CN112128464B - 一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，属于阀门领域，一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，包括阀体，阀体的内部填充有复合填料，复合填料包括外侧填料，外侧填料的内侧设有自封防冻层，本发明可以实现当液体渗入复合填料时，一方面通过缓凝颗粒对液体的吸收，并将溶质颗粒溶解于液体中，使液体的凝固点大大降低，使得渗入复合填料中的液体在一定的低温下能够保持液态，不易发生冻结阀杆情况，另一方面，通过膨胀层的膨胀变形下，使自封防冻层与阀杆进一步贴合紧密，将自封防冻层与阀杆之间的渗水缝隙逐渐填充，再次实现自封防冻层与阀杆之间的密封，有效减少液体的渗透情况。
Description
技术领域
本发明涉及阀门领域，更具体地说，涉及一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门。
背景技术
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数（温度、压力和流量）的管路附件。根据其功能，可分为关断阀、止回阀、调节阀等。阀门是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。
阀门填料的作用是保证阀杆与阀盖的密封。阀杆填料一般都在阀杆紧贴冷箱壁处的填料槽内。当填料填装不匀、不紧，或阀杆不直、不圆时，液体就会顺填料处的缝隙外漏，当外界温度较低时，液体就冻结在填料上，将阀杆冻住，从而对阀门的开关造成阻碍，影响阀门的正常使用。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，它可以实现当液体渗入复合填料时，一方面通过缓凝颗粒对液体的吸收，并将溶质颗粒溶解于液体中，使液体的凝固点大大降低，使得渗入复合填料中的液体在一定的低温下能够保持液态，不易发生冻结阀杆情况，另一方面，通过膨胀层的膨胀变形下，使自封防冻层与阀杆进一步贴合紧密，将自封防冻层与阀杆之间的渗水缝隙逐渐填充，再次实现自封防冻层与阀杆之间的密封，有效减少液体的渗透情况。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，包括阀体，所述阀体的内部填充有复合填料，所述复合填料包括外侧填料，所述外侧填料的内侧设有自封防冻层，所述自封防冻层包括由内向外依次分布的包覆膜、柔性层和硬性填料，所述硬性填料和柔性层之间固定连接，所述柔性层和包覆膜之间通过防水胶粘剂粘接，所述自封防冻层和外侧填料之间固定连接有多个膨胀层，多个所述膨胀层呈竖直叠放状且相互紧密贴合，所述自封防冻层上开设有多个呈上下均匀分布的环形导流通道，所述环形导流通道的下内壁开设有多个均匀分布的积液槽，所述积液槽位于硬性填料上，所述积液槽的内部放置有多个缓凝颗粒，所述环形导流通道的下内壁还开设有汇流槽和多个导流槽，所述导流槽和积液槽呈间隔均匀分布，所述汇流槽位于导流槽和膨胀层之间，且导流槽和积液槽均与汇流槽相通，本发明可以实现当液体渗入复合填料时，一方面通过缓凝颗粒对液体的吸收，并将溶质颗粒溶解于液体中，使液体的凝固点大大降低，使得渗入复合填料中的液体在一定的低温下能够保持液态，不易发生冻结阀杆情况，另一方面，通过膨胀层的膨胀变形下，使自封防冻层与阀杆进一步贴合紧密，将自封防冻层与阀杆之间的渗水缝隙逐渐填充，再次实现自封防冻层与阀杆之间的密封，有效减少液体的渗透情况。
进一步的，所述缓凝颗粒包括空心网球，所述空心网球的外端固定连接有多个均匀分布的空心棉棒，所述空心棉棒贯穿空心网球并与空心网球内部相通，所述空心棉棒的内部填充有溶质颗粒，所述空心网球的内部固定连接有与空心棉棒一一对应的多个防水包袋，所述空心棉棒位于防水包袋内侧并与防水包袋内部相通，所述防水包袋内部填充有多个锁水颗粒，所述溶质颗粒内部固定连接有隔网，所述隔网位于溶质颗粒和防水包袋之间，当液体进入积液槽中时，空心棉棒先对液体进行吸收并储存，溶质颗粒接触到空心棉棒上的液体逐渐溶解，并随着液体向外渗透，相比较单纯的液体，含有溶质颗粒的混合溶液的凝固点大大降低，在一般的低温条件下，混合溶液可以保持液态，不易发生冻结阀杆的情况，并且，混合溶液中溶质颗粒的浓度越高，溶液的凝固点越低，锁水颗粒可以吸收混合溶液中的水分进行储存，以提高溶质颗粒在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点。
进一步的，所述柔性层靠近包覆膜的一端开设有多个均匀分布的凹槽，所述凹槽内部填充有液囊，所述液囊的内部填充有修补剂，所述硬性填料靠近柔性层的一端固定连接有多个挤压棒，所述挤压棒贯穿柔性层并延伸至凹槽内部，挤压棒可以在柔性层内部自由移动，柔性层和包覆膜的胶粘处分别位于液囊的上下两侧，中间位置的柔性层和包覆膜之间相互紧密贴合，当膨胀层遇水向内发生膨胀时，会将硬性填料、柔性层和包覆膜向内侧挤压，使得包覆膜与阀杆贴合更加紧密，大大减小二者之间的渗水缝隙，同时，硬性填料带动挤压棒向凹槽内部挤压，使液囊破裂，修补剂流出，同时因柔性层受到挤压，凹槽发生变形缩小，使其内部修补剂逐渐渗入柔性层和包覆膜中，并在挤压力的作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜处逐渐凝固，使包覆膜鼓起与阀杆贴合，从而进一步实现对渗水缝隙的填充和密封，有效减少液体的渗透。
进一步的，所述积液槽的内壁固定连接有防腐层，所述溶质颗粒采用氯化钠颗粒，防腐层对硬性填料起到防腐蚀、保护的作用，使聚集在积液槽内并溶解有溶质颗粒的混合溶液不易对积液槽表面造成腐蚀，有效提前硬性填料的使用寿命。
进一步的，所述积液槽的内壁固定连接有滤水网，所述滤水网位于防腐层的上侧，滤水网对缓凝颗粒起到限位作用，使缓凝颗粒不易从积液槽中移出。
进一步的，所述环形导流通道和导流槽沿中间向四周方向均呈向下倾斜状态，所述环形导流通道和导流槽的倾斜角度为3°-5°，使渗入的液体方便沿着导流槽向膨胀层靠近，进而流入积液槽中并聚集，且不易再次向阀杆方向流动，使其不易冻结阀杆。
进一步的，所述外侧填料和柔性层均采用弹性橡胶材料，可以实现对阀杆的密封，所述膨胀层采用遇水膨胀橡胶材料。
一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其防冻方法为：
S1、当水流由下往上渗入复合填料和阀门之间缝隙时，液体先到达环形导流通道处，沿着导流槽倾斜流动与膨胀层接触，随后沿着汇流槽进入积液槽中；
S2、空心棉棒率先对积液槽中的液体进行吸收，使得溶质颗粒逐渐溶解于液体中，使液体的凝固点降低，锁水颗粒吸收混合溶液中的水分进行吸收保存，提高溶质颗粒在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点；
S3、膨胀层与液体接触后发生膨胀，使自封防冻层与阀杆更加贴近，缩小自封防冻层与阀杆之间的缝隙，同时，在挤压力下，挤压棒造成液囊破裂，修补剂流出逐渐填充在包覆膜和柔性层之间，并在挤压作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜处。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案可以实现当液体渗入复合填料时，一方面通过缓凝颗粒对液体的吸收，并将溶质颗粒溶解于液体中，使液体的凝固点大大降低，使得渗入复合填料中的液体在一定的低温下能够保持液态，不易发生冻结阀杆情况，另一方面，通过膨胀层的膨胀变形下，使自封防冻层与阀杆进一步贴合紧密，将自封防冻层与阀杆之间的渗水缝隙逐渐填充，再次实现自封防冻层与阀杆之间的密封，有效减少液体的渗透情况。
（2）当液体进入积液槽中时，空心棉棒先对液体进行吸收并储存，溶质颗粒接触到空心棉棒上的液体逐渐溶解，并随着液体向外渗透，相比较单纯的液体，含有溶质颗粒的混合溶液的凝固点大大降低，在一般的低温条件下，混合溶液可以保持液态，不易发生冻结阀杆的情况，并且，混合溶液中溶质颗粒的浓度越高，溶液的凝固点越低，锁水颗粒可以吸收混合溶液中的水分进行储存，以提高溶质颗粒在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点。
（3）柔性层和包覆膜的胶粘处分别位于液囊的上下两侧，中间位置的柔性层和包覆膜之间相互紧密贴合，当膨胀层遇水向内发生膨胀时，会将硬性填料、柔性层和包覆膜向内侧挤压，使得包覆膜与阀杆贴合更加紧密，大大减小二者之间的渗水缝隙，同时，硬性填料带动挤压棒向凹槽内部挤压，使液囊破裂，修补剂流出，同时因柔性层受到挤压，凹槽发生变形缩小，使其内部修补剂逐渐渗入柔性层和包覆膜中，并在挤压力的作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜处逐渐凝固，使包覆膜鼓起与阀杆贴合，从而进一步实现对渗水缝隙的填充和密封，有效减少液体的渗透。
（4）积液槽的内壁固定连接有防腐层，溶质颗粒采用氯化钠颗粒，防腐层对硬性填料起到防腐蚀、保护的作用，使聚集在积液槽内并溶解有溶质颗粒的混合溶液不易对积液槽表面造成腐蚀，有效提前硬性填料的使用寿命。
（5）积液槽的内壁固定连接有滤水网，滤水网位于防腐层的上侧，滤水网对缓凝颗粒起到限位作用，使缓凝颗粒不易从积液槽中移出。
（6）环形导流通道和导流槽沿中间向四周方向均呈向下倾斜状态，环形导流通道和导流槽的倾斜角度为3°-5°，使渗入的液体方便沿着导流槽向膨胀层靠近，进而流入积液槽中并聚集，且不易再次向阀杆方向流动，使其不易冻结阀杆。
（7）外侧填料和柔性层均采用弹性橡胶材料，可以实现对阀杆的密封，膨胀层采用遇水膨胀橡胶材料。
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图；
图2为本发明的复合填料的正面结构示意图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本发明的自封防冻层的局部立体图；
图5为本发明的缓凝颗粒的正面结构示意图；
图6为本发明发生渗水时的局部正面结构示意图。
图中标号说明：
1阀体、2外侧填料、3膨胀层、41硬性填料、42柔性层、43包覆膜、5环形导流通道、6积液槽、7缓凝颗粒、71空心网球、72空心棉棒、73溶质颗粒、74隔网、75防水包袋、76锁水颗粒、8防腐层、9滤水网、10挤压棒、11液囊、12导流槽、13汇流槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1和图2，一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，包括阀体1，阀体1的内部填充有复合填料，复合填料包括外侧填料2，外侧填料2的内侧设有自封防冻层，自封防冻层包括由内向外依次分布的包覆膜43、柔性层42和硬性填料41，硬性填料41和柔性层42之间固定连接，柔性层42和包覆膜43之间通过防水胶粘剂粘接，自封防冻层和外侧填料2之间固定连接有多个膨胀层3，多个膨胀层3呈竖直叠放状且相互紧密贴合，外侧填料2和柔性层42均采用弹性橡胶材料，可以实现对阀杆的密封，膨胀层3采用遇水膨胀橡胶材料，包覆膜43可采用防水性塑料膜。
请参阅图3和图4，自封防冻层上开设有多个呈上下均匀分布的环形导流通道5，环形导流通道5与膨胀层3一一对应，当膨胀层3膨胀时可使相应相应环形导流通道5下侧的自封防冻层受到挤压，环形导流通道5的下内壁开设有多个均匀分布的积液槽6，积液槽6位于硬性填料41上，积液槽6的内部放置有多个缓凝颗粒7，环形导流通道5的下内壁还开设有汇流槽13和多个导流槽12，导流槽12和积液槽6呈间隔均匀分布，汇流槽13位于导流槽12和膨胀层3之间，且导流槽12和积液槽6均与汇流槽13相通，环形导流通道5和导流槽12沿中间向四周方向均呈向下倾斜状态，环形导流通道5和导流槽12的倾斜角度为3°-5°，使渗入的液体方便沿着导流槽12向膨胀层3靠近，进而流入积液槽6中并聚集，且不易再次向阀杆方向流动，使其不易冻结阀杆。
请参阅图1和图2，缓凝颗粒7包括空心网球71，空心网球71的外端固定连接有多个均匀分布的空心棉棒72，空心棉棒72贯穿空心网球71并与空心网球71内部相通，空心棉棒72的内部填充有溶质颗粒73，空心网球71的内部固定连接有与空心棉棒72一一对应的多个防水包袋75，空心棉棒72位于防水包袋75内侧并与防水包袋75内部相通，防水包袋75内部填充有多个锁水颗粒76，溶质颗粒73内部固定连接有隔网74，隔网74位于溶质颗粒73和防水包袋75之间，当液体进入积液槽6中时，空心棉棒72先对液体进行吸收并储存，溶质颗粒73接触到空心棉棒72上的液体逐渐溶解，并随着液体向外渗透，相比较单纯的液体，含有溶质颗粒73的混合溶液的凝固点大大降低，在一般的低温条件下，混合溶液可以保持液态，不易发生冻结阀杆的情况，并且，混合溶液中溶质颗粒73的浓度越高，溶液的凝固点越低，锁水颗粒76可以吸收混合溶液中的水分进行储存，以提高溶质颗粒73在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点。
请参阅图6，柔性层42靠近包覆膜43的一端开设有多个均匀分布的凹槽，凹槽内部填充有液囊11，液囊11的内部填充有修补剂，硬性填料41靠近柔性层42的一端固定连接有多个挤压棒10，挤压棒10贯穿柔性层42并延伸至凹槽内部，柔性层42和包覆膜43的胶粘处分别位于液囊11的上下两侧，中间位置的柔性层42和包覆膜43之间相互紧密贴合，当膨胀层3遇水向内发生膨胀时，会将硬性填料41、柔性层42和包覆膜43向内侧挤压，使得包覆膜43与阀杆贴合更加紧密，大大减小二者之间的渗水缝隙，同时，硬性填料41带动挤压棒10向凹槽内部挤压，使液囊11破裂，修补剂流出，同时因柔性层42受到挤压，凹槽发生变形缩小，使其内部修补剂逐渐渗入柔性层42和包覆膜43中，并在挤压力的作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜43处逐渐凝固，使包覆膜43鼓起与阀杆贴合，从而进一步实现对渗水缝隙的填充和密封，有效减少液体的渗透。
积液槽6的内壁固定连接有防腐层8，溶质颗粒73采用氯化钠颗粒，防腐层8对硬性填料41起到防腐蚀、保护的作用，使聚集在积液槽6内并溶解有溶质颗粒73的混合溶液不易对积液槽6表面造成腐蚀，有效提前硬性填料41的使用寿命，积液槽6的内壁固定连接有滤水网9，滤水网9位于防腐层8的上侧，滤水网9对缓凝颗粒7起到限位作用，使缓凝颗粒7不易从积液槽6中移出。
一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其防冻方法为：
S1、当水流由下往上渗入复合填料和阀门之间缝隙时，液体先到达环形导流通道5处，沿着导流槽12倾斜流动与膨胀层3接触，随后沿着汇流槽13进入积液槽6中；
S2、空心棉棒72率先对积液槽6中的液体进行吸收，使得溶质颗粒73逐渐溶解于液体中，使液体的凝固点降低，锁水颗粒76吸收混合溶液中的水分进行吸收保存，提高溶质颗粒73在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点；
S3、膨胀层3与液体接触后发生膨胀，使自封防冻层与阀杆更加贴近，缩小自封防冻层与阀杆之间的缝隙，同时，在挤压力下，挤压棒10造成液囊11破裂，修补剂流出逐渐填充在包覆膜43和柔性层42之间，并在挤压作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜43处。
本发明可以实现当液体渗入复合填料时，一方面通过缓凝颗粒7对液体的吸收，并将溶质颗粒73溶解于液体中，使液体的凝固点大大降低，使得渗入复合填料中的液体在一定的低温下能够保持液态，不易发生冻结阀杆情况，另一方面，通过膨胀层3的膨胀变形下，使自封防冻层与阀杆进一步贴合紧密，将自封防冻层与阀杆之间的渗水缝隙逐渐填充，再次实现自封防冻层与阀杆之间的密封，有效减少液体的渗透情况。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，包括阀体（1），其特征在于：所述阀体（1）的内部填充有复合填料，所述复合填料包括外侧填料（2），所述外侧填料（2）的内侧设有自封防冻层，所述自封防冻层包括由内向外依次分布的包覆膜（43）、柔性层（42）和硬性填料（41），所述硬性填料（41）和柔性层（42）之间固定连接，所述柔性层（42）和包覆膜（43）之间通过防水胶粘剂粘接，所述自封防冻层和外侧填料（2）之间固定连接有多个膨胀层（3），多个所述膨胀层（3）呈竖直叠放状且相互紧密贴合，所述自封防冻层上开设有多个呈上下均匀分布的环形导流通道（5），所述环形导流通道（5）的下内壁开设有多个均匀分布的积液槽（6），所述积液槽（6）位于硬性填料（41）上，所述积液槽（6）的内部放置有多个缓凝颗粒（7），所述环形导流通道（5）的下内壁还开设有汇流槽（13）和多个导流槽（12），所述导流槽（12）和积液槽（6）呈间隔均匀分布，所述汇流槽（13）位于导流槽（12）和膨胀层（3）之间，且导流槽（12）和积液槽（6）均与汇流槽（13）相通。
2.根据权利要求1所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述缓凝颗粒（7）包括空心网球（71），所述空心网球（71）的外端固定连接有多个均匀分布的空心棉棒（72），所述空心棉棒（72）贯穿空心网球（71）并与空心网球（71）内部相通，所述空心棉棒（72）的内部填充有溶质颗粒（73），所述空心网球（71）的内部固定连接有与空心棉棒（72）一一对应的多个防水包袋（75），所述空心棉棒（72）位于防水包袋（75）内侧并与防水包袋（75）内部相通，所述防水包袋（75）内部填充有多个锁水颗粒（76），所述溶质颗粒（73）内部固定连接有隔网（74），所述隔网（74）位于溶质颗粒（73）和防水包袋（75）之间。
3.根据权利要求2所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述柔性层（42）靠近包覆膜（43）的一端开设有多个均匀分布的凹槽，所述凹槽内部填充有液囊（11），所述液囊（11）的内部填充有修补剂，所述硬性填料（41）靠近柔性层（42）的一端固定连接有多个挤压棒（10），所述挤压棒（10）贯穿柔性层（42）并延伸至凹槽内部。
4.根据权利要求2所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述积液槽（6）的内壁固定连接有防腐层（8），所述溶质颗粒（73）采用氯化钠颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述积液槽（6）的内壁固定连接有滤水网（9），所述滤水网（9）位于防腐层（8）的上侧。
6.根据权利要求1所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述环形导流通道（5）和导流槽（12）沿中间向四周方向均呈向下倾斜状态，所述环形导流通道（5）和导流槽（12）的倾斜角度为3°-5°。
7.根据权利要求1所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：所述外侧填料（2）和柔性层（42）均采用弹性橡胶材料，所述膨胀层（3）采用遇水膨胀橡胶材料。
8.根据权利要求3所述的一种带有自封缓凝填料的防冻型水阀门，其特征在于：其防冻方法为：
S1、当水流由下往上渗入复合填料和阀门之间缝隙时，液体先到达环形导流通道（5）处，沿着导流槽（12）倾斜流动与膨胀层（3）接触，随后沿着汇流槽（13）进入积液槽（6）中；
S2、空心棉棒（72）率先对积液槽（6）中的液体进行吸收，使得溶质颗粒（73）逐渐溶解于液体中，使液体的凝固点降低，锁水颗粒（76）吸收混合溶液中的水分进行吸收保存，提高溶质颗粒（73）在液体中的浓度，进一步降低液体的凝固点；
S3、膨胀层（3）与液体接触后发生膨胀，使自封防冻层与阀杆更加贴近，缩小自封防冻层与阀杆之间的缝隙，同时，在挤压力下，挤压棒（10）造成液囊（11）破裂，修补剂流出逐渐填充在包覆膜（43）和柔性层（42）之间，并在挤压作用下填充在与阀杆存在缝隙的包覆膜（43）处。
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