加湿器浮球阀的制作方法

1.本实用新型属于阀门技术领域，涉及一种加湿器浮球阀。


背景技术：

2.专利号为201920222761.x的中国专利公开了一种浮球阀，它是装配到一款加湿器水箱中的产品。该款加湿器由重叠在一起的上下两个箱体组成，上箱体是上水箱，在上箱体的底板上制作了一个穿孔，浮球阀竖直安装在该穿孔内；浮球阀的浮球伸入下箱体并设置的位于下箱体内的下水箱内，下箱体内还具有用于安装电器类控制配件的其他空间。
3.加湿器工作时，通过下水箱水位的变化带动浮球位置变化的方式，来控制浮球阀的启闭，从而确保加湿器正常供水。但在使用过程中，有时需要移除上水箱来处理一些其它问题，此时会带动浮球离开下水箱，导致浮球阀处于打开状态，上水箱内的余水就会泄出，淋湿其他器物，带来不必要的麻烦。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提出了一种移除上水箱时保证上水箱内的水不会泄出的加湿器浮球阀。
5.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：
6.加湿器浮球阀，包括上部为进水管的阀体，所述阀体的下部为驱动仓，所述的进水管与驱动仓之间具有环状平面，所述环状平面的中部具有用于连通进水管与驱动仓的控制孔，所述进水管的管壁上开设有高于控制孔的进水孔，所述的驱动仓内滑动配合有由阀杆驱动的堵头，所述的堵头上设有用于封堵控制孔下端口的第一胶堵，所述的阀杆上安装有浮球，所述的进水管内滑动配合有由驱动组件驱动的滑块，所述的滑块上设有用于封堵控制孔上端口的第二胶堵，所述的堵头与滑块之间设有当浮球阀正常供水时用于使第二胶堵脱离环状平面的顶杆，当第二胶堵脱离环状平面时进水孔与控制孔连通，当浮球脱离水面时驱动组件使第二胶堵封堵控制孔。
7.加湿器包括上水箱和下水箱，在上水箱的底部设置安装孔，该浮球阀竖直安装在该安装孔内。进水孔横向设置，进水孔的最高点高于上水箱的内底面，进水孔的最低点不高于上水箱的内底面，可保证上水箱内的水能完全进入进水孔。浮球阀是针对特定水箱设计的，将其装配到水箱后，浮球尾部会被下水箱的底部垫高，经过阀杆、堵头和顶杆的传动后，使得第二胶堵离开环状平面足够距离，该距离能够确保浮球阀的最大供水需求。在浮球阀正常进水时，浮球因受到下水箱中水的浮力作用而上升，通过阀杆、堵头和顶杆带动第一胶堵和第二胶堵同步上行，直到第一胶堵封住控制孔的下端口。若因故要移除上水箱时，浮球会由于失去浮力而下垂，在驱动组件作用下，滑块下行，驱使第二胶堵封住控制孔的上端口。
8.在上述的加湿器浮球阀中，所述的驱动组件包括设于进水管顶端的挡圈以及设于挡圈与滑块之间的弹性件，所述弹性件的下端作用在滑块上，所述弹性件的上端作用在挡
圈上。
9.当浮球阀正常供水时弹性件作用在滑块上的力小于顶杆作用在滑块上的力，而顶杆作用在滑块上的力来源于下水箱内的水对浮球的浮力。当浮球脱离水面时，随着浮力消失，滑块、第一胶堵和第二胶堵会在弹性件的驱动下向下移动。
10.在上述的加湿器浮球阀中，所述挡圈的下表面具有与进水管的内壁配合设置的第一圆环以及同轴设于第一圆环内侧的第二圆环，所述第二圆环的内部形成导向孔，所述的滑块上同轴固连有导向杆，所述导向杆的上端伸入导向孔并与导向孔滑动配合。
11.挡圈与进水管同轴设置，第一圆环与挡圈同轴设置，第二圆环的外径小于第一圆环的内径，导向孔与进水管同轴设置；滑块与进水管同轴设置，导向杆呈圆柱状且与滑块同轴设置。其中，第二圆环的上端穿过挡圈一段距离后，将第二圆环的顶面闭合。
12.在上述的加湿器浮球阀中，所述滑块的下部具有同轴设置的圆形凸台，所述的圆形凸台与滑块之间形成有环形安装槽，所述的第二胶堵呈环形且装配于该环形安装槽内，所述第二胶堵的下表面同轴设有凸环，所述凸环的外径大于控制孔的孔径。
13.当浮球阀脱离水面时，为了保证第二胶堵能完全封堵住控制孔，应当满足以下要求：凸环的下端低于圆形凸台的下端；或者在控制孔的上端设有用于容纳圆形凸台的容纳孔，当凸环与环状平面接触时，圆形凸台位于该容纳孔内。
14.在上述的加湿器浮球阀中，所述的弹性件为弹簧，所述弹簧的上端套装在第二圆环的外壁上。
15.在上述的加湿器浮球阀中，所述滑块的周边均匀分布有若干沿滑块的径向延伸的凸筋，所述凸筋远离滑块的一端与进水管的内壁滑动配合，两相邻的凸筋之间形成过流间隙；所述的挡圈上开有若干与进水管连通的过流孔。
16.过流孔呈环形阵列分布在挡圈上，各过流孔的下端位于第一圆环与第二圆环之间。在挡圈上设置过流孔的主要目的是为了冲洗弹簧，使其不因积垢而失效；其次，它也是给浮球阀供水的一个次要通道。
17.在上述的加湿器浮球阀中，所述滑块上圆形凸台的下端同轴设有与顶杆配合设置的第一沉孔，所述顶杆的上端伸入第一沉孔。
18.在上述的加湿器浮球阀中，所述第一沉孔的下端同轴设有圆锥沉孔，所述圆锥沉孔的孔径由上往下依次增大。
19.在上述的加湿器浮球阀中，所述第一胶堵的中部具有与顶杆配合设置的穿孔，所述顶杆的下端穿设在穿孔内。
20.在上述的加湿器浮球阀中，所述堵头的上端具有与穿孔同轴设置的第二沉孔，所述顶杆的下端穿过穿孔后伸入第二沉孔。
21.组装时，先将弹簧卡到第二圆环的外壁上，再使装有第二胶堵的滑块上的导向杆穿入导向孔，最后将挡圈上的第一圆环的外壁卡在进水管的内壁上，就完成了挡圈与阀体的前期装配。前期装配工作完成后，通过超声波焊机将挡圈与进水管端部熔接。
22.随后，将直径约1.5毫米的由不锈钢制成的顶杆穿过第一胶堵中部的穿孔，然后用旋转方法将顶杆和第一胶堵装配到堵头的前端，并使顶杆的下端伸入第二沉孔。
23.将装配有顶杆与第一胶堵的堵头卡到阀体内的对应滑轨上，将阀杆上的拨栓伸入堵头，用转轴将阀杆和阀体固定到一起。在固定过程中，顶杆上端可能会偏离中心轴线，但
在圆锥沉孔的导向作用下会使顶杆的上端正确达到第一沉孔内。完成转轴的固定后，在弹簧的作用下，顶杆始终被约束在第一沉孔与第二沉孔之间，确保了控制精度的需求。
24.组装好后，滑块、第二胶堵、顶杆、堵头和第一胶堵在轴线上同步联动，主要在弹簧的弹力和浮球浮力的驱动下，能实现上下滑动。
25.在上述的加湿器浮球阀中，所述环状平面的下端具有与控制孔同轴设置的环形凸台。浮球阀工作时，浮球通过阀杆驱使嵌入第一胶堵的堵头靠近或远离环形凸台，第一胶堵的上端面封闭或打开位于环形凸台中心的控制孔，起到控制水流通断的作用。环形凸台具有控制力可精度调节且密封可靠的优点，适用范围广。
26.未在环状平面的上端设置环形凸台，其原因是：在水流的冲刷下，环状平面更容易保持清洁，有利于密封；用第二胶堵上的凸环来代替环形凸台，效果是相同的。
27.当加湿器正常工作即浮球阀正常供水时，浮球位于下水箱内的水中，受水对浮球浮力的影响，第二胶堵的凸环离环状平面较远，不会影响加湿器的正常供水。若因故要端起上水箱，则自由转动下垂的阀体会随之带动堵头下滑，滑块失去了顶杆对其向上的支持力，在弹簧的弹力、滑块和第二胶堵的重力、滑块和第二胶堵所处环境的水压力共同作用下，滑块和第二胶堵会下行，直到第二胶堵的凸环压到环状平面上，此时，上水箱内的水就被关闭，不会再出现因为上水箱内余水通过控制孔外泄而淋湿其它器物的麻烦。
28.浸泡在水中的由第二胶堵和滑块构成的封堵组件会受到水压作用，根据相关知识可知水压与水流速度相关，在加湿器正常工作时，浮球尾部会被水槽底部抬高到足够距离，使得封堵组件离环状平面较远，封堵组件上下表面的水流速度差别微小，在设计浮球的尺寸时，可以忽略水流速度的影响。由此，在浮球阀正常工作期间，因滑块和第二胶堵的上下表面的水流速度差别微小，对水流速度导致的压力变化不作考虑，此时，它们受到的浮力小于其重力，其差额部分需要靠浮球的浮力补足才能够平衡，弹簧施加在滑块上的弹力也需要靠浮球的浮力来平衡。综上所述，增加滑块、第二胶堵和弹簧后，浮球的尺寸会在原有基础上少许增加。
29.在因故取出上水箱，封堵组件关闭控制孔的过程中，顶杆对滑块、第二胶堵的支持力急剧减小，随着第二胶堵逐渐靠近环状平面，第二胶堵下方水流速度会明显增加，水流对封堵组件向上的压力随之明显减少，水对封堵组件向下的压力随之增大，第二胶堵封住环状平面时，水对封堵组件在竖直方向的合理达到最大值，且方向调转了180
°
，变化为向下，有助于加强密封效果。其好处是：在确保密封效果的前提下，可以通过适当增加第二胶堵上凸环的直径和减少弹簧弹力的方法，来控制浮球的尺寸不至于过大。
30.与现有技术相比，本加湿器浮球阀具有以下优点：
31.在进水管内设置由第二胶堵和滑块构成的封堵组件，当浮球脱离水面时驱动组件使封堵组件封堵控制孔，从而防止上水箱内的余水泄出，避免淋湿其他器物；组装方便，圆锥沉孔的设置可有效保证顶杆正确装配到轴向位置，确保了控制精度的需求；为了不过分增加浮球的尺寸，采用借力的方式，借助下水箱底板将浮球尾部抬高，通过阀杆、顶杆等构件后就能实现控制孔上端口的打开。
附图说明
32.图1是处于正常供水时浮球阀的剖视图。
33.图2是浮球脱离水面时浮球阀的剖视图。
34.图3是挡圈、滑块和导杆之间的位置关系图。
35.图4是挡圈与滑块之间的位置关系图。
36.图中，1、阀体；11、进水管；12、驱动仓；13、环状平面；14、控制孔；15、进水孔；16、环形凸台；2、阀杆；3、堵头；31、第二沉孔；4、第一胶堵；41、穿孔；5、浮球；6、滑块；61、导向杆；62、圆形凸台；621、第一沉孔；622、圆锥沉孔；63、环形安装槽；64、凸筋；7、第二胶堵；71、凸环；8、顶杆；9、挡圈；91、第一圆环；92、第二圆环；93、导向孔；94、过流孔；10、弹性件。
具体实施方式
37.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
38.加湿器包括上水箱和下水箱，在上水箱的底部设置安装孔，该浮球阀竖直安装在该安装孔内。如图1所示的加湿器浮球阀，包括上部为进水管11的阀体1，阀体1的下部为驱动仓12，进水管11与驱动仓12之间具有环状平面13，环状平面13的中部具有用于连通进水管11与驱动仓12的控制孔14，进水管11的管壁上开设有高于控制孔14的进水孔15，进水孔15横向设置，进水孔15的最高点高于上水箱的内底面，进水孔15的最低点不高于上水箱的内底面，可保证上水箱内的水能完全进入进水孔15。驱动仓12内滑动配合有由阀杆2驱动的堵头3，堵头3上设有用于封堵控制孔14下端口的第一胶堵4，阀杆2的尾端安装有浮球5。其中，阀杆2的前端通过转轴连接在阀体1上。
39.如图1所示，在环状平面13的下端具有与控制孔14同轴设置的环形凸台16。浮球阀工作时，浮球5通过阀杆2驱使嵌入第一胶堵4的堵头3靠近或远离环形凸台16，第一胶堵4的上端面封闭或打开位于环形凸台16中心的控制孔14，起到控制水流通断的作用。环形凸台16具有控制力可精度调节且密封可靠的优点，适用范围广。
40.如图1所示，进水管11内滑动配合有由驱动组件驱动的滑块6，滑块6上装配有用于封堵控制孔14上端口的第二胶堵7，堵头3与滑块6之间设有当浮球阀正常供水时用于使第二胶堵7脱离环状平面13的顶杆8，当第二胶堵7脱离环状平面13时进水孔15与控制孔14连通，当浮球5脱离水面时驱动组件使第二胶堵7封堵控制孔14。未在环状平面13的上端设置环形凸台16，其原因是：在水流的冲刷下，环状平面13更容易保持清洁，有利于密封；用第二胶堵7上的凸环71来代替环形凸台，效果是相同的。
41.浮球阀是针对特定水箱设计的，将其装配到上水箱后，浮球5尾部会被下水箱的底部垫高，经过阀杆2、堵头3和顶杆8的传动后，使得第二胶堵7离开环状平面13足够距离，该距离能够确保浮球阀的最大供水需求。在浮球阀正常进水时，浮球5因受到下水箱中水的浮力作用而上升，通过阀杆2、堵头3和顶杆8带动第一胶堵4和第二胶堵7同步上行，直到第一胶堵4封住控制孔14出水端的环形凸台16为止；在加湿器需要补水时，浮球5会随着下水箱水位下降而下行，在浮球5和弹簧的作用下，顶杆8、第一胶堵4和第二胶堵7同步下行，使得第一胶堵4离开控制孔15下端，浮球阀又恢复供水；如果因故要移除上水箱时，浮球5会由于失去浮力而下垂，在驱动组件作用下，滑块6下行，驱使第二胶堵7封住控制孔14的进水端口，不会出现上水箱余水通过浮球阀泄出的问题。
42.要指出的是，在设计上，第二胶堵7上凸环直径是大于第一胶堵4封水时与凸台16
接触处的尺寸的，由于狭小空间位置限制，浮球5尺寸主要是按照后者的需求设计的，在取出上水箱(且胶堵7封住环状平面13)后，在竖直方向第二胶堵7受到水的向下的压力，在上水箱水位相同时，该压力大于第一胶堵4封堵控制孔14需要的控制力，如果再将上水箱放回原位置，需靠下水箱底部将浮球5尾部抬高，使得第二胶堵7离开环形平面13足够距离来确保浮球阀正常工作，否则，在上水箱余水足够的情况下，不凭借下水箱底板对浮球5尾部的托举，只靠浮球5的浮力，是难以使第二胶堵7离开环形平面13的。
43.本实施例中的阀杆2、滑块6、堵头3等配件的制作材料是pom(聚甲醛)，其密度是水的密度的1.4倍以上，第一胶堵4和第二胶堵7的密度也大于水的密度，它们在水中都会因为受到的最大浮力小于其重力而下沉。由此，当第一胶堵4、第二胶堵7、滑块6、顶杆8、堵头3在水中同步向上移动时的动力，只能够全部由浮球5的浮力通过阀杆2来传递。
44.如图1所示，驱动组件包括设于进水管11顶端的挡圈9以及设于挡圈9与滑块6之间的弹性件10，弹性件10的下端作用在滑块6上，弹性件10的上端作用在挡圈9上。本实施例中，弹性件10为弹簧。当浮球阀正常供水时弹性件10作用在滑块6上的力小于顶杆8作用在滑块6上的力，而顶杆8作用在滑块6上的力来源于下水箱内的水对浮球5的浮力。当浮球5脱离水面时，随着浮力消失，顶杆8作用在滑块6上的力小于弹性件10作用在滑块6上的力，滑块6由此下行，直到第二胶堵7压到环形平面为止。
45.如图3和图4所示，挡圈9的下表面具有与进水管11的内壁配合设置的第一圆环91以及同轴设于第一圆环91内侧的第二圆环92，第二圆环92的内部形成导向孔93，滑块6上同轴固连有导向杆61，导向杆61的上端伸入导向孔93并与导向孔93滑动配合。挡圈9与进水管11同轴设置，第一圆环91与挡圈9同轴设置，第二圆环92的外径小于第一圆环91的内径，导向孔93与进水管11同轴设置；滑块6与进水管11同轴设置，导向杆61呈圆柱状且与滑块6同轴设置。其中，第二圆环92的上端穿过挡圈9一段距离后，将第二圆环92的顶面闭合。其中，弹簧的上端套装且卡在第二圆环92的外壁上。
46.如图3和图4所示，滑块6的下部具有同轴设置的圆形凸台62，圆形凸台62与滑块6之间形成有环形安装槽63，第二胶堵7呈环形且装配于该环形安装槽63内，第二胶堵7的下表面同轴设有凸环71，凸环71的外径大于控制孔14的孔径。当浮球阀脱离水面时，为了保证第二胶堵7能完全封堵住控制孔14，应当满足以下要求：凸环71的下端低于圆形凸台62的下端；或者在控制孔14的上端设有用于容纳圆形凸台62的容纳孔，当凸环71与环状平面13接触时，圆形凸台62位于该容纳孔内。
47.如图3所示，滑块6的周边均匀分布有四个沿滑块6的径向延伸的凸筋64，凸筋64远离滑块6的一端与进水管11的内壁滑动配合，两相邻的凸筋64之间形成过流间隙；挡圈9上开有三个与进水管11连通的过流孔94。三个过流孔94呈环形阵列分布在挡圈9上，过流孔94的下端位于第一圆环91与第二圆环92之间。
48.如图3和图4所示，滑块6上圆形凸台62的下端同轴设有与顶杆8配合设置的第一沉孔621，顶杆8的上端伸入第一沉孔621。第一沉孔621的下端同轴设有圆锥沉孔622，圆锥沉孔622的孔径由上往下依次增大。圆锥沉孔622对顶杆8在装配时进行导向，使顶杆8的上端能准确进入第一沉孔621。
49.如图3所示，第一胶堵4的中部具有与顶杆8配合设置的穿孔41，顶杆8的下端穿设在穿孔41内。如图1和图2所示，堵头3的上端具有与穿孔41同轴设置的第二沉孔31，顶杆8的
下端穿过穿孔41后伸入第二沉孔31。
50.组装时，先将弹簧卡到第二圆环92的外壁上，再使装有第二胶堵7的滑块6上的导向杆61穿入导向孔93，最后将挡圈9上的第一圆环91的外壁卡在进水管11的内壁上，就完成了挡圈9与阀体1的前期装配。前期装配工作完成后，通过超声波焊机将挡圈9与进水管11端部熔接。
51.随后，将直径约1.5毫米的由不锈钢制成的顶杆8穿过第一胶堵4中部的穿孔41，然后用旋转方法将顶杆8和第一胶堵4装配到堵头3的前端，并使顶杆8的下端伸入第二沉孔31。
52.将装配有顶杆8与第一胶堵4的堵头3卡到阀体1内的对应滑轨上，将阀杆2上的拨栓伸入堵头3，用转轴将阀杆2和阀体1固定到一起。在固定过程中，顶杆8上端可能会偏离中心轴线，但在圆锥沉孔622的导向作用下会使顶杆8的上端正确达到第一沉孔621内。完成转轴的固定后，在弹簧的作用下，顶杆8始终被约束在第一沉孔621与第二沉孔31之间，确保了控制精度的需求。
53.组装好后，滑块6、第二胶堵7、顶杆8、堵头3和第一胶堵4在轴线上同步联动，主要在弹簧的弹力和浮球5浮力的驱动下，能实现上下滑动。
54.如图1所示，滑块6和第二胶堵7沿进水管11轴线上下移动，当加湿器正常工作即浮球阀正常供水时，浮球5位于下水箱内的水中，受水对浮球5浮力的影响，第二胶堵7的凸环71离环状平面13较远，不会影响加湿器的正常供水。若因故要端起上水箱，则自由转动下垂的浮球5会随之带动堵头3下滑，如图2所示，滑块6失去了顶杆8对其向上的支持力，在弹簧的弹力、滑块6和第二胶堵7的重力、滑块6和第二胶堵7所处环境的水压力共同作用下，滑块6和第二胶堵7会下行，直到第二胶堵7的凸环71压到环状平面13上，此时，上水箱内的水就被关闭，不会再出现因为上水箱内余水通过控制孔14外泄而淋湿其它器物的麻烦。
55.浸泡在水中的由第二胶堵7和滑块6构成的封堵组件会受到水压作用，根据相关知识可知水压与水流速度相关，在加湿器正常工作时，浮球5尾部会被水槽底部抬高，使得封堵组件离环状平面13较远，封堵组件上下表面的水流速度差别微小，在设计浮球5的尺寸时，可以忽略水流速度的影响。在封堵组件关闭控制孔14的过程中，随着第二胶堵7逐渐靠近环状平面13，第二胶堵7下方水流速度会明显增加，水流对封堵组件向上的压力随之明显减少，对封堵组件向下的压力随之增大，第二胶堵7封住环状平面13时，水对封堵组件向下的压力达到最大值，有助于加强密封效果。其好处是：在确保密封效果的前提下，可以通过适当增加第二胶堵7上凸环71的直径和减少弹簧弹力的方法，来控制浮球5的尺寸不至于过大。
56.受使用环境的约束，浮球阀的尺寸不能过大，否则将无法安装，只能将浮球5尺寸向上微调来满足在正常供水条件下使用。如果将因故取出的有余水的上水箱再返回原位，可能会出现因浮力不够而打不开上述封堵组件的故障。鉴于此，对加湿器下箱体内的下水箱底部位置有具体要求。由此，将因故取出的有余水的上水箱再返回原位时，浮球5的尾部被下水箱底部抬高而打开封堵组件，确保浮球阀正常供水的需求。
57.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。