CN112392983A - 单向阀及包含其的燃气热水器系统 - Google Patents

单向阀及包含其的燃气热水器系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单向阀及包含其的燃气热水器系统。该单向阀包括：壳体以及设于壳体内的阀塞、联动机构、阻力构件；壳体具有第一端口、第二端口和第三端口；阀塞设于第一端口与第二端口以及第三端口之间并用于开闭第一端口与第二端口以及第三端口之间的主流道；阻力构件设置于第二端口内；联动机构分别连接于阀塞和阻力构件；阻力构件为可开闭的伞状构件，联动机构设置成：在阀塞打开主流道时，带动阻力构件从闭合状态切换到打开状态。该单向阀通过阀塞带动阻力构件从闭合状态切换到打开状态，从而使得第二端口处的流体阻力增大，避免单向阀的第二端口出水时，出水的阻力过小。

Description

单向阀及包含其的燃气热水器系统
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燃气热水器系统。
背景技术
带有零冷水功能的热水器(无回水管循环热水器)及其水路系统的工作原理是：当用户不处于用热水过程中，热水器检测到管道内的水温低于设定温度时便启动热水器中自带的循环水泵，水泵运转后将使管道中的水流入热水器中进行加热，直到管道中的水被加热到指定温度后水泵停止运行，热水器也停止工作。
没有安装回水管路的家庭，目前燃气热水器在安装时会找到家庭中水路最远端的水龙头，在此水龙头下面将热水管路与冷水管路进行接通，为了防止使用热水时冷水倒灌进热水管路中，一般会在此处安装一个单向阀。具体如图1所示。这种连接方式在部分家庭中都是有效的。但这需要满足一个条件，那就是：热水管路到达最后一个水龙头的水阻Z1要大于冷水管路到达最后一个水龙头的水阻Z2。而现在出现了不少家庭中热水管路接到最后一个水龙头的水阻Z1比冷水管接到最后一个水龙头的水阻Z2比要小。这种情况下，在最后一个水龙头处，用户开启冷水时水流就会有一部分从冷水水路流过来，另一部分从热水水路流过来。甚至所有的水流都是从热水水路流过来。这将会使热水器启动，用户在想用冷水的情况下竟然出的是热水，给用户造成极大的困扰。
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在用户单独使用冷水时会导致热水器启动的缺陷，提供一种单向阀及包含其的燃气热水器系统。
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，其包括：壳体以及设于所述壳体内的阀塞、联动机构、阻力构件；
所述壳体具有第一端口、第二端口和第三端口；
所述阀塞设于所述第一端口与所述第二端口以及所述第三端口之间并用于开闭所述第一端口与所述第二端口以及所述第三端口之间的主流道；
所述阻力构件设置于所述第二端口内；
所述联动机构分别连接于所述阀塞和所述阻力构件；
所述阻力构件为可开闭的伞状构件，所述联动机构设置成：在所述阀塞打开所述主流道时，带动所述阻力构件从闭合状态切换到打开状态。
在本方案中，该单向阀通过阀塞带动阻力构件从闭合状态切换到打开状态，从而使得第二端口处的流体阻力增大，避免单向阀的第二端口出水时，出水的阻力过小。
优选地，所述单向阀还包括弹性件，所述第一弹性件在使得所述阀塞闭合所述主流道的方向上偏压所述阀塞。
优选地，所述第一弹性件朝向第一方向偏压所述阀塞，所述第一方向为流体从所述第三端口到所述第一端口的流向。
优选地，所述单向阀还包括第二弹性件，所述第二弹性件偏压所述阻力构件以使得阻力构件从打开状态切换到闭合状态。
优选地，所述联动机构包括顶动部和滑杆；
所述顶动部连接于所述阀塞和所述滑杆之间，并将所述阀塞的移动转换为所述滑杆沿着所述滑杆的轴向的滑动，所述滑杆的第一端连接于所述顶动部，所述滑杆的第二端连接于所述阻力构件，所述滑杆滑动以开闭所述阻力构件。
优选地，所述顶动部具有一倾斜面，所述滑杆的第一端沿着所述倾斜面可滑动地连接于所述顶动部。
在本方案中，通过设置倾斜面，实现阀塞到滑杆的运动转换。
优选地，所述滑杆的第一端设有一滑轮。
在本方案中，通过设置滑轮，减小滑杆相对于倾斜面的滑动摩擦力。
优选地，所述阻力构件包括翻板、旋转轴和支杆；
所述旋转轴相对于所述壳体固定，所述翻板可旋转地连接于所述旋转轴，所述支杆的一端可枢转地连接于所述翻板，所述支杆的另一端可枢转地连接于所述滑杆。
优选地，所述单向阀用于燃气热水器系统；
所述第一端口连接于所述燃气热水器系统的燃气热水器的热水接口，所述第二端口连接于所述燃气热水器系统的用水端的冷水口，所述第三端口连接于所述燃气热水器系统的燃气热水器的冷水接口。
一种燃气热水器系统，其包括如上所述的单向阀、燃气热水器以及用水端；
所述第一端口连接于所述燃气热水器的热水接口，所述第二端口连接于所述用水端的冷水口，所述第三端口连接于所述燃气热水器的冷水接口。
本发明的积极进步效果在于：该单向阀通过阀塞带动阻力构件从闭合状态切换到打开状态，从而使得第二端口处的流体阻力增大，避免单向阀的第二端口出水时，出水的阻力过小。使用该单向阀的燃气热水器系统，可以避免由于用水端的冷水接口阻力小于热水接口的阻力，从而导致热水器意外启动。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施例的燃气热水器系统的结构示意图。
图2为图1的A部分的放大结构示意图。
图3为根据本发明的一个实施例的单向阀的截面结构示意图。
图4为根据本发明的一个实施例的单向阀的另一截面结构示意图。
图5为根据本发明的一个实施例的单向阀的阀芯的立体结构示意图。
图6为根据本发明的一个实施例的滑轮的立体结构示意图。
图7为根据本发明的一个实施例的滑杆的立体结构示意图。
图8为根据本发明的一个实施例的支杆的立体结构示意图。
图9为根据本发明的一个实施例的翻板的立体结构示意图。
附图标记说明：
燃气热水器系统100
燃气热水器101
燃气热水器101
用水端102
单向阀103
热水接口105
冷水接口106
冷水供应端107
壳体110
第一端口111
第二端口112
第三端口113
阀座114
第一支架115
第二支架116
阀芯120
阀塞121
阀杆122
联动机构130
顶动部131
倾斜面132
滑杆133
第一端135
第二端136
滑轮137
阻力构件140
翻板141
支杆142
旋转轴143
第一弹性件151
具体实施方式
下面结合附图，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的实施例范围之中。
如图1-2所示，燃气热水器系统100包括单向阀103、燃气热水器101以及用水端102。
如图3-9所示，单向阀103包括：壳体110以及设于壳体110内的阀芯120、联动机构130、阻力构件140、第一弹性件151、第二弹性件。
壳体110具有第一端口111、第二端口112和第三端口113。
第一端口111连接于燃气热水器101的热水接口105，第二端口112连接于用水端102的冷水口，第三端口113连接于燃气热水器101的冷水接口106。
阀塞121设于第一端口111与第二端口112以及第三端口113之间并用于开闭第一端口111与第二端口112以及第三端口113之间的主流道。
阻力构件140设置于第二端口112内。
联动机构130分别连接于阀塞121和阻力构件140。
阻力构件140为可开闭的伞状构件，联动机构130设置成：在阀塞121打开主流道时，带动阻力构件140从闭合状态切换到打开状态。
该单向阀103通过阀塞121带动阻力构件140从闭合状态切换到打开状态，从而使得第二端口112处的流体阻力增大，避免单向阀103的第二端口112出水时，出水的阻力过小。
阀芯120包括阀塞121和阀杆122，阀塞121通过抵接于壳体110内侧壁的阀座114而闭合主流道，阀杆122连接于阀塞121的中心。
联动机构130包括顶动部131和滑杆133。顶动部131连接于阀塞121和滑杆133之间，并将阀塞121的移动转换为滑杆133沿着滑杆133的轴向的滑动，滑杆133的第一端135连接于顶动部131，滑杆133的第二端136连接于阻力构件140，滑杆133滑动以开闭阻力构件140。阀杆122的一端连接于阀塞121，阀杆122的另一端连接该顶动部131。
在本实施例中，顶动部131具有一倾斜面132，滑杆133的第一端135沿着倾斜面132可滑动地连接于顶动部131。通过设置倾斜面132，实现阀塞121到滑杆133的运动转换。
滑杆133的第一端135设有一滑轮137，通过设置滑轮137，减小滑杆133相对于倾斜面132的滑动摩擦力。滑轮137为槽型轮，顶动部131卡入槽型轮的槽中以进行进一步限位。
在其他实施例中，顶动部131也可以是其他形式，只要其能够实现对于滑杆133的顶动。
壳体110内部还设有第一支架115和第二支架116，以使得阀杆122和滑杆133沿着各自的轴向直线运动。
阻力构件140包括翻板141、旋转轴143和支杆142。旋转轴143相对于壳体110固定，翻板141可旋转地连接于旋转轴143，支杆142的一端可枢转地连接于翻板141，支杆142的另一端可枢转地连接于滑杆133。本领域的技术人员应当理解的是，阻力构件140在张开最大时也不会闭合第二端口112，第二端口112内部始终保持流体可流通状态。在本实施例中，翻板141的数量为两个，且支杆142的数量与翻板141的数量一致。但是本发明并不局限于此，翻板141的数量也可以根据需要进行设置，而支杆142的数量也可以与翻板141的数量是1:2等关系。
第一弹性件151在使得阀塞121闭合主流道的方向上偏压阀塞121。具体地，第一弹性件151朝向第一方向X偏压阀塞121，第一方向X为壳体110内部的流体从第三端口113到第一端口111的流向。在本实施例中，第一弹性件151为套设于阀杆122的弹簧，但是本发明并不局限于此，本领域的技术人员也可以根据需要设置其他结构的第一弹性件151。
第二弹性件(未示意)偏压阻力构件140以使得阻力构件140从打开状态切换到闭合状态。在本实施例中，第二弹性件为套设在旋转轴143上的扭簧。但是本发明并不局限于此，第二弹性件也可以是向下(图3中的下方)按压于滑杆133的弹簧。可选择地，也可以不设置第二弹性件，而是利用滑杆133本身的重量使得翻板141朝向闭合(或收拢)的方向旋转。
以下根据图3和4描述该单向阀103的工作方式。
如图4所示，当燃气热水器101处于循环状态时，用水端102未开启，单向阀103的阀芯120在第一端口111和第二端口112的压力差的作用下克服弹簧的弹力朝向第二方向Y移动，并离开阀座114以打开主流道。流体从燃气热水器101的热水接口105流出，经由第一端口111、主流道、第二端口112、流入燃气热水器101的冷水接口106。
当燃气热水器101不处于循环状态，用水端102单独使用冷水时，存在热水端(从冷水供应端107经由燃气热水器101到出水口的总体管路)的阻力比冷水端(从冷水供应端107到出水口的总体管路)的阻力小的情况，此时，单向阀103中的流体从第一端口111进入，由于第二端口112打开，阀塞121的进水侧压强大于出水侧压强，导致阀塞121开启，阀塞121通过联动机构130带动阻力机构打开，使得第二端口112处的阻力变大，即，使得热水端的阻力变大，使得冷水供应端107(一般为市政供水管道)中更多的水不经过燃气热水器101而是从第三端口113吧流入并从第二端口112流出，而更少的水经过燃气热水器101并从燃气热水器101的热水接口105流出到单向阀103的第一端口111，进而从第二端口112流出，避免燃气热水器101被启动，此时，用水端102的冷水出口中流出的均是冷水。此时，联动机构130的具体动作为：阀杆122朝向第二方向Y移动，使得滑轮137沿着阀杆122的另一端的顶动部131的倾斜面132滑动，从而滑杆133向上(图4中的上方)移动，滑杆133的带动支杆142转动，支杆142顶开翻板141，翻板141克服第二弹性件的弹力呈伞状打开，从而第二端口112处的阻力增大。
如图3所示，当燃气热水器101不处于循环状态，用水端102使用混水，即同时使用热水和冷水时，此时，第一端口111和第二端口112之间的压力差为较小或为0，阀塞121抵接于阀座114不移动或仅少量移动，阀塞121在第一弹性件151的弹力作用下，抵接阀座114，而翻板141在第二弹性件的作用下，闭合(或收拢)，从而并不影响或并不较大地影响冷水从第二端口112流出。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
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作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种单向阀，其特征在于，其包括：壳体以及设于所述壳体内的阀塞、联动机构、阻力构件；
所述壳体具有第一端口、第二端口和第三端口；
所述阀塞设于所述第一端口与所述第二端口以及所述第三端口之间并用于开闭所述第一端口与所述第二端口以及所述第三端口之间的主流道；
所述阻力构件设置于所述第二端口内；
所述联动机构分别连接于所述阀塞和所述阻力构件；
所述阻力构件为可开闭的伞状构件，所述联动机构设置成：在所述阀塞打开所述主流道时，带动所述阻力构件从闭合状态切换到打开状态。
2.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀还包括第一弹性件，所述第一弹性件在使得所述阀塞闭合所述主流道的方向上偏压所述阀塞。
3.如权利要求2所述的单向阀，其特征在于，所述第一弹性件朝向第一方向偏压所述阀塞，所述第一方向为流体从所述第三端口到所述第一端口的流向。
4.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀还包括第二弹性件，所述第二弹性件偏压所述阻力构件以使得阻力构件从打开状态切换到闭合状态。
5.如权利要求1所述的单向阀，其特征在于，所述联动机构包括顶动部和滑杆；
所述顶动部连接于所述阀塞和所述滑杆之间，并将所述阀塞的移动转换为所述滑杆沿着所述滑杆的轴向的滑动，所述滑杆的第一端连接于所述顶动部，所述滑杆的第二端连接于所述阻力构件，所述滑杆滑动以开闭所述阻力构件。
6.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述顶动部具有一倾斜面，所述滑杆的第一端沿着所述倾斜面可滑动地连接于所述顶动部。
7.如权利要求6所述的单向阀，其特征在于，所述滑杆的第一端设有一滑轮。
8.如权利要求5所述的单向阀，其特征在于，所述阻力构件包括翻板、旋转轴和支杆；
所述旋转轴相对于所述壳体固定，所述翻板可旋转地连接于所述旋转轴，所述支杆的一端可枢转地连接于所述翻板，所述支杆的另一端可枢转地连接于所述滑杆。
9.如权利要求1-8中任一项所述的单向阀，其特征在于，所述单向阀用于燃气热水器系统；
所述第一端口连接于所述燃气热水器系统的燃气热水器的热水接口，所述第二端口连接于所述燃气热水器系统的用水端的冷水口，所述第三端口连接于所述燃气热水器系统的燃气热水器的冷水接口。
10.一种燃气热水器系统，其特征在于，其包括如权利要求1-9中任一项所述的单向阀、燃气热水器以及用水端；
所述第一端口连接于所述燃气热水器的热水接口，所述第二端口连接于所述用水端的冷水口，所述第三端口连接于所述燃气热水器的冷水接口。
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