CN113007407A - 一种能够自动关闭流路的稳压阀及流路压力调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于流路控制和稳压技术领域，尤其为一种能够自动关闭流路的稳压阀，包括壳体、下膜片、动阀体、上膜片和上盖,所述壳体上设有进水口、减压室、稳压整理室和出水口，所述上盖和上膜片之间构成反馈腔，所述上盖和壳体输出口由反馈流路相通。本发明通过下膜片、动阀体、上膜片、反馈腔、反馈流路、减压室和稳压整理室，既能稳住流动的出水压力，还能稳住断流时系统内的压力，而且无需电路控制，只要出水口压力升高，进水口自动关闭，结构简单、更加可靠、成本低，实用性强。

Description

一种能够自动关闭流路的稳压阀及流路压力调节方法
技术领域
本发明涉及流路控制和稳压技术领域，具体为一种能够自动关闭流路的稳压阀。
背景技术
家庭及工业场合经常会用到各类流体开关阀和稳压阀，某些场合仅需要开关阀，流体的压力不需控制；有些场合下不仅要控制开关，还要控制出水压力；有些阀是手动开闭的，有些阀是电动的。譬如家庭使用的自来水龙头是手动开关的，不需要稳压，靠手动调节阀体开度来调节流量；洗衣机的内部进水阀是电动控制的，一般也不需要控制出水压力和流量；智能马桶清洗臀部和冲洗陶瓷的进水阀，既是电动控制的，还需要控制出水压力和出水流量；在大部分需要精确控制和内部封闭式控制的流路中，都是既需要控制流路的通断，也需要同时稳定出水压力。
在一般的电动解决方案中，通断是用一个电磁阀控制的，稳压是用另一个稳压阀控制的；大多数的解决方案中稳压阀只能稳住动压，水流停止时的静压是稳不住的。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够自动关闭流路的稳压阀，解决了现有技术当中的稳压阀仅能够稳住动压，水流停止时的静压稳不住的的问题。
(二)技术方案。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种能够自动关闭流路的稳压阀，包括壳体、下膜片、动阀体、上膜片和上盖,所述壳体上设有进水口、减压室、稳压整理室和出水口，所述上盖和上膜片之间构成反馈腔，所述上盖和壳体输出口由反馈流路相通。
进一步地，所述出水口内的压力小于进水口的压力。
进一步地，所述进水口压力增加使出水口压力也增加。
进一步地，所述上膜片的截面积大于下膜片的截面积。
本发明还提供一种流路压力调节方法，在流路上设置所述的一种能够自动关闭流路的稳压阀进行调节。
进一步地，水从进水口11流入，进入减压室12，向上推开下膜片2，进入稳压整理室13，再从出水口14流出；使得出水口压力P2小于进口压力P1，即出水口(9)压力始终维持在一个恒定的压力值以下。
进一步地，当进水压力P1增加时，出水口压力P2也增加，压力通过反馈流路6进入反馈腔51，作用到上膜片4上，推动动阀体3向下运动，使得下膜片2与壳体1之间的通路减小，阻力增加，通过减压室12的流量变小，压损增加，出水口14的压力P2下降；这样的设计使得进水压力P1在一定范围内波动时，出水压力仍然保持恒定。
进一步地，当出水口关闭时，出水口压力P2迅速增加，压力通过反馈流路6作用到上膜片4上，推动动阀体3迅速向下运动，使得下膜片紧紧盖住减压室12，关闭水路，使得P2限定在一个不大的数值P3以下。
进一步地，上膜片4的截面积S4大于下膜片2的截面积S2；减压室截面积为S1，则进水压力P1和出水压力P2之间满足如下关系：
P1*S1+(S2-S1)*P2＝P2*S4 公式(1)
调整S1、S2、S4三个截面积的大小，可以在一定的进水动态压力范围内(0.1～2.0MPa)获得期望的恒定的出水压力P2(0.05～0.2MPa内任意调整)，达到稳定出水压力的目的。相应的也可获得一个确定的关闭压力P3(一般比P2大0.04MPa左右)，保护稳压阀后面的器件不承受自来水的压力和爆破冲击。
适当调整反馈流路的直径和长度，减缓反馈速度，可以在下膜片和上膜片上获得一定频率的振动效应(1～30Hz)，获得断续振动的水流。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种能够自动关闭流路的稳压阀，具备以下有益效果：
1、本发明，通过下膜片、动阀体、上膜片、反馈腔、反馈流路、减压室和稳压整理室，既能稳住流动的出水压力，还能稳住断流时系统内的压力，而且无需电路控制，只要出水口压力升高，进水口自动关闭，结构简单、更加可靠、成本低，实用性强。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明流路结构示意图；
图4为传统的即热式小厨宝(水加热)的解决方案(一)；
图5为传统的即热式小厨宝(水加热)的解决方案(二)；
图6为传统的即热式小厨宝(水加热)的解决方案(三)；
图7为使用本发明稳压阀的小厨宝方案。
图中：1、壳体；2、下膜片；3、动阀体；4、上膜片；5、上盖；6、进水口；7、减压室；8、稳压整理室；9、出水口；10、反馈腔；11、反馈流路。
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。
实施例
如图1、图2和图3所示，本发明一个实施例提出的一种能够自动关闭流路的稳压阀，包括壳体1、下膜片2、动阀体3、上膜片4和上盖5,壳体1上设有进水口6、减压室7、稳压整理室8和出水口9，上盖5和上膜片4之间构成反馈腔10，上盖5和壳体1输出口由反馈流路11相通；通过进水口6方便水的进入，通过动阀体3的移动阀方便使通路进行改变，从而能够改变减压室7内的流动，方便稳压调节，减压室7能够进行减压，通过反馈流路11方便进行反馈压力的大小，方便进行稳压。
如图2和图3所示，在一些实施例中，出水口9内的压力小于进水口6的压力；水从进水口6流入，进入减压室7，向上推开下膜片2，进入稳压整理室8，再从出水口9流出。
如图2和图3所示，在一些实施例中，进水口6压力增加使出水口9压力也增加；当进水口6压力P1增加时，出水口9压力P2也增加，压力通过反馈流路11进入反馈腔10，作用到上膜片4上，推动动阀体3向下运动，使得下膜片2与壳体1之间的通路减小，阻力增加，通过减压室7的流量变小，压损增加，出水口9的压力P2下降；这样的设计使得进水压力P1在一定范围内波动时，出水压力仍然保持恒定；当出水口9关闭时，出水口9压力P2迅速增加，压力通过反馈流路11作用到上膜片4上，推动动阀体3迅速向下运动，使得下膜片紧紧盖住减压室7，关闭水路，使得P2限定在一个不大的数值P3以下。
如图2和图3所示，在一些实施例中，上膜片4的截面积大于下膜片2的截面积；上膜片4的截面积为S4，下膜片2的截面积为S2；减压室7截面积为S1，则进水压力P1和出水压力P2之间大致满足如下关系：
P1*S1+(S2-S1)*P2＝P2*S4 公式(1)
调整S1、S2、S4三个截面积的大小，可以在一定的进水动态压力范围内(0.1～2.0MPa)获得期望的恒定的出水压力P2(0.05～0.2MPa内任意调整)，达到稳定出水压力的目的。相应的也可获得一个确定的关闭压力P3(一般比P2大0.04MPa左右)，保护稳压阀后面的器件不承受自来水的压力和爆破冲击；适当调整反馈流路11的直径和长度，减缓反馈速度，可以在下膜片2和上膜片4上获得一定频率的振动效应(1～30Hz)，获得断续振动的水流.
本发明提供了开关功能和稳压功能一体的解决方案，既能稳住流动的出水压力，还能稳住断流时系统内的压力，而且无需电电路控制，只要出水口压力升高，进水口自动关闭。与传统的电磁稳压阀相比，本发明简单、可靠、成本低。
应用举例：以下是传统的即热式小厨宝(水加热)的解决方案，如图4所示：
水龙头关闭时，进水流路未断开，加热器承受高水压，加热器可靠性低，设计成本高。
控制器要实时检测水龙头状态，然后去控制电磁阀做相应的打开和关闭动作。系统复杂，需要改造水龙头，成本也高。
加热器和水龙头做成一体，强电离人体操作很近，不安全，而且无法利用现有的水龙头，需要重新定制。
使用本发明自动关闭稳压阀的小厨宝方案：
水龙头关闭时，稳压阀自动关闭，加热器可以只承受0.1公斤左右的低静压；水龙头打开时，稳压阀也自动打开，加热器只承受0.1公斤以下的动态压力。这个方案简单，安全，成本低，可以直接利用现有的水龙头，改造安装成本很低。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能够自动关闭流路的稳压阀，其特征在于：包括壳体(1)、下膜片(2)、动阀体(3)、上膜片(4)和上盖(5)；所述壳体(1)上设有进水口(6)、减压室(7)、稳压整理室(8)和出水口(9)，所述上盖(5)和上膜片(4)之间构成反馈腔(10)，所述上盖(5)和壳体(1)输出口由反馈流路(11)相通。
2.根据权利要求1所述的一种能够自动关闭流路的稳压阀，其特征在于：所述出水口(9)内的压力小于进水口(6)的压力。
3.根据权利要求1所述的一种能够自动关闭流路的稳压阀，其特征在于：所述进水口(6)压力增加，出水口(9)压力始终维持在一个恒定的压力值以下。
4.根据权利要求1所述的一种能够自动关闭流路的稳压阀，其特征在于：所述上膜片(4)的截面积大于下膜片(2)的截面积。
5.一种流路压力调节方法，其特征在于：在流路上设置如权利要求1至4任一项所述的一种能够自动关闭流路的稳压阀进行调节。
6.根据权利要求5所述的一种流路压力调节方法，其特征在于：水从进水口11流入，进入减压室12，向上推开下膜片2，进入稳压整理室13，再从出水口14流出；使得出水口压力P2小于进口压力P1。
7.根据权利要求6所述的一种流路压力调节方法，其特征在于：当进水压力P1增加时，出水口压力P2也增加，压力通过反馈流路6进入反馈腔51，作用到上膜片4上，推动动阀体3向下运动，使得下膜片2与壳体1之间的通路减小，阻力增加，通过减压室12的流量变小，压损增加，出水口14的压力P2下降；这样的设计使得进水压力P1在一定范围内波动时，出水压力仍然保持恒定。
8.根据权利要求7所述的一种流路压力调节方法，其特征在于：当出水口关闭时，出水口压力P2迅速增加，压力通过反馈流路6作用到上膜片4上，推动动阀体3迅速向下运动，使得下膜片紧紧盖住减压室12，关闭水路，使得P2限定在一个不大的数值P3以下。
9.根据权利要求8所述的一种流路压力调节方法，其特征在于：上膜片4的截面积S4大于下膜片2的截面积S2；减压室截面积为S1，则进水压力P1和出水压力P2之间满足如下关系：
P1*S1+(S2-S1)*P2＝P2*S4公式(1)。
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