CN101029774A - 贮水式热水器用水控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种使用时不须考虑节流管水流截面大小的贮水式热水器用水控装置，包括阀体、将阀体内腔开口封闭住的膨胀壁和切换阀，其特征在于阀体内腔与膨胀壁构成膨胀腔，阀体上设有进水口和出水口，进水口与出水口之间为过水通道，进水口接自来水管、出水口接热水器的进水通道，过水通道或自来水管上设有非完全关闭阀门；阀体内腔与热水器出水阀之间的泄水通道上设有可控阀门，该可控阀门受膨胀壁控制。

Description

贮水式热水器用水控装置

技术领域

本发明涉及一种水控装置，特别是一种贮水式热水器用水控装置。

背景技术

现有的家庭或宾馆客房用的封闭式贮水热水器供水系统中，包括水箱、冷水管、热水管和出水阀，其中冷水管连接水箱与自来水管、热水管连接水箱与出水阀，水箱内盛有热水，该热水是致热元件(如电热管、电磁场涡流发热体——利用电磁灶的原理、微波发生器——利用微波炉的原理对水进行加热、冷媒体制热系统——制冷系统的逆向工作即将制冷系统的冷凝器作为发热体)或者经太阳能集热器加热升温而得；常态时，自来水管、水箱、热水管、出水阀(或混水阀)构成一个封闭体，热水管可与多个出水阀(或混水阀)相接以实现中央水控；使用时打开出水阀(或混水阀)，水箱中的热水在自来水管内的水压作用下将水经出水阀压出；这种封闭式热水器的优点是可实现远距离中央水控，但缺点是水箱寿命短、安全性差，原因是水箱长期承受高水压，水箱用材料较厚，成本高，金属水箱在高温高压作用下极易被锈蚀，从而缩短了其寿命，而当水压过高或温控器、泄压阀失灵时会发生爆炸，从而造成危险。鉴于现有热水器存在的上述问题，本人于在2004年7月9日向国家知识产权局提出了一份名“贮水式热水器用水控装置”的专利申请，见2005年11月30日公告的中国专利公告CN2743755Y，它包括阀体、连接支架、膨胀壁和切换阀，其中切换阀为被控通道上的阀门，被控通道可以是从进水管到热水器水箱的通道、从热水器水箱到溢水管出口的通道、从水箱到混水阀的通道，切换阀的外壳与阀体相对静止，阀体与膨胀壁围成一个膨胀腔；阀体设有进水腔和出水孔，其中进水腔接自来水管，与膨胀腔相通的出水孔接热水器的出水阀，所述进水腔与膨胀腔之间设有阀孔，使进水腔内的水可以流入膨胀腔，所述膨胀腔内位于阀孔处设有可滑动的阻水块，该阻水块的滑动受所述膨胀壁控制；所述膨胀壁与连接支架之间设有弹簧，其弹力方向使所述膨胀腔收缩；所述切换阀的控制杆设置在膨胀壁一侧并受膨胀壁控制；其中设置在阀孔处的阻水块与阀门实际上构成一个非完全关闭阀门，该“贮水式热水器用水控装置”在一些情况下使用时，出水管与混水冷管之间的节流管的水流截面较小(见该专利公告中的图4)，否则热水器流出的水温可能过低或者经水控装置进入热水器水箱的冷水被节流管短路而直接经出水阀流出，但也不能太小，因为当其流量小于阻水块与阀孔之间的流量时则膨胀腔内的压力不会下降而造成贮水式热水器用水控装置失灵(该专利公告中也承认了这一点)，所以，节流管的水流截面在设计时较为困难。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有贮水式热水器用水控装置中存在的节流管的水流截面大小难以确定的问题，而提供一种设时不须考虑节流管水流截面大小的贮水式热水器用水控装置。

本发明的目的是这样的：一种贮水式热水器用水控装置，包括阀体、连接支架、将阀体内腔开口封闭住的膨胀壁和切换阀，其中切换阀为被控通道上的阀门，被控通道可以是从进水管到热水器水箱的进水通道、从热水器水箱到溢水管出口的溢水通道、从水箱到出水阀的出水通道等，切换阀的外壳与阀体相对静止，其特征在于阀体内腔与膨胀壁构成膨胀腔，阀体上设有进水口和出水口，进水口与出水口之间为过水通道，进水口接自来水管、出水口接热水器的进水通道，过水通道或自来水管上设有非完全关闭阀门；阀体内腔与热水器出水阀之间的泄水通道上设有可控阀门，该可控阀门受膨胀壁控制。所述非完全关闭阀门具有打开状态和非完全关闭状态。使用时，膨胀壁先控制切换阀进入使用状态后再关闭所述可控阀门，最后才打开非完全关闭阀门，因为可控阀门关闭(或者为非完全关闭——即该可控阀门也可以是非完全关闭阀门，见下面的特征)，所以，热水器在使用状态中，经水控装置进入水箱的冷水不会被短路，而当热水器不出水时(关闭出水阀)，膨胀壁向外移动首先使非完全关闭阀门返回非完全关闭状态再使切换阀复位，最后才打开所述可控阀门。此处所述的非完全关闭阀门不要时，在自来水压较低时的场合也可以使用，但在高水压而出水阀打开时的开口较小时是不能使用的，所以，如果省略了上述非完全关闭阀门则是一个变劣的技术方案。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述非完全关闭阀门由设置在所述阀体内腔的阻水块和阀体上的进水口构成。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由设置在阀体内腔的滑块和阀体的泄水口构成，滑块的滑动受所述膨胀壁控制。膨胀壁位于最外处时使滑块远离泄水口。是一个具有打开状态和非完全关闭状态的非完全关闭的阀门。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由设置在阀体内腔的摆块和阀体的泄水口构成，摆块的摆动受所述膨胀壁控制。也是一个具有打开状态和非完全关闭状态的非完全关闭的阀门。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由固定在所述膨胀壁上的挡块和阀体的泄水口构成。也是一个具有打开状态和非完全关闭状态的非完全关闭的阀门。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门设置在所述切换阀内。既可以是一个具有打开状态和非完全关闭状态的非完全关闭的阀门，也可以是一个具有打开状态和关闭状态的完全关闭阀门。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述膨胀壁是与阀体内腔相配的活塞，活塞与阀体之间设有弹簧。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述活塞与阀体内腔之间设有密封圈。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述阀体内腔内端大外端小，活塞与阀体内腔外端相配。

所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于在所述活塞可伸入阀体内腔内端的前部设置密封圈或在与所述活塞相连并位于阀体内腔内端的环状“T”形头后侧设置密封圈，使密封圈在活塞与阀体之间构成间歇式密封，是一个间歇式密封圈。当密封圈设置在活塞前部时，只有当活塞活动到最外处时密封圈才起密封作用，一旦活塞向阀体内移动一小段距离，则密封圈随活塞的移动而进入阀体内腔内端而不起密封作用，大大降低了此时活塞与阀体之间的摩擦力，其好处是使活塞继续向内移动后在控制设置在过水通道或自来水管上的非完全关闭阀门打开时，提高活塞移动的灵活性；同样如果密封圈设置在与活塞相连并位于阀体内腔内端的环状“T”形头后侧，则只有当活塞位于最外位置时密封圈才被夹紧在该环状的“T”形头与阀体之间起密封作用。当然，此时也可以在活塞后部加设一个密封效果小于上述间歇式密封圈的辅助密封圈，当活塞向内移动后间歇式密封圈不起密封作用时，辅助密封圈起辅助密封作用。

由于采用了本发明所述的技术方案，贮水式热水器用水控装置在出水阀关闭时，可控阀门打开，不影响阀体内的水向外泄压，而当出水阀打开后，膨胀壁控制切换阀和非完全关闭阀门进入动作状态后才关闭或使可控阀门进入小流量的非完全关闭状态，既不会造成进入水箱的冷水通道短路又不会出现打开出水阀后膨胀壁不动作的问题，在设计节流管的水流截面时只须考虑其足够大就可以了。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明所述贮水式热水器用水控装置的一个实施例的内部结构示意图。

图2是本发明所述贮水式热水器用水控装置应用在热水器上时的管道连接示意图。

图3本发明所述贮水式热水器用水控装置另一实施例的内部结局部图。

具体实施方式：

见图1，所述贮水式热水器用水控装置，包括阀体71、连接支架73、作为膨胀壁的活塞72、由阻水块75和进水口7101以及弹簧752构成的非完全关闭阀门，泄水口7102与滑块001构成阀体的泄水通道上的可控阀门——也是一个非完全关闭阀门，滑块001靠自身重力滑向泄水口7102，活塞上的控制杆720左侧设有齿与控制切换阀动作的切换齿轮77相齿合，控制杆右侧设有拨头7200与滑块001配套，阻水块75左侧设在与阀体固定的导向限位块751对阻水块的滑动起导向限位作用，活塞72与阀体内腔之间设有密封圈78，活塞与连接支架73之间设有弹簧74。切换阀见图2，它是将进水——溢水集成阀与控制阀集成在一起的，只是为了方便理解而将其分开表示。

下面结合图2作进一步说明，结合图1和图2，图2中的水控装置41代表本发明所述的贮水式热水器用水控装置，图1中的进水管700接图2中的自来水管，图1中的出水口002接图2的接管3，图1中的切换齿轮77同时控制图2中的控制阀42和进水——溢水集成阀49，图2中的进水——溢水集成阀49与控制阀42集成后即为所述切换阀，其中进水——溢水阀49内的进水阀为常闭而溢水阀为常开；图2中的出水管45下端接出水阀(图中未画出)或接混水阀的热水进口(混水阀的冷水进口接自来水管)，使用时，打开出水阀，图1中由阀体71的内腔与活塞72构成的膨胀腔710内的水经泄水口7102、图2中的节流管44(本发明技术方案所述的节流管实际上已不起节流作用，所以也可以不叫节流管)流向出水阀，使图1中膨胀腔710内压下降，活塞72在弹簧74作用下向下移动，控制杆720带动切换齿轮77转动，使切换阀动作——即图2中的进水——溢水集成阀中的溢水阀关闭而进水阀打开、控制阀42打开，当图1中的活塞72在下行的过程中，滑块001在自身重力作用下也下降而逐渐阻挡住泄水口7102最终完全挡住泄水口7102，使经泄水口7102流入节流管44(图2)的流量极小，活塞继续下行而推开阻水块75使经进水口7101到膨胀腔710的开口较大并平衡在某一位置(该位置与弹簧73的弹力、活塞72的截面积、膨胀腔710内的水压有关，活塞对阻水块位置的控制对膨胀腔710内的水压起到减压恒压的作用)，热水器进入使用状态，自来水管2的水经图1中的进水管700、进水口7101、膨胀腔710、出水口002、图2的接管3、进水——溢水集成阀内的进水阀、冷水管4进入水箱1，然后将水箱1内的热水压入热水管46、控制阀42进入出水管45再流入出水阀流出，而因为来自节流管44的冷水流量极小，所以经出水管45流向出水阀或混水阀的热水与热水管46内的温度相差不大；关闭出水阀瞬间，水箱1、膨胀腔710及自来水管为封闭结构，图1中的膨胀腔内压上升，活塞72在水压作用下向上复位，阻水块在弹簧752作用下向上复位而使非完全关闭阀门进入非完全关闭状态，进水管700内的水只能在阻水块75与进水口7101的微小间隙进入膨胀腔710，活塞可以继续向上移动，而使切换阀复位——即进水——溢水集成阀内的进水阀门关闭而溢水阀门打开、控制阀关闭，最后活塞上升到图1所示状态，在活塞上升的后期控制杆上的拨头7200将滑块001向上推至远离泄水口7102的上方——即膨胀腔的泄水通道被打开。其中图2中的控制阀42可以用流向为热水管46流向出水管45方向的单向阀代替。

图1中的滑块001也可以是与阀体上设置的轴枢接的摆块或者是固定在控制杆720上的挡块或者是集成在进水——溢水阀内的一个阀门，在本发明基础上，一般技术人员均可实现，在此不再多述。

见图3，是本发明所述贮水式热水器用水控装置另一实施例的内部结局部图。图3主要是为了说明有关间歇式密封圈的原理和密封过程，所以只画出了其局部结构图。其中阀体由内阀体61和外阀体62组成，而外阀体62也可以认为是本发明所述的连接支架，外阀体上的内腔小于内阀体上的内腔，与外阀体的内腔相配的活塞63为柱状，活塞63、外阀体62下端面、内阀体61的内腔之间构成膨胀腔60，膨胀腔60未画出的部分请参考图1，在活塞63前部设有密封圈66或在活塞位于膨胀腔60内的部份设有环形的“T”形头64，在“T”形头的侧设有密封圈65，在活塞后部设有辅助密封圈67，密封圈65和66可只使用其中一个，图3所示的状态为活塞位于最外位置时的状态，密封圈66位于活塞63与外阀体62的内腔之间起密封作用，而密封圈65被夹紧在环状的“T”形头64与外阀体62之间起密封作用，当活塞63向膨胀腔60内移动后，密封圈66和65均随活塞前部进入膨胀腔60内而不起密封作用，使活塞与外阀体的内腔之间只靠辅助密封圈67起密封作用，而辅助密封圈67的密封效果可以较低——因为此时膨胀腔内的水压不会太高(当然，只要活塞与外阀体内腔之间的间隙不大，经外阀体内腔上端流出的水极少而可以接受的话，则辅助密封圈67也可以不用)，当活塞63返回到图3所示状态时，密封圈66被活塞带回到图示状态而在活塞与外阀体内腔之间起密封作用，而密封圈65则被夹紧在环状的“T”形头64与外阀体之间起密封作用，所以，密封圈65和66可以定义为间歇式密封圈。

Claims (10)

1、一种贮水式热水器用水控装置，包括阀体、连接支架、将阀体内腔开口封闭住的膨胀壁和切换阀，其特征在于阀体内腔与膨胀壁构成膨胀腔，阀体上设有进水口和出水口，进水口与出水口之间为过水通道，进水口接自来水管、出水口接热水器的进水通道，过水通道或自来水管上设有非完全关闭阀门；阀体内腔与热水器出水阀之间的泄水通道上设有可控阀门，该可控阀门受膨胀壁控制。

2、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述非完全关闭阀门由设置在所述阀体内腔的阻水块和阀体上的进水口构成。

3、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由设置在阀体内腔的滑块和阀体的泄水口构成，滑块的滑动受所述膨胀壁控制。

4、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由设置在阀体内腔的摆块和阀体的泄水口构成，摆块的摆动受所述膨胀壁控制。

5、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门由固定在所述膨胀壁上的挡块和阀体的泄水口构成。

6、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述可控阀门设置在所述切换阀内。

7、根据权利要求1所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述膨胀壁是与阀体内腔相配的活塞，活塞与阀体之间设有弹簧。

8、根据权利要求7所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述活塞与阀体内腔之间设有密封圈。

9、根据权利要求7所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于所述阀体内腔内端大外端小，活塞与阀体内腔外端相配。

10、根据权利要求9所述贮水式热水器用水控装置，其特征在于在所述活塞可伸入阀体内腔内端的前部设置密封圈或在与所述活塞相连并位于阀体内腔内端的环状“T”形头后侧设置密封圈，使密封圈在活塞与阀体之间构成间歇式密封。

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