CN114776839B - 一种球型密封结构三通组件 - Google Patents

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Abstract

本发明属于三通阀领域，尤其涉及一种球型密封结构三通组件，它包括阀体A、阀体B、环套A、滑杆、密封球、泄压块、弹簧A，其中筒状阀体A侧壁上的泄压管A和采暖进水管相对，阀体A下端的采暖出水口和阀体A侧壁的换热出水管位于泄压管A和采暖进水管的上下两侧，泄压管A通过泄压管B与换热出水管连通；本发明有效减少了采暖出水管、采暖进水管及换热出水管之间的开闭组件和泄压管A中使用的开闭组件的零件数量，简化传统三通阀的内部结构并减小三通阀的生产成本。

Description

一种球型密封结构三通组件
技术领域
本发明属于三通阀领域，尤其涉及一种球型密封结构三通组件。
背景技术
燃气壁挂炉具有强大的家庭中央供暖功能，能满足多居室的采暖需求，各个房间能够根据需求随意设定舒适温度，也可根据需要决定某个房间单独关闭供暖，并且能够提供大流量恒温卫生热水，供家庭沐浴、厨房等场所使用，经济实用。
壁挂炉中使用的板形换热器三通阀中采暖口与换热口之间的开闭组件和安全通道使用的开闭组件均使用O型圈或平垫片进行控制，导致零件较多，成本较高。同时，复位弹簧因内置于热水中而容易结垢，复位弹簧会因其上结垢而失效。
在夏天时，由于不需要采暖，所以壁挂炉内无需进行采暖循环。在每次使用时，三通阀上的对采暖口进行开关的密封结构均需要在电机驱动下对采暖口进行密封关闭，电机的高频使用必然使电机寿命缩短。若密封结构在夏天时始终对采暖口关闭而在冬天时才对采暖口打开，则可解决电机在夏天因高频运行而缩短使用寿命的问题。而现有的三通阀中没有可以在夏天时保持密封结构对采暖口始终密封的相关结构。
本发明设计一种球型密封结构三通组件解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的所述缺陷，本发明公开一种球型密封结构三通组件，它是采用以下技术方案来实现的。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅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设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
一种球型密封结构三通组件，它包括阀体A、阀体B、环套A、滑杆、密封球、泄压块、弹簧A，其中筒状阀体A侧壁上的泄压管A和采暖进水管相对，阀体A下端的采暖出水口和阀体A侧壁的换热出水管位于泄压管A和采暖进水管的上下两侧，泄压管A通过泄压管B与换热出水管连通；阀体A的上端内密封安装有位于换热出水管上方的柱状阀体B。阀体B下端通过两个连接杆连接有将采暖进水管和泄压管A与换热出水管隔离且与阀体A内壁密封配合的环套A，由于环套A的内径小于阀体A的内径，保证密封球通过与密封配合与阀体A内的环套A的配合对阀体A上的换热出水管进行更加有效的密封关闭。
阀体A中部的圆槽内轴向密封滑动有被电机驱动的滑杆，滑杆上嵌套有对其复位的压缩弹簧A；滑杆末端安装有对环套A和阀体A上采暖出水口交替开关的橡胶密封球，密封球上具有与其形成完整球体且对泄压管A开关的软质泄压块；阀体A内具有在密封球和泄压块对采暖出水口关闭时对滑杆锁定的结构。
在密封球对环套A关闭时，泄压块对泄压管A关闭且采暖进水管通过阀体A内壁上连通槽与阀体A下端的采暖出水口连通；在密封球和泄压块对阀体A下端采暖出水口关闭时，采暖进水管与换热出水管连通。
作为本技术的进一步改进，所述阀体A内壁具有与泄压管A管口和采暖进水管管口连通的球槽，球槽使得密封球和泄压块通过较小形变便可以对换热出水管和泄压管A进行关闭。泄压管A末端螺纹配合有堵塞，堵塞与泄压管A之间配合有密封垫A；换热出水管侧壁具有与板形换热器连接的出口，换热出水管末端螺纹配合有堵塞，堵塞与换热出水管之间配合有密封垫A。泄压管A末端的堵塞和换热出水管末端的堵塞在对阀体A进行定期清理而打开的同时在本发明正常使用时对泄压管A的末端和换热出水管的末端进行封堵。
作为本技术的进一步改进，所述环套A外侧壁上的环槽内安装有与阀体A内壁配合的密封环，阀体B外侧壁的环槽内安装有与阀体A内壁配合的密封环。
作为本技术的进一步改进，所述弹簧A位于阀体B上圆槽内壁的环槽内；弹簧A一端与圆槽内壁的环槽底部相抵，另一端与滑杆上安装的定位套的内壁顶部相抵；圆槽内壁的环槽内安装有若干周向均匀分布的弹性杆，弹性杆末端具有与定位套外壁卡环配合的卡块；圆槽内壁的环槽内轴向滑动有环套C和对环套C复位的弹簧B；环套C端面具有卡块配合的环套D；环套C上具有两个对称分布的拨杆，拨杆沿阀体B轴向滑动于阀体B侧壁的滑槽内；卡块上具有便于其与卡环和环套D配合的斜面。
作为本技术的进一步改进，所述阀体B末端具有环套B，环套B内安装有与滑杆配合的钢针密封圈和PV导向套。PV导向套保证滑杆与阀体B之间的轴向滑动配合。
作为本技术的进一步改进，所述PV导向套通过卡簧A与环套B内壁的环槽配合固定于环套B内。
作为本技术的进一步改进，所述阀体B轴向密封插入阀体A的上端内并通过卡簧B固定，卡簧B与阀体A侧壁的卡槽A和阀体B侧壁的卡槽B配合；阀体B侧壁具有限制其插入阀体A内幅度的环凸。
作为本技术的进一步改进，所述滑杆上嵌套有两个固定密封球位置的环形挡片，每个挡片均通过与滑杆上环槽配合的卡簧A进行固定。
作为本技术的进一步改进，所述阀体A的外侧壁具有生活水路，生活水路侧壁具有与自来水管连通的进口和与板形换热器连通的出口；生活水路末端螺纹配合有堵塞，堵塞与生活水路之间配合有密封垫A。生活水路末端的堵塞在对生活水路中进行定期清理打开的同时在本发明正常使用时对生活水路的末端进行封堵。
相对于传统的用于壁挂炉的板形换热器三通阀，本发明有效减少了采暖出水管、采暖进水管及换热出水管之间的开闭组件和泄压管A中使用的开闭组件的零件数量，简化传统三通阀的内部结构并减小三通阀的生产成本。
本发明中的弹簧A和弹簧B与阀体内的水相互隔离而不会产生结垢，保证弹簧A和弹簧B不会因其表面结垢而失效。
本发明中的密封球和泄压块在夏天无需采暖循环时在电机一次驱动下可以对采暖出水口进行始终关闭，避免电机因高频启动运行驱动密封球和泄压块对采暖出水口进行关闭而受损，延长电机的使用寿命，减小设备维修成本。
本发明结构简单，具有较好的使用效果。
附图说明
图1是本发明两个视角的示意图。
图2是本发明两个视角的整体剖面示意图。
图3是阀体A与阀体B配合剖面示意图。
图4是滑杆、密封球、泄压块及阀体A配合剖面示意图。
图5是阀体A、卡簧B及阀体B配合剖面示意图。
图6是阀体A两个视角的剖面示意图。
图7是阀体B及其两个视角的剖面示意图。
图8是密封球及泄压块配合示意图。
图9是定位套剖面示意图。
图中标号名称：1、阀体A；2、采暖进水管；3、采暖出水口；4、泄压管A；5、换热出水管；6、泄压管B；7、球槽；8、连通槽；9、卡槽A；10、生活水路；11、进口；12、出口；13、堵塞；14、密封垫A；15、阀体B；16、环凸；17、卡槽B；18、环槽；19、连接杆；20、环套A；22、滑槽；23、圆槽；24、环套B；25、弹性杆；26、卡块；27、斜面；28、滑杆；29、PV导向套；30、卡簧A；31、钢针密封圈；32、密封球；33、泄压块；34、挡片；35、定位套；36、卡环；37、弹簧A；38、环套C；39、拨杆；40、环套D；41、弹簧B；42、卡簧B；43、密封环。
具体实施方式
附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。
如图1、2所示，它包括阀体A1、阀体B15、环套A20、滑杆28、密封球32、泄压块33、弹簧A37，其中如图2、6所示，筒状阀体A1侧壁上的泄压管A4和采暖进水管2相对，阀体A1下端的采暖出水口3和阀体A1侧壁的换热出水管5位于泄压管A4和采暖进水管2的上下两侧，泄压管A4通过泄压管B6与换热出水管5连通；如图2、3所示，阀体A1的上端内密封安装有位于换热出水管5上方的柱状阀体B15。如图3、6、7所示，阀体B15下端通过两个连接杆19连接有将采暖进水管2和泄压管A4与换热出水管5隔离且与阀体A1内壁密封配合的环套A20，由于环套A20的内径小于阀体A1的内径，保证密封球32通过与密封配合与阀体A1内的环套A20的配合对阀体A1上的换热出水管5进行更加有效的密封关闭。
如图2、3、7所示，阀体A1中部的圆槽23内轴向密封滑动有被电机驱动的滑杆28，滑杆28上嵌套有对其复位的压缩弹簧A37；如图2、4、6所示，滑杆28末端安装有对环套A20和阀体A1上采暖出水口3交替开关的橡胶密封球32；如图4、8所示，密封球32上具有与其形成完整球体且对泄压管A4开关的软质泄压块33；如图3所示，阀体A1内具有在密封球32和泄压块33对采暖出水口3关闭时对滑杆28锁定的结构。
如图2、3、4所示，在密封球32对环套A20关闭时，泄压块33对泄压管A4关闭且采暖进水管2通过阀体A1内壁上连通槽8与阀体A1下端的采暖出水口3连通；在密封球32和泄压块33对阀体A1下端采暖出水口3关闭时，采暖进水管2与换热出水管5连通。
如图2、4、6所示，所述阀体A1内壁具有与泄压管A4管口和采暖进水管2管口连通的球槽7，球槽7使得密封球32和泄压块33通过较小形变便可以对换热出水管5和泄压管A4进行关闭。泄压管A4末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与泄压管A4之间配合有密封垫A14；换热出水管5侧壁具有与板形换热器连接的出口12，换热出水管5末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与换热出水管5之间配合有密封垫A14。泄压管A4末端的堵塞13和换热出水管5末端的堵塞13在对阀体A1进行定期清理而打开的同时在本发明正常使用时对泄压管A4的末端和换热出水管5的末端进行封堵。
如图3、4、7所示，所述环套A20外侧壁上的环槽18内安装有与阀体A1内壁配合的密封环43，阀体B15外侧壁的环槽18内安装有与阀体A1内壁配合的密封环43。
如图3、7、9所示，所述弹簧A37位于阀体B15上圆槽23内壁的环槽18内；弹簧A37一端与圆槽23内壁的环槽18底部相抵，另一端与滑杆28上安装的定位套35的内壁顶部相抵；圆槽23内壁的环槽18内安装有若干周向均匀分布的弹性杆25，弹性杆25末端具有与定位套35外壁卡环36配合的卡块26；圆槽23内壁的环槽18内轴向滑动有环套C38和对环套C38复位的弹簧B41；环套C38端面具有卡块26配合的环套D40；环套C38上具有两个对称分布的拨杆39，拨杆39沿阀体B15轴向滑动于阀体B15侧壁的滑槽22内；卡块26上具有便于其与卡环36和环套D40配合的斜面27。
如图3、7所示，所述阀体B15末端具有环套B24，环套B24内安装有与滑杆28配合的钢针密封圈31和PV导向套29。PV导向套29保证滑杆28与阀体B15之间的轴向滑动配合。
如图3、7所示，所述PV导向套29通过卡簧A30与环套B24内壁的环槽18配合固定于环套B24内。
如图3、5所示，所述阀体B15轴向密封插入阀体A1的上端内并通过卡簧B42固定；如图3、6、7所示，卡簧B42与阀体A1侧壁的卡槽A9和阀体B15侧壁的卡槽B17配合；阀体B15侧壁具有限制其插入阀体A1内幅度的环凸16。
如图4所示，所述滑杆28上嵌套有两个固定密封球32位置的环形挡片34，每个挡片34均通过与滑杆28上环槽18配合的卡簧A30进行固定。
如图2、6所示，所述阀体A1的外侧壁具有生活水路10，生活水路10侧壁具有与自来水管连通的进口11和与板形换热器连通的出口12；生活水路10末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与生活水路10之间配合有密封垫A14。生活水路10末端的堵塞13在对生活水路10中进行定期清理打开的同时在本发明正常使用时对生活水路10的末端进行封堵。
本发明的工作流程：在初始状态，泄压管A4末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与泄压管A4之间配合有密封垫A14。换热出水管5侧壁具有与板形换热器连接的出口12，换热出水管5末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与换热出水管5之间配合有密封垫A14。生活水路10末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与生活水路10之间配合有密封垫A14。弹簧A37和弹簧B41处于压缩状态。密封球32与环套A20密封配合，泄压块33对泄压管A4处于关闭状态，密封球32和泄压块33共同对阀体A1上的换热出水管5处于关闭状态。采暖进水管2通过连通槽8与采暖出水口3处于连通状态。定位套35上的卡环36与卡块26之间的间距略大于其在密封球32和泄压块33对换热出水管5完全关闭时的运动距离。环套D40与全部卡块26的斜面27接触。
将采暖出水口3与暖气片连通，采暖进水管2与壁挂炉上的出水口连通，换热出水管5与板形换热器的第一进水口连通，板形换热器的第一出水口与壁挂炉第一进水口连通。将采暖出水口3与暖气片的进水口连通，暖气片的出水口与壁挂炉的第二进水口连通。将生活水路10的进口11与自来水管连通，生活水路10的出口12与板形换热器的第二进水口连通，板形换热器的第二出水口与淋浴水龙头或水池水龙头连通。
冬天时，在不适用生活用水的时段，泄压管A4末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与泄压管A4之间配合有密封垫A14。换热出水管5侧壁具有与板形换热器连接的出口12，换热出水管5末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与换热出水管5之间配合有密封垫A14。生活水路10末端螺纹配合有堵塞13，堵塞13与生活水路10之间配合有密封垫A14。弹簧A37和弹簧B41处于压缩状态。密封球32与环套A20密封配合，泄压块33对泄压管A4处于关闭状态，密封球32和泄压块33共同对阀体A1上的换热出水管5处于关闭状态。采暖进水管2通过连通槽8与采暖出水口3处于连通状态。定位套35上的卡环36与卡块26之间的间距略大于其在密封球32和泄压块33对换热出水管5完全关闭时的运动距离。环套D40与全部卡块26的斜面27接触。
暖气片中的水经壁挂炉、采暖进水口和采暖出水口3形成循环并被壁挂炉进行持续加热，从而达到持续供热的目的。在供热过程中，如果暖气片中的水压因不确定因素而突增时，与暖气片直接连通的阀体A1中的泄压块33因被压力骤增的水压缩变形而对泄压管A4打开，部分水压经打开的泄压管A4、泄压管B6和换热出水管5进行泄压。
当流经暖气片的水压恢复正常状态时，泄压块33自动恢复原状并对泄压管A4重新关闭。
当需要使用生活用水时，启动电机，电机驱动滑杆28带动密封球32和泄压块33向采暖出水口3方向运动，弹簧A37被进一步压缩，密封球32和泄压块33对采暖出水口3进行有效关闭，暂时切断暖气片与壁挂炉之间的暖水循环，而密封球32对换热出水管5处于打开状态。
当密封球32和泄压块33对采暖出水口3进行有效关闭时，电机不再驱动滑杆28带动密封球32和泄压块33继续运动，密封球32和泄压块33产生适当形变，定位套35上的卡环36与卡块26之间具有一定间距而并未与卡块26相互作用，被壁挂炉加热的水通过打开的换热出水管5经板形换热器形成新循环，生活水路10中的自来水经板形换热器的热交换而变成热水。
在采暖出水口3处于关闭状态时，如果暖气片内的水压因不确定因素而发生骤增时，暖气片中的水经与之直接连通的采暖出水口3对泄压块33进行挤压，发生形变的泄压块33对采暖出水口3打开连通泄压管A4并对暖气片进行泄压。待暖气片中的水压恢复正常状态时，泄压块33自动恢复原状并对采暖出水口3重新关闭。
待生活用水使用结束时，电机反转运行，滑杆28在弹簧A37复位作用下相对于阀体B15轴向复位，滑杆28带动密封球32和泄压块33复位并对泄压管A4和环套A20进行密封关闭，采暖出水口3打开。暖气片中的供暖水在壁挂炉的加热下继续进行循环，进行正常供热。
冬天结束时，暖气片的供热停止，暖气片中的水不再继续进行循环。此时，启动电机，电机驱动滑杆28带动密封球32和泄压块33向采暖出水口3方向运动，弹簧A37被进一步压缩。待密封球32和泄压块33对采暖出水口3有效关闭时，滑杆28在电机继续驱动下运动，对采暖出水口3关闭的密封球32和泄压块33被进一步压缩变形，定位套35上的卡环36与卡块26相互卡接并完成对滑杆28的锁定，电机停止运动。
在卡环36与卡块26相互作用过程中，卡环36先与卡块26上的斜面27作用，使得卡块26带动弹性杆25弹性摆动，当卡环36越过卡块26时，卡块26在弹性杆25复位作用下与卡环36形成沿滑杆28轴向的抵压，从而完成对滑杆28的锁定，保持密封球32和泄压块33对采暖出水口3的关闭，使得采暖进水管2与换热出水管5连通。壁挂炉加热的水经板形换热器形成新的循环。当使用生活用水时，生活用水经板形换热器的加热形成热水，进而形成洗澡用水。
滑杆28的位置锁定，使得密封球32和泄压块33对采暖出水口3持续关闭，使得壁挂炉与换热器保持持续水循环，而无需在使用生活用水时频繁启动电机以切断暖气片的水循环，保证电机不会因高频往复开关而缩短使用寿命，减小维修成本。
当冬天到来时，沿阀体A1轴向拨动拨杆39，拨杆39通过环套C38带动环套D40与卡块26上的斜面27相互作用，使得卡块26带动弹性杆25向圆槽23中环槽18的内壁避免摆动，卡块26沿阀体A1径向脱离卡环36，弹簧B41被进一步压缩，定位套35在弹簧A37的复位作用下带动滑杆28及滑杆28上的密封球32和泄压块33复位，密封球32和泄压块33对泄压管A4和环套A20进行关闭而对采暖出水口3进行打开。
当密封球32和泄压块33复位后，撤去拨杆39上的作用力，环套C38在弹簧B41复位作用下带动环套D40和拨杆39复位，卡块26在弹性杆25复位作用下回摆复位。
本发明有效减少了采暖出水管、采暖进水管2及换热出水管5之间的开闭组件和泄压管A4中使用的开闭组件的零件数量，简化传统三通阀的内部结构并减小三通阀的生产成本。
本发明中的弹簧A37和弹簧B41与阀体A1内的水相互隔离而不会产生结垢，保证弹簧A37和弹簧B41不会因其表面结垢而失效。
综上所述，本发明的有益效果为：本发明有效减少了采暖出水管、采暖进水管2及换热出水管5之间的开闭组件和泄压管A4中使用的开闭组件的零件数量，简化传统三通阀的内部结构并减小三通阀的生产成本。
本发明中的弹簧A37和弹簧B41与阀体内的水相互隔离而不会产生结垢，保证弹簧A37和弹簧B41不会因其表面结垢而失效。
本发明中的密封球32和泄压块33在夏天无需采暖循环时在电机一次驱动下可以对采暖出水口3进行始终关闭，避免电机因高频启动运行驱动密封球32和泄压块33对采暖出水口3进行关闭而受损，延长电机的使用寿命，减小设备维修成本。

Claims (9)

1.一种球型密封结构三通组件，其特征在于：它包括阀体A、阀体B、环套A、滑杆、密封球、泄压块、弹簧A，其中筒状阀体A侧壁上的泄压管A和采暖进水管相对，阀体A下端的采暖出水口和阀体A侧壁的换热出水管位于泄压管A和采暖进水管的上下两侧，泄压管A通过泄压管B与换热出水管连通；阀体A的上端内密封安装有位于换热出水管上方的柱状阀体B；阀体B下端通过两个连接杆连接有将采暖进水管和泄压管A与换热出水管隔离且与阀体A内壁密封配合的环套A；
阀体A中部的圆槽内轴向密封滑动有被电机驱动的滑杆，滑杆上嵌套有对其复位的压缩弹簧A；滑杆末端安装有对环套A和阀体A上采暖出水口交替开关的橡胶密封球，密封球上具有与其形成完整球体且对泄压管A开关的软质泄压块；阀体A内具有在密封球和泄压块对采暖出水口关闭时对滑杆锁定的结构；
在密封球对环套A关闭时，泄压块对泄压管A关闭且采暖进水管通过阀体A内壁上连通槽与阀体A下端的采暖出水口连通；在密封球和泄压块对阀体A下端采暖出水口关闭时，采暖进水管与换热出水管连通。
2.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述阀体A内壁具有与泄压管A管口和采暖进水管管口连通的球槽；泄压管A末端螺纹配合有堵塞，堵塞与泄压管A之间配合有密封垫A；换热出水管侧壁具有与板形换热器连接的出口，换热出水管末端螺纹配合有堵塞，堵塞与换热出水管之间配合有密封垫A。
3.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述环套A外侧壁上的环槽内安装有与阀体A内壁配合的密封环，阀体B外侧壁的环槽内安装有与阀体A内壁配合的密封环。
4.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述弹簧A位于阀体B上圆槽内壁的环槽内；弹簧A一端与圆槽内壁的环槽底部相抵，另一端与滑杆上安装的定位套的内壁顶部相抵；圆槽内壁的环槽内安装有若干周向均匀分布的弹性杆，弹性杆末端具有与定位套外壁卡环配合的卡块；圆槽内壁的环槽内轴向滑动有环套C和对环套C复位的弹簧B；环套C端面具有卡块配合的环套D；环套C上具有两个对称分布的拨杆，拨杆沿阀体B轴向滑动于阀体B侧壁的滑槽内；卡块上具有便于其与卡环和环套D配合的斜面。
5.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述阀体B末端具有环套B，环套B内安装有与滑杆配合的钢针密封圈和PV导向套。
6.根据权利要求5所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述PV导向套通过卡簧A与环套B内壁的环槽配合固定于环套B内。
7.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述阀体B轴向密封插入阀体A的上端内并通过卡簧B固定，卡簧B与阀体A侧壁的卡槽A和阀体B侧壁的卡槽B配合；阀体B侧壁具有限制其插入阀体A内幅度的环凸。
8.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述滑杆上嵌套有两个固定密封球位置的环形挡片，每个挡片均通过与滑杆上环槽配合的卡簧A进行固定。
9.根据权利要求1所述的一种球型密封结构三通组件，其特征在于：所述阀体A的外侧壁具有生活水路，生活水路侧壁具有与自来水管连通的进口和与板形换热器连通的出口；生活水路末端螺纹配合有堵塞，堵塞与生活水路之间配合有密封垫A。
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