CN104696547B - 一种控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理领域的一种平面密封结构的控制阀。包括阀体，所述阀体上设有进水口、出水口和排水口；阀体内设有平面密封结构的阀芯，所述阀芯设置有定阀片、动阀片，所述的动阀片与定阀片转动配合；所述定阀片设有若干个通孔，其中一个通孔与阀体出水口相连通，该通孔呈圆弧扇形，该通孔的圆弧扇形外径较定阀片的其它通孔大；所述动阀片设有至少一个通孔，该通孔与阀体进水口相连通；所述动阀片设有至少一个导通盲孔，该导通盲孔呈圆弧扇形；所述定阀片的通孔与所述动阀片的导通盲孔相互配合。本发明可克服现有平面阀再生过程或冲洗过程中无原水流出的缺陷，且适用于所有的软化系统和过滤系统。

Description

一种控制阀

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种平面密封结构的控制阀。

背景技术

近年来，随着平面密封结构的控制阀越来越多的应用于水处理领域，市场已经认可了平面阀的结构。现在的工业或民用水处理系统都必须用控制阀阀进行流道切换，对软化系统的控制阀，需要实现软化、反冲洗、吸盐、向盐箱补水、正冲洗等功能；对过滤系统的控制阀，需要实现过滤、反冲洗、正冲洗等功能。为便于说明，将软化系统的反冲洗、吸盐、向盐箱补水、正冲洗等非制软水的流程合称为再生过程；将过滤系统的反冲洗、正冲洗等非过滤的流程合称为冲洗过程。

对工业领域，特别是应用于蒸汽锅炉的水处理系统，要求进入锅炉的水的硬度不得超过0.03mmol/L，故一般要求水处理系统的控制阀在再生过程中不得有未经处理的水进入锅炉。因此，现有市场上的平面阀基本都是这种结构，即再生过程中出水口不出水。对热水锅炉，对进水硬度要求较低，不高于0.6mmol/L即可。水处理系统的再生过程一般需要两个小时以上，冲洗过程一般需要30分钟，对水处理系统在再生过程中出水口不出水的系统中，为确保在再生过程或冲洗过程中有足够的水供后续系统使用，要求储水箱都较大。

对民用水处理系统，特别是家庭用的水处理系统,对进水的要求更低，民用水处理系统一般没有储水箱，如果水处理系统在再生过程或冲洗过程中，没有水流出，对家庭急需用水时没水用。因此，在北美及欧洲市场上，用于家庭的水处理系统一般都要求在再生过程或冲洗过程时，要有原水从出水口流出。本发明所述的原水，是指未经处理的水。

现有的采用平面密封结构的水处理控制阀，例如中国专利CN201305482Y一种多功能软化阀，CN201305482Y一种多功能软化阀，提供了一种控制阀，将定阀片设置为三层，最外层为出水口，而动阀片仅在制软水状态与定阀片配合，其它状态不能完全覆盖出水口，这样的结构导致阀体结构复杂，动阀片与定阀片结构复杂，制造麻烦。

发明内容

本发明提供一种控制阀，以克服现有平面阀再生过程或冲洗过程中无原水流出的缺陷，且适用于所有的软化系统和过滤系统。

为实现上述目的，本发明提供了一种控制阀，该控制阀采用平面密封结构，包括阀体和端面转动密封配合的动、定阀片，所述阀体上设有进水口、出水口、排水口等；所述定阀片设有多个通孔，其中一个通孔与出水口相通，该通孔其外径较其它通孔大，形成由圆心向圆周方向的径向弧形突出部分；所述的动阀片设有至少一个通孔与阀体的进水口常通，设有导通盲孔，该导通盲孔设有一由圆心向圆周方向的径向弧形突出部分，该导通盲孔的外径较所述进水通孔的外径大；所述定阀片的弧形突出部分与动阀片的弧形突出部分在制软水或过滤状态时相互重叠配合。

使用时，当控制阀处于制软水或过滤状态时，动阀片的通孔与进水口常通，动阀片的导通盲孔的圆弧形突出部分与定阀片的圆弧形突出部分完全重叠配合相通；当控制阀处于再生过程或冲洗过程时，动阀片的通孔与进水口常通，动阀片的导通盲孔的圆弧形突出部分与定阀片的圆弧形突出部分没有完全重叠配合，此时，进水口的部分水流从该未完全重叠配合部分流入定阀片中与出水口导通的通孔，最后从出水口流出。

附图说明

图1是再生过程不出水的一种定阀片俯视示意图；

图2是与图1配合的一种动阀片俯视示意图；

图2A是图2的剖视示意图；

图3是由图1与图2组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图4是由图1与图2组合成的系统处于反洗状态时的动定片贴合图；

图5是再生过程不出水的另一种定阀片俯视示意图；

图6是与图5配合的一种动阀片俯视示意图；

图6A是图6的剖视示意图；

图7是由图5与图6组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图8是由图5与图6组合成的系统处于反洗状态时的动定片贴合图；

图9是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为六等分结构)

图9A是图9的剖视示意图；

图10是再生过程出原水的另一种定阀片俯视示意图；

图10A是图10的剖视示意图；

图11是与图9或图10配合的一种动阀片俯视示意图；

图11A是图11的剖视示意图；

图12是与图9或图10配合的另一种动阀片俯视示意图；

图12A是图12的剖视示意图；

图13是由图9与图12组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图14是由图9与图12组合成的系统处于反洗状态时的动定片贴合图；

图15是过滤系统在冲洗过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为六等分结构)

图15A是图15的剖视示意图；

图16是与图15配合的一种动阀片俯视示意图；

图16A是图16的剖视示意图；

图17是由图15与图16组合成的系统处于过滤状态时的动定片贴合图；

图18是由图15与图16组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图19是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为七等分结构)

图20是与图19配合的一种动阀片俯视示意图；

图21是由图19与图20组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图22是由图19与图20组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图23是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为八等分结构)

图23A是图23的剖视示意图；

图24是与图23配合的一种动阀片俯视示意图；

图24A是图24的剖视示意图；

图25是由图23与图24组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图26是由图23与图24组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图27是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为八等分结构)

图28是与图27配合的一种动阀片俯视示意图；

图28A是图28的剖视示意图；

图29是由图27与图28组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图30是由图27与图28组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图31是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为九等分结构)

图32是与图30配合的一种动阀片俯视示意图；

图32A是图32的剖视示意图；

图33是由图31与图32组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图34是由图31与图32组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图35是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为九等分结构)

图36是与图35配合的一种动阀片俯视示意图；

图36A是图36的剖视示意图；

图37是由图35与图36组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图38是由图35与图36组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图39是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为十等分结构)

图40是与图39配合的一种动阀片俯视示意图；

图41是由图39与图40组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图42是由图39与图40组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图43是再生过程出原水的一种定阀片俯视示意图；(定阀片平面为十等分结构)

图44是与图43配合的一种动阀片俯视示意图；

图45是由图43与图44组合成的系统处于运行状态时的动定片贴合图；

图46是由图43与图44组合成的系统处于反冲洗状态时的动定片贴合图；

图47是图25所示的本发明在制软水的运行状态的系统结构示意图；

图48是图26所示的本发明在反冲洗的运行状态的系统结构示意图。

具体实施方式

现有的平面密封结构的控制阀，其动定阀片有多种配合方式，定阀片上设置不同数量的孔，在与动阀片的配合平面上，各孔呈五等分、六等分、七等分、八等分、九等分、十等分、十一等分、十二等分等多种布置方式，也有的不成等分布置。有的动片上设有一个通孔一个导通盲孔，有的动片上设有多个通孔、多个导通盲孔。

本发明的控制阀可以用于软化系统，也可以用于过滤系统。用于软化系统时，阀体上设置有进水口、出水口、排水口和盐水进口，射流器进口和射流器出口，阀体中还设有射流器喷嘴。用于过滤系统时，阀体上设置有进水口、出水口和排水口。

图1至图4所示为现有的水处理再生过程中不出原水的结构，在专利文献CN2719820Y水处理系统用多功能控制阀中已有描述，在此不再赘述。

图5至图8所示为现有的水处理再生过程中不出原水的另一种结构。

实施例1

图9至图14是本发明定阀片平面为六等分结构的逆流再生软水阀、补软水、再生过程出原水的方案。

本实施例中，采用图10与图11所示的定阀片、动阀片。实施例中的多功能软化阀，阀体上设有进水口20、出水口21、排水口22，滤芯上部接口16，滤芯下部接口17，同时设有支路流道26，支路流道上设有射流器进口24、与滤芯下部接口17连通的射流器出口25，盐水进口23，与盐水进口23相连的盐水控制阀5。阀体1内安装有定阀片3、动阀片4、密封圈6及转动动阀片4的拨叉2。定阀片3的中心设有第六通孔36连通阀体的排水口22，并另在外部回转半径上设有五个通孔，其中第一通通孔31与第二通孔32连通滤芯上部接口16，第三通孔33连通滤芯下部接口17，第四通孔35连通出水口21，通孔35的外径较其它通孔大并大于其它通也密封面的边缘，第五通孔37通过支路流道26连通射流器进口24。动阀片4的密封配合面上设有一个通孔41与进水口20常通，一个从中心到接近边缘的径向导通盲孔43，一个绕中心的圆弧状导通盲孔42，导通盲孔42的一部分外径较其它密封面边缘更大，与通孔34的外径一样大。定阀片3和动阀片4的各孔在相同的回转半径上配合。在生产时，定阀片3和动阀片4可采用陶瓷等不同材料，定阀片的通孔31与32可连通为一孔，但加工不方便。

这样设计的软化阀有以下优点：1、通过将吸盐再生和向盐箱补水等仅需要小流量的工位采用盐水控制阀5来控制，可将阀片实现六等分，从而增加流量；2、向盐箱补水工位可通过程序或手动操作盐水控制阀5在需要的时候补水，对用于家用软水机的软化阀来说，可以实现运行后补水、运行过程中补水或其它任何需要的时候补水，应用范围更加广泛。同时，可以节省再生时间；3、通过盐水控制阀5来控制补水，可实现补软水，这样可以更好的提升再生效果；4、本实施例采用逆流再生方式，更可提升再生效果，省盐省水；5、反冲洗、吸盐再生、正冲洗状态时，有部分原水直接从出水口流出，可解决再生过程的紧急用水。

图10中，通孔35的外径较其它通孔大并大于其它通也密封面的边缘，导通盲孔42的一部分外径较其它密封面边缘更大，与通孔35的外径一样大。下面仅举反冲洗状态时为例进行说明，其它四个功能不再详述。

反冲洗状态：如图47和图48所示，通过转动拨叉2，动阀片4上的通孔41与定阀片3上的第三通孔33重合连通时，导通盲孔43将第一通孔31与第六通孔36导通，导通盲孔42仅与第四通孔35相通，盐水控制阀5关闭。由于第四通孔35的外径较大，动阀片4的密封面未完全将其覆盖。此时，从进水口20进入的水流一部分经通孔41进入第三通孔33，经阀体1到滤芯下部接口17，经下布水器12进入水处理罐10内，流经滤芯13，将滤芯13松动并冲洗，冲洗下来的污物，经上布水器11至滤芯上部接口16，流至第一通孔31，经导通盲孔43导流后流至第六通孔36，由于第六通孔36与排水口22相通，所以水流从排水口22流出；从进水口20进入的另一部分水经第四通孔35直接从出水口21流出。此时，导通盲孔42仅与第四通孔35相通，没有水流。

实施例2

图15至图18为专利CN2573049Y净水器过滤管路装置增加出原水功能的动定片示意图及过滤状态及反冲洗状态时的动定片的配合图。

实施例3

图19至图22为定阀片七等分时，动阀片设有一个通孔及两个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例4

图23至图26为定阀片八等分时，动阀片设有两个通孔一个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例5

图27至图30为定阀片八等分时，动阀片设有一个通孔及两个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例6

图31至图34为定阀片九等分时，动阀片设有两个通孔一个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例7

图35至图38为定阀片九等分时，动阀片设有一个通孔两个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例8

图39至图42为定阀片十等分时，动阀片设有一个通孔两个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

实施例9

图43至图46为定阀片十等分时，动阀片设有两个通孔一个导通盲孔时的示意图及运行状态、反冲洗状态的动定片配合图。

上述如图1至图46中的定阀片及动阀片所示，定阀片3上的通孔31、通孔32均与滤芯上部接口相通，通孔33与通孔34均与滤芯下部接口相通，通孔35与出水口相通，通孔36与排水口相通，通孔37与射流器进口相通，通孔38与射流器出口相通；动阀片4中的通孔41与阀体上的进水口常通，42与43均为导通盲孔，通孔44与阀体的排水口相通。

本发明仅以用于软化系统中的顺流软化进行说明，用于过滤系统时相类似，不再赘述。以下仅以常见的定阀片平面为八等分结构布置，动片以一个通孔两个导通盲孔进行说明。

如图23至图26、图47、图48所示，阀体1上设有进水口20、出水口21、排水口22、盐水进口23，阀体中设有流道和水处理罐的上布水器11与下布水器12分别相通。阀体1上的进水口20到罐体的流道中设有支路流道26，该支路流道26中设有射流器喷嘴，在射流器喷嘴的出口处的阀体上设有盐水进口23，与水处理系统的盐水罐14连接。定阀片3安装在阀体1内，通过拨叉2转动来实现动阀片4与定阀片3配合。安装在阀体1内的定阀片3设有多个通孔，其中有一个通孔35与出水口21相通，该通孔在与动阀片4配合处的外径较其它通孔大，形成由圆心向圆周方向的径向弧形突出部分；所述的动阀片4与定阀片3转动配合，设有至少一个通孔41与阀体的进水口20常通，设有圆弧形导通盲孔42，该导通盲孔在与定阀片配合处设有一由圆心向圆周方向的径向弧形突出部分，该圆弧形导通盲孔的外径较所述进水通孔的外径大，并与定阀片的弧形突出部分相互配合。

正常运行软化时，如图25、图47所示，定阀片3的通孔31与动阀片4的导通盲孔41完全配合相通，定阀片3的其它通孔与动阀片4的其它通孔或盲孔对应相通，形成如图45所示的水流方向。即原水由进水口20进入，经动阀片4的通孔41后经定阀片3、阀体1进入上布水器11，经滤料13处理后进入下布水器12，从中心管返回定阀片3的通孔33，经动阀片4的圆弧形导通盲孔42导通后，进入定阀片3的通孔35，最后从出水口21流出。

反冲洗时，如图26、图48所示，定阀片3的通孔31与动阀片4的盲通盲孔41不完全重叠或完全不重叠，定阀片3的其它通孔与动阀片4的其它通孔或盲孔对应相通，形成如图46所示的水流方向。即原水由进水口20进入，经动阀片4的通孔41后经定阀片3、阀体1，经中心管进入下布水器12，将滤料13反冲洗后进入上布水器11，最后返回定阀片3的通孔43，经动阀片4的导通盲孔43后，水流进入定阀片3的通孔36，最后从排水口22排出；另有一部分原水直接进入未完全重叠的通孔35，最后从出水口21流出。

当采用图9与图11或图12、图10与图11或图12、图15与图16、图19与图20、图27与图28、图31与图32、图35与图36、图39与图40、图43与图44所示的定、动阀片时，可分别形成如图11与图12、图15与图16、图19与图20、图27与图28、图31与图32、图35与图36、图39与图40、图43与图44所示的运行及反洗状态的定动阀片配合图，其水流方向与图47、图48基本类似，在此不再赘述。

Claims (6)

1.一种控制阀，包括阀体，所述阀体上设有进水口、出水口和排水 口；阀体内设有平面密封结构的阀芯，所述阀芯设置有定阀片、动 阀片，所述的动阀片与定阀片转动配合；其特征在于，所述定阀片设有若干个通孔，其中一个通孔与阀体出水口相连通，该通孔呈圆弧扇形，该通孔的圆弧扇形外径较定阀片的其它通孔大；所述动阀片设有至少一个通孔，该通孔与阀体进水口相连通； 所述动阀片设有至少一个导通盲孔，该导通盲孔呈圆弧扇形；所述定阀片的通孔与所述动阀片的导通盲孔相互配合；所述定阀片纵向剖面为两层结构，使用时，当控制阀处于制软水或过滤状态时，动阀片的通孔与进水口常通，动阀片的导通盲孔的圆弧形突出部分与定阀片的圆弧形突出部分完全重叠配合相通；当控制阀处于再生过程或冲洗过程时， 动阀片的通孔与进水口常通，动阀片的导通盲孔的圆弧形突出部分与定阀片的圆弧形突出部分没有完全重叠配合，此时，进水口的部分水流从该未完全重叠配合部分流入定阀片中与出水口导通的通孔， 最后从出水口流出。

2.根据权利要求 1 所述的控制阀，其特征在于，所述动阀片导通盲 孔的圆弧扇形外径较所述动阀片的通孔外径大。

3.根据权利要求 1 所述的控制阀，其特征在于，所述定阀片的通孔 是由圆心向圆周方向呈径向的弧形凸出形状；所述动阀片的导通盲 孔是由圆心向圆周方向呈径向弧形凸出形状，所述定阀片的通孔与 所述动阀片的导通盲孔相互配合。

4.根据权利要求 1 所述的控制阀，其特征在于，在控制阀处于制软水或过滤时的工作状态时，所述定阀片的通孔与所述动阀片的导通 盲孔是互相相通的。

5.根据权利要求 1 所述的控制阀，其特征在于，在控制阀处于再生 过程或冲洗过程的工作状态时，所述定阀片的通孔与所述动阀片的 导通盲孔是不完全重叠或完全不重叠的。

6.根据权利要求 1 所述的控制阀，其特征在于，所述控制阀用于水 处理软化系统的软化阀，或用于水处理过滤系统的过滤阀。