CN103954044B - 一种热水器内管道防冻裂自动保护阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热水器的技术领域,更具体地,涉及一种热水器内管道防冻裂自动保护阀。一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,所述的阀体内设有电磁排水阀,电磁排水阀包括磁性阀芯、设于磁性阀芯外部的电磁线圈,阀体内还设有排水腔,磁性阀芯设于排水腔内,排水腔下部连接排水口,排水腔内设有顶住磁性阀芯的磁性阀芯弹簧,磁性阀芯下端打开或封闭排水口;所述的排水腔下部通过连接通道与出水口连通;所述的排水腔侧部通过管道与阀上腔连通。本发明通过电磁排水阀的作用,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。
Description
技术领域
本发明涉及热水器的技术领域,更具体地,涉及一种热水器内管道防冻裂自动保护阀。
背景技术
热水器已成为人们沐浴时不可或缺的器具,尤其在冬季,可以快速提供热水给人们沐浴使用。为了更方便人们的使用,热水器的进水管通常直接与自来水管连通,当用户需要热水时,只要打开花洒球阀,热水很快就会喷出。当沐浴完,用户关闭花洒球阀后,在热水器及其连接的管道中始终会储存着水份。但是当气温急剧下降时,特别是在北方的冬季,这些剩余的水就会结冰后膨胀,常常会涨裂热水器及其连接的管道,而当气温回升时,涨裂后破管内的冰就融化,自来水管的水源就会顺着破口处流出,造成漏水事故,严重时水会淹掉家居物品,给用户带来经济损失。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷,提供一种热水器内管道防冻裂自动保护阀。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是: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,阀上腔与阀下腔之间设有单向阀芯,阀下腔内设有隔栅,单向阀芯与隔栅之间设有压力弹簧,活塞后腔与阀下腔连通;
其中,所述的阀体内设有电磁排水阀,电磁排水阀包括磁性阀芯、设于磁性阀芯外部的电磁线圈,阀体内还设有排水腔,磁性阀芯设于排水腔内,排水腔下部连接排水口,排水腔内设有顶住磁性阀芯的磁性阀芯弹簧,磁性阀芯下端打开或封闭排水口;所述的排水腔下部通过连接通道与出水口连通;所述的排水腔侧部通过管道与阀上腔连通。
本发明中,隔栅能承托单向阀芯,磁性阀芯后端设有磁性阀芯弹簧,保证在电磁线圈失电或损坏的情况下都把电磁排水阀关住,使热水器能正常使用。
进一步的,所述的排水腔与管道之间设有第一单向阀,第一单向阀打开或封闭排水腔与管道之间的入口腔,第一单向阀包括第一阀芯、顶住第一阀芯的第一弹簧。热水器内管道的高水位处设有第二单向阀,热水器内管道通过入口与大气连通,第二单向阀打开或封闭入口,第二单向阀包括第二阀芯、顶住第二阀芯的第二弹簧。第一单向阀、第二单向阀为常闭状态。
上述第一单向阀的构造和第二单向阀相同,在未启动电磁排水阀时第二阀芯可靠第二弹簧的作用而关闭,在使用热水器时是不会有水从单向阀处溢出的。
进一步的,所述的热水器内设有开关控制器,开关控制器与电磁线圈连接。上述的开关控制器的功能包括低温送电,当热水器运行即关闭送电的功能。
进一步的,所述的阀下腔、活塞后腔内分别设有第一缓冲胶和第二缓冲胶。上述的第一缓冲胶和第二缓冲胶的作用:在待机时遇上需要排水的低温时,排水按既定方法排完了热水器内及连接管道的水,但阀下腔及活塞后腔内还存在水份。当这些水份亦到结冰膨胀时,缓冲胶受到高压体积会收缩。等于提供了结冰膨胀的空间,避免了保护阀的损坏。
进一步的,所述的活塞前端设有可堵住活塞前腔出水口的堵头结构。堵头结构能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。
进一步的,所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。
进一步的,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。当停止使用热水后,能使活塞前腔和活塞后腔的水压通过该细孔快速达到平衡,从而依靠弹簧的弹力推动活塞将出水口堵住,关断出水口与进水口的连通,不再向热水器及其内管道中注水。
进一步的,所述的排水口向下设置,以便排水。
本发明中,通过控制电磁排水阀通电后,磁性阀芯受电磁力作用,克服磁性阀芯弹簧压力而向上移动,结果电磁排水阀的排水腔通过连接通道与活塞前腔的出水口连通,由于把热水器的内管道的高度设在高于本保护阀,因此电磁排水阀在开启后,热水器内的水便会自上而下,从电磁排水阀的排水口处向下流出。
因在给热水器排水时,内管道会产生负压,会影响水份的排出,因此在热水器内管的高水位处设置一小型第二单向阀,此第二单向阀的功能是当管道内出现一个很小的负压时,阀芯都能自动打开,使管道内的高位处压力与大气压相等,便可维持顺利排水。
内管道的另一侧处的水份自上至下流,由于磁性阀芯已打开,排水腔的压力降至很低,出现了管道对第一单向阀阀腔为正的压力,第一阀芯打开,则热水器管道的水份能顺利流经第一单向阀,排水腔,经下水道口往下排掉。
上述第一单向阀的第一阀芯,在打开球阀时,自来水通过入口,把活塞向右推开送水。此时的水份有一部分流入电磁排水阀,使排水腔的压力上升,相连的第一单向阀腔的压力也上升,此时的第一阀芯已借着第一弹簧的压力向右关闭,那就防止了有冷水在未经加热而跨流到保护阀的热水排放区域,影响到输出水的温度。
与现有技术相比,有益效果是:本发明通过电磁排水阀的作用,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是本发明与热水器、花洒等的连接并处于备用状态的内部机构图。
图2是本发明与热水器、花洒等的连接并处于使用状态的内部结构图。
图3是本发明与热水器、花洒等的连接并处以低温排水状态的内部结构图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
如图1所示,图中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与下水道86连通;开关控制器83与阀体1上的电磁排水阀101的电路连接。
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内设有能承托单向阀芯的通水隔栅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内设有电磁排水阀101,电磁排水阀101包括磁性阀芯22、设于磁性阀芯22外部的电磁线圈20,阀体1内还设有排水腔19,磁性阀芯22设于排水腔19内,排水腔19下部连接排水口18,排水腔19内设有顶住磁性阀芯22的磁性阀芯弹簧23,磁性阀芯22下端打开或封闭排水口18;排水腔19下部通过连接通道87与出水口6连通;排水腔19侧部通过管道27与阀上腔8连通。磁性阀芯22可在电磁线圈20的内部上下活动。
排水腔19与管道27之间设有第一单向阀103,第一单向阀103打开或封闭排水腔19与管道27之间的入口腔17,第一单向阀103包括第一阀芯16、顶住第一阀芯16的第一弹簧15。排水腔19与管道27之间为第一单向阀腔28。第一弹簧15顶住第一阀芯16,第一单向阀103是常闭的。
热水器80内管道31的高水位处设有第二单向阀102,热水器80内管道通过入口29与大气连通,第二单向阀102打开或封闭入口29,第二单向阀102包括第二阀芯30、顶住第二阀芯30的第二弹簧32。第二阀芯30后面设有压力第二弹簧32顶住阀芯,在第二弹簧32压力的作用下第二阀芯30把入口29封堵。第二单向阀102的出口与热水器80的高水位处连通,第二单向阀102是常闭的。
本发明的工作原理如下,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的压力即时降低,受自来水管85的水压作用,活塞前腔3的压力大于活塞后腔4,于是活塞便产生一个向后腔方向的动力,并克服了弹簧7的压力,活塞右移使自来水管85活塞前腔3出水口6热水器进水管81连通,将自来水注入热水器80内,热水器80内管道31内出现水流后触发热水器的加热装置。加热后的热水经过热水出水管82和热水进水口10进入阀上腔8内,此水流的压力克服了压力弹簧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。
正常使用中,开关控制器83是不会发出电流信号的,电磁排水阀101处于关闭状态,第一单向阀103的第一阀芯16依靠顶在后面的第一弹簧15的作用力压向右边入口腔17,第一单向阀103关闭。
高水位处的小型第二单向阀102的第二阀芯30亦依靠顶在后面的第二弹簧32的作用力,把阀芯压向右方的入口29处,第二单向阀102关闭。不会有水流从第二单向阀102流出。确保了热水器80的正常使用。
如图1,当用户沐浴完后,关闭花洒球阀84,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的弹力下向活塞左边移动,最终使堵头结构24堵住出水口6,即阻断进水口5和出水口6的连通。停止向热水器80注水,热水器内管道水流停止,退出了加热模式。上述状态即为整套热水器系统的准备状态。此状态下热水器80及与其连接的内水管会有剩余的水。
如图3,在待用状态下。当开关控制器检测到气温低于5℃时,开关控制器83会向电磁排水阀101送来一电流信号,电磁排水阀101的电磁线圈20通电后产生一个磁场作用于磁性阀芯22克服了磁性阀芯弹簧23的压力而向上移动,结果电磁排水阀的排水口18被打开,内管道及热水器内的水便自上而下地按C的方向流过排水腔19、排水口18至下水道86往下排水。
由于排水腔19的压力受排水口18的打开排水而压力下降,则第一单向阀腔28对入口腔17形成一个负向压力,在此压力下第一阀芯16向左移动,此时第一单向阀103被打开。则另一边热水器内右侧管道的水流经阀上腔8,按箭头D方向通过小型第一单向阀103,电磁排水阀101沿F方向向下排水。
在此时,高水位处的小型第二单向阀102的工作原理和第一单向阀103相同,所不同的是第二单向阀102在工作中是从入口29处向外吸入空气,以消除热水器在排水时所产生的负压,保证了顺利排水。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,包括阀体(1),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)是可阻断进水口(5)与出水口(6)连通的活塞,活塞后腔(4)内设有顶住活塞(2)的弹簧(7);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)与阀下腔(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)与隔栅(13)之间设有压力弹簧(14),活塞后腔(4)与阀下腔(9)连通;
其特征在于,所述的阀体(1)内设有电磁排水阀(101),电磁排水阀(101)包括磁性阀芯(22)、设于磁性阀芯(22)外部的电磁线圈(20),阀体(1)内还设有排水腔(19),磁性阀芯(22)设于排水腔(19)内,排水腔(19)下部连接排水口(18),排水腔(19)内设有顶住磁性阀芯(22)的磁性阀芯弹簧(23),磁性阀芯(22)下端打开或封闭排水口(18);所述的排水腔(19)下部通过连接通道(87)与出水口(6)连通;所述的排水腔(19)侧部通过管道(27)与阀上腔(8)连通;所述的排水腔(19)与管道(27)之间设有第一单向阀(103),第一单向阀(103)打开或封闭排水腔(19)与管道(27)之间的入口腔(17),第一单向阀(103)包括第一阀芯(16)、顶住第一阀芯(16)的第一弹簧(15)。
2.根据权利要求1所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:热水器(80)内管道的高水位处设有第二单向阀(102),热水器(80)内管道通过入口(29)与大气连通,第二单向阀(102)打开或封闭入口(29),第二单向阀(102)包括第二阀芯(30)、顶住第二阀芯(30)的第二弹簧(32)。
3.根据权利要求2所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的第一单向阀(103)、第二单向阀(102)为常闭状态。
4.根据权利要求3所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的热水器(80)内设有开关控制器(83),开关控制器(83)与电磁线圈(20)连接。
5.根据权利要求4所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的阀下腔(9)、活塞后腔(4)内分别设有第一缓冲胶(104)和第二缓冲胶(105)。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的活塞(2)前端设有可堵住活塞前腔(3)出水口(6)的堵头结构(24)。
7.根据权利要求1至5任一所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的活塞(2)与活塞腔之间设有密封圈(25)。
8.根据权利要求1至5任一所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的活塞(2)上设有连通活塞前腔(3)进水口(5)和活塞后腔(4)的细孔(26)。
9.根据权利要求1至5任一所述的一种热水器内管道防冻裂自动保护阀,其特征在于:所述的排水口(18)向下设置。
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