改变电机8的转动角度都可以通过修改控制程序实现，使得该开阀结构具有更好的通用性，适用于不同尺寸的加湿器。

如图1至14所示，加湿器还包括：

水位传感器4：用于监测雾化器3上的水位并产生水位信号；

控制板：用于接收水位传感器4发出的水位信号并产生控制信号发送至电机8，所述电机8根据控制信号转动相应的角度。

优选的，所述控制板安装在所述腔体内。

如图12所示，所述水位传感器4为磁簧管41感应装置，包括磁簧管41以及与磁簧管 41套接的浮环42，所述浮环42内壁设有与所述磁簧管41感应配合的磁感面。

根据本申请的加湿器，设置水位传感器4检测雾化器3上的水位并产生水位信号，当达到特定水位时会产生水位信号发送至控制板上，控制板上根据其存储的控制程序对水位信号进行分析产生不同的控制信号传递至电机8，使得电机8能够正转或反转相应的角度，方便用户通过调整控制程序来调节电机8的转动角度以适用于不同尺寸的加湿器。

如图13所示，所述安装板21向所述腔体内延伸有多个固定柱，包括向电机8延伸的第一固定柱212，和向所述导向座6延伸的第二固定柱213，分别将所述电机8和导向座6 固定在腔体内。所述腔体为电机8和导向座6提供了充足的安装空间，固定柱从安装板21 上延伸而出。

如图6和13所示，所述电机8还包括电机套83，所述电机套83上设有第一固定孔831，通过该第一固定孔831与所述第一固定柱212配合固定所述电机8。所述电机套83能够保护电机8，使电机8能够固定得更加方便。

如图4和13所示，所述导向座6的上盖62上还设有第二固定孔622，通过该第二固定孔622与所述第二固定柱213配合固定所述导向座6，将所述电机8和导向座6固定在合适的位置，来方便安装在两者上的转盘9和连接件进行配合。

所述电机8包括步进电机81。所述步进电机81方便用于进行编程控制。而电机8在断电时无法自动复位，如加湿器处在补水的过程中时，就没办法复位关闭常闭水阀，导致加湿器内部水满溢出的缺陷。

为了克服上述缺陷。如图15所示，本实用新型还提供一种用于上述加湿器的电机复位的控制结构，包括电源板，以及与所述电源板电性连接的过零单元、控制单元以及储能供电单元。

所述过零单元用于从交流电源的输出端取得方波信号，并将所述方波信号提供给控制单元；

所述储能供电单元用于向电机供给电源；

所述控制单元的过零检测端与所述过零单元相连，所述控制单元的控制信号端和电机相连；所述控制单元检测到所述方波信号消失时向电机发送复位信号，储能供电单元向电机供电以使电机复位关闭常闭水阀。

如本申请的实施例1，电机复位时，电机轴转动带动转盘转动，在转盘上的连接突起也相应转动，表现在连接孔内为所述连接突起在连接孔内滑动，表现在抬升部上为抬升部向下动作，从而带动顶杆向下活动，常闭水阀在没有顶杆顶之后会自动的关闭水阀。

具体地，所述控制单元包括电性连接的单片机和电机驱动芯片，所述单片机与所述过零单元电性连接，所述电机驱动芯片与电机电性连接，控制电机运转。所述电机驱动芯片优选采用ULN2003型号的高耐压、大电流复合晶体管；所述单片机通过四相八拍运行方式 (即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)发送指令到ULN2003电机驱动芯片，然后再通过ULN2003 电机驱动芯片内部的达林顿电路驱动电机转动。

所述储能供电单元包括电性连接的二极管和电容器，所述二极管的一端与电源板连接，所述电容器的另一端与电机连接，用于消除电容器释放电能时的浪涌。所述电容器优选采用3300uF型号的大电容器，以便在加湿器断电时提供充足的电能给电机供电复位。所述二极管优选采用1n4007型号的二极管，有效地防止大电容器的电能释放给其它电路使用，并限制从所述电容器释放的电能仅向所述电机供电。

所述过零单元包括依次串接的第一压敏电阻、第二压敏电阻和光耦合器，所述第一压敏电阻的一端与交流电源连接，所述光耦合器的另一端与单片机连接。光耦合器用于加湿器在交流电源供电状态时产生所述方波信号，所述第一压敏电阻和第二压敏电阻用于稳定该方波信号的持续状态，将该周期方波信号维持在20ms左右，以使所述控制单元的单片机检测该方波信号的存在，确定加湿器处于通电状态，若方波信号消失将确认为断电状态。

在上述基础上，还提供一种应用上述控制装置的控制方法，包括如下步骤：

S1:过零单元获取交流电源的方波信号；

S2:控制单元检测所述方波信号，并在方波信号消失时向电机发送复位信号；

S3:储能供电单元对电机进行放电以使电机驱动齿轮旋转带动顶杆下移，以关闭常闭水阀。

其中，所述储能供电单元在加湿器处于交流电源供电状态下作充电，所述电容器作充电储能。所述控制单元检测所述过零单元的方波信号，若该方波信号消失，则判断加湿器为断电状态，释放所述储能供电单元的电能供给所述电机，以使电机作复位操作。

通过上述步骤，有效地检测加湿器的通电状态，当断电时及时控制电机复位，关闭常闭水阀，防止加湿器内水满溢出，或者水位过高，影响下次通电时加湿器没法雾化，不能正常使用的问题。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。