CN114046380B - 节能升温式节水阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了节能升温式节水阀门，包括中部带有阀腔的三通阀体和设置在三通阀体上的阀座，所述阀座内设有阀杆，所述阀杆的底端设有位于所述三通阀体内随阀杆旋转后用于控制三通阀体开启与关闭的阀芯，阀芯上设有流口，所述阀杆上开设有环槽，所述环槽内设有万向座，所述万向座上设有可随阀杆同步旋转动作的钢珠，所述钢珠位于所述阀芯的上方，在转杆外端设置了叶片，使得阀体在冬季使用时，户外气流作用于叶片上，使叶片带动转杆旋转，而转杆旋转时通过其内端的球头摩擦钢球旋转，通过钢球旋转时所产生的热量作用于阀腔中，此热量产生的动能来源于户外气流，通过气流式的风能将机械能转换成防止阀体结冰的热能，结构设计巧妙。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别涉及节能升温式节水阀门。
背景技术
阀门是应用在供水管道中的控制元件，通过其上面的手轮旋转可控制水流大小，冬季来临时，暂存在阀门中的水流会出现结冰现象，导致其阀杆旋转困难，不得不通过热水浇烫的方式将其融化，此操作方式费时费水，且解冻过程极为繁琐。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供节能升温式节水阀门，使其在冬季使用时减少结冰的可能，最大限度的使其保持使用通畅。
本发明的技术方案是，节能升温式节水阀门，包括中部带有阀腔的三通和设置在三通上的阀座，所述阀座内设有阀杆，所述阀杆的底端设有位于所述三通内随阀杆旋转后用于控制三通开启与关闭的阀芯，阀芯上设有流口，所述阀杆上开设有环槽，所述环槽内设有万向座，所述万向座上设有可随阀杆同步旋转动作的钢珠，所述钢珠位于所述阀芯的上方，所述阀座的外壁上设有套管，所述套管的管腔与所述阀座的内腔相通，所述套管内设有第一密封轴承，通过第一密封轴承在所述套管内设有转轴，所述转轴的一端设有与所述钢珠进行滚动接触的球头，所述转轴的另一端设有位于所述套管外侧的叶轮，通过所述叶轮带动所述转轴旋转时，使得所述球头与所述钢珠产生摩擦，以使球头在万向座内滚动动作并使万向座摩擦发热，所述万向座的内端贯穿在所述阀杆内，所述阀杆的底端与所述阀芯的流口之间开设有相通的通孔，万向座的内端延长至通孔中并将其产生的热量由所述通孔传递于阀芯的流口中。
作为优选的，所述阀杆的顶部带有手轮，所述手轮的顶部设有遮挡盖。
作为优选的，所述三通的两端设有螺纹连接口。
作为优选的，所述钢珠为若干，且若干个钢珠通过万向座均匀的分布在所述环槽上，所述套管以及通过密封轴承设置在套管上的转轴和叶轮为两处，且对称分布于三通的两侧。
作为优选的，所述阀座的顶端设有阀盖，所述阀盖内设有卡环，所述阀杆的顶端设有转动于卡环内用于使阀杆转动于所述阀座内的环肩。
作为优选的，所述通孔内沿其环形阵列设有一圈铜杆,所述铜杆的一端连接于万向座，另一端向下贯穿在所述流口内，并沿伸至所述流口的内壁面上。
作为优选的，相临两万向座之间相互接触，相临两铜杆之间相互接触，所述万向座是聚苯硫醚制成的耐高温橡胶座。
作为优选的，所述螺纹连接口是锥度设计的螺纹连接部，所述螺纹连接部是带有外螺纹的塑性软管。
本发明相比于现有技术的有益效果是，通过在阀门内的阀杆上设置钢球的方式，可使钢球旋转时产生的热量传递于阀杆上，再由阀杆将热量传递于阀体上，由此可令阀腔内的结冰，在上述热传递的方式得以慢慢融化，或者通过上述热传递方式，使其保持一定的执量，避免阀腔结冰，在阀体所安装钢球的两侧通过套管和密封轴承设置了转杆，并在转杆外端设置了叶片，使得阀体在冬季使用时，户外气流作用于叶片上，使叶片带动转杆旋转，而转杆旋转时通过其内端的球头摩擦钢球旋转，通过钢球旋转时所产生的热量作用于阀腔中，此热量产生的动能来源于户外气流，通过气流式的风能将机械能转换成防止阀体结冰的热能，结构设计巧妙。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图；
图2为本发明由图1引出的局部剖开后且叶轮从套管内向外移出后的结构示意图；
图3为本发明由图2引出的另一旋转视角下观看其内部钢珠的位置及安装结构的示意图：
图4为本发明阀杆带着上面的各部件从阀座上拆解后的结构示意图；
图5为本发明中仅叶轮的具体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域所属的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。
如图1至图5所示。
本实施方式提供的节能升温式节水阀门，其包括中部带有阀腔的三通1和设置在三通1上的阀座2，阀座2内设有阀杆3，阀杆3的底端设有位于三通1内随阀杆3旋转后用于控制三通1开启与关闭的阀芯4，阀芯4上设有流口15，阀杆3上开设有环槽5，环槽5内设有万向座12，万向座12上设有可随阀杆3同步旋转动作的钢珠6，钢珠6位于阀芯4的上方，阀座2的外壁上设有套管7，套管7的管腔与阀座2的内腔相通，套管7内设有第一密封轴承8，通过第一密封轴承8在套管7内设有转轴9，转轴9的一端设有与钢珠6进行滚动接触的球头10，转轴9的另一端设有位于套管7外侧的叶轮11，通过叶轮11带动转轴9旋转时，使得球头10与钢珠6产生摩擦，以使球头10在万向座12内滚动动作并使万向座12摩擦发热，万向座12的内端贯穿在阀杆3内，阀杆3的底端与阀芯4的流口15之间开设有相通的通孔13，万向座12的内端延长至通孔13中并将其产生的热量由通孔13传递于阀芯4的流口15中。
如图1至图5所示，在本实施方式中，寒冷的冬季本节水阀门应用在户外时，随着冷空气的侵袭会导致叶轮11旋转，而叶轮11旋转时还会带着转轴9旋转，转轴9在旋转的过程中通过其内端的球头10与钢珠6产生摩擦，而导致钢珠6滚动，钢珠6滚动时会导致万向座12产生热量，又由于万向座12设置在环槽5中，而环槽5是环形的槽道，因此具较强的集热效应，热效应最终会聚集在环槽5中，并将集热效应快速传递于阀杆3上，而阀杆3是三通1内的旋转部件，因此会在它们的旋转部位产生热传递效应，此热传递效应将会继续传送到流口15中，即使流口15中因阀门关闭而截流有流水，这部分流水也会因热传递效应并不会冰冻，又由于叶轮11为两组，并通过两根套管7将其旋转时产生的热量以两个方位作用于流口15上，从而增大了热传递效应，这些热量的产生极大的解决了阀门在冬季使用时，极有可能出现冰冻这一现象，两叶轮11的旋转方式迎合于寒冷的气流，气流越大它们的旋转速度越快，特别适应于北方天气，因叶轮11的旋转动力来源于气流，因此结构设计巧妙，旋转方式节能、合理。又由于这些钢珠6呈环形阵列样式分布在阀杆3的环槽5中，因此在通过旋转阀杆3或调节水流大小，或启闭阀门时，阀杆3无论是旋转到哪个角度，始终会令其环槽5中的某个钢珠6与转轴9内端的球头10对应，以满足于热传递这一功能的正常实现。
作为一种实施方式，如图1所示，阀杆3的顶部带有手轮，手轮的顶部设有遮挡盖21，将手轮结构进行了改进，通过设置遮挡盖21的方式，使其顶部在一定程度上实现遮挡，最大限度的避免雨水由顶部渗入阀座2内，实质上如图4所示，阀座2顶端与阀杆3的连接部采用第二密封轴承19的方式实现转动，避免渗水。
作为一种实施方式，三通1的两端设有螺纹连接口20，通过螺纹连接口20将外接管道连接，又由于螺纹连接口20是锥度设计的螺纹连接部22，螺纹连接部22是带有外螺纹的塑性软管，因此通过螺纹连接部22将外接管道连接后，外接管道在受到强风侵袭时，还会自螺纹连接部22产生柔性晃动，在实际安装使用时，通过外部连接部件，例如拉绳或钢链将阀门固定牵引在建筑或其它施工环境上，用于控制其晃动时产生的幅度，而阀门这一晃动的产生将会导致其内部水分的产生晃动效应，从而也能减少冰冻这一现象的发生。
作为一种实施方式，钢珠6为若干，且若干个钢珠6通过万向座12均匀的分布在环槽5上，套管7以及通过第一密封轴承8设置在套管7上的转轴9和叶轮11为两处，且对称分布于三通1的两侧，形成两个方位的热传递效应，因此就会在较短的时间内使环槽5集热，并将集热效应以较短时间内最终发散到三通1上。
作为一种实施方式，如图2、图4所示，通孔13内沿其环形阵列设有一圈铜杆17,铜杆17的一端连接于万向座12，另一端向下贯穿在流口15内，并沿伸至流口15的内壁面上，铜杆17具有较高的热传递性，因此铜杆17的设置，可将万向座12产生的热量迅速传递于流口15中，由于这些铜杆17之间，且彼此之间相互挤压，因此热量将会集中性的通过铜杆17传递于流口15中，即，通过铜杆17的热传递特性，使热传递速度大大提高。
作为一种实施方式，如图3所示，相临两万向座12之间相互接触，相临两铜杆17之间相互接触，万向座12是聚苯硫醚制成的耐高温橡胶座，即万向座12会将其内部钢珠6滚动时产生的热量向其传递，并且还会因万向座12相互接触而将热量传递于每一个万向座12上，使它们所在的环槽5中的集热效应得以体现，并且万向座12还具有耐高温性，避免融化，同时用耐高温橡胶制成的万向座12在钢珠6滚动时，也可减少噪音，当然了，钢珠6实际滚动时所产生的热量并不会将万向座12融化，因为寒气中的气流并不稳定，也就是说钢珠6的滚动速度也不是固定的，即使温度较高，也会在气流减少时使其滚动速度降低，热量变低，而北方的冬季，在一天当中都会或多或少的出现刮风现象，只要是导致钢珠6滚动，就会产生热传递效应，就会使阀门温度上升，因此也就会在一定程度上防止结冰。
以上所述的具体实施方式，对本发明的发明目的、技术方案、以及有益效果进行了进一步的详细说明。应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员而言，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.节能升温式节水阀门，包括中部带有阀腔的三通(1)和设置在三通(1)上的阀座(2)，所述阀座(2)内设有阀杆(3)，其特征在于，所述阀杆(3)的底端设有位于所述三通(1)内随阀杆(3)旋转后用于控制三通(1)开启与关闭的阀芯(4)，阀芯(4)上设有流口(15)，所述阀杆(3)上开设有环槽(5)，所述环槽(5)内设有万向座(12)，所述万向座(12)上设有可随阀杆(3)同步旋转动作的钢珠(6)，所述钢珠(6)位于所述阀芯(4)的上方，所述阀座(2)的外壁上设有套管(7)，所述套管(7)的管腔与所述阀座(2)的内腔相通，所述套管(7)内设有第一密封轴承(8)，通过第一密封轴承(8)在所述套管(7)内设有转轴(9)，所述转轴(9)的一端设有与所述钢珠(6)进行滚动接触的球头(10)，所述转轴(9)的另一端设有位于所述套管(7)外侧的叶轮(11)，通过所述叶轮(11)带动所述转轴(9)旋转时，使得所述球头(10)与所述钢珠(6)产生摩擦，以使球头(10)在万向座(12)内滚动动作并使万向座(12)摩擦发热，所述万向座(12)的内端贯穿在所述阀杆(3)内，所述阀杆(3)的底端与所述阀芯(4)的流口(15)之间开设有相通的通孔(13)，万向座(12)的内端延长至通孔(13)中并将其产生的热量由所述通孔(13)传递于阀芯(4)的流口(15)中。
2.根据权利要求1所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述阀杆(3)的顶部带有手轮，手轮的顶部设有遮挡盖(21)。
3.根据权利要求1所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述三通(1)的两端设有螺纹连接口(20)。
4.根据权利要求1所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述钢珠(6)为若干，且若干个钢珠(6)通过万向座(12)均匀的分布在所述环槽(5)上，所述套管(7)以及通过第一密封轴承(8)设置在套管(7)上的转轴(9)和叶轮(11)为两处，且对称分布于三通(1)的两侧。
5.根据权利要求1所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述阀座(2)的顶端设有阀盖(16)，所述阀盖(16)内设有卡环(18)，所述阀杆(3)的顶端设有转动于卡环(18)内用于使阀杆(3)转动于所述阀座(2)内的第二密封轴承(19)。
6.根据权利要求1所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述通孔(13)内沿其环形阵列设有一圈铜杆(17),所述铜杆(17)的一端连接于万向座(12)，另一端向下贯穿在所述流口(15)内，并沿伸至所述流口(15)的内壁面上。
7.根据权利要求6所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，相临两万向座(12)之间相互接触，相临两铜杆(17)之间相互接触，所述万向座(12)是聚苯硫醚制成的耐高温橡胶座。
8.根据权利要求3所述的节能升温式节水阀门，其特征在于，所述螺纹连接口(20)是锥度设计的螺纹连接部(22)，所述螺纹连接部(22)是带有外螺纹的塑性软管。
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