CN102116377B - 一种节水防冻器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节水防冻器，包括阀体，阀体上固设有进水管和出水管，阀体内腔中设有将进水管和出水管连通的供水阀座，供水阀座内壁上滑动密封配合有供水阀塞，供水阀座和出水管之间设有与阀体内腔连通的储水腔，储水腔内安装有与储水腔内壁滑动密封配合的储水阀塞，储水阀塞和供水阀塞之间安装有使储水阀塞和供水阀塞同步移动的连接体，储水阀塞上密封安装有将储水阀塞靠近进水管侧的储水腔与出水管连通的扬水管，靠近出水管的扬水管外壁与阀体内壁滑动密封配合，阀体上安装有驱动扬水管上下移动的驱动装置。本节水防冻器，结构合理，既能防冻，又能节水，且操作方便，适合在各种供水场合使用，有助于提高供水可靠性。

Description

一种节水防冻器

技术领域

 本发明涉及一种节水防冻器。

背景技术

阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。在日常生活中，我们经常见到的阀门都是安装在水管上阀门。传统的水管阀门，一般包括阀体，阀体上固设有与阀体内腔连通的进水管和出水管，阀体内腔中设有将进水管和出水管连通的供水阀座，供水阀座内壁上滑动密封配合有供水阀塞。使用时，通过调整供水阀塞与供水阀座的密封与否来实现阀门的开启及关闭。传统阀门，结构简单，操作方便，不足之处是，阀门关闭之后，出水管内暂存的水无法排出，在冬季容易出现导致冻裂水管故障，给人们带来了不便。目前市面上常见的防冻阀，通常是在关闭阀门的同时将存储在阀体及水管内的水排放到外界，从而起到防冻目的，但是这样防冻阀的弊端在于，水管内的水白白浪费掉，不但不节水，而且对周围环境也造成影响，长期使用时，浪费水资源更加严重。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，既能防冻，又能节水，且操作方便的节水防冻器。

为解决上述技术问题，本节水防冻器包括阀体，阀体上固设有与阀体内腔连通的进水管和出水管，阀体内腔中设有将进水管和出水管连通的供水阀座，供水阀座内壁上滑动密封配合有供水阀塞，其结构特点是：供水阀座和出水管之间设有与阀体内腔连通的储水腔，储水腔内安装有与储水腔内壁滑动密封配合的储水阀塞，储水阀塞和供水阀塞之间安装有使储水阀塞和供水阀塞同步移动的连接体，储水阀塞上密封安装有将储水阀塞靠近进水管侧的储水腔与出水管连通的扬水管，靠近出水管的扬水管外壁与阀体内壁滑动密封配合，阀体上安装有驱动扬水管上下移动的驱动装置。

本结构的节水防冻器是通过低位储水放水结构来实现既能防冻，又能节水，且操作方便的。

低位储水放水结构主要包括设置在阀体内的储水腔，储水腔位于供水阀座上方、出水管下方的阀体上。储水腔内设置有储水阀塞，储水阀塞外周与储水腔内壁滑动密封配合。储水阀塞和供水阀塞之间安装有连接体，这样，储水阀塞就通过连接体与供水阀塞成为一体结构。当储水阀塞和供水阀塞中的一个受外力驱动而移动时，另一个也随之移动。储水阀塞上还固定密封安装有扬水管，扬水管一端与储水阀塞靠近进水管的储水腔连通，也就是与储水阀塞下方的储水腔部分连通。扬水管另一端与出水管连通，也就是说扬水管上端与出水管连通，而且扬水管上部外壁与阀体内壁滑动密封配合。这样，储水阀塞上方的储水腔部分与储水阀塞下方的储水腔部分就通过储水阀塞和扬水管隔离开来，成为两个永远互相隔绝的腔室。储水阀塞下方的储水腔因为与扬水管、出水管连通，因此该部分储水腔内盛装的是水。而储水阀塞上方的储水腔因为与扬水管、出水管隔绝，其内盛装的是与外界通过连接间隙连通的空气。当通过驱动装置驱动扬水管下移时，储水阀塞和供水阀塞随之下移，储水阀塞上方的储水腔空间逐渐增大，外界空气逐渐进入储水阀塞上方的储水腔内。同时储水阀塞下方的储水腔内空间同步减小，该储水腔内存储的清水通过扬水管、出水管向外供水。此时，供水阀塞向供水阀座的下端靠近。当继续下移扬水管，储水阀塞接近储水腔底部时，供水阀塞从供水阀座脱离出来，这样进水管就通过供水阀座、储水阀塞下方的储水腔、扬水管与出水管连通在一起，进水管开始向出水管供水，此时本节水防冻器处于开启状态。

当通过驱动装置驱动扬水管上移时，储水阀塞和供水阀塞一起随之上移，储水阀塞上方的储水腔空间逐渐减小，储水阀塞下方的储水腔空间逐渐增大。此时储水阀塞上方储水腔内的空气通过阀体的配合间隙向外界排放，进水管内的水有一部分开始向储水阀塞下方的储水腔内流动。当继续上移扬水管，供水阀塞进入供水阀座底部时，进水管停止向储水腔、扬水管及出水管供水，此时本节水防冻器处于关闭状态。当继续上移扬水管时，供水阀塞将沿供水阀座内壁密封向上滑动，本节水防冻器依然处于关闭状态。此时储水阀塞继续上移，储水阀塞下方储水腔空间逐渐增大，扬水管及出水管内存储的自来水开始向储水阀塞下方的储水腔内回流。当扬水管上移到上限位置时，储水阀塞到达储水腔顶部，供水阀塞到达供水阀座顶部，本节水防冻器依然处于关闭状态。此时，扬水管及出水管内的存水全部回流进储水腔内，既避免了因扬水管及出水管内存水而导致的冻管现象，又将存水保存了下来。当操作驱动装置使扬水管下移时，即重复上述过程，将储水腔内的存水重新供出，起到了节水的作用。

作为一种实现方式，所述驱动装置包括安装在阀体内的转轴，转轴上安装有齿轮，扬水管外壁上设置有与齿轮传动配合的齿条，阀体外部的转轴上固设有手柄或手轮。

通过齿轮与齿条的传动配合，不但传动可靠，而且驱动时更省力。

作为改进，供水阀塞与储水阀塞同轴设置。

将供水阀塞和储水阀塞同轴设置，可以使供水阀座与储水腔及扬水管位置对应性更好，有助于自来水更加顺畅地流动。

作为进一步改进，所述阀体包括对应设置的上阀体和下阀体，上阀体和下阀体通过螺栓紧固在一起。

将阀体设置成包括上阀体和下阀体的分体结构，不但制造加工简单，而且维修调试时也更方便，有助于降低产品成本。

作为再进一步改进，储水腔上方阀体和驱动装置下方阀体之间安装有套装在扬水管外部的外套管。

因为外套管与扬水管之间没有密封要求，因此，在阀体上安装外套管，可以简化阀体结构的复杂程度，安装拆修都很方便，有助于降低成本。

作为改进，供水阀塞外周上安装有与供水阀座内壁滑动密封配合的供水密封圈。

供水密封圈可以增强供水阀塞与供水阀座的密封程度，有助于保证供水稳定性。

作为进一步改进，储水阀塞外周上安装有与储水腔内壁滑动密封配合的储水密封圈。

储水密封圈可以增强储水阀塞与储水阀座的密封程度，有助于保证储水稳定性。

作为再进一步改进，靠近出水管的扬水管上安装有与阀体内壁密封滑动配合排水阀塞。

在扬水管上端设置排水阀塞，可以使扬水管在相对阀体滑动的同时保持密封连接，有助于提高排水可靠性。

作为更进一步改进，排水阀塞外周上安装有与对应阀体内壁滑动密封配合的排水密封圈。

排水密封圈可以增强排水阀塞与对应阀体内壁的密封程度，有助于保证排水稳定性。

综上所述，采用这种结构的节水防冻器，结构合理，既能防冻，又能节水，且操作方便，适合在各种供水场合使用，有助于提高供水可靠性。

附图说明

结合附图对本发明做进一步详细说明：

图1为本发明关闭状态的结构示意图；

图2为本发明开启状态的结构示意图。

图中：1为阀体，2为进水管，3为出水管，4为供水阀座，5为转轴，6为供水阀塞，7为排水密封圈，8为储水阀塞，9为扬水管，10为齿轮，11为连接体，12为齿条，13为手轮，14为供水密封圈，15为储水密封圈，16为排水阀塞，17为排水密封圈，18为外套管,19为上阀体，20为下阀体，21为螺栓。

具体实施方式

如图1所示，该节水防冻器包括阀体1，阀体1下部固接有与阀体1内腔连通的进水管2，进水管2为圆管，水平设置。阀体1上部固接有与阀体1内腔连通的出水管3，出水管3也为圆管，水平设置。阀体1内腔中设置有供水阀座4，供水阀座4为圆管状腔体，供水阀座4轴心线竖直设置，供水阀座4下端与进水管2连通。供水阀座4内设置有供水阀塞6，供水阀塞6呈圆板状，供水阀塞6外周与供水阀座4内壁竖直滑动配合。供水阀塞6外周上设有环槽，换槽内卡装有供水密封圈14，供水密封圈14主要起提高供水阀塞6和供水阀座4密封性的作用。

供水阀座4上方的阀体1内设置有储水腔7，储水腔7为圆柱状腔体，储水腔7的轴线竖直设置，且储水腔7与供水阀座4同轴设置。储水腔7的内径要远大于供水阀座4的内径，这样可以增大储水腔7的容量，以提高储水腔7的储水量。储水腔7内设置有储水阀塞8，储水阀塞8呈圆板状，储水阀塞8外周与储水腔7内壁竖直滑动配合。储水阀塞8外周上安装有储水密封圈15，储水密封圈15的主要作用是在使储水阀塞8与储水腔7滑动配合的前提下，增强储水阀塞8与储水腔7的密封性，可有效防止储水阀塞8一侧的储水流向另一侧。

储水腔7上方的阀体1内腔中设置有竖直设置的扬水管9，扬水管9为圆管，扬水管9与储水腔7同轴设置，扬水管9外壁与阀体1内壁之间设有间隙。扬水管9下端穿过储水阀塞8并与储水阀塞8下方的储水腔7连通在一起，扬水管9外壁与储水阀塞8接触部分密封连接在一起，这样，扬水管9下端口就与储水阀塞8下方的储水腔7连通在一起，而与储水阀塞8上方的储水腔7部分隔绝开来。扬水管9下端固设有向供水阀座4延伸的连接体11，连接体11为圆柱状直杆，竖直设置。连接体11上端通过支撑臂与扬水管9下端固接在一起，连接体11下部与供水阀塞6固定安装在一起，这样，扬水管9、储水阀塞8和供水阀塞6就连为一体结构。扬水管9上端安装有排水阀塞16，排水阀塞16呈圆环状，排水阀塞16内壁与扬水管9外壁密封连接在一起。排水阀塞16外周壁上设有环槽，环槽内卡装有排水密封圈17，排水密封圈17的主要作用是既使排水阀塞16与阀体1内壁滑动配合，又使排水阀塞16与阀体1内壁密封配合。这样，扬水管9上端口就与出水管2连通在一起，而与扬水管9中部外侧间隙间隔开来。

扬水管9外壁上固定安装有齿条12，齿条12沿扬水管9长度方向竖直设置，齿条12为直齿条。阀体1上安装有与齿条12位置对应的转轴5，转轴5从阀体1外部穿入阀体1内部，转轴5水平设置。阀体1内的转轴5上安装有与齿条12传动配合的齿轮10，齿轮10为直齿轮。阀体1外部的转轴5上固定安装有手轮13，通过转动手轮13即可通过齿轮10驱动扬水管9上下移动。

当该节水防冻器处于关闭状态时，供水阀塞6位于供水阀座4上端，储水阀塞8位于储水腔7上端。通过手轮13驱动扬水管9下移时，储水阀塞8和供水阀塞6随之下移，储水阀塞8上方的储水腔7空间逐渐增大，外界空气通过阀体1的配合间隙逐渐进入储水阀塞上方储水腔7内。同时储水阀塞8下方的储水腔内空间同步减小，该储水腔7内存储的清水通过扬水管9、出水管3向外供水。此时，供水阀塞6向下移动，也就向远离供水阀座4的上端的方向移动。当继续下移扬水管9，储水阀塞8接近储水腔7底部时，供水阀塞6从供水阀座4底部脱离出来，这样进水管2就通过供水阀座4、储水阀塞8下方的储水腔7、扬水管9与出水管3连通在一起，进水管开始向出水管供水，此时本节水防冻器处于开启状态。

当通过手轮13驱动扬水管9上移时，储水阀塞8和供水阀塞6一起随之上移，储水阀塞8上方的储水腔7空间逐渐减小，储水阀塞8下方的储水腔7空间逐渐增大。此时储水阀塞8上方储水腔7内的空气通过阀体1的配合间隙向外界排放，进水管2内的水有一部分开始向储水阀塞8下方的储水腔7内流动。当继续上移扬水管9，供水阀塞6进入供水阀座4时，进水管2停止向储水腔7、扬水管9及出水管3供水，此时本节水防冻器处于关闭状态。当继续上移扬水管9时，供水阀塞6将沿供水阀座4内壁密封滑动上移，该节水防冻器依然处于关闭状态。此时储水阀塞8继续上移，储水阀塞8下方储水腔7空间逐渐增大，扬水管9及出水管3内存储的自来水开始向储水阀塞8下方的储水腔7内回流。当扬水管9上移到上限位置时，储水阀塞8到达储水腔7顶部，供水阀塞6到达供水阀座4顶部，该节水防冻器依然处于关闭状态。此时，扬水管9及出水管3内的存水全部回流进储水腔7内，既避免了因扬水管9及出水管3内存水而导致的冻管现象，又将存水保存了下来。当操作手轮13使扬水管9下移时，即重复上述过程，将储水腔内的存水重新供出，起到了节水的作用。

在本实施例中，阀体1包括对应设置在一起的上阀体19和下阀体20，上阀体19和下阀体20通过螺栓21固定连接在一起，不但有利于制造，而且在拆卸安装时更加方便。上阀体19中部还设置有外套管18，外套管18为套装在扬水管9外的圆管，外套管18上端与齿轮10下方的上阀体19部分固定螺接在一起，外套管18下端与上阀体19下部固定螺接在一起，减轻了上阀体19的加工难度和成本。

Claims (9)

1.一种节水防冻器，包括阀体（1），阀体（1）上固设有与阀体（1）内腔连通的进水管（2）和出水管（3），阀体（1）内腔中设有将进水管（2）和出水管（3）连通的供水阀座（4），供水阀座（4）内壁上滑动密封配合有供水阀塞（6），其特征是：供水阀座（4）和出水管（3）之间设有与阀体（1）内腔连通的储水腔（7），储水腔（7）内安装有与储水腔（7）内壁滑动密封配合的储水阀塞（8），储水阀塞（8）和供水阀塞（6）之间安装有使储水阀塞（8）和供水阀塞（6）同步移动的连接体（11），储水阀塞（8）上密封安装有将储水阀塞（8）靠近进水管（2）侧的储水腔（7）与出水管（3）连通的扬水管（9），靠近出水管（3）的扬水管（9）外壁与阀体（1）内壁滑动密封配合，阀体（1）上安装有驱动扬水管（9）上下移动的驱动装置。

2.如权利要求1所述的节水防冻器，其特征是：所述驱动装置包括安装在阀体（1）内的转轴（5），转轴（5）上安装有齿轮（10），扬水管（9）外壁上设置有与齿轮传动配合的齿条（12），阀体（1）外部的转轴（5）上固设有手柄或手轮（13）。

3.如权利要求1或2所述的节水防冻器，其特征是：供水阀塞（6）与储水阀塞（8）同轴设置。

4.如权利要求3所述的节水防冻器，其特征是：所述阀体（1）包括对应设置的上阀体（19）和下阀体（20），上阀体（19）和下阀体（20）通过螺栓（21）紧固在一起。

5.如权利要求4所述的节水防冻器，其特征是：储水腔（7）上方阀体和驱动装置下方阀体之间安装有套装在扬水管（9）外部的外套管（18）。

6.如权利要求5所述的节水防冻器，其特征是：供水阀塞（6）外周上安装有与供水阀座（4）内壁滑动密封配合的供水密封圈（14）。

7.如权利要求6所述的节水防冻器，其特征是：储水阀塞（8）外周上安装有与储水腔（7）内壁滑动密封配合的储水密封圈（15）。

8.如权利要求7所述的节水防冻器，其特征是：靠近出水管（3）的扬水管（9）上安装有与阀体（1）内壁密封滑动配合排水阀塞（16）。

9.如权利要求8所述的节水防冻器，其特征是：排水阀塞（16）外周上安装有与对应阀体（1）内壁滑动密封配合的排水密封圈（17）。

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