CN1948800A - 多路水处理控制阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多路水处理控制阀，主要是由左、右两对端面相互密封配合的动阀片和定阀片置于阀体中，动阀片与阀杆嵌合相连；阀杆的嵌合端面上设有容积槽；动阀片上设有一个从中心孔径向延伸至其边缘的扇形通孔；左、右两只定阀片上的上、下布水孔，分别通过阀体的上、下布水孔与上、下布水器连接孔连通；左、右定阀片上的扇形进水孔、出水孔、排污孔和盐孔，分别与阀体上设有的原水进口、净水出口、排污口和进盐孔通过流道连接相通；左、右定阀片下端连有固定连接板与阀体固定连接密封。增大了水处理的流量通常≥25T/h；提高了出水质量；实现了一阀三用，明显降低了水处理控制阀的生产成本在55％以上。
Description
(一)技术领域：本发明涉及水路控制装置；具体涉及一种多路水处理控制阀。
(二)背景技术：现有技术中，用于生产或生活中的小流量水处理控制阀(其水流量一般≤6T/h)，其阀芯通常是采用一对端面相互对合密封连接的动阀片和定阀片构成，通过转动动阀片，来控制阀芯内水流的输出和改变水流输出的方向、时间和流量，以分别通过对滤料(如活性炭、石英砂)进行反冲洗、正冲洗和正常工作，实现对水的净化处理；或对滤料(如离子交换树脂)进行反冲洗、吸盐、正冲洗、盐箱注水和正常工作，实现对水进行软化处理的目的。这样就需要在所述定阀片的密封端面上设有多个流水通孔，其存在不足：一是由于每个通孔受其结构尺寸的限制，通孔横截面面积较小，严重地影响了通孔内水流量的输出。所述动阀片的端面上设有一个从中心孔到接近边缘的径向盲孔，由于所述盲孔要与定阀片上设有的多个通孔连通位置相对应，这样就限制了径向盲孔开孔外张的分度角不能过大，导致盲孔流通截面面积减小，直接造成水流量输出的减少。严重地影响了人们生产或生活中大流量用水的需求。二是所述动阀片端面上设有的盲孔在转换工作位置时，其盲孔很容易与定阀片上设有多个通孔的其中两个相邻通孔错位连通，出现未经处理的原水进入净水流道直接向外排出，严重影响了水处理的质量。三是在进行反冲洗工作时，由于受定阀片通孔横截面面积小的限制，流经通孔的反冲洗水流量明显少于正常工作的水流量，工作时由于多次反冲洗水流量小，冲洗不彻底，使滤料产生堵塞、板结或失效，直接造成水处理出水质量的下降。
另外，现有技术中的水处理控制阀，当人们分别对水进行过滤、顺流再生软化或逆流再生软化处理时，只能分别安装具有单一用途的过滤阀、顺流再生软化阀或逆流再生软化阀方能实现，专阀专用明显增加了水处理控制阀的生产成本。
(三)发明内容：针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种人们在生产或生活中既可满足大流量用水需求，又提高出水质量并实现一阀多用、降低生产成本的多路水处理控制阀。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是，这种多路水处理控制阀，主要包括由连有原水进口、净水出口和排污口的阀体，以及阀杆连接的阀芯置于阀体中构成；其改进在于：所述阀杆连接的阀芯，置于阀体左、右两个阀腔中；所述阀芯是采用左、右两对端面相互密封配合的动阀片和定阀片构成；所述两只动阀片端面分别与阀杆端面嵌合连接；在所述阀杆的嵌合端面上，设有容积槽；在所述动阀片端面上，设有一个从中心孔径向延伸至其边缘的扇形通孔；在所述左定阀片的端面上，分别设有上布水孔，扇形进水孔和排污孔；在所述右定阀片的端面上，分别设有下布水孔，扇形进水孔、排污孔和出水孔；所述左、右定阀片上的上、下布水孔，分别通过阀体左、右阀腔的上、下布水孔与上、下布水器连接孔连通；所述阀体的原水进口内腔，还分别设有两个进盐口，其中一个进盐口与逆流再生进盐孔连通；另一个进盐口与顺流再生进盐孔连通；所述左、右定阀片上的进水孔、排污孔和出水孔，分别与阀体上设有的原水进口、排污口和净水出口通过流道连接相通；所述左、右动阀片和定阀片端面上设有的全部通孔，分布在同一回转半径上并相对应配合；在定阀片下端分别连有固定连接板与阀体固定连接密封。即构成过滤阀。
实施上述技术方案时，在阀体的原水进口处连有盐阀，所述盐阀的两个盐输入孔，分别与阀体的两个进盐口连通；在上述左、右定阀片设有进水孔和排污孔之间的端面上，分别增设有扇形盐孔。即可分别构成顺流再生软化阀和逆流再生软化阀。
本发明通过采取上述左、右两对端面相互密封配合的动阀片和定阀片的连接结构，为增大水流量和流通空间，在阀杆嵌合端面上设有容积槽；在动阀片和定阀片的端面上分别对应设有大面积的扇形通孔。首先，在结构尺寸相同的条件下，同现在技术相比，经过处理的水流量明显增大，其水流量通常≥25T/h，满足了人们在生产或生活中大流量用水的需要。其次，由于分别在定阀片设有扇形进水孔和排污孔之间的端面上，以及扇形进水孔和出水孔之间的端面上，留有较宽的密封段，彻底消除了现有技术中，转动动阀片易使定阀片两相邻通孔之间错位连通，有效地保证了水处理的出水质量。第三，在阀杆端面上设有容积槽和分别在动、定阀片端面上设有大面积扇形通孔，在进行反冲洗工作时，其水流量同现有技术相比明显增大，滤料冲洗干净，彻底解决了现有技术中滤料易出现堵塞、板结现象，提高了出水质量。
本发明通过选择连接盐阀，以及分别选用四只端面上设有不同通孔位置的定阀片的其中两只，通过转动与之配合的动阀片，即可分别实现水处理过滤阀、顺流再生软化阀或逆流再生软化阀三种专用阀的用途，实现了一阀三用。同现有技术相比，解决了专阀专用的不足，明显降低了水处理控制阀的生产成本在55％以上。
(四)附图说明：图1为本发明过滤阀零件装配连接顺序立体示意图；
图2为图1中阀杆(4)的立体放大图；
图3为图2中阀杆(4)的轴向剖视图；
图4为图1中动阀片(5)的立体放大图；
图5为图1中动阀片(5)的立体放大图；
图6为图1中左定阀片(6)的立体放大图；
图7为图1中右定阀片(29)的立体放大图；
图8为图1中固定连接板(7)的剖视图；
图9为图1中阀体(10)的立体放大图；
图10为图9的剖视图；
图11为图10的俯视图；
图12为图10中的A-A向剖视图；
图13为阀体(10)的主视图；
图14为图13中B-B向剖视图；
图15为本发明顺流再生软化阀零件装配连接顺序立体示意图；
图16为图15中左定阀片(6)的立体放大图；
图17为本发明逆流再生软化阀零件装配连接顺序立体示意图；
图18为图17中右定阀片(29)的立体放大图；
图19为本发明过滤阀在正常工作状态结构示意图；
图20为图19中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图21为图19中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图22为本发明过滤阀在反冲洗工作状态结构示意图；
图23为图22中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图24为图22中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图25为本发明过滤阀在正冲洗工作状态剖面示意图；
图26为图25中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图27为图25中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图28为本发明顺流再生软化阀在正常工作状态结构示意图；
图29为图28中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图30为图28中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图31为本发明顺流再生软化阀在反冲洗工作状态结构示意图；
图32为图31中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图33为图31中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图34为本发明顺流再生软化阀在吸盐工作状态结构示意图；
图35为图34中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图36为图34中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图37为本发明顺流再生软化阀在正冲洗工作状态结构示意图；
图38为图37中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图39为图37中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图40为本发明逆流再生软化阀在正常工作状态结构示意图；
图41为图40中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图42为图40中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图43为本发明逆流再生软化阀在反冲洗工作状态结构示意图；
图44为图43中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图45为图43中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图46为本发明逆流再生软化阀在吸盐工作状态结构示意图；
图47为图46中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图48为图46中右动、定阀片配合状态剖面示意图；
图49为本发明逆流再生软化阀在正冲洗工作状态结构示意图；
图50为图49中左动、定阀片配合状态剖面示意图；
图51为图49中右动、定阀片配合状态剖面示意图。
(五)具体实施方式：实施例一，图1～图14所示。这种多路水处理控制阀，主要包括由连有原水进口、净水出口和排污口的阀体，以及阀杆连接的阀芯置于阀体中构成；所述阀杆4连接的阀芯，置于阀体10左、右两个阀腔中；所述阀芯是采用左、右两对端面相互密封配合的动阀片5和定阀片6、29构成；所述两只动阀片5端面与阀杆4端面分别是采用凹槽与凸起的嵌合连接(图2-图5所示)；为增大水流量和流通空间，在所述阀杆4的嵌合端面上，设有容积槽12；在所述动阀片5的端面上，设有一个从中心孔径向延伸至其边缘的扇形通孔13(图4、图5所示)。在所述左定阀片6的端面上，分别设有上布水孔15，扇形进水孔14和排污孔16，由于所述进水孔14的扇形横截面面积较大，为增加连接强度，通常在进水孔14的中间，设有加强筋与左定阀片6相连(图6所示)。在所述右定阀片29的端面上，分别设有下布水孔17，扇形进水孔14、排污孔16和出水孔18(图7所示)。所述左、右定阀片上的上、下布水孔15和17，分别通过阀体左、右阀腔的上布水孔19和下布水孔20与上布水器连接孔36和下布水器连接孔21连通(图10-图12所示)；所述阀体的原水进口11内腔，还分别设有进盐口31和32(图13、图14所示)；所述进盐口31与逆流再生进盐孔33连通；所述进盐口32与顺流再生进盐孔34连通。所述左、右定阀片上的进水孔14、排污孔16和出水孔18，分别与阀体10上设有的原水进口11、排污口9和净水出口8通过流道连接相通；由陶瓷材料构成的左、右动阀片5和定阀片6、29端面上设有的全部通孔，分布在同一回转半径上并相对应配合；在定阀片6下端分别连有固定连接板7(图8所示)；所述固定连接板7的两端端面上，分别设有凸起和密封圈，将定阀片6和29与阀体10固定连接密封。上述结构为水处理用的过滤阀。
实施例二，图15-图16所示。本发明同实施例一相同结构不再赘述。其不同的是，在所述阀体原水进口11处连有盐阀25；所述盐阀25的两个盐输入孔30，分别与阀体上的进盐口31和32连通(图13～图14所示)。在所述左定阀片6设有进水孔14和排污孔16之间的端面上，增设有扇形盐孔23，即可做为水处理用的顺流再生软化阀。
实施例三，图17-图18所示。本发明同实施例一相同结构不再赘述。其不同的是，在所述阀体的原水进口11处连有盐阀25；所述盐阀25的两个盐输入孔30，分别与阀体上的进盐口31和32连通(图13-图14所示)。在所述右定阀片29设有进水孔14和排污孔16的端面上，增设有扇形盐孔23。既可做为水处理用的逆流再生软化阀。
实施例四，图1-图18所示。本发明还可以在上述实施例一或实施例二或实施例三所述的阀体10上，设有连接孔35与原水进口11内腔连通(图13所示)。用于安装水压力检测装置。
使用时，(图10、图19所示)，阀体10与罐体26端口相连，置于罐体26内腔的中心管28与阀体的下布水器连接孔21相接。罐体26内置有的滤料27，根据净化原水的需要，通常选用活性炭或石英砂材料。工作可分别采用手动或电动。工业水处理系统通常采用电机带动齿轮2，分别驱动上布水齿轮1和下布水齿轮3转动，同时通过左、右阀杆4拨动左、右动阀片5，使之与定阀片6和29相互对应密封配合的端面通孔位置进行变换，以分别实现不同工作状态的切换(图1-图7所示)。
下面结合附图，分别叙述本发明做为过滤阀、顺流再生软化阀、逆流再生软化阀的工作状态。
一、本发明做为过滤阀使用时，具有正常工作、反冲洗工作和正冲洗工作三种状态。
1、过滤阀正常工作动作原理，参见图1-图14、图19-图21所示。未经处理的原水，通过阀体原水进口11(图19箭头所示方向，以下类同)，经其阀体内的流道进入左定阀片6的扇形进水孔14和分别与之密封配合的左动阀片5的扇形通孔13以及阀杆4的容积槽12内，再经左定阀片6的上布水孔15和阀体的上布水孔19，通过上布水器38进入滤料27中进行过滤。经过滤的水通过下布水器39采集，经中心管28进入阀体的下布水孔20和右定阀片29的下布水孔17内，并通过与右定阀片29密封配合的右动阀片的扇形通孔13和阀杆的容积槽12，将大流量的净化水返流进入右定阀片的出水孔18中，通过阀体的净水出口8排出。(图19-图21所示)，实现了去除水中杂质，过滤原水、输出大流量净化水的目的。
2、过滤阀反冲洗工作动作原理，参见图1-图14、图22-图24所示。当过滤阀正常工作一段时间后，输出的净水由于滤料中含有过多的杂质沉积而堵塞滤料，明显地出现输出净水流量减少和水压力差下降，需对罐体26内的滤料27进行反冲洗。此时操作电机通过齿轮2分别驱动上布水齿轮1和下布水齿轮3，带动左、右两只阀杆4和动阀片5转动至反冲洗工作位置。从原水进口11经阀体内流道输入的原水，通过右定阀片的大面积扇形进水孔14，进入分别与之密封配合的右动阀片扇形通孔13和阀杆的容积槽12内，并沿右动阀片扇形通孔13返流进入右定阀片的下布水孔17和阀体下布水孔20内，经中心管28从下布水器39进入滤料27后，对滤料27进行连续地大流量反冲洗。经过反冲洗含有杂质的污水，分别通过上布水器38、阀体的上布水孔19、左定阀片的上布水孔15，左动阀片扇形通孔13和阀杆容积槽12，返流进入左定阀片的扇形排污孔16中，通过阀体的排污口9排出(图22-图24所示)，直到排出的水质清洁为止。
3、过滤阀正冲洗工作动作原理，图1-图14、图25-图27所示。操作电机带动齿轮2分别驱动齿轮1、3，控制左、右动阀片5转换至正冲洗工作位置，从阀体原水进口11经其阀体内流道输入的原水，分别进入左定阀片进水孔14、左动阀片通孔13、左阀杆容积槽12，再沿左动阀片通孔13，将原水从左定阀片上布水孔15、阀体上布水孔19，返流至上布水器38进入滤料27中进行正冲洗。经冲洗的污水经过下布水器39的采集，沿中心管28分别通过阀体下布水孔20、右定阀片下布水孔17，进入右动阀片通孔13和右阀杆容积槽12，将污水返流进入右定阀片的排污孔16，通过阀体的排污口9中排出(图25-图27所示)，直至水质达到合格要求为止。尔后控制电机齿轮2，分别带动上、下布水齿轮1、3转动至过滤阀正常工作状态。
二、本发明做为顺流再生软化阀使用时，具有正常工作、反冲洗工作、吸盐工作和正冲洗工作四种状态。
1、顺流再生软化阀正常工作的动作原理，图1-图16、图28-图30所示。本实施方式同上述过滤阀正常工作的动作原理相同(参考图19-图21所示)。其不同的是，滤料27采用离子交换树脂材料。
2、顺流再生软化阀反冲洗工作动作原理，图1-图16、图31-图33所示。本实施方式同上述过滤阀反冲洗工作动作原理相同(参考图22-图24所示)。
3、顺流再生软化阀吸盐工作动作原理，图1-图16、图34-图36所示。控制电机齿轮2分别带动上、下布水齿轮1、3转动进入吸盐工作位置，电机齿轮2带动齿轮24开启盐阀25。此时阀体左定阀片6设有的盐孔23(图16所示)与阀体上的顺流再生盐孔34连通。在阀体的原水进口11处连有盐阀25(图15所示)，通过盐阀25设有的射流装置，使盐水分别通过阀体进盐孔32、顺流再生进盐孔34(图14所示)和左定阀片盐孔23，进入左动阀片通孔13和左阀杆容积槽12内，再通过左定阀片上布水孔15、阀体上布水孔19、上布水器38进入滤料27中，进行树脂交换再生，盐水替换生成的反应水通过下布水器39采集后，经中心管28从阀体下布水孔20进入右定阀片下布水孔17中，再通过右动阀片通孔13、右阀杆容积槽12，返流进入右定阀片排污孔16中，并通过阀体的排污口9排出(图34所示)。
4、顺流再生软化阀正冲洗工作动作原理，图1-图16、图37-图39所示。本实施方式同上述过滤阀正冲洗工作动作原理相同(参考图25-图27所示)。
待正冲洗水质质量合格后，控制电机分别带动上、下布水齿轮和盐阀齿轮，使盐阀再次开启向盐箱注水至水满。再控制电机分别驱动齿轮进入正常工作位置。
三、本发明做为逆流再生软化阀使用时，具有正常工作、反冲洗工作、吸盐工作和正冲洗工作四种状态。
1、逆流再生软化阀正常工作动作原理，图1-图14、图17、图18、图40-图42所示。本实施方式同上述顺流再生软化阀正常工作动作原理相同(参考图28-图30所示)。
2、逆流再生软化阀反冲洗工作动作原理，图1-图14、图17、图18、图43-图45所示。本实施方式同上述顺流再生软化阀反冲洗工作动作原理相同(参考图31-图33所示)。
3、逆流再生软化阀吸盐工作动作原理，图1-图14、图17、图18、图46-图48所示。控制电机齿轮2分别驱动上、下布水齿轮1、3转换至吸盐工作位置，电机并始终带动盐阀齿轮24工作，此时右定阀片盐孔23与阀体逆流再生进盐孔33连通，通过盐阀25设有的射流装置，使盐水通过阀体进盐孔31、逆流再生进盐孔33(图14所示)和右定阀片盐孔23，进入右动阀片通孔13和右阀杆容积槽12内，再分别通过右定阀片下布水孔17、阀体下布水孔20、中心管28，从下布水器39进入滤料27，进行树脂交换再生，盐水替换生成的反应水，通过上布水器38从阀体的上布水孔19、左定阀片上布水孔15、左动阀片6的通孔和左阀杆4的容积槽，返流进入左定阀片排污孔16，通过阀体的排污口9排出(图46所示)。
4、逆流再生软化阀正冲洗工作动作原理，图1-图14、图17、图18、图49-图51所示。本实施方式同上述顺流再生软化阀正冲洗工作动作原理相同(参考图37-图39所示)。
以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出：对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，无需经过创造性劳动就能够联想到的其它技术特征，还可以做出若干变型和改进，这些变化显然都应视为等同特征，均属于本发明专利的保护范围之内。
Claims (5)
1、一种多路水处理控制阀，主要包括由连有原水进口、净水出口和排污口的阀体，以及阀杆连接的阀芯置于阀体中构成；其特征在于：所述阀杆(4)连接的阀芯，置于阀体(10)左、右两个阀腔中；所述阀芯是采用左、右两对端面相互密封配合的动阀片(5)和定阀片(6)、(29)构成；所述两只动阀片(5)端面分别与阀杆(4)端面嵌合连接；在所述阀杆(4)的嵌合端面上，设有容积槽(12)；在所述动阀片(5)的端面上，设有一个从中心孔径向延伸至其边缘的扇形通孔(13)；在所述左定阀片(6)的端面上，分别设有上布水孔(15)，扇形进水孔(14)和排污孔(16)；在所述右定阀片(29)的端面上，分别设有下布水孔(17)，扇形进水孔(14)、排污孔(16)和出水孔(18)；所述左、右定阀片上的上、下布水孔(15)和(17)，分别通过阀体左、右阀腔的上布水孔(19)和下布水孔(20)与上布水器连接孔(36)和下布水器连接孔(21)连通；所述阀体的原水进口(11)内腔，还分别设有进盐口(31)和(32)；所述进盐口(31)与逆流再生进盐孔(33)连通；所述进盐口(32)与顺流再生进盐孔(34)连通；所述左、右定阀片上的进水孔(14)、排污孔(16)和出水孔(18)，分别与阀体(10)上设有的原水进口(11)、排污口(9)和净水出口(8)通过流道连接相通；所述左、右动阀片(5)和定阀片(6)、(29)端面上设有的全部通孔，分布在同一回转半径上并相对应配合；在定阀片(6)和(29)下端分别连有固定连接板(7)与阀体(10)固定连接密封。
2、根据权利要求1所述的多路水处理控制阀，其特征在于：在阀体的原水进口(11)处连有盐阀(25)；所述盐阀(25)的两个盐输入孔(30)，分别与阀体的进盐口(31)和(32)连通；在所述左定阀片(6)设有进水孔(14)和排污孔(16)之间的端面上，增设有扇形盐孔(23)。
3、根据权利要求1所述的多路水处理控制阀，其特征在于，在阀体的原水进口(11)处连有盐阀(25)；所述盐阀(25)的两个盐输入孔(30)，分别与阀体的进盐口(31)和(32)连通；在所述右定阀片(29)设有进水孔(14)和排污孔(16)之间的端面上，增设有扇形盐孔(23)。
4、根据权利要求1或2或3所述的多路水处理控制阀，其特征在于：在所述固定连接板(7)的两端端面上，分别设有凸起和密封圈，将左、右定阀片(6)和(29)与阀体(10)固定连接密封。
5、根据权利要求4所述的多路水处理控制阀，其特征在于：在所述原水进口(11)外侧的阀体(10)上，设有连接孔(35)与其内腔相通。
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