CN1255612A - 与太阳能热水器配合使用的组合阀 - Google Patents

Abstract

组合阀由冷水、热水、出口水切换控制阀室31—33组合而成,可向两个或三个用水点供水,各相邻阀室的部分外壳共用,组合阀外壳上有冷水入口55、可与太阳能热水器相连的水进、出口95及与辅助加热器连接的水通道口54、56水出口57—59,阀室间的隔板上有水通道口51—53,由阀轴带动的移动挡板与水通道口的入口组成截止阀81、调节阀82、84、85、三通切换阀88、四通切换阀89,水通道口出口与可动挡板组成止逆阀83、86、87,可动挡板、移动挡板由柔性材料制成。

Description

与太阳能热水器配合使用的组合阀

在现有技术中，使用普及型太阳能热水器11向两个用水点供水，即向一个或/和另一个用水点供水时，需要使用由四个阀12、13、14、15组成的阀组(参见附图1)用于进、出水切换控制、水温调节、流量调节，这里所指的普及型太阳能热水器11也包括了在上部的储水箱中带电加热器的太阳能热水器，在太阳能热水器出口的热水温度低于要求的使用温度时，使用电加热器或燃气加热器或燃油加热器作为外部辅助加热器21对普及型太阳能热水器出口的水进行再加热的系统就需要使用由七个阀门22、23、24、25、26、27、28(参见附图2)组成的阀组，它既可用于控制将普及型太阳能热水器出口的水送至辅助加热器进行再加热后向两个用水点供水，也可通过阀门的切换将辅助加热器21的进水切断而只使用普及型太阳能热水器11直接向两个用水点供水，目前使用的辅助加热器有即热式、储水式两种，它们一般均要求在它的出水口以后的管路上不设置阀门，以防一旦由于断水、温度控制系统失控等原因造成过度加热而产生蒸气造成压力升高的事故，所以在使用阀27、28作为向两个用水点供水的控制阀时要求这两个阀不能同时关闭。

这些阀组的缺点是占用的安装面积比较大，安装工作量也比较大，操作比较麻烦。

本发明的目的是设计一种组合阀，它既能与使用辅助加热器对普及型太阳能热水器的出口水进行再加热向两个或三个用水点供水系统配合使用，也可通过阀门的切换将辅助加热器21的进水切断而成为单独使用普及型太阳能热水器11直接向用水点供水，另外在制造时将组合阀的一些零、部件去除即可成为用于单独使用普及型太阳能热水器11的系统配合使用的简易型组合阀。

本发明的技术特征是，组合阀(参见附图3)是由冷水阀室31、热水阀室32、用于冷、热水混合及混合水出口切换控制的阀室33组成，三个阀室组合在一起，各相邻阀室的外壳的一部分是共用的，此共用部分称之为隔板，分别位于阀室31与32、32与33、33与31之间的隔板96、97、98上分别有孔形水通道口(以下简称水通道口)51、52、53，阀轴34、35、36的一部分位于阀室31、32、33中且它们各自的一端分别位于阀室31、32、33中各个的底面上的阀轴座37、38、39内，而它们的另一端分别伸出阀室并分别与操作手柄41、42、43相连，阀轴34、35、36的轴中心线分别与阀室31、32、33的内腔的底面44、45、46相垂直，阀室31的外壳上有一个冷水入口55，阀室32的外壳上有一个去太阳能热水器11的进、出水管18的水进、出口95和一个水通道口54，它是去辅助加热器21的入口的水的出口，阀室33的外壳上有一个水通道口56，它是由辅助加热器来的水的入口，还有两个水通道口57、58是去两个用水点的水出口，在实际制造时外壳上的各个水的进、出口都设有用于与水管连接的连接件。

三个阀室可以有多种组合方式，附图4中示出了另外两种组合方式的结构简图。

本发明中采用了由挡板与水通道口组成各种阀，其基本结构形式参见附图5，当挡板将水通道口全部挡住时阀关闭，而改变挡板挡住水通道口的面积就能调节水通道中的水的流量，挡板是由在压力作用下会产生变形的柔性材料制成，为了防止在水通道口部分的挡板在水的压力作用下造成凹陷而影响密封性能，水通道口的另外一种结构形式是由多个小孔94组成的水通道口(参见附图6)，挡板有可动挡板、移动挡板两种，可动挡板与水通道口的出口组成止逆阀，可动挡板的与阀室内腔面相接触的工作面的形状是和它与之相接触的阀室内腔面的形状相同的，移动挡板与水通道口的入口组成截止阀、调节阀、切换阀，移动挡板与联接件40一端相连，联接件40的另一端与阀轴相连，移动挡板的与阀室内腔面相接触的工作面的形状有平面形、圆柱面形两种，当与移动档板组成阀的水通道口位于与阀轴中心线垂直的面上时，相应的移动档板的工作面为平面形，在它的工作行程内相接触的阀室内腔面也应为平面形，当与移动档板组成阀的水通道口位于阀室的内腔的侧壁面上时，相应的移动档板的工作面为圆柱面形，它的工作行程内相接触的阀室内腔侧壁面形状为以阀轴中心线为轴心线的圆柱面(参见附图7)，移动挡板有三种基本结构形式，一种是无孔的简单型移动挡板(参见附图8)，另一种是有多个孔的移动挡板(参见附图18)，另一种是变宽度移动挡板，它有两种结构形式，一种是无孔的至少有一端是变宽度的移动挡板(参见附图9)，另一种是有不少于一个的变宽度条形孔的变宽度移动挡板(参见附图10)。

一种阀是用于控制通、断的两位式截止阀，它是由一个无孔的简单型移动挡板与一个水通道口入口组成的，这种阀也能进行调节，但是其调节特性比较差。

另一种阀是既能控制通、断又能进行调节的调节阀(参见附图9)，它是由一个一端为变宽度的移动挡板65与一个水通道口入口组成，它的另一种结构形式(参见附图10)是由有一个变宽度的条形孔70的移动挡板66与一个水通道口入口组成，当旋转阀轴带动移动挡板移动时，移动档板挡住水通道口的面积能比较平滑地变化从而使调节阀具有较好的调节特性。

另一种阀是由一个水通道口出口与一个可动挡板及其支托、限位机构组成的止逆阀，可动挡板是由一个位于水通道口出口处的支托、限位机构支托的一个挡板，支托、限位机构的一种结构形式(参见附图11)，是水通道口两旁有两个铆钉形的止脱钉73、74，与之配用的可动档板62的两侧的边缘附近有两个孔71、72，止脱钉的颈杆的直径小于孔71、72的直径，而颈杆的长度大于可动档板的厚度，孔71、72套在两个铆钉形的止脱钉73、74上，支托、保持机构的另一种结构形式(参见附图12)是一个笼式支托、限位架75，一个无孔的可动档板63放在其中。当水从水通道口流出时可动挡板离开出口处并被支托、限位机构限位，而当水开始倒流时，可动档板就将出口压住。

另一种阀是由一个移动挡板与两个水通道入口组成的三通切换阀，对于处于同一内腔面上的两个水通道入口，三通切换阀的移动挡板(以下简称三通阀移动挡板)的一种结构形式是一个有两个变宽度的条形孔76、77的移动档板(参见附图13)，变宽度的条形孔76、77各有一段宽度不小于水通道口的口径、其长度大于变宽度段的长度的等宽度孔，用这种移动挡板与两个水通道口57、58的入口组成的三通切换阀具有可控制两个水通道口中的一个或/和另一个通，也可在一个水通道全通时对另一个水通道口的流量进行调节，移动挡板的另一种结构形式是一个两端均为变宽度的移动档板(参见附图14)。

在阀室31中有一个由水通道口51的入口与无孔的简单型移动档板组成的两位式截止阀81，一个由一端为变宽度的移动档板与水通道口53的入口组成的调节阀82，两位式截止阀81与调节阀82同时由阀轴34带动，它们既可同时关闭，又可在一个打开并进行调节时另一个仍处于关闭状态(参见附图15)，当两位式截止阀81打开时调节阀82关闭，阀室31中的冷水经过阀室32、水进、出口95而去太阳能热水器11进行加水，当调节阀82打开并进行调节时截止阀81始终处于关闭状态，阀室31中的冷水经过调节阀82而进入阀室33。

在阀室32中有一个由可动档板与水通道口51的出口组成止逆阀83，当阀室31中的水压降低时，可动挡板阻止热水倒流入冷水阀室31中，还有两个由水通道口52、54的入口分别与一端为变宽度的移动档板组成的调节阀84、85，它们同时由阀轴35带动，它们既可同时关闭，又可在一个打开并进行调节时另一个仍处于关闭状态(参见附图16)，当调节阀85打开时调节阀84关闭而进入单独使用太阳能热水器的工作状态，阀室32中的水直接进入阀室33，而当调节阀84打开时调节阀85关闭，阀室32中的水则经过辅助加热器21再由水通道口56而进入阀室33。

在阀室33中有一个由水通道口56的出口与可动档板组成止逆阀86，当调节阀85打开、调节阀84关闭时，阀室32中的水经过水通道口52而进入阀室33，止逆阀86的可动挡板压在水通道口56的出口上从而阻止热水倒流入辅助加热器21中，当阀室31中的水压降低时，止逆阀87的可动挡板阻止热水倒流入阀室31中，还有一个由可动档板与水通道口53的出口组成止逆阀87、一个由阀轴36带动的三通阀移动挡板和水通道口57、58的入口组成三通切换阀88(参见附图13、14)。

当需要向三个用水点供水时，将阀室33中的三通切换阀改换成由有8个孔的移动档板108和水通道口57、58、59的入口组成一个四通切换阀89(参见附图17、18)，它能同时向三个或同时向任意两个或任意一个用水点供水，这种四通切换阀主要用于切换，除了在任意一个用水点供水时可独立进行流量调节外，其它情况下是联动进行流量调节。

在实际使用时往往是要求以一个用水点为主而其它两个为副并对其中任意两个用水点的水流量进行调节，一种适用于这种使用要求的技术手段是在三通切换阀88的两个出口57、58中的一个上接上一个具有单独的外壳的三通切换阀90(参见附图19)组成复合型组合阀，三通切换阀90的结构形式与三通阀切换阀的结构基本相同，这种复合型组合阀能满足上述的使用要求。

将组合阀30中的调节阀84、止逆阀86去除及将两阀所在的水通道口54、56封闭即成为用于与单独使用普及型太阳能热水器11配套使用的简易型组合阀91(参见附图20)。

现在叙述一下组合阀30的使用方法：操作手柄旋转阀轴34、35使阀81、82、84、85处于关闭即使系统进入停止使用状态，当旋转阀轴34打开阀门81向太阳能热水器加水然后关闭阀81，在需要使用热水且太阳能热水器来的热水温度高于要求的水温时，打开阀82、85进行调节，根据需要旋转阀轴36控制出口水的流向，当太阳能热水器来的热水温度低于要求的水温时，先打开阀84向辅助加热器21加水，对于即热式辅助加热器而言，当水温达到要求的温度后再打开阀82进行水温、流量调节，对于储水式辅助加热器而言，则在打开阀84向辅助加热器21加水，当液位达到要求时关闭阀84，当水温达到要求的温度后再打开阀82、84进行水温、流量调节。

本发明的优点具有占用的安装面积较小、安装比较容易、操作比较简单的特点。

下面结合附图进一步说明本发明的实施例。

附图1是使用普及型太阳能热水器11向两个用水点供水系统的管、阀的连接原理图，冷水由管10进入。

附图2是在使用辅助加热器21对普及型太阳能热水器出口的水进行再加热而向两个用水点供水系统的管、阀的连接原理图。

附图3是组合阀30的剖视图，图中示出了与出水口连接的用于与水管连接的接咀49及由带螺纹的接咀47与外套螺帽组成的两种连接件，阀轴34、35、36上带有的凸肩103将密封填料104压入添料函100中，螺钉101用于连结手柄与阀轴。

附图4中的图4a、图4b是组合阀的另外两种组合方式的结构简图。图中未示出各个挡板。

附图5是由挡板60与水通道口50组成的阀的基本结构形式图。

附图6是由多个小孔94组成的水通道口的剖视图。

附图7是圆柱面形移动档板69与水通道口组成的阀的剖视图，箭头表示正常工作时水的流向。

附图8是是由一个简单的平面形移动挡板64与水通道口50的入口组成的用于控制通、断的两位式截止阀的正视图及F-F剖视图。

附图9是由一个一端为变宽度的移动挡板65与一个水通道口入口组成的调节阀的结构图。

附图10是由一个有一个变宽度的条形孔70的移动挡板66与一个水通道口入口组成的调节阀的结构图。

附图11是由在两侧的边缘附近有两个孔71、72的可动挡板62及由铆钉形止脱钉73、74构成的支托、限位机构和水通道口组成的止逆阀的正视、剖视图。

附图12是由无孔可动挡板63及笼式支托、限位架75和水通道口组成的止逆阀的正视、剖视图。

附图13由一个有两个变宽度孔76、77的三通阀移动档板67与两个水通道口57、58的入口组成的三通切换阀88的结构图。

附图14是一个两端均为变宽度的三通阀移动档板68与两个水通道口57、58的入口组成的三通切换阀的结构图。

附图15是表示同时由阀轴34带动的两位式截止阀的简单型移动档板、调节阀82的变宽度移动档板之间的相对关系的展开图，图中斜线部分是变宽度移动档板68的实体部分。

附图16是表示同时由阀轴35带动的调节阀84、85的变宽度移动档板之间的相对关系的展开图。

附图17是由有8个孔的移动档板108和水通道口57、58、59的入口组成一个四通切换阀89的剖视图。

附图18是四通切换阀89的有8个孔的移动档板108的8个孔与水通道口57、58、59的入口的相互之间的相对位置的展开图，8个孔中三个为条形孔，图中将移动档板68分成三段并列示出。

附图19是用于与三通切换阀88组成复合型组合阀的具有单独的外壳的三通切换阀90一种结构形式的剖视图，它是由一个移动挡板68与两个水通道入口57、58组成的三通切换阀、一个水入口99及外壳组成。

附图20是简易型组合阀91的结构简图，图中的可动挡板、移动挡板均用简易图形表示，不再标示编号。

Claims (10)

1、在现有技术中，使用普及型太阳能热水器11向两个用水点供水时，需要使用由四个阀组成的阀组用于进、出水切换控制、水温调节、流量调节，而在使用外部辅助加热器21对普及型太阳能热水器出口的水进行再加热的系统就需要使用由七个阀门组成的阀组，本发明的组合阀既能与使用辅助加热器对普及型太阳能热水器的出口水进行再加热向两个或三个用水点供水系统配合使用，也可通过阀门的切换将辅助加热器21的进水切断而成为单独使用普及型太阳能热水器11直接向用水点供水，另外在制造时将组合阀的一些零、部件去除即可成为用于单独使用普及型太阳能热水器11的系统配合使用的简易型组合阀，本发明的技术特征是，组合阀是由冷水阀室31、热水阀室32、用于冷、热水混合及混合水出口切换控制的阀室33组成，各相邻阀室的外壳的一部分是共用的，分别位于阀室31与32、32与33、33与31之间的隔板96、97、98上分别有孔形水通道口(以下简称水通道口)51、52、53，阀轴34、35、36的一部分位于阀室31、32、33中且它们各自的一端分别位于阀室31、32、33中各个的底面上的阀轴座37、38、39内，而它们的另一端分别伸出阀室并分别与操作手柄41、42、43相连，阀轴34、35、36的轴中心线分别与阀室31、32、33的内腔的底面44、45、46相垂直，阀室31的外壳上有一个冷水入口55，阀室32的外壳上有一个去太阳能热水器11的进、出水管18的水进、出口95和一个水通道口54，阀室33的外壳上有一个水通道口56，还有两个水通道口57、58，由挡板与水通道口组成各种阀，挡板是由在压力作用下会产生变形的柔性材料制成，挡板有可动挡板、移动挡板两种，可动挡板与水通道口的出口组成止逆阀，可动挡板的与阀室内腔面相接触的工作面的形状是和它与之相接触的阀室内腔面的形状相同的，移动挡板与水通道口的入口组成截止阀、调节阀、切换阀，移动挡板与联接件40一端相连，联接件40的另一端与阀轴相连，当与移动档板组成阀的水通道口位于与阀轴中心线垂直的面上时，相应的移动档板的工作面为平面形，在它的工作行程内相接触的阀室内腔面也应为平面形，移动挡板有三种基本结构形式，一种是无孔的简单型移动挡板，一种是有多个孔的移动挡板，另一种是变宽度移动挡板，它的一种结构形式是一个无孔的至少有一端是变宽度的移动挡板，两位式截止阀是由一个无孔的简单型移动挡板与一个水通道口入口组成的，调节阀是由一个一端为变宽度的移动挡板65与一个水通道口入口组成，止逆阀是由一个水通道口出口与一个可动挡板及其位于水通道口出口处的支托、限位机构组成的，支托、限位机构的一种结构形式是水通道口两旁有两个铆钉形的止脱钉73、74，与之配用的可动档板62的两侧的边缘附近有两个孔71、72，止脱钉的颈杆的直径小于孔71、72的直径，而颈杆的长度大于可动档板的厚度，孔71、72套在两个铆钉形的止脱钉73、74上，三通切换阀是由一个移动挡板与两个水通道入口组成的，对于处于同一内腔面上的两个水通道入口，三通切换阀的移动挡板(以下简称三通阀移动挡板)的一种结构形式是一个有两个变宽度的条形孔76、77的移动档板67，变宽度的条形孔76、77各有一段宽度不小于水通道口的口径、其长度大于变宽度段的长度的等宽度孔，在阀室31中有一个由水通道口51的入口与无孔的简单型移动档板组成的两位式截止阀81，一个由一端为变宽度的移动档板与水通道口53的入口组成的调节阀82，两位式截止阀81与调节阀82同时由阀轴34带动，它们既可同时关闭，又可在一个打开并进行调节时另一个仍处于关闭状态，阀室32中有一个由可动档板与水通道口51的出口组成止逆阀83，还有两个由水通道口52、54的入口分别与一端为变宽度的移动档板组成的调节阀84、85，它们同时由阀轴35带动，它们既可同时关闭，又可在一个打开并进行调节时另一个仍处于关闭状态，阀室33中有一个由水通道口56的出口与可动档板组成止逆阀86，还有一个由可动档板与水通道口53的出口组成止逆阀87、一个由阀轴36带动的三通阀移动挡板和水通道口57、58的入口组成三通切换阀88。

2、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，水通道口的另外一种结构形式是由多个小孔94组成的水通道口。

3、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，当与移动档板组成阀的水通道口位于阀室的内腔的侧壁面上时，相应的移动档板的工作面为圆柱面形，它的工作行程内相接触的阀室内腔侧壁面形状为以阀轴中心线为轴心线的圆柱面。

4、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，变宽度移动挡板的另一种结构形式是它的上面有不少于一个的变宽度条形孔70。

5、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，组成调节阀的移动挡板的另一种结构形式是它的上面有一个变宽度的条形孔70。

6、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，止逆阀的支托、保持机构的另一种结构形式是一个笼式支托、限位架75，一个无孔的可动档板63放在其中。

7、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，三通切移动挡板的另一种结构形式是一个两端均为变宽度的移动档板68。

8、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，四通切换阀是由有8个孔的移动档板68和水通道口57、58、59的入口组成，8个孔中有三个是条形孔。

9、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，用于与三通切换阀88组成复合型组合阀的具有单独的外壳的三通切换阀90一种结构形式是由一个移动挡板68与两个水通道入口57、58组成的三通切换阀、一个水入口99及外壳组成。

10、根据权利要求1所述的组合阀的技术特征是，简易型组合阀91是将组合阀30中的调节阀84、止逆阀86去除及将两阀所在的水通道口54、56封闭而成。

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