CN102518839A - 一种热水器内管道防冻裂自动保护阀 - Google Patents

一种热水器内管道防冻裂自动保护阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及热水器技术领域，公开了一种热水器内管道防冻裂自动保护阀。本发明通过控制电磁泄压阀瞬间泄压，使阀上腔、热水器、出水口、排水阀后腔、排水阀前腔都与大气相通，从而使热水器及内管道中剩余的水依靠自重从排水口排出。这样就可以从根本上解决了热水器内管道可能被冻裂的问题，去除了水泄漏的隐患，避免给用户带来不必要的经济损失。

Description

一种热水器内管道防冻裂自动保护阀
技术领域
本发明涉及热水器技术领域，尤其是涉及一种防止热水器及与其连接的内管道被冻裂的自动保护阀。
背景技术
热水器已经成为人们沐浴时不可或缺的器具，尤其是在天气寒冷的时候，热水器尤其是电热水器，可以快速提供热水供人们沐浴使用。为了更加方便人们的使用，热水器的进水管通常与自来水管常通，当用户需要热水进行沐浴时，只要打开花洒的球阀，热水就会立刻喷涌而出。当沐浴结束，用户关闭花洒的球阀后，在热水器及与其连接的内管道中始终会剩余一些水。但是当气温急剧下降时，尤其是在北方地区的冬季，这些剩余的水就会发生结冰膨胀，有可能会冻裂热水器及与其连接的内管道，而当气温回升时或再次使用热水器时，冰就会融化，水就会从冻裂处喷出，造成漏水事故，严重时会水淹家居，给用户带来经济损失。为此中国专利CN102252115A于2011年11月23日公开了一种热水器内管道冻爆自动保护阀。此方案可以在热水器内管道在冻裂后重新使用热水器时自动将自来水管中的水封堵关断，防止发生大量水泄漏的问题。但是此方案不能从根本上解决热水器内管道被冻裂的问题，同样会给用户带来不便并付出一定的维修等费用。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明设计了一种热水器内管道防冻裂自动保护阀。
本发明的具体方案是：一种热水器内管道防冻裂自动保护阀，包括阀体，阀体内设有活塞腔和单向阀腔，活塞腔内设有活塞将活塞腔分为活塞前腔和活塞后腔，活塞前腔设有进水口和出水口，活塞是可阻断进水口与出水口连通的活塞，活塞后腔内设有顶住活塞的弹簧；单向阀腔内分为阀上腔和阀下腔，阀上腔上设有热水进水口，阀下腔上设有热水出水口，阀上腔和阀下腔之间设有单向阀芯，阀下腔内设有隔栅，单向阀芯和隔栅之间设有压力弹簧；活塞后腔与阀下腔连通；阀体内还设有连通的排水阀前腔和排水阀后腔，排水阀后腔内设有截止阀芯，排水阀后腔与出水口相通，排水阀前腔设有排水口，排水阀前腔内设有顶住截止阀芯的顶压弹簧；阀体上还设有电磁泄压阀，电磁泄压阀的出气端与阀上腔连通，进气端与大气连通。通过控制开启电磁泄压阀使阀上腔内的压力和大气压力相等，从而使顶压弹簧能够开启截止阀芯，内管道中剩余的水就会依靠自重从排水口排出，防止了内管道发生爆裂。
上述的排水阀后腔的直径大于排水阀前腔的直径，上述的截止阀芯盖住排水阀前腔。正常状态下，截止阀芯依靠压力差克服顶压弹簧的弹力，保持排水阀前腔和排水阀后腔处于关断状态。
上述的截止阀芯与排水阀前腔之间设有密封垫。使排水阀前腔和排水阀后腔的关断状态良好，不至于有水渗出。
上述的电磁泄压阀内设有金属阀芯，金属阀芯后端设有复位弹簧。保证在电磁泄压阀失电或损坏的情况下，电磁泄压阀处于保压的状态，使热水器可以继续正常使用。
上述的活塞前端设有可堵住活塞前腔出水口的堵头结构。堵头结构堵住了活塞前腔出水口，即阻断进水口与出水口的连通，使阻断效果更好。
上述的电磁泄压阀的进气端为向上设置，使水不会从进气端流出。
上述的排水阀前腔的排水口为水平或向下设置，以便于水从排水口流出。
上述的活塞与活塞腔之间设有密封圈。使水不至于通过活塞与活塞腔之间的间隙，从而影响活塞的正常使用。
上述的活塞上设有连通活塞前腔进水口和活塞后腔的细孔。当停止使用热水器后，使活塞前腔和活塞后腔的压力快速达到平衡，从而依靠弹簧的弹力推动活塞将出水口封堵，关断出水口与进水口的连通，不在向热水器及其内管道中注水。
本发明的有益效果是，通过控制电磁泄压阀瞬间泄压，使阀上腔、热水器、出水口、排水阀后腔、排水阀前腔的压力都等于大气压力，从而使热水器及其内管道中剩余的水依靠自重从排水口流出，这样就可以从根本上解决了热水器内管道被冻裂的问题，去除了水泄漏的隐患，避免给用户带来不必要的经济损失。
附图说明
图1为本发明与热水器、花洒等连接并处于准备状态的内部结构示意图；
图2为本发明与热水器、花洒等连接并处于使用状态的内部结构示意图；
图3为本发明与热水器、花洒等连接并处于排水状态的内部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1所示，图中央主要部分为热水器内管道防冻裂自动保护阀的阀体1，阀体1上的热水进水口10与热水器80的出水管82连通，热水出水口11与花洒球阀84连通；阀体1的进水口5与自来水管85连通，出水口6与热水器80的进水管81连通；阀体1的排水口18与下水管道86连通；开关控制器83与阀体1上的电磁泄压阀20电路连接。
热水器内管道防冻裂自动保护阀的阀体1内设有活塞腔和单向阀腔。
活塞腔内设有活塞2将活塞腔分为活塞前腔3和活塞后腔4，活塞前腔3设有进水口5和出水口6，活塞2前端设有堵头结构24，可堵住出水口6，即阻断进水口5与出水口6的连通，活塞后腔4内设有顶住活塞2的弹簧7，活塞2与活塞腔之间设有两个密封圈25，活塞2上还设有连通进水口5和活塞后腔4的细孔26。
单向阀腔内分为阀上腔8和阀下腔9，阀上腔8上设有热水进水口10，阀下腔9上设有热水出水口11，阀上腔8和阀下腔9之间设有单向阀芯12，阀下腔9内设有隔栅13，单向阀芯12和隔栅13之间设有压力弹簧14；活塞后腔4与阀下腔9连通。
阀体1内还设有连通的排水阀前腔15和排水阀后腔16，排水阀后腔16的直径大于排水阀前腔15的直径，排水阀后腔16内设有截止阀芯17，截止阀芯17盖住排水阀前腔15，截止阀芯17与排水阀前腔15之间设有密封垫21；排水阀后腔16与出水口6相通，排水阀前腔15设有水平的排水口18，排水阀前腔15内设有顶住截止阀芯17的顶压弹簧19。
阀体1上还设有电磁泄压阀20，电磁泄压阀20出气端27与阀上腔8连通，进气端28与大气连通；电磁泄压阀20内设有金属阀芯22，金属阀芯22后端设有复位弹簧23。
本发明在使用时的工作原理如下：如图2所示，用户打开花洒球阀84后，阀下腔9和活塞后腔4的压力与大气压力相等，自来水管85内的压力大于大气压力，自来水就会克服弹簧7的弹力，将活塞2向活塞后腔4推动，使自来水管85、进水口5、活塞前腔3、出水口6、进水管81连通，将自来水注入热水器80内；热水器80内注水后开始加热，加热后的热水经过出水管82和热水进水口10进入阀上腔8内，并克服压力弹簧14的弹力，开启单向阀芯12，使热水进入阀下腔9，最终通过热水出水口11和花洒球阀84进入花洒而喷出。
在正常使用的过程中，开关控制器83不会发出信号，电磁泄压阀20无动作，始终处于保压的状态；排水阀后腔16的压力大于排水口18处的大气压力和顶压弹簧19的弹力的合力，使截止阀芯17盖住排水阀前腔15，即处于截止状态，不会有水排出。
如图1所示，当用户沐浴结束关闭花洒球阀84后，阀下腔9、活塞后腔4、阀上腔8内的水压基本相同，单向阀芯12依靠压力弹簧14的弹力复位关闭；同时，活塞前腔3和活塞后腔4的压力通过细孔26快速达到平衡，活塞2在弹簧7的弹力作用下向活塞前腔3移动，最终使堵头结构24堵住出水口6，即阻断进水口5与出水口6连通，停止向热水器80内注水，热水器80随即停止加热。
上述的状态即为整套热水器系统的准备状态，此状态下热水器80及与其连接的内管道中会有一些剩余的水。
如图3所示，当开关控制器83检测到气温低于5℃时，开关控制器83就会给电磁泄压阀20发出信号，金属阀芯22克服复位弹簧23的弹力开启进行泄压，使阀上腔8与大气相通，因为进气端28是向上设置的，所以不会有水流出；这样阀上腔8、热水器80、出水口6、排水阀后腔16、排水阀前腔15内的压力均与大气压力相等，截止阀芯17在顶压弹簧19的弹力作用下向排水阀后腔16移动，使排水阀前腔15与排水阀后腔16相通，就可以将热水器80及内管道中剩余的水经排水口18排出到下水管道86。排水时间一般设定为3分钟，然后开关控制器83给电磁泄压阀20发出信号，金属阀芯22在复位弹簧23的作用下复位，关断阀上腔8与大气的连通，使整个系统处于原始准备状态。这样就从根本上解决了热水器内管道可能被冻裂的问题，去除了水泄漏的隐患。

Claims (9)

1.一种热水器内管道防冻裂自动保护阀，包括阀体，阀体内设有活塞腔和单向阀腔，活塞腔内设有活塞将活塞腔分为活塞前腔和活塞后腔，活塞前腔设有进水口和出水口，活塞是可阻断进水口与出水口连通的活塞，活塞后腔内设有顶住活塞的弹簧；单向阀腔内分为阀上腔和阀下腔，阀上腔上设有热水进水口，阀下腔上设有热水出水口，阀上腔和阀下腔之间设有单向阀芯，阀下腔内设有隔栅，单向阀芯和隔栅之间设有压力弹簧；活塞后腔与阀下腔连通；其特征是：所述的阀体内还设有连通的排水阀前腔和排水阀后腔，排水阀后腔内设有截止阀芯，排水阀后腔与所述的出水口相通，排水阀前腔设有排水口，排水阀前腔内设有顶住截止阀芯的顶压弹簧；阀体上还设有电磁泄压阀，电磁泄压阀的出气端与所述的阀上腔连通，进气端与大气连通。
2.根据权利要求1所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的排水阀后腔的直径大于排水阀前腔的直径，所述的截止阀芯盖住排水阀前腔。
3.根据权利要求2所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的截止阀芯与排水阀前腔之间设有密封垫。
4.根据权利要求3所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的电磁泄压阀内设有金属阀芯，金属阀芯后端设有复位弹簧。
5.根据权利要求4所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的活塞前端设有可堵住活塞前腔出水口的堵头结构。
6.根据权利要求5所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的电磁泄压阀的进气端为向上设置。
7.根据权利要求6所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的排水阀前腔的排水口为水平或向下设置。
8.根据权利要求7所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的活塞与活塞腔之间设有密封圈。
9.根据权利要求8所述的热水器内管道防冻裂自动保护阀，其特征是：所述的活塞上设有连通活塞前腔进水口和活塞后腔的细孔。
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