CN103498962B - 一种防垢阀门 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防垢阀门，包括阀体、设在阀体内的阀座、连接在阀体上的阀盖及启闭件，所述防垢阀门内设有磁场，其磁场作用于阀体内的防垢部件。本发明利用弱磁场（10~50高斯）对阀门防垢，既能保证阀门的防垢，又能不影响阀门的性能；其阀门结构简单、密封性能好。

Description

一种防垢阀门

技术领域

本发明属于阀门技术，尤其涉及一种能防止阀门内结构的防垢阀门。

背景技术

结垢是生产和生活中常见的问题，目前常用而又环保的防垢方法是水磁化处理技术。水中溶解的离子经过强磁场（通常在10000高斯以上）时，受到磁场的洛伦兹力作用，正、负离子分别按左、右旋螺线形轨迹运动，在其静电引力作用下，互相结合，复合成“溶解状态的溶质分子”，“溶解状态的溶质分子”在水中析出大量微小的结晶核，在析晶过程中晶核不断长大，而晶体的生长速率小于成核速率，形成了大量微晶体，且微晶体的结构稳定，有效降低多个微晶体结合形成大结晶体的概率，微晶体最后成为颗粒状态的水垢，且分布比较松散，随着循环水的流动，失去了与器壁吸附的能力。这种防垢技术常用在管道的防垢上，管道不会受到磁场的影响而受到干扰。但对于阀门而言，强磁场会影响到阀门的启闭，反而造成杂物吸附等问题，因此，对于利用磁场对阀门的防垢还需进一步研究，使得既能保证阀门的防垢，又能不影响阀门的性能。

发明内容

本发明的目的就是针对上述缺陷，提供一种既能保证阀门的防垢，又能不影响阀门性能的防垢阀门。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种防垢阀门，包括阀体、设在阀体内的阀座、连接在阀体上的阀盖及启闭件，所述防垢阀门内设有磁场，其磁场作用于阀体内的防垢部件。

所述磁场作用于启闭件，其磁场强度为10~50高斯。

所述磁场作用于传动件，其磁场强度为10~50高斯。

所述磁场作用于阀座，其磁场强度为10~50高斯。

所述磁场由设置在阀体内的磁性材料产生。

所述磁性材料为设置在启闭件或传动件或阀座上的磁性材料层。

所述磁性材料为设置在阀体内的永磁体。

所述永磁体设置在启闭件位置处或传动件位置处或阀座位置处或阀体进水口位置处。

将所述防垢部件进行磁化处理，其磁场的强度为10~50高斯。

在所述防垢阀门周围外加磁场，其作用于防垢部件的磁场强度为10~50高斯。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的蝶板密封副和阀体内阀杆，其磁场的强度为10~50高斯。

在所述蝶板表面沿圆周均匀或非均匀分布嵌有多个永磁体；或者在所述蝶板里面沿圆周均匀或非均匀分布嵌有多个永磁体。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的球冠表面，其磁场的强度为10~50高斯。

所述阀芯与球冠接触面位置处设置有永磁体。

所述永磁体沿圆周均匀或非均匀分布内嵌在阀芯表面的边缘位置处；所述永磁体内嵌在阀芯表面的中心位置处。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的中心轴表面，其磁场的强度为10~50高斯。

所述中心轴的裸露轴套内表面内嵌有永磁体。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的活塞、活塞轴及活塞套表面，其磁场的强度为10~50高斯。

所述活塞的内腔设置有永磁体，所述永磁体通过支架固定在活塞的内腔中心位置。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴，其磁场的强度为10~50高斯。

所述阀体进水口内壁位置处嵌有永磁体。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的浮球表面，其磁场的强度为10~50高斯。

所述浮球内中心位置处设置有永磁体。

进一步地，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的杠杆组件表面，其磁场的强度为10~50高斯。

所述阀体内的浮球内设置有永磁体，其永磁体位于浮球的上部。

本发明与现有技术相比，有益效果为：本发明利用弱磁场（10~50高斯）对阀门防垢，既能保证阀门的防垢，又能不影响阀门的性能；其阀门结构简单、密封性能好。

附图说明

图1为实施例1蝶阀结构示意图；

图2为实施例2偏心半球阀结构示意图；

图3为实施例3止回阀结构示意图；

图4为实施例4水锤泄放阀结构示意图；

图5为实施例5活塞阀结构示意图；

图6为实施例6排气阀结构示意图；

图7为实施例7微量排气阀结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

一种防垢阀门，包括阀体、设在阀体内的阀座、连接在阀体上的阀盖及启闭件。在防垢阀门内设有磁场，其磁场的磁场范围作用于阀体内的防垢部件。

要达到阀门防垢的要求，该磁场的强度采用的是10~50高斯的弱磁场，不能过高也不能太低。因为磁场强度太高影响阀门启闭、造成杂物吸附等问题，而磁场太弱则不能磁化部件附近介质，因此，具体到每个阀门的应用都应该遵循该原则，确保被防垢部件的表面的磁场强度不至于过高也不至于过低，一般采用10~50高斯的磁场即可。几乎所有易结垢的阀门均可使用本发明进行防垢，对其需防垢部件进行保护，如启闭件：闸板、蝶板、球体、浮球、活塞或阀瓣等；传动件：阀杆、阀轴或传动轴等；或阀座。

因此，磁场可以作用于启闭件，其磁场强度为10~50高斯；或磁场可以作用于传动件，其磁场强度为10~50高斯；或磁场可以作用于阀座，其磁场强度为10~50高斯。

本发明中的磁场由设置在阀体内的磁性材料产生，可以设置在启闭件或传动件或阀座上的磁性材料层，也可以是设置在阀体内的永磁体，该永磁体可以嵌在启闭件位置处或传动件位置处或阀座位置处或阀体进水口位置处等合适的位置，制造稳定的磁场进行结垢防护；

本发明中可以对其防垢部件进行磁化处理，产生强度为10~50高斯的磁场，通过自身的磁场对介质的作用从而防护结垢；

本发明中可以在防垢阀门周围外加磁场，其作用于防垢部件的磁场强度为10~50高斯，对阀门进行全面结垢防护。

加入磁场后，使防垢部件周围的水受到磁场的洛伦兹力作用，正、负离子分别按左、右旋螺线形轨迹运动，在其静电引力作用下，互相结合，复合成“溶解状态的溶质分子”，“溶解状态的溶质分子”在水中析出大量微小的结晶核，在析晶过程中晶核不断长大，而晶体的生长速率小于成核速率，形成了大量微晶体，且微晶体的结构稳定，有效降低多个微晶体结合形成大结晶体的概率，微晶体最后成为颗粒状态的水垢，且分布比较松散，随着循环水的流动，失去了与器壁吸附的能力，因此，保护了防垢部件表面不结垢，又不至于影响阀门的启闭性能。

以下对常用的阀门对其做具体说明。

实施例1

如图1所示的蝶阀，包括阀体、设在阀体内的阀座、阀杆104、连接在阀杆104上的蝶板101及设置在阀体内的磁性材料，该磁场的磁场范围作用于阀体内的蝶板密封副和阀体内阀杆，其磁场的强度为10~50高斯。

本实施例中的磁性材料可以是设置在蝶板101表面的磁性材料层，也可以是沿圆周分布嵌在蝶板101表面的多个永磁体103，也可以是沿圆周分布内嵌在蝶板101里面的多个永磁体，且多个永磁体沿圆周均匀的或非均匀的分布在蝶板密封副102的周围；

设置在蝶板101表面的磁性材料层可以是附着、粘附在其蝶板101表面上；也可以在蝶板101表面开有多个凹槽，且沿圆周均匀或非均匀分布在蝶板密封副102的周围，永磁体103固定安装在对应的凹槽内。

实验

蝶阀A：在蝶板密封副的周围沿圆周均匀的分布多个永磁体，使其到达蝶板密封副和阀体内阀杆的磁场强度为10~50高斯；

蝶阀B：常规的蝶阀

将蝶阀A和蝶阀B置于相同条件的水中，两个月后发现蝶阀A的蝶板密封副表面及阀体内阀杆表面无任何水垢，且密封性能良好，而常规的蝶阀内的蝶板表面结有约1mm厚的水垢，且蝶板与阀座之间的密封在低压时出现渗漏，且该水垢不易清除。

实施例2

如图2所示的偏心半球阀，包括阀体、设在阀体内的阀座203、与阀座203形成密封副的球冠201及支撑球冠201的阀芯204，其主要结垢的零部件是球冠201和阀座203。在阀体内还设置有磁性材料，其磁性材料的磁场范围作用于球冠201表面，同时，作用于球冠201表面磁场的强度为10~50高斯。

本实施例中的磁性材料可以是设置在球冠201表面上的磁性材料层，也可以是设置在阀芯204与球冠201接触面位置处的永磁体202，其永磁体202处于全封闭状态。

磁性材料层可以是附着、粘连在球冠201外表面；单个永磁体可以固定安装在阀芯204表面的中心位置的凹槽内、也可以是多个永磁体沿圆周均匀分布或非均匀分布内固定安装在阀芯204表面的边缘位置的凹槽内；也可以在球冠201内表面开有供安装永磁体的凹槽；也可以是将永磁体固定安装在阀芯与球冠之间，在阀芯和球冠表面各开一个相互配合的凹槽，将永磁体卡在这两个凹槽内。

实验

偏心半球阀A：在阀芯与球冠接触面位置处设置有永磁体，且内嵌在阀芯表面的中心位置处，其作用于球冠表面的磁场强度约10~50高斯；同时，阀座为弱磁性（10~50高斯）马氏体不锈钢阀座；

偏心半球阀B：常规偏心半球阀。

将偏心半球阀A和偏心半球阀B置于相同条件的水中，两个月后发现偏心半球阀A的球冠及阀座表面无任何水垢，且密封性能良好，而偏心半球阀B的球冠表面结有约1mm厚的水垢，同时阀座上也结有水垢，且阀座与球冠之间的密封在低压时出现渗漏，该水垢也不易清除。

实施例3

如图3所示的止回阀，包括阀体301、设在阀体内的阀座、中心轴302及设置在阀体内的磁性材料，其主要结垢的零部件是中心轴302。因此，该磁性材料的磁场范围作用于中心轴表面，同时，磁场的强度为10~50高斯的弱磁场。

本实施例中的磁性材料可以是设置在中心轴302表面的磁性材料层，也可以是内嵌在裸露轴套内表面的永磁体303，其裸露轴套为裸露在阀体内的轴套。

磁性材料层可以是附着、也可以是粘连在中心轴表面上；也可以在裸露轴套内开凹槽，将永磁体固定安装在该凹槽内。

实验

止回阀A：中心轴的裸露轴套内表面嵌有永磁体，其磁场强度为10~50高斯；

止回阀B：常规止回阀。

将止回阀A和止回阀B置于相同条件的水中，两个月后发现止回阀A的中心轴表面无任何水垢，且密封性能良好，而止回阀B的中心轴表面结有约1mm厚的水垢，且在低压时出现渗漏，该水垢也不易清除。

实施例4

如图4所示的水锤泄放阀，包括阀体、设在阀体内的阀座、活塞404、活塞轴401及活塞套403，其中任何一种零件结垢都会引起阀门卡阻，经常造成阀门无法启闭，从而造成阀门功能失效。因此，阀体还设置有磁性材料，其磁性材料的磁场范围作用于活塞404、活塞轴401及活塞套403表面，同时，磁场的强度为10~50高斯的弱磁场。

本实施例中的磁性材料可以设置在活塞上、活塞轴上或活塞套上，也可以是固定安装在活塞内腔。

磁性材料可以是附着、粘连在活塞、活塞轴或活塞套上的磁性材料层，也可以是通过支架固定安装在活塞404内腔中心位置的永磁体402。

实验

水锤泄放阀A：在活塞内腔的中心位置处通过支架固定安装永磁体，使其到达活塞、活塞轴和活塞套的磁场强度为10~50高斯；

水锤泄放阀B：常规的水锤泄放阀

将水锤泄放阀A和水锤泄放阀B置于相同条件的水中，两个月后发现水锤泄放阀A的活塞、活塞轴和活塞套表面无任何水垢，且密封性能良好，而常规的水锤泄放阀内的活塞、活塞轴和活塞套表面结有约1mm厚的水垢，且该水垢不易清除。

实施例5

如图5所示活塞阀，包括阀座、阀体508，以及设在阀体508内的活塞506、活塞环505、活塞套507、传动轴503及曲轴504，其中任何一种零件结构都会引起阀门卡阻，从而造成阀门功能失效。因此，阀体内还设有磁性材料，其磁性材料的磁场范围作用于活塞506、活塞环505、活塞套507、传动轴503及曲轴504表面，同时，磁场的强度为10~50高斯的弱磁场。

本实施例中的磁性材料可以是设置在活塞套507的外表面或内表面、或者活塞506的外表面或内表面、或者阀体508的内壁、或者阀体进水口502内壁位置处，这些位置的磁性材料为附着、粘附在其上的磁性材料层；

本实施例中的磁性材料还可以是永磁体501，永磁体501嵌在阀体进水口502内壁位置处。在阀体进水口502内壁开一环形凹槽，环形永磁体固定安装在该环形凹槽内。

实验

活塞阀A：将环形永磁体固定安装在阀体进水口内壁环形凹槽内，使其到达活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴表面的磁场强度为10~50高斯；

活塞阀B：常规的活塞阀

将活塞阀A和活塞阀B置于相同条件的水中，两个月后发现活塞阀A的活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴表面无任何水垢，且密封性能良好，而常规的活塞阀内的活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴表面结有约1mm厚的水垢，且该水垢不易清除。

实施例6

如图6所示排气阀，包括阀体601，阀体601内设有浮球启闭装置，阀体601内还设有磁场范围作用于浮球启闭装置中浮球602表面的磁性材料，其作用的磁场强度为10~50高斯。

本实施例中的磁场材料可以是设置在浮球的内壁表面或外壁表面设置有磁性材料层，也可以是在浮球内中心位置处设置有永磁体；

磁性材料层附着或粘连在浮球602的内壁表面或外壁表面；永磁体603设置于浮球602内中心位置处，且永磁体603与浮球启闭装置的导向杆605的一端固定连接。

实验

排气阀A：将永磁体603固定安装在浮球602内中心位置处，永磁体603与浮球启闭装置的导向杆605的一端固定连接，使其到达浮球表面的磁场强度为10~50高斯；

排气阀B：常规的排气阀

将排气阀A和排气阀B置于相同条件的水中，两个月后发现排气阀A的浮球表面无任何水垢，且密封性能良好，而常规的排气阀内的浮球表面结有约1mm厚的水垢，且该水垢不易清除。

实施例7

如图7所示的微量排气阀，包括阀体701，阀体701内设有杠杆组件702，杠杆组件702连接有浮球703，阀体701内还设有磁场范围作用到杠杆组件702表面的磁性材料，其作用的磁场强度为10~50高斯。

本实施例中的磁性材料为设置在浮球703的内壁表面或外壁表面设置有磁性材料层；也可以是设置在浮球703内腔上部的永磁体704；

磁性材料层附着或粘结在浮球的内壁表面或外壁表面，永磁体通过支架固定在浮球上部。

实验

微量排气阀A：将永磁体704固定安装在浮球703内腔上部位置处，使其到达杠杆组件702表面的磁场强度为10~50高斯；

微量排气阀B：常规的排气阀

将微量排气阀A和微量排气阀B置于相同条件的水中，两个月后发现微量排气阀A的杠杆组件702表面无任何水垢，且密封性能良好，而常规的微量排气阀内的杠杆组件表面结有约1mm厚的水垢，且该水垢不易清除。

因此，不同的阀门防护重点部位不同，需要的磁场也不同，适当选择各种阀门比较合适的磁场，既能保证阀门的防垢，又能不影响阀门的性能。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种防垢阀门，包括阀体、设在阀体内的阀座、连接在阀体上的阀盖及启闭件，其特征在于，所述防垢阀门内设有磁场，其磁场作用于阀体内的防垢部件；所述防垢部件包括启闭件、传动件或阀座，所述磁场作用于启闭件，其磁场强度为10～50高斯，所述磁场作用于传动件，其磁场强度为10～50高斯，所述磁场作用于阀座，其磁场强度为10～50高斯。

2.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述磁场由设置在阀体内的磁性材料产生。

3.根据权利要求2所述的防垢阀门，其特征在于，所述磁性材料为设置在启闭件或传动件或阀座上的磁性材料层。

4.根据权利要求2所述的防垢阀门，其特征在于，所述磁性材料为设置在阀体内的永磁体。

5.根据权利要求4所述的防垢阀门，其特征在于，所述永磁体设置在启闭件位置处或传动件位置处或阀座位置处或阀体进水口位置处。

6.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，将所述防垢部件进行磁化处理，其磁场的强度为10～50高斯。

7.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，在所述防垢阀门周围外加磁场，其作用于防垢部件的磁场强度为10～50高斯。

8.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的蝶板密封副和阀体内阀杆，其磁场的强度为10～50高斯。

9.根据权利要求8所述的防垢阀门，其特征在于，在所述蝶板表面沿圆周均匀或非均匀分布嵌有多个永磁体；或者在所述蝶板里面沿圆周均匀或非均匀分布嵌有多个永磁体。

10.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为偏心半球阀，包括阀体、设在阀体内的阀座、与阀座形成密封副的球冠及支撑球冠的阀芯，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的球冠表面，其磁场的强度为10～50高斯。

11.根据权利要求10所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀芯与球冠接触面位置处设置有永磁体。

12.根据权利要求11所述的防垢阀门，其特征在于，所述永磁体沿圆周均匀或非均匀分布内嵌在阀芯表面的边缘位置处；所述永磁体内嵌在阀芯表面的中心位置处。

13.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为止回阀，包括阀体、设在阀体内的阀座、中心轴，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的中心轴表面，其磁场的强度为10～50高斯。

14.根据权利要求13所述的防垢阀门，其特征在于，所述中心轴的裸露轴套内表面内嵌有永磁体。

15.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为水锤泄放阀，包括阀体、设在阀体内的阀座、活塞、活塞轴及活塞套，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的活塞、活塞轴及活塞套表面，其磁场的强度为10～50高斯。

16.根据权利要求15所述的防垢阀门，其特征在于，所述活塞的内腔设置有永磁体，所述永磁体通过支架固定在活塞的内腔中心位置。

17.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为活塞阀，包括阀座、阀体，以及设在阀体内的活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的活塞、活塞环、活塞套、传动轴及曲轴，其磁场的强度为10～50高斯。

18.根据权利要求17所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀体进水口内壁位置处嵌有永磁体。

19.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为排气阀，包括阀体，阀体内设有浮球启闭装置，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的浮球表面，其磁场的强度为10～50高斯。

20.根据权利要求19所述的防垢阀门，其特征在于，所述浮球内中心位置处设置有永磁体。

21.根据权利要求1所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀门为微量排气阀，包括阀体，阀体内设有杠杆组件，杠杆组件连接有浮球，所述磁场的磁场范围作用于阀体内的杠杆组件表面，其磁场的强度为10～50高斯。

22.根据权利要求21所述的防垢阀门，其特征在于，所述阀体内的浮球内设置有永磁体，其永磁体位于浮球的上部。