CN102434715A - 利用水流动力的压力平衡装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种流体管道压力平衡装置，具体地说是一种利用水流动力的压力平衡装置。包括第一水管和第二水管，第一水管和第二水管平行设置，第一动管以可相对旋转的方式串联在所述的第一水管上，第二动管以可相对旋转的方式串联在所述的第二水管上，第一动管和第二动管的内腔中设置有射流腔，所述射流腔呈两端直径大中间直径小的漏斗状，射流腔的内壁上均设置有螺旋状的旋流条，所述旋流条是凸起于管道内壁的条状肋或者设置于管道内壁的条状凹槽，第一动管和第二动管的外壁上设置有传动装置，并通过该传动装置传动连接。本发明结构简单、使用方便、不耗费电能，安装在混水阀的入水口处可以均衡冷热水的压力，减小压力差，使其趋向一致，为混水阀提供压力均衡的冷、热水，从而提高水温控制的精确度和稳定性。

Description

利用水流动力的压力平衡装置

技术领域

本发明涉及一种流体管道压力平衡装置，具体地说是一种利用水流动力的压力平衡装置。

背景技术

太阳能热水器由于冷热水压力差别较大，对混水阀的要求较高，往往很难调节水温，或者调好的温度因为入水管压力的变化造成水温突变。如果能在混水阀的入水口处设置压力平衡装置，使冷、热水的压力接近或者相等，则水温比较容易调节，调好的水温也不容易变化。采用电子水泵加压的方式虽然可以达到上述目的，但是由于水泵结构复杂，需要连接电源，即耗费能源又存在安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、不耗费电能的利用水流动力的压力平衡装置。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的利用水流动力的压力平衡装置包括第一水管和第二水管，第一水管和第二水管平行设置，其特征在于：第一动管以可相对旋转的方式串联在所述的第一水管上，第二动管以可相对旋转的方式串联在所述的第二水管上，第一动管和第二动管的内腔中设置有射流腔，所述射流腔呈两端直径大中间直径小的漏斗状，射流腔的内壁上均设置有螺旋状的旋流条，所述旋流条是凸起于管道内壁的条状肋或者设置于管道内壁的条状凹槽，第一动管和第二动管的外壁上设置有传动装置，并通过该传动装置传动连接。

所述传动装置包括安装在第一动管外壁的第一齿轮和安装在第二动管外壁的第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮相互啮合，第一齿轮和第二齿轮其中之一固定安装，另一个通过摩擦抱紧机构连接。

所述摩擦抱紧机构是径向设置在齿轮安装孔中的弹性销，弹性销的内端带有弹簧，弹性销的外端为半球形，与弹性销对应的第一动管或者第二动管的外壁上设置有球窝，弹性销的外端安装在该球窝中。

所述摩擦抱紧机构是安装在齿轮安装孔中的摩擦片。

第一水管和第二水管的端部设置有环状卡槽，第一动管和第二动管的端部带有与所述环状卡槽配合的卡环，所述卡环卡装在环状卡槽中；所述第一动管和第二动管均位于壳体内，第一水管和第二水管插装在壳体侧壁上。

第一动管和第二动管的腰部、与射流腔狭窄部分对应的外壁上设置有环状凹槽，所述传动装置安装在该环状凹槽中。

所述旋流条是渐变深度的条状凹槽或者渐变高度的条状肋；从射流腔的大直径处到射流腔的小直径处，旋流条的深度或高度逐渐减小。

本发明结构简单、使用方便、不耗费电能，安装在混水阀的入水口处可以均衡冷热水的压力，减小压力差，使其趋向一致，为混水阀提供压力均衡的冷、热水，从而提高水温控制的精确度和稳定性。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构剖视图。

图2是图1的A部局部放大示意图。

图3是采用另一种动管结构的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述利用水流动力的压力平衡装置，包括第一水管1和第二水管2，第一水管1和第二水管2平行设置，第一动管3以可相对旋转的方式串联在所述的第一水管1上，第二动管4以可相对旋转的方式串联在所述的第二水管2上。第一水管1和第二水管2的端部设置有环状卡槽，第一动管3和第二动管4的端部带有与所述环状卡槽配合的卡环，所述卡环卡装在环状卡槽中；所述第一动管3和第二动管4均位于壳体9内，第一水管1和第二水管2插装在壳体9侧壁上。水管与动管连接的端面上可以设置密封环，防止动管旋转的时候漏水。如果密封良好，可以不用壳体9。设置壳体9的作用是当水管与动管连接的端面有轻微漏水的情况下，漏水一旦充满壳体9就可以达到压力平衡，不影响正常使用。当然，水管与动管的连接也可以采用现有的其他结构，只要能够使动管沿轴线旋转即可。

第一动管3和第二动管4的内腔中设置有射流腔，所述射流腔呈两端直径大中间直径小的漏斗状，射流腔的内壁上均设置有螺旋状的旋流条5、6，所述旋流条5、6是凸起于管道内壁的条状肋或者设置于管道内壁的条状凹槽。旋流条5、6的截面形状可以是如图1所示的半圆形，也可以是如图3所示的三角形或者矩形、梯形等其他形状。所述旋流条5、6是渐变深度的条状凹槽或者渐变高度的条状肋；从射流腔的大直径处到射流腔的小直径处，旋流条5、6的深度或高度逐渐减小。射流腔的设置使水流速度加快有利于推动动管产生动力。在射流腔的狭窄部，由于水流速度加快，即使旋流条的深度或高度较小也可以得到较好的推动力，在射流腔的大直径开口处，由于水流较慢，旋流条的深度或高度较大才可以获得足够的推动力，整个动管的轴向不通部位具有基本相同的推动力，有利于充分发挥水流的动力，推动动管旋转。

在第一动管3和第二动管4的外壁上设置有传动装置，并通过该传动装置传动连接。所述传动装置包括安装在第一动管3外壁的第一齿轮7和安装在第二动管4外壁的第二齿轮8，第一齿轮7和第二齿轮8相互啮合，第一齿轮7和第二齿轮8其中之一固定安装，另一个通过摩擦抱紧机构连接。

当然，所述传动装置也可以采用其他结构，如摩擦传动结构，在第一动管3和第二动管4的外壁安装摩擦轮代替齿轮，两摩擦轮直接接触，利用俩摩擦轮之间的摩擦力传递动能。

如图2所示，所述摩擦抱紧机构是径向设置在齿轮安装孔中的弹性销10，弹性销10的内端带有弹簧11，弹性销10的外端为半球形，与弹性销10对应的第一动管3或者第二动管4的外壁上设置有球窝，弹性销10的外端安装在该球窝中。弹性销10在弹簧11的压力下安装在球窝中，当外力足够大的时候，弹性销10克服弹簧11的压力缩回，齿轮在动管的外壁上打滑。这样设计的目的是为了防止过高的压力差在压力低的管道中产生真空，也可以防止过大的扭力损坏其他零件。 

所述摩擦抱紧机构也可以采用摩擦片直接将摩擦片安装在齿轮安装孔与动管的接触面上即可。

另外，如图1所示，在第一动管3和第二动管4的腰部、与射流腔狭窄部分对应的外壁上设置有环状凹槽，所述传动装置安装在该环状凹槽中。这样做的好处是充分利用了射流腔狭窄部分壁厚的空间，使结构更紧凑，还可以减少动管的材料，降低生产成本。

使用时，第一水管1和第二水管2分别连接冷、热水管，当水管中有水通过的时候，由于旋流条的作用，动管会随水流转动，压力高、流速快的动管会带动另一压力低、流速慢的动管旋转，被动的动管中的旋流条又会推动其内腔中水的流动，从而达到均衡压力的目的。因为相互啮合的第一齿轮7和第二齿轮8旋转方向相反，当第一水管1和第二水管2水流方向一致的时候，第一动管3和第二动管4中的旋流条的方向应相反。否则，如果第一动管3和第二动管4中的旋流条的方向相同，则应该在安装的时候使第一水管1和第二水管2水流方向相反。

Claims (7)

1.利用水流动力的压力平衡装置，包括第一水管（1）和第二水管（2），第一水管（1）和第二水管（2）平行设置，其特征在于：第一动管（3）以可相对旋转的方式串联在所述的第一水管（1）上，第二动管（4）以可相对旋转的方式串联在所述的第二水管（2）上，第一动管（3）和第二动管（4）的内腔中设置有射流腔，所述射流腔呈两端直径大中间直径小的漏斗状，射流腔的内壁上均设置有螺旋状的旋流条（5、6），所述旋流条（5、6）是凸起于管道内壁的条状肋或者设置于管道内壁的条状凹槽，第一动管（3）和第二动管（4）的外壁上设置有传动装置，并通过该传动装置传动连接。

2.根据权利要求1所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：所述传动装置包括安装在第一动管（3）外壁的第一齿轮（7）和安装在第二动管（4）外壁的第二齿轮（8），第一齿轮（7）和第二齿轮（8）相互啮合，第一齿轮（7）和第二齿轮（8）其中之一固定安装，另一个通过摩擦抱紧机构连接。

3.根据权利要求2所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：所述摩擦抱紧机构是径向设置在齿轮安装孔中的弹性销（10），弹性销（10）的内端带有弹簧（11），弹性销（10）的外端为半球形，与弹性销（10）对应的第一动管（3）或者第二动管（4）的外壁上设置有球窝，弹性销（10）的外端安装在该球窝中。

4.根据权利要求2所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：所述摩擦抱紧机构是安装在齿轮安装孔中的摩擦片。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：第一水管（1）和第二水管（2）的端部设置有环状卡槽，第一动管（3）和第二动管（4）的端部带有与所述环状卡槽配合的卡环，所述卡环卡装在环状卡槽中；所述第一动管（3）和第二动管（4）均位于壳体（9）内，第一水管（1）和第二水管（2）插装在壳体（9）侧壁上。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：在第一动管（3）和第二动管（4）的腰部、与射流腔狭窄部分对应的外壁上设置有环状凹槽，所述传动装置安装在该环状凹槽中。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的利用水流动力的压力平衡装置，其特征在于：所述旋流条（5、6）是渐变深度的条状凹槽或者渐变高度的条状肋；从射流腔的大直径处到射流腔的小直径处，旋流条（5、6）的深度或高度逐渐减小。

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