CN111810672A - 单向阀及包含其的热水循环系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向阀及包含其的热水循环系统。该单向阀包括壳体、阀芯和弹性元件，弹性元件用于偏压阀芯以使得阀芯接合所述壳体的阀座以闭合单向阀；单向阀还包括一限位部，限位部被设置为能够根据单向阀的流体出口侧的液压在第一位置和第二位置之间进行切换；在第一位置，不干涉阀芯；在第二位置，限制阀芯移动。该单向阀可以避免误开启。该热水循环系统具有该单向阀，其出水口连通用水端的冷水供应口，该单向阀可在流体出口侧减压时避免单向阀打开，可以避免用水端使用冷水时，热水从用水端的冷水口流出，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

Description

单向阀及包含其的热水循环系统

技术领域

本发明涉及热水器领域，特别涉及一种单向阀及包含其的热水循环系统。

背景技术

现有技术中，热水器往往具有热水循环功能以实现即开即热，热水循环功能其主要是利用循环泵将用水管路中的冷水抽回到热水器进行加热，再输送进用水管路进行循环，通过不断地循环加热使用水管路内总是有热水，实现用户一开水时无需加热时间即可供应热水。但是，由于大多数用户是老房子改造，想要用带有循环功能的热水器，只能使用单向阀通过冷水管来当循环回路，单向阀单向将热水导通至冷水回路中以供循环并且不会导致冷水进入热水管路。但是，采用这种结构，在不启用热水循环的状态下，当用户使用冷水时，热水管路中的热水也会通过单向阀单向导通流出，导致出水中包含热水，同时热水流出也会使得热水器启动，影响了使用效果也导致了能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中使用冷水时热水流出并导致热水器启动的缺陷，提供一种单向阀及包含其的热水循环系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种单向阀，所述单向阀包括壳体、阀芯和弹性元件，所述弹性元件用于偏压所述阀芯以使得所述阀芯接合所述壳体的阀座以闭合所述单向阀；所述单向阀还包括一限位部，所述限位部被设置为能够根据所述单向阀内的流体出口侧的液压在第一位置和第二位置之间进行切换；

在第一位置，不干涉所述阀芯；

在第二位置，限制所述阀芯移动。

在本方案中，采用上述结构形式，单向阀用水会造成单向阀内液压的变化，限位部根据液压变化来在用水时限制阀芯的移动，以使单向阀闭塞，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

较佳的，所述单向阀用于燃气热水器的热水循环系统。

在本方案中，采用上述结构形式，单向阀的限位件根据阀内液压的变化，可在用水时封闭阀芯，在不用水时不干涉阀芯使单向阀单向将热水导通实现热循环，在更为节能的同时，不会影响热水器即开即热功能。

较佳的，所述限位部以所述阀芯为中心位于所述阀座的相反侧。

在本方案中，采用上述结构形式，单向阀封闭状态时，阀芯抵住阀座，单向阀开启时，阀芯朝向阀座的相反方向运动，将限位部设置在阀座相反的方向，可使阀芯向阀座相反方向运动时受阻，以起到阻止单向阀开启的作用。

较佳的，所述限位部有具有限位件，所述阀芯具有配合部；

在第二位置，所述限位件接合于所述配合部内以限制所述阀芯移动；

在第一位置，所述限位件不与所述配合部接合。

在本方案中，采用上述结构形式，通过限位部的限位件及阀芯的配合部进行配合，当位于第二位置时，限位件和配合部配合并相对固定，阀芯也相对限位部而言相对固定无法移动从而无法开启。而当位于第一位置时，限位件和配合部无法接合，限位部也就无法干涉阀芯运动。

较佳的，所述阀芯的一端设置有阀塞，所述阀塞抵接所述阀座以闭合所述单向阀，所述阀芯的另一端设置有所述配合部。

在本方案中，采用上述结构形式，阀塞和阀座抵接时，阀塞将阀座上的开口完全封闭，水流无法通过阀座导通至另一端，配合部设置在阀塞相反的一端，和设置在阀座相反方向的限位部位置对应，可使限位件和配合部接合更为容易。

较佳的，所述配合部为限位槽。

在本方案中，采用上述结构形式，配合部为一限位槽，限位件为一伸出结构，在第二位置时，伸出结构伸入限位槽中，并卡设在限位槽内，阻止阀芯移动。

较佳的，所述限位部还具有限位活动件，所述限位活动件能够根据所述单向阀内的液压带动所述限位部在第一位置和第二位置之间切换。

在本方案中，采用上述结构形式，限位活动件可根据液压变化而变形，从而带动限位部在第一位置和第二位置切换。

较佳的，所述限位活动件设置于所述壳体，所述限位活动件的一侧面连通所述单向阀的内部，所述限位活动件的另一侧面连通所述单向阀的外部，所述限位活动件能够根据两侧面的压力差变形。

在本方案中，采用上述结构形式，限位活动件一侧联通外侧，承受大气压力，另一侧联通单向阀内侧，承受单向阀内侧液压。在未用水时，单向阀与外界封闭，单向阀内的液压大于大气压，限位活动件在压强差的作用下会朝大气压的一侧变形并带动限位部至第一位置。当用水时，单向阀与外界联通，单向阀内的液压也与外界相等，限位活动件两侧压力差消失并，限位件恢复并带动限位部至第二位置。

较佳的，所述壳体设置有连通所述壳体的内外的穿透孔，所述限位活动件覆盖并封闭所述穿透孔。

在本方案中，采用上述结构形式，限位活动件覆盖在联通壳体内外的穿透孔上，可使得限位部一侧位于外侧，一侧联通单向阀内侧，以实现上述根据两侧压力差形变的效果。

较佳的，所述限位件包括支撑杆和卡接部，所述支撑杆的一端固定于所述限位活动件，所述卡接部固定于所述支撑杆，所述卡接部用于与所述配合部接合。

在本方案中，采用上述结构形式，限位件通过卡接部与配合部接合，通过支撑杆连接卡接部和限位活动件，当限位活动件因压力差变形时，支撑杆可带动卡接部移动。

较佳的，所述壳体内部还设有支持构件，所述支持构件分别设于所述支撑杆的两端，并支持所述支撑杆以使其在第一位置和第二位置之间直线运动。

在本方案中，采用上述结构形式，支持构件连接支撑杆，用于限制支撑杆的移动方向，以使限位部在第一位置和第二位置之间通过直线运动切换，避免对接不到位等情况。

较佳的，所述阀芯的运动方向和所述限位件的运动方向垂直。

在本方案中，采用上述结构形式，阀芯运动方向与限位件垂直，卡接部可从限位槽正上方伸入限位槽内，更好的实现限位效果，同时，上下运动也符合限位活动件变形的运动模式。

较佳的，所述限位活动件为皮膜。

在本方案中，采用上述结构形式，皮膜具有弹性并且可向外侧膨胀以带动支撑杆向上移动。

一种热水循环系统，所述热水循环系统包括如上所述的单向阀；

所述热水循环系统还包括用水端、燃气热水器和冷水供应端；

所述单向阀的进水口分别连通所述燃气热水器的出水口和用水端的热水供应口，所述单向阀的出水口分别连通所述用水端的冷水供应口和所述冷水供应端；

所述单向阀的进水口以所述阀芯为中心位于所述阀座的同一侧，所述单向阀的出水口以所述阀芯为中心位于所述阀座的相反侧。

在本方案中，采用上述结构形式，该热水循环系统具有该单向阀，其出水口连通用水端的冷水供应口，由于该单向阀可以在流体出口侧减压时避免单向阀打开，因此，可以避免用水端使用冷水时，热水从用水端的冷水口流出，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

本发明的积极进步效果在于：该单向阀中设置有限位部，可以根据单向阀的流体出口侧的液压限制阀芯的移动，从而避免所述单向阀的流体出口侧减压时单向阀打开。该热水循环系统具有该单向阀，其出水口连通用水端的冷水供应口，由于该单向阀可以在流体出口侧减压时避免单向阀打开，因此，可以避免用水端使用冷水时，热水从用水端的冷水口流出，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的单向阀在第一位置时的结构示意图。

图2为本发明一较佳实施例的单向阀在第二位置时的结构示意图。

图3为本发明一较佳实施例的单向阀的立体结构示意图。

图4为本发明一较佳实施例的单向阀的限位部的立体结构示意图。

图5为本发明一较佳实施例的单向阀的阀塞、阀芯、弹性元件的立体结构示意图。

图6为本发明一较佳实施例的热水循环系统的结构示意图。

附图标记说明：

壳体 1

阀座 11

阀芯 2

配合部 21

阀塞 22

弹性元件 3

限位部 4

限位件 41

支撑杆 411

卡接部 412

限位活动件 42

支持构件 5

用水端 100

燃气热水器 200

冷水供应端 201

单向阀 300

端口 61、62、63、64

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图6所示，本实施例中的热水循环系统包括燃气热水器200、用水端100、和冷水供应端201和单向阀300。热水循环系统通过一循环回路连通燃气热水器200、用水端100、和冷水供应端201和单向阀300。水流自冷水供应端201流入，经过燃气热水器200加热并从燃气热水器200的出水口流向所有用水端100并向用水端100提供热水，再经过最远端的单向阀300单向导通并回到燃气热水器200加热组成该系统中的热水回路。同时，冷水供应端201的水流直接导通至用水端100向用水端100提供冷水组成该系统的冷水回路。本实施例中，热水经过单向阀300后，通过冷水管路的部分管道导通至燃气热水器200。单向阀300设置在回路最远端，靠近用水端100的位置。

用水端100指的是水龙头、淋浴喷头等使用热水的出水设备。冷水供应端201为自来水管等。

单向阀300的进水口分别连通燃气热水器200的出水口和用水端100的热水供应口，单向阀300的出水口分别连通用水端的冷水供应口和冷水供应端201。

如图2所示，单向阀300具有四个端口，第一端口61、第二端口62、第三端口63和第四端口64，第一端口61与燃气热水器200的出水口相连，热水自端口61流入单向阀300；第二端口62与用水端100的热水供应口相连。第三端口63与用水端100的冷水供应口相连；第四端口64连接冷水供应端201。

单向阀的进水口以阀芯2为中心位于阀座11的同一侧，单向阀的出水口以阀芯2为中心位于阀座11的相反侧。当用水端用水时，会造成单向阀内液压的变化，单向阀的限位部4根据液压变化来在用水时限制阀芯2的移动，以使单向阀闭塞，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

如图1至图5所示，本实施例中的单向阀，包括壳体1、阀芯2和弹性元件3，弹性元件3套设置阀芯2上，阀芯2设置在壳体1之中，壳体1中有一阀座11，阀座11中具有通孔，阀芯2在弹性元件3的作用下可抵住该阀座11并封闭该通孔以闭合该单向阀。单向阀还包括一限位部4，限位部4可根据单向阀内的液压变化在第一位置和第二位置之间进行切换。在第一位置时，限位部4不干涉阀芯2，在第二位置时，限位部4限制阀芯2移动。单向阀中设置有限位部，可以根据单向阀的流体出口侧的液压限制阀芯的移动，从而避免所述单向阀的流体出口侧减压时单向阀打开，解决了使用冷水时单向阀因液压变化误开启致使热水流出并导致热水器启动的缺陷，更为节能。

如图1至图5所示，限位部4以阀芯2为中心位于阀座11的相反侧。在本实施例中，阀座11位于靠近热水端的一侧，限位部4则与之相法位于冷水端的一侧。单向阀封闭状态时，阀芯2抵住阀座11，单向阀开启时，阀芯2朝向阀座11的相反方向运动，将限位部4设置在阀座11相反的方向，可使阀芯2向阀座11相反方向运动时受阻，以起到阻止单向阀开启的作用。

如图1、图2、图4、图5所示，限位部4有具有限位件41，阀芯2具有与限位件41相匹配的配合部21，当限位部4在第二位置时(参见图2)，限位件41接合于配合部21内以限制阀芯2移动；当限位部4在第一位置时(参见图1)，限位件41不与配合部21接合。限位部4和配合部21可为多种形式，可通过锁孔配合，磁吸配合等方式，只需能够在第第二位置时通过二者配合将阀芯2与限位部4固定即可。通过限位部4的限位件41及阀芯2的配合部21进行配合，当位于第二位置时，限位件41和配合部21配合并相对固定，阀芯2也相对限位部4而言相对固定无法移动从而无法开启。而当位于第一位置时，限位件41和配合部21无法接合，限位部4也就无法干涉阀芯2运动。

如图1、图2、图5所示，阀芯2的一端设置有阀塞22，阀塞22抵接阀座11以闭合单向阀，阀芯2的另一端设置有配合部21。在本实施例中阀塞22设置在阀芯2靠近阀座11的一端，阀塞22的形状也与阀座11一致，并可贴合阀座11。阀塞22和阀座11抵接时，阀塞22将阀座11上的开口完全封闭，水流无法通过阀座11导通至另一端，配合部21设置在阀塞22相反的一端，和设置在阀座11相反方向的限位部4位置对应，可使限位件41和配合部21接合更为容易。

如图1至图5所示，配合部21为限位槽，该限位槽设在阀芯2上并贯通该阀芯2，当限位部4自第一位置向第二位置移动时，限位件41可伸入该限位槽并穿出，本实施例中，限位件41为一伸出结构，沿限位件41的垂直方向向阀芯2方向伸出，当限位部4穿过限位槽时，限位件41正好位于限位槽内并抵住限位槽的内壁，阻止阀芯2移动。

如图1至图5所示，限位部4还具有限位活动件42，限位活动件42能够根据单向阀内的液压带动限位部4在第一位置和第二位置之间切换。限位活动件42在受力后可变形，在作用力消失后亦可恢复，在液压变化时也可相应的变形，从而带动限位部4在第一位置和第二位置切换。

如图1至图5所示，限位活动件42设置在壳体1上，限位活动件42的一侧面连通单向阀的流体出口侧内部并与单向阀内的液体接触，另一侧面连通单向阀的外部与大气接触，其两侧分别收到单向阀内的液压作用以及大气压作用并能够根据两侧面的压力差变形。

如图1至图5所示，壳体1设置有连通壳体1的内外的穿透孔，限位活动件42覆盖并封闭穿透孔，可使限位部4一侧位于外侧，一侧联通单向阀内侧，以实现上述根据两侧压力差形变的效果。

如图1至图5所示，限位件41包括支撑杆411和卡接部412，支撑杆411的一端固定于限位活动件42，卡接部412固定于支撑杆411，卡接部412用于与配合部21接合。支撑杆411与卡接部412为一根杆件的杆体和杆头，卡接部412具有伸出结构，限位件41通过卡接部412与配合部21接合，通过支撑杆411连接卡接部412和限位活动件42，当限位活动件42因压力差变形时，支撑杆411可带动卡接部412移动。

如图1、图2所示，壳体1内部还设有支持构件5，支持构件5分别设于支撑杆411的两端，并支持支撑杆411以使其在第一位置和第二位置之间直线运动。支持构件5为一环形结构，中心位置为连接有支撑杆411，环形的边与单向阀壳体1内的腔壁接触，当限位部4在第一位置和第二位置之间运动时，支持构件5也紧贴腔壁同步移动，控制限位部4的移动方向以使限位部4在第一位置和第二位置之间通过直线运动切换，避免对接不到位等情况。

如图1、图2、图4、图5所示，阀芯2的运动方向和限位件41的运动方向相垂直。当阀芯2贴合阀座11时，阀芯2的配合部21正对限位部4，限位部4的卡接部412可从限位槽正上方伸入槽内，更好的实现限位效果，同时，上下运动也符合限位活动件42变形的运动模式。

如图1、图2、图4所示，限位活动件42为皮膜。皮膜通过螺纹固定在穿透孔上，皮膜可向外鼓起并与支撑杆411相连。皮膜具有弹性并且可向外侧膨胀以带动支撑杆411向上移动。

以下，简要描述该热水循环系统的工作方式。

如图1所示，在用户开启热水循环系统时，由于循环泵的循环，单向阀300在阀芯2两侧的压差的作用下开启，阀芯2脱离阀座11，热水循环系统内的流体如图中箭头所示从单向阀300的流体入口侧朝向流体出口侧流动。此时，单向阀300内液压大于大气压，限位件处于第一位置，不干涉阀芯2的移动。

此时，用户打开用水端100的热水供应口，即可直接得到热水。

在用户不开启热水循环系统时，单向300阀关闭，阀芯2抵接阀座11。此时，若用户仅需要使用冷水，即打开用水端100的冷水水龙头，由于单向阀300的流体出口侧的压力下降，单向阀在压差的作用下趋向打开，而由于单向阀300的流体出口侧的压力下降，限位活动件42(皮膜)变形，限位部4移动到第二位置，阻碍阀芯2移动，从而使得单向阀300不能打开，从而冷水水龙头打开时，热水不会从冷水水龙头出来，也不会开启燃气热水器。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种单向阀，所述单向阀包括壳体、阀芯和弹性元件，所述弹性元件用于偏压所述阀芯以使得所述阀芯接合所述壳体的阀座以闭合所述单向阀；其特征在于：

所述单向阀还包括一限位部，所述限位部被设置为能够根据所述单向阀的流体出口侧的液压在第一位置和第二位置之间进行切换；

在第一位置，不干涉所述阀芯；

在第二位置，限制所述阀芯移动。

2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀用于燃气热水器的热水循环系统。

3.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述限位部以所述阀芯为中心位于所述阀座的相反侧。

4.如权利要求3所述的单向阀，其特征在于，所述限位部有具有限位件，所述阀芯具有配合部；

在第二位置，所述限位件接合于所述配合部内以限制所述阀芯移动；

在第一位置，所述限位件不与所述配合部接合。

5.如权利要求4所述的单向阀，其特征在于，所述阀芯的一端设置有阀塞，所述阀塞抵接所述阀座以闭合所述单向阀，所述阀芯的另一端设置有所述配合部。

6.如权利要求4所述的单向阀，其特征在于，所述配合部为限位槽。

7.如权利要求4所述的单向阀，其特征在于，所述限位部还具有限位活动件，所述限位活动件能够根据所述单向阀内的液压带动所述限位部在第一位置和第二位置之间切换。

8.如权利要求7所述的单向阀，其特征在于，所述限位活动件设置于所述壳体，所述限位活动件的一侧面连通所述单向阀的内部，所述限位活动件的另一侧面连通所述单向阀的外部，所述限位活动件能够根据两侧面的压力差变形。

9.如权利要求8所述的单向阀，其特征在于，所述壳体设置有连通所述壳体的内外的穿透孔，所述限位活动件覆盖并封闭所述穿透孔。

10.如权利要求9所述的单向阀，其特征在于，所述限位件包括支撑杆和卡接部，所述支撑杆的一端固定于所述限位活动件，所述卡接部固定于所述支撑杆，所述卡接部用于与所述配合部接合。

11.如权利要求10所述的单向阀，其特征在于，所述壳体内部还设有支持构件，所述支持构件分别设于所述支撑杆的两端，并支持所述支撑杆以使其在第一位置和第二位置之间直线运动。

12.如权利要求4所述的单向阀，其特征在于，所述阀芯的运动方向和所述限位件的运动方向垂直。

13.如权利要求7所述的单向阀，其特征在于，所述限位活动件为皮膜。

14.一种热水循环系统，其特征在于，所述热水循环系统包括如权利要求1至13中任一项所述的单向阀；

所述热水循环系统还包括用水端、燃气热水器和冷水供应端；

所述单向阀的进水口分别连通所述燃气热水器的出水口和用水端的热水供应口，所述单向阀的出水口分别连通所述用水端的冷水供应口和所述冷水供应端；

所述单向阀的进水口以所述阀芯为中心位于所述阀座的同一侧，所述单向阀的出水口以所述阀芯为中心位于所述阀座的相反侧。

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