CN101852302B - 低阻力自泄式倒流防止器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门技术领域，尤其是一种低阻力自泄式倒流防止器，解决现有的倒流防止器工作不稳定，安全性能差，能量损耗大、结构复杂的问题，包括阀体、设置在阀体进水口一端的阀盖，其特征是所述的阀体中部设有泄水口，在泄水口部位的阀体芯部设有套筒，套筒朝阀体进水口的一端设有圆形刃边和弹簧座，套筒外径与阀体的内径之间设有第三弹簧，阀盖芯部设有第一单向阀，第一单向阀的一端与套筒配合，套筒朝阀体出水口的一端设有第二单向阀，第二单向阀包括设有四爪的滑阀，滑阀与套筒配合处为四爪的宽度。隔断安全性高，介质通过防止器时水头损失小，有效的防止倒流污染。

Description

低阻力自泄式倒流防止器

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其是一种防止管道液体发生回流的低阻力自泄式倒流防止器。

背景技术

倒流防止器又称污流隔断阀，是一种防止生活饮用水管道发生回流时污水污染供水源水质，也适用于物理、化学方面不允许介质倒流的管道场所。现有的倒流防止器主要有两种型式，一种是由两个止回阀串联而成，结构简单，流阻小，价格低，缺点是当两只止回阀密封同时破坏时，就失去了止回作用，安全性较差，仅用于对隔断要求不高的场合；另一种是由两个隔开的止回阀和一个带减压的中间排泄腔组成，性能优良，工作可靠，缺点是介质通过时水头损失较大，达7～9米水柱（流速3m/s），另外结构复杂，维护麻烦，成本较高。而中国专利公开号201382158一种下水防倒流阀，在管中装有上环与下环两个圆环,上环与下环分别通过呈放射形的三根轴与圆筒形的阀筒连接成一体，阀轴串装在阀筒中,通过螺栓及垫片在阀轴上头旋紧，使阀轴固定，阀轴可在阀筒中上下移动，在阀轴的下端装有阀体及密封胶垫，上环与下环孔的直径小于密封胶垫的直径，通过水向上的升力大于阀轴自身的重力将阀体推动上移,阀体及密封胶垫紧靠管中的下环上,由于密封胶垫的直径大于下环孔的直径,依靠密封胶垫作用将管道封闭，使污水再不能上涌，就可保证污水不会再倒流。这种装置用于较大的阀体场合，结构与本发明的结构也完全不同。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的倒流防止器作业动作不稳定，安全性能差，能量损耗大、结构复杂的问题，提供一种低阻力自泄式倒流防止器，利用水力控制原理，在阀体的进水口和出水口处分别设有单向阀，并在阀体中部位置设有套筒与单向阀的组合进行回流泄水，安全性高，流阻小，介质通过时的水头损失仅2～3米水柱（流速3m/s）。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种低阻力自泄式倒流防止器，包括阀体、设置在阀体的进水口一端的阀盖，其特征是所述的阀体中部设有泄水口，在泄水口部位的阀体芯部设有套筒，套筒朝阀体进水口的一端设有环形刃边和弹簧座，所述的环形刃边是套筒端部圆形筒壁内外倒角后形成的窄边端头，套筒外径与阀体的内径之间设有第三弹簧，阀盖内设有第一单向阀，第一单向阀设有与套筒环形刃边配合的膜片，套筒朝阀体出水口的一端设有第二单向阀，第二单向阀包括设有四爪的滑阀，滑阀与套筒配合的宽度为爪形的宽度。

第一单向阀作为进口止回阀，第二单向阀作为出口止回阀，由于第一弹簧和第二弹簧的刚度较小，所以介质通过阀体时水头损失小；滑阀制成四爪形状，与套筒出水口的一端内孔的配合宽度仅四个爪的宽度，因此出口止回阀打开后，流通面积大，流阻小，从而减小了介质通过出口止回阀的流阻；阀体的中空部分成为泄水腔，套筒的中空部分成为中间腔，套筒朝进水口一端设有一定宽度和高度的环形刃边，当刃边与膜片紧密接触时，中间腔与泄水腔就被隔离。

弹簧座主要用来保护膜片，正常供水时，由于进水口水压的作用，弹簧座被定位在套筒环形刃边端的轴肩上，弹簧座设有的斜面始终与膜片的斜面紧密贴合，在进水口的水压发生波动，尤其是水压突然升高时，可有效防止膜片的损坏。第三弹簧的作用是保证弹簧座随膜片运动，其刚度很小，不会影响倒流防止器的性能。

正常供水时，由于第一单向阀的局部水头损失，套筒的中间腔的水压始终低于进水口水压，这个压差一方面克服第一弹簧的压力，使第一单向阀开启，另一方面使膜片与套筒的环形刃边紧密接触。当出现某种原因，套筒的中间腔压力升高至一定值时，一方面第一单向阀关闭，另一方面将膜片向进水口方向推动而离开套筒的环形刃边，套筒的中间腔和泄水腔相通，倒流的水通过泄水腔的泄水孔泄空。

作为优选，所述的阀盖芯部的第一单向阀包括第一阀杆、托板，第一阀杆朝套筒的一端设有第一密封片和压板一，第一密封片和压板一的直径小于套筒在此端配合处的内径；第一阀杆穿过托板并在朝阀体进水口的一端设有第一弹簧，托板朝第一密封片的一端设有膜片，膜片的一端设有大于套筒端部环形刃边外径的端面,该端面与环形刃边贴合。压板一把第一密封片固定在第一阀杆端部，当进水时，第一弹簧被压缩，水等介质从第一密封片与膜片之间进入套筒的中间腔，第一阀杆在装有弹簧的一端端头设有定位弹簧的轴肩。环形刃边具有一宽度较小的平整环形平面，该平面与膜片端部比套筒端部外径大的平面贴合。

作为优选，所述的托板与膜片的圆周外圈部位接触，并由阀盖压紧在阀体的一端内孔座中。这是托板与膜片的一种装配方式，膜片成中空的圆锥体形，具有弹性，圆锥体小端与第一密封片接触。

作为优选，所述的第二单向阀包括第二阀杆，滑阀设置在第二阀杆朝阀体进水口的一端，滑阀四爪的外径与套筒一端的内径间隙配合，滑阀朝阀体出水口的一端设有固定在第二阀杆上的第二密封片和压板二，第二密封片和压板二的直径大于套筒在此处配合端部的内径，套筒在此端也设有环形刃边,第二阀杆上装有第二弹簧。工作时滑阀在阀体的内孔内移动；关闭状态时，第二弹簧自然弹开，把第二密封片和压板二紧紧压在套筒端部的环形刃边上，第二阀杆在安装第二密封片和压板三处设有定位的轴台阶，第二密封片紧贴滑阀。

作为优选，所述的套筒朝阀体出水口的一端设有三脚架，三脚架的外径与阀体的内径过渡配合，三脚架朝阀体出水口的一端中心设有大于第二阀杆直径的孔，第二阀杆从该孔中伸出，第二弹簧设置在该孔与压板二之间。三脚架对套筒进行轴向定位，工作时第二阀杆在三脚架中心的孔中滑动，第二弹簧与三脚架内侧之间加装一挡圈，第二阀杆在装压板处设有定位轴台阶,也是弹簧一端的定位座。

作为优选，所述的阀体进水口一端设有内螺纹孔，阀体的出水口一端设有外螺纹，内螺纹孔与阀盖配合，外螺纹处设有螺母，阀体的出水口处设有出水接头，出水接头与阀体之间设有密封圈，三脚架通过出水接头、密封圈被螺母固定在阀体的内孔中。出水接头设计成标准通用部件，以适合各种场所。

作为优选，所述的阀盖内部在第一单向阀朝进水口一端设有滤网，阀盖朝进水口一端设有进水接头，阀盖的端部通过拚紧螺帽把进水接头和阀盖固定在一起。滤网用以提高进入阀体内的水质，各管状连接件之间设有密封圈。

作为优选，所述的第三弹簧设置在套筒外表面与阀体内径之间的容置空间中，并由弹簧座定位。该容置空间即为套筒的泄水腔。

本发明的有益效果是：隔断安全性高，介质通过倒流本装置时水头损失小，解决了倒流防止器产品“隔断安全性与阻力性能之间的矛盾”的技术瓶颈，即使两个止回阀的密封都已破坏，也能有效的防止倒流污染，并无虹吸倒流现象。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图中：1. 滤网，2. 阀盖，3. 第一弹簧，4. 第一阀杆，5. 托板，6. 膜片，7. 第一密封片，8. 压板一，9. 弹簧座，10. 第三弹簧，11. 套筒，12. 滑阀，13. 阀体，14. 第二密封片，15. 压板二，16. 第二阀杆，17. 第二弹簧，18. 三脚架，19.挡圈，20. 密封圈，21. 接头，22. 螺母。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1，本实施例一种低阻力自泄式倒流防止器，设一阀体13，阀体13的进水口一端为阀盖2，与进水口直通的另一端为出水口，在阀体13中部与进出水口垂直方向设一泄水口，泄水口部位的阀体13芯部设一套筒11，套筒11的中空部分成为中间腔，套筒11右端即进水口端设有宽度为0.5mm、高度为1.5mm的环形刃边，套筒左端也设有环形刃边。

套筒11朝阀体进水口的一端设有弹簧座9，弹簧座中心加工成孔，套装在套筒11的一端，套筒11外径与阀体13的内径之间形成的环形空腔为泄水腔，该腔中设有第三弹簧10，泄水腔与泄水口相通。

阀盖2芯部设有第一单向阀，第一单向阀设有第一阀杆4，第一阀杆4的一端设有第一密封片7，由压板一8把第一密封片7固定在第一阀杆4的端部。第一密封片7和压板一8的直径小于此端套筒11的内径；第一阀杆4穿过托板5，并在朝阀体13进水口的一端设有第一弹簧3，第一阀杆4在第一弹簧3的端部设有轴肩座，用来定位第一弹簧。托板5朝第一密封片7的一端设有锥形筒体状的膜片6，膜片6的锥形筒体状小端设有外径大于套筒11端部环形刃边的径向布置的平面，该平面与环形刃边在不产生回流时总是紧贴一起。托板5与膜片6锥形筒体状大端的圆形外圈设计成同样尺寸，并由阀盖2旋入阀体时，把托板5与膜片6压紧在阀体13的一端内孔座中，并设有密封圈。阀盖2芯部在第一单向阀朝进水口一端装一滤网1。

套筒11朝阀体13出水口的一端设第二单向阀，第二单向阀包括滑阀12，滑阀12朝进水口一端设计成四爪形，即一端封闭的盖形圆筒的筒壁除去四块，筒壁仅留下四条长方形脚，滑阀12与套筒11配合处即为四爪的宽度。第二单向阀设第二阀杆16，第二阀杆16穿过滑阀12，并在阀体13出水口的一端装有第二密封片14和压板二15，第二阀杆16上设一轴台阶，用来定位压板二15和第二密封片14，滑阀12四爪的外径与套筒11一端的内径间隙配合。套筒11朝阀体13出水口的端部设有三脚架18，三脚架18的外径与阀体13的内径过渡配合，三脚架18一端封闭另一端成管状，管状端制成三只脚，由三只脚顶住套筒11的一端，三脚架18封闭的一端设有小孔，第二阀杆16的一端穿过该小孔，并在第二阀杆16上装上第二弹簧17，第二弹簧就装在三脚架18封闭的一端面与第二阀杆16上设有的轴台阶之间，并在第二弹簧与三脚架内侧之间加装一挡圈19。第二密封片14和压板二15的直径大于套筒11在此处配合端部的内径，但小于三脚架18管状端制成的三只脚所形成的内径。阀体13在出水口处设计成外螺纹，接头21与阀体13之间设有密封圈20，三脚架18通过密封圈20和接头21的一端，被螺母22定位在阀体13的内孔中。

下面以几种工况下加以说明：

正常供水时，流动的介质克服第一弹簧3，第二弹簧17的压力，进水口第一单向阀和出水口第二单向阀都开启，同时由于进水口水压大于中间腔水压，膜片6与套筒11的环形刃边紧密接触，中间腔与泄水腔隔断，排水器关闭。

如果进口水压下降，当进水口第一单向阀前后压差下降到一定值时，第一弹簧3推动薄膜6向进水口方向移动而脱离套筒11的环形刃边，中间腔与泄水腔相通，排水器排水泄压，当泄压到进口止回阀前后压差恢复到一定差值时，排水器又自动关闭。

当进水口水压降为零或负压时，排水器完全打开，空气从泄水口进入中间腔，形成空气隔断，防止了虹吸倒流现象。

当本装置的阀后管路无用户，水静止，只需进口水压不变，即进水口第一单向阀前后存在一定的压差，排水器关闭，但当进水口水压下降至接近零或负压时，排水器打开。

当本装置的阀后的管网压力升高，超过出水口第二单向阀阀前的中间腔水压时，如果出水口第二单向阀密封良好，高压水不会倒流，排水器关闭，不泄压；如果第二单向阀密封破坏产生泄漏，中间腔水压升高，当与进水口水压差低于一定值时，膜片6向进水口方向移动脱离套筒11的环形刃边，排水器打开，排水泄压，同时大量空气从泄水口进入中间腔，形成空气隔断，杜绝介质倒流。此时如果进水口第一单向阀密封同时破坏，由于出水口倒回的高压水已泄压，并中间腔已形成空气隔断，所以不会倒流入进水口。

从以上分析可知，本倒流防止器无论在何种工况下，即使两个止回阀的密封都已破坏，也能有效防止倒流污染的危险。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明的简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低阻力自泄式倒流防止器，包括阀体（13）、设置在阀体（13）进水口一端的阀盖（2），其特征是所述的阀体（13）中部设有泄水口，在泄水口部位的阀体（13）芯部设有套筒（11），套筒（11）朝阀体进水口的一端设有环形刃边，所述的环形刃边是套筒（11）端部圆形筒壁内外倒角后形成的窄边端头，阀盖（2）内设有第一单向阀，第一单向阀设有与套筒（11）环形刃边配合的膜片（6），套筒（11）朝阀体出水口的一端设有第二单向阀，第二单向阀包括设有爪形的滑阀（12），滑阀（12）与套筒（11）的配合宽度为四爪的宽度，所述的第一单向阀包括第一阀杆（4）、托板（5），第一阀杆（4）朝套筒的一端设有第一密封片（7）和压板一（8），第一密封片（7）和压板一（8）的直径小于套筒（11）环形刃边的内径；第一阀杆（4）穿过托板（5）并在朝阀体（13）进水口的一端设有第一弹簧（3），第一弹簧定位于第一阀杆进水口一端与托板之间，第一阀杆在装有弹簧的一端端头设有定位弹簧的轴肩，在托板（5）朝第一密封片（7）的一侧安装膜片（6），膜片（6）的中央为具有开孔的端面，该开孔直径小于套筒（11）端部环形刃边外径，该端面与环形刃边贴合，托板（5）与膜片（6）的圆周外圈部位接触，并由阀盖（2）压紧在阀体（13）的内孔座中，在膜片朝向套筒的一侧贴近阀体的内环周上设有弹簧座，弹簧座在第三弹簧（10）作用下与膜片贴合，正常供水时，弹簧座被定位在套筒环形刃边端的轴肩上，套筒（11）的外径与阀体（13）的内径之间设有第三弹簧（10），第三弹簧定位在弹簧座和阀体之间。

2.根据权利要求1所述的低阻力自泄式倒流防止器，其特征在于所述的第二单向阀包括第二阀杆（16），滑阀（12）设置在第二阀杆（16）朝阀体（13）进水口的一端，滑阀（12）四爪的外径与套筒（11）一端的内径间隙配合，滑阀（12）朝阀体（13）出水口的一端设有固定在第二阀杆（16）上的第二密封片（14）和压板二（15），第二密封片（14）和压板二（15）的直径大于套筒（11）与第二密封片（14）和压板二（15）配合端部的内径，第二阀杆（16）上装有第二弹簧（17）。

3.根据权利要求2所述的低阻力自泄式倒流防止器，其特征在于所述的套筒（11）朝阀体（13）出水口的一端设有三脚架（18），三脚架（18）的外径与阀体（13）的内径过渡配合，三脚架（18）朝阀体出水口的一端中心设有大于第二阀杆（16）直径的孔，第二阀杆（16）从该孔中伸出，第二弹簧（17）设置在该孔与压板二（15）之间。

4.根据权利要求1或2所述的低阻力自泄式倒流防止器，其特征在于所述的阀体（13）进水口一端设有内螺纹孔，阀体（13）的出水口一端设有外螺纹，内螺纹孔与阀盖（2）配合，外螺纹处设有螺母（22），阀体（13）的出水口处设有接头（21），接头（21）与阀体（13）之间设有密封圈（20），三脚架（18）通过接头（21）、密封圈（20）被螺母（22）固定在阀体（13）的内孔中。

5.根据权利要求1所述的低阻力自泄式倒流防止器，其特征在于所述的阀盖（2）内部在第一单向阀朝进水口一端设有滤网（1），阀盖（2）朝进水口一端设有进水接头，阀盖（2）的端部通过拚紧螺帽把进水接头和阀盖固定在一起。

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