水处理结构、水处理阀及用水设备的制作方法

1.本实用新型涉及卫生设备领域，具体涉及一种水处理结构、水处理阀及用水设备。


背景技术：

2.随着用水设备使用时间的增长，用水设备的管道或储水腔内往往会形成水垢。大量的水垢容易造成水管堵塞，影响用水设备的使用。传统技术中，设备管路防垢多采用滤芯阻垢的方法，但滤芯需定期更换且操作繁琐，使用寿命短且价格昂贵；近年来通过使用阻垢剂防止水垢产生的方法应用到越来越多用水设备上，但现有技术中，阻垢剂设置于过水通道内，当终端用水装置开启时，阻垢剂随水流的移动流失，无法长时间的起到防垢作用，且阻垢剂消耗较大。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种水处理结构，水流静止的状态下正常释放水处理剂，在水流移动的状态下极大地减少水处理剂的释放量，进而极大地节省了水处理剂的使用量，延长了水处理剂单次填充后的使用时间，节约了水处理成本。同时，有针对性的对封闭水体进行处理以减少对水资源的污染。
4.本实用新型还提出一种具有上述水处理结构的水处理阀。
5.本实用新型还提出一种具有上述水处理结构的用水设备。
6.根据本实用新型的第一方面实施例的水处理结构，包括：
7.壳体，限定出过水通道和第一容置腔，所述第一容置腔用于放置水处理剂，所述过水通道包括沿水流的流动方向依次设置的第一管段和第二管段，所述壳体上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔的一端连通所述第一容置腔，另一端连通所述第一管段，所述第二通孔的一端连通所述第一容置腔，另一端连通所述第二管段；
8.第一密封件，至少部分位于所述第二通孔内，所述第一密封件被设置为：当所述第一管段内的水压大于所述第二管段内的水压，所述第一密封件封闭所述第二通孔；或，当所述第一管段内的水压不大于所述第二管段内的水压，所述第一密封件打开所述第二通孔。
9.根据本实用新型实施例的水处理结构，至少具有如下有益效果：该水处理结构能够基于水流状态实现水处理剂的有效释放，水流移动时，第一容置腔与第二管段断开连接，水处理剂的释放量大幅减少，水流移动时，第一容置腔与第二管段连通，水处理剂正常释放，该种水处理结构极大地节省了水处理剂的使用量，延长了水处理剂单次填充后的使用时间，节约了水处理成本。同时，有针对性的对封闭水体进行水处理进而减少了对水资源的污染。
10.根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封件的材料密度小于水的密度，以使所述第一管段内的水压不大于所述第二管段内的水压时，所述第一密封件浮起，以使所述第二通孔打开。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封件限定出封闭的浮力腔，以使所述第一管段内的水压不大于所述第二管段内的水压时，所述第一密封件浮起，以使所述第二通孔打开。
12.根据本实用新型的一些实施例，还包括第一弹性件，所述第一弹性件的一端与所述第一密封件抵接，另一端连接于所述壳体；
13.其中，当所述第二管段内的水压与所述第一弹性件在压紧状态下的弹性力之和大于所述第一容置腔内的水压时，所述第一弹性件驱动所述第一密封件打开所述第二通孔。
14.根据本实用新型的一些实施例，所述第一密封件包括密封部和导向部，所述导向部穿设于所述第二通孔，以使所述第一密封件能够沿轴向移动，所述导向部的外周面设置有至少一个导流槽，所述导流槽沿轴向贯穿所述导向部。
15.根据本实用新型的一些实施例，沿所述第一管段至所述第二管段的方向，所述第一管段的直径逐渐缩小，且所述第二管段的内径大于所述第一管段的小端的内径。
16.根据本实用新型的一些实施例，所述水处理结构还包括过滤件和顶盖，所述过滤件用于容纳所述水处理剂，所述过滤件设置于所述第一容置腔内，所述壳体开设有安装口，所述过滤件能够从所述安装口取出或装入，所述顶盖盖设于所述安装口，且与所述壳体可拆卸式连接。
17.根据本实用新型的一些实施例，所述壳体还限定出第二容置腔，并开设有第三通孔，所述第二容置腔通过所述第二通孔与所述第二管段连接，并通过所述第三通孔与所述第一容置腔连接，所述水处理结构还包括依次设置在所述第二容置腔内的第二密封件和第二弹性件，所述第二密封件一端与所述第二弹性件抵接，另一端与所述过滤件的底面抵持，所述第二弹性件被配置为在所述过滤件取出时驱动所述第二密封件移动以封闭所述第三通孔。
18.根据本实用新型的一些实施例，沿所述第二通孔的轴向，沿所述第一密封件打开所述第二通孔的移动方向，所述第一密封件和所述第二密封件依次间隔设置，以使移动至设定位置的所述第一密封件能够与所述第二密封件抵接限位。
19.根据本实用新型的一些实施例，沿所述水流的移动方向，所述第一管段的入口端设置有第二止逆阀，以使所述水流沿所述第一管段至所述第二管段的方向单向移动。
20.根据本实用新型的第二方面实施例的水处理阀，包括：
21.阀芯；
22.如上述任一项实施例所提及的水处理结构；
23.其中，所述壳体还限定出第三管段，沿所述水流的流动方向，所述第一管段、所述第二管段和所述第三管段依次连通设置，所述阀芯设置于第三管段内，以使控制所述过水通道贯通或关闭。
24.根据本实用新型实施例的水处理阀，至少具有如下有益效果：将水处理结构设置在角阀上，在控制水流开关的同时实现防垢、抑菌或除味的功能。当终端用水设备关闭时，在水处理阀和终端用水设备之间的管道内形成封闭的水体，能够覆盖到水流从总管道流出后到终端用水设备流出前的全部管道，以对该区域内的水体进行防垢、抑菌、除味或其他处理。
25.根据本实用新型的第三方面实施例的用水设备，包括：
26.设备主体；
27.如上述任一项实施例所提及的水处理结构；
28.水管，一端连通所述过水通道的出水口，另一端连通所述设备主体的入水口，以使所述水流流经所述水处理结构后流至所述设备主体内。
29.根据本实用新型实施例的用水设备，至少具有如下有益效果：将水处理结构应用于用水设备中，能够根据水流状态自动地排放水处理剂或暂停排放水处理剂至水体中，提高了水处理剂的有效工作率，极大地减少了水处理剂的使用量，降低了水处理剂对水资源的污染。
30.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
31.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
32.图1为本实用新型实施例中水处理阀的总体示意图；
33.图2为本实用新型实施例中水处理阀的爆炸示意图；
34.图3为本实用新型实施例中水处理阀的剖面示意图；
35.图4为图3中a区域的放大示意图；
36.图5为本实用新型实施例中第一密封件的结构示意图；
37.图6为本实用新型实施例中第一密封件的另一结构示意图；
38.图7为本实用新型实施例中第一密封件的结构示意图。
39.附图标记：
40.壳体100、过水通道110、第一管段111、第二管段112、第三管段113、第四管段114、第一容置腔120、第一通孔121、第二通孔122、第二容置腔130、第三通孔131、第一密封件200、密封部210、导向部220、导流槽221、浮力腔230、第一弹性件250、第二密封件300、芯杆310、密封圈320、第二弹性件350、第一止逆阀400、第二止逆阀450、过滤件500、顶盖550、阀芯600、滤网650、水处理剂700。
具体实施方式
41.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
43.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所
指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
44.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
45.本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
46.本技术第一方面实施例提出了一种水处理结构，如图1至图4所示，包括壳体100和第一密封件200。壳体100限定出过水通道110和第一容置腔120，第一容置腔120用于放置水处理剂700，水处理剂700包括但不限于：用于抑制水垢凝结的阻垢剂、用于抑制细菌繁殖的抑菌剂、清新除臭的除味剂等，这些水处理剂700均能够被填充至第一容置腔120内，本技术的水处理结构能够适用于各水处理剂700的使用情况，为避免赘述，本技术以阻垢剂为例展开陈述，但不应理解为本技术的水处理结构仅适用于使用阻垢剂的情况。
47.阻垢剂能够溶于水，并释放出阻垢活性因子，在水垢形成的初期对水垢晶核进行干扰，以至于水垢晶核无法继续凝结形成水垢。过水通道110中有水流移动时，由于水压作用，第一容置腔120中会存在一定量的水，并与阻垢剂接触，以便于阻垢剂释放阻垢活性因子，形成防垢水体。过水通道110包括相互连通的第一管段111和第二管段112，第一管段111和第二管段112沿水流移动方向依次设置，过水通道110内的水流状态受到终端用水设备开关的控制，当终端用水设备开启时，水流沿第一管段111至第二管段112的方向流动；终端用水设备关闭时，水流停止流动，在水处理结构至用水设备之间的管道内形成封闭水体。
48.如图3和图4所示，壳体100上开设有第一通孔121和第二通孔122，第一通孔121的一端连通第一容置腔120，另一端连通第一管段111，第二通孔122的一端连通第一容置腔120，另一端连通第二管段112。第二通孔122是阻垢剂的主要释放通道，第一通孔121主要起到平衡第一管段111和第一容置腔120内水压的作用，第一通孔121的孔径较小，阻垢剂无法通过或是只能少量通过，第一通孔121和第二通孔122在第一容置腔120和过水通道110中形成水的回路，以便于第一容置腔120中的防垢水体能够与过水通道110中的水体进行交融，进而防止过水通道110中的水体产生水垢。
49.第一密封件200至少部分位于第二通孔122内，该水处理结构的具体的工作过程为：当外部水阀开启，水流移动时，第一管段111内的水压大于第二管段112内的水压，由于第一通孔121连通第一管段111与第一容置腔120，第一容置腔120中形成相对高压，第二管段112形成相对低压，第一密封件200的两端形成压力差，驱动第一密封件200向下移动，以使第一密封件200封闭第二通孔122，阻垢剂主要的释放通道第二通孔122关闭，阻垢活性因子不能释放到快速移动的水流中或是仅有少部分通过第一通道121释放到快速移动的水流中，释放量大幅减少。或，当外部水阀关闭，水流相对静止时，第一管段111内的水压等于第二管段112内的水压，第一密封件200的上下端不存在压力差，第一密封件200受浮力或其他力的作用向上移动，以使第一密封件200打开第二通孔122，进而第一容置腔120和过水通道110连通，第一容置腔120中的防垢水体与过水通道110中的封闭水体交融，以防止过水通道
110中产生水垢。当第一管段111内的水压小于第二管段112内的水压时，能够理解的，第一密封件200向上移动，第二通孔122开启。
50.在快速移动的水流中，水垢无法在管道内壁上凝结形成水垢，现有技术中将阻垢剂放置在过水通道110中，在水流流动时阻垢剂大量溶解，并随水流流出至用水设备以外，并不能有效地起到用水设备或管道的防垢作用，还造成了较大范围的水污染。相较于在流动水体中形成水垢，封闭的水体中更容易在水管的内壁上凝结出水垢，本技术的水处理结构针对水流移动和水流静止时的两种水流状态自动实现第二通孔122的关闭与连通，进而在终端用水设备开启，水流移动时，第二通孔122关闭，阻垢剂的释放量大幅减少，阻垢剂得到保存。终端用水设备关闭，水流静止时，第二通孔122开启，阻垢剂正常释放到封闭水体中，防止水垢凝结。
51.基于前述，本技术的水处理结构能够基于水流状态实现阻垢剂的有效释放，极大地节省了阻垢剂的使用量，延长了阻垢剂单次填充后的使用时间，节约了阻垢成本。同时，有针对性的对封闭水体进行阻垢能够提高阻垢成功率，减少对流动水体的无效阻垢造成阻垢剂的浪费并减少对水资源的污染。可以理解的，阻垢剂可以更换为抑菌剂、除味剂或其他水处理剂700，以防止封闭水体中细菌滋生或产生异味。
52.基于上述，第一密封件200自动地根据水流状态切换第二通孔122的封闭状态或打开状态的具体实施方式可以是以下任一种：
53.1、如图4所示，第一密封件200由塑料、橡胶或其他密度稍小于水的材料制成，以使第一密封件200在封闭水体中能够浮起。当外部水阀关闭以在过水通道110中形成封闭水体时，由于第一管段111内的水压等于第二管段112内的水压，第一密封件200受浮力作用向上移动，进而打开第二通孔122。当外部水阀打开水流流动以在第一密封件200上下端形成压力差时，第一密封件200受到的压力大于浮力，第一密封件200向下移动，第二通孔122关闭。
54.2、如图5所示，第一密封件200限定出封闭的浮力腔230，相较于上一种实施方式，通过在第一密封件200内部形成浮力腔230，以使第一密封件200的平均密度小于水的密度，进而通过浮力实现第二通孔122的打开。
55.3、如图6所示，水处理结构还包括第一弹性件250，第一弹性件250的一端与第一密封件200的密封部210下端抵接，另一端连接于壳体100上，例如可以连接于在第一容置腔120开设有第一通孔121的腔壁或是第二通孔122的孔壁上。当第一管段111内的水压大于第二管段112内的水压，第一弹性件250受压，第一密封件200受到向下的压力大于第一密封件200受到的向上的推力，当第一管段111和第二管段112内的水压差大于设定值时，第一密封件200向下移动至封闭第二通孔122。或者，当第二管段112的水压与第一弹性件250在压紧状态下的弹性力之和大于第一容置腔120内的水压时，第一弹性件250具有恢复弹性变形的趋势，以驱动第一密封件200向上移动打开第二通孔122。
56.上述任一实施方式均可以实现通过水流状态自动驱动第一密封件200开启或关闭第二通孔122，以使第一容置腔120内的阻垢活性因子得以释放或保留，减少阻垢剂随水流的流走而快速流失的情况。
57.如图7所示，第一密封件200包括密封部210和导向部220，导向部220穿设于第二通孔122，无论第一密封件200向下移动或向上移动，导向部220均位于第二通孔122内，以使第一密封件200能够沿轴向移动，防止第一密封件200向上移动至脱离第二通孔122后，后续受
到向下的压力时无法复位。导向部220的外圆周面上设置有至少一个导流槽221，导流槽221沿轴向贯穿导向部220，如图7所示，导向部220周向均布有四个导流槽221，第一密封件200上移时，导流槽221的两端连通第一容置腔120和过水通道110，以使第一容置腔120内的含有阻垢活性因子的水体交融到过水通道110中，导流槽221的设置使得导向部220穿设在第二通孔122中起到定位作用的同时不会影响到第二通孔122的过水能力，防止由于导向部220的设置阻碍第一容置腔120内的阻垢活性因子释放至过水通道110中。
58.如图3和图4所示，本技术通过压力差实现第二通孔122的关闭，具体的，沿第一管段111至第二管段112的方向，第一管段111的内径逐渐缩小，进而水流在从第一管段111流至第二管段112时，水流速度逐渐增大，水压逐渐减小，进而在第一管段111内形成相对高压，第二管段112内形成相对低压。更进一步的，如图4所示，第二管段112的内径大于第一管段111的小端的内径。水流在通过第一管段111的加速后，进入到横截面积更大的第二管段112中，水流在第二管段112中舒展，水压进一步降低，进而第一管段111和第二管段112的压力差距更大，以提供给第一密封件200大于其自身浮力的压力。
59.基于上述的实施方式，如图4所示，第一通孔121内设置有第一止逆阀400，以使水流沿第一管段111至第一容置腔120的方向单向移动。具体的，由于第一通孔121起到平衡第一容置腔120和第一管段111内压力的作用，在第一管段111形成相对高压时，若第一容置腔120内的水压小于第一管段111内的水压，第一止逆阀400短暂打开，以使第一容置腔120形成与第一管段111内相等的相对高压，随后第一止逆阀400关闭以防止阻垢活性因子由第一通孔121释放至过水通道110中。
60.在一些实施例中，如图2和图3所示，水处理结构还包括过滤件500和顶盖550，过滤件500为滤网结构，用于容纳阻垢剂，第一容置腔120内的水通过过滤件500与阻垢剂接触，以使阻垢活性因子释放到水体中。过滤件500一方面能够集中阻垢剂，防止阻垢剂阻塞第一通孔121或第二通孔122，又能够减缓阻垢剂溶解速率，使阻垢剂由外层到内层充分溶解。过滤件500设置于第一容置腔120内，壳体100开设有安装口，过滤件500能够从安装口取出或装入，顶盖550盖设于安装口，且与壳体100可拆卸式连接，进而取下顶盖550后，能够直接向过滤件500内补充阻垢剂，或直接取出过滤件500后进行阻垢剂的补充。更进一步的，壳体100上还设置有第四管段114，第四管段114的一端与壳体100可拆卸式连接，另一端与顶盖550可拆卸式连接，第一管段111限定出部分的第一容置腔120。由于第一容置腔120具有一定的深度，制造如图所示的壳体100工艺难度较大，因此通过分段式的结构形成第一容置腔120，以减少壳体100主体的加工深度，降低壳体100上复杂结构的加工难度。
61.进一步的，如图4所示，壳体100还限定出第二容置腔130，并开设有第三通孔131，第二容置腔130通过第二通孔122与第二管段112连接，并通过第三通孔131与第一容置腔120连接，水处理结构还包括第二密封件300和第二弹性件350，第二密封件300和第二弹性件350设置于第二容置腔130内，且第二密封件300一端与第二弹性件350抵接，另一端延伸至与过滤件500的底面抵持，当过滤件500被取出时，第二弹性件350驱动第二密封件300移动以封闭第三通孔131。
62.具体的，如图4所示，第二密封件300包括芯杆310和密封圈320，芯杆310与第二弹性件350抵接，并能够沿轴向移动，密封圈320套设于芯杆310上，当芯杆310被过滤件500抵持下压时，第三通孔131打开，当过滤件500被取出，芯杆310受第二弹性件350驱动向上移动
时，密封圈320堵塞第三通孔131，以使过水通道110与第一容置腔120分隔开。
63.需说明的是，沿第一密封件200打开第二通孔122的移动方向，第一密封件200和第二密封件300依次间隔设置，以使第一密封件200能够向上移动至与第二密封件300抵接，第一密封件200沿轴向的位移能够被第二密封件300限制。在过滤件500装入至第一容置腔120的情况下，第二密封件300被下压，并与第二容置腔130的下腔壁之间保持一定间距，以使第一密封件200能够上移至与第二密封件300的下端抵接，以限定出第一密封件200上移的最大值。
64.此外，如图2和图3所示，沿水流的移动方向，第一管段111的入口端设置有第二止逆阀450，以使水流沿第一管段111至第二管段112的方向单向移动，以防止过水通道110中的水倒流造成水源的污染。在过水通道110的出口端还设置有滤网650，滤网650与壳体100可拆卸连接，能够过滤水流中的杂质如碎石渣等，防止杂质进入到用水设备中造成用水设备故障。
65.水处理结构可以设置在角阀上，形成如图1所示的水处理阀，在控制水流开关的同时实现防垢、抑菌或除味的功能。该水处理阀入口端或出口端的接口与现有角阀的接口大小一致，能够与现有角阀互换，在实现水处理功能的同时也能够对总管道至终端用水设备之间的水流起到管控作用。具体的，本技术第二方面实施例的水处理阀包括阀芯600和上述任一实施例提及的水处理结构，其中，壳体100限定出第三管段113，沿水流的流动方向，第一管段111、第二管段112和第三管段113依次连通设置，阀芯600设置于第三管段113内，以使控制过水通道110贯通或关闭。当终端用水设备需要维修或更换时，可以不用关闭总管道的水阀，只需关闭水处理阀即可实现该支流的截止。可以理解的，将水处理结构设置在角阀上，当终端用水设备关闭时，在水处理阀和终端用水设备之间的管道内形成封闭的水体，能够覆盖到水流从总管道流出后到终端用水设备流出前的全部管道，以对该区域内的水体进行防垢、抑菌、除味或其他处理。
66.水处理结构也可以设置在热水器、智能马桶等用水设备中，通过用水设备的开关控制水流的移动。在本技术第三方面实施例中，提出了一种用水设备，包括设备主体和上述任一实施例提及的水处理结构，水处理结构的第一容置腔120内填充有水处理剂700。设备主体的入水口和过水通道110的出水口通过水管连接，以使水流流经水处理结构后流至设备主体内。以智能马桶为例，在水处理结构的第一容置腔120内填充除味剂，当智能马桶处于休眠状态时，过水通道110内的水流相对静止，第一密封塞上浮，除味剂释放至过水通道110的水体中，待下一次排水时，过水通道110内的水具有清新除味的效果，能够改善卫生间的空气环境。基于上述，将水处理结构应用于用水设备中，能够根据水流状态自动地排放水处理剂700或暂停排放水处理剂700至水体中，提高了水处理剂700的有效工作率，极大地减少了水处理剂700的使用量，降低了水处理剂700对水资源的污染。
67.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。