CN203374889U - 多阀芯平衡的自动补水阀 - Google Patents

Abstract

一种多阀芯平衡的自动补水阀，涉及到液位控制装置。主要由阀体、阀芯、阀杆、阀钟、浮子、上阀壳和下阀壳组成，其中，阀体的中心有中腔和轴向通孔，中腔为圆锥形的空间，轴向通孔在圆锥形空间的正上方，阀体的回转壁体上有径向通孔，上阀壳连接在阀体的上端，上阀壳的内空间和阀体的上端空间构成水室，浮子设置在水室中，下阀壳从阀体的下方连接在阀体上，下阀壳与阀体的体壁之间的空间构成阀腔，中腔通过径向通孔连通到阀腔，径向通孔中由内向外依次有阀杆、阀芯和阀座，阀杆的内端有与阀钟滑动配合的斜面，阀钟为圆锥体结构，阀钟设置在中腔中，阀钟上端的连杆由轴向通孔伸出连接到浮子上。本实用新型克服了现有液位控制阀的缺点和解决了太阳能热水器自动补水的问题.。

Description

多阀芯平衡的自动补水阀

技术领域

 本实用新型涉及到液位控制装置和太阳能热水器的自动补水阀门。

背景技术

人们在生活和生产中，都需要贮水设备，包括太阳能热水器的保温水箱、集中供热系统的水箱、工矿企业的水塔、消防水池和锅炉补水箱、油箱等，在这些设备中应用自动液位控制装置进行补水可以节省人工并且防止水资源浪费。当采用自来水对上述贮水设备进行补水时，应用水位控制阀进行补水是方便和经济的。但现有的水位控制阀是一种浮球阀，浮球和连杆在阀体之外，存在安装使用不方便、易失灵、关闭不严密易漏水、使用寿命短等缺点。

太阳能是一种取之不尽，用之不竭的自然再生能源，，是所有人都能够分享到的洁净能源。当前，人类对太阳能的利用，已经取得了显著进展，特别是在太阳能热水器领域，应用非常普及。家用太阳能热水器由真空玻璃管集热器和保温水箱组成，通常都安装在屋顶上，保温水箱上的热水出口和自来水进口共用一个接口，设置在保温水箱的下部，保温水箱的上部有排气兼溢水出口，当需对太阳能热水器进行补水操作时，用户在家中手动打开阀门，自来水便通过热水管和保温水箱下部的热水出口进入到保温水箱中，保温水箱中的水补充满足后，便由保温水箱上部的溢水出口经溢水管流出，用户发现溢水管有水流出后，把阀门关闭终止补水。这样的手动操作存在的缺点是：一、浪费人工时间；二、由于不能及时关闭阀门造成水资源的浪费；三、在补水时用户不能使用热水；四、补水后的一段时间内用户没有热水可用。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有液位控制阀的缺点和解决太阳能热水器自动补水的问题，设计一种安装使用方便、工作可靠、关闭严密不漏水和使用寿命长的多阀芯平衡的自动补水阀，节约人们的时间，并且避免浪费水资源。

本实用新型的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是补水阀主要由阀体（11）、阀芯（16）、阀杆（15）、阀钟（8）、浮子（3）、上阀壳（2）和下阀壳（12）组成，其中，阀体（11）为回转体结构，阀体（11）的中心有中腔（Ⅰ）和轴向通孔（Ⅶ），中腔（Ⅰ）为圆锥形的空间，轴向通孔（Ⅶ）在圆锥形空间的正上方，阀体（11）的回转壁体上有径向通孔（Ⅲ），径向通孔（Ⅲ）的中段部位有阀芯室（Ⅳ）；上阀壳（2）连接在阀体（11）的上端，上阀壳（2）的顶部有排气接口（1），上阀壳（2）的内空间和阀体（11）的上端空间构成水室（Ⅵ），浮子（3）设置在水室（Ⅵ）中，水室（Ⅵ）下部的侧面有出水接口（9）；下阀壳（12）从阀体（11）的下方连接在阀体（11）上，下阀壳（12）的底部有进水接口（14），下阀壳（12）与阀体（11）的体壁之间的空间构成阀腔（Ⅱ）；中腔（Ⅰ）通过径向通孔（Ⅲ）连通到阀腔（Ⅱ），径向通孔（Ⅲ）中由内向外依次有阀杆（15）、阀芯（16）和阀座（17），阀杆（15）的内端有与阀钟（8）滑动配合的斜面，阀座（17）为空心结构，阀座（17）紧密固定在阀体（11）的体壁上，阀杆（15）和阀芯（16）在径向通孔（Ⅲ）有活动空间，径向通孔（Ⅲ）中的阀芯室（Ⅳ）有水流过孔（Ⅴ）连通到水室（Ⅵ）；阀钟（8）为圆锥体结构，阀钟（8）圆锥体的倾斜度与中腔（Ⅰ）壁体的倾斜度相同，阀钟（8）的上端有连杆（5）；中腔（Ⅰ）通过轴向通孔（Ⅶ）连通到水室（Ⅵ），阀钟（8）设置在中腔（Ⅰ）中，阀钟（8）上端的连杆（5）由轴向通孔（Ⅶ）伸出连接到浮子（3）上；所述的径向通孔（Ⅲ）设置为多个，每个径向通孔（Ⅲ）内的配置相同，多个径向通孔（Ⅲ）对称设置在阀钟（8）的二边或以阀钟（8）为中心呈环形平均设置。

本实用新型中，阀芯（16）为圆球形结构；阀座（17）的外圆上有外螺纹，阀座（17）的外端为内六角结构，阀座（17）的内端为圆形通孔结构；径向通孔（Ⅲ）中在阀座（17）的内端部位有密封圈（18），密封圈（18）与阀芯（16）对应配合；径向通孔（Ⅲ）设置为二个或三个；中腔（Ⅰ）的壁体底端上有隔离帽（13），中腔（Ⅰ）的底部通过隔离帽（13）与阀腔（Ⅱ）进行隔离；在阀体（11）与上阀壳（2）之间的连接端面上有胶垫a（7），在阀体（11）与下阀壳（12）之间的连接端面上有胶垫b（10）。具体实施时，径向通孔（Ⅲ）设置为三个，以阀钟（8）为中心，在环形上的三点平均设置。

上述的实用新型中，当阀钟（8）下落时，阀钟（8）上部的收窄部位给阀杆（15）和阀芯（16）的向内后退让出空间，使阀门打开；当阀钟（8）上升时，阀钟（8）下部逐渐扩大的部位使阀杆（15）和阀芯（16）向外前进，使得阀芯（16）与密封圈（18）密闭，使阀门关闭。阀钟（8）设计为上窄下宽的圆锥体结构，使得下落时没有阻力或上升时阻力很小，在浮子（3）随阀门内水位下降而下落时，通过连杆（5）带动阀钟（8）下落，因阀钟（8）下落没有阻力，使阀门很容易打开；在阀门内水位上升而使浮子（3）上升时，通过连杆（5）带动阀钟（8）上升，阀钟（8）的上窄下宽的圆锥面与各个径向通孔中的阀杆（15）斜面配合滑动的阻力很小，很容易压迫连杆（5）向外移动，使各个径向通孔中的阀芯（16）与密封圈（18）密闭，使阀门关闭严密。在阀门关闭时，阀腔（Ⅱ）承受自来水的水压，自来水的水压分别从阀座（17）的内空间向阀芯（16）施压，阀芯（16）把压力通过阀杆（15）传递到阀钟（8）上，由于径向通孔（Ⅲ）是以阀钟（8）为中心呈二边对称设置或环形平均水平设置，阀钟（8）承受的是各个方向来的对称压力，各个方向来的对称压力会在阀钟（8）中相互进行平衡和抵消，而使阀钟（8）向下的压力极小，因此，浮子（3）只需很小的浮力就能使阀门关闭严密，可以大大减小浮子（3）的体积，并且使阀门开启灵活、关闭可靠；当水位下降，浮子（3）随水位的下降而下落，通过连杆（5）带动阀钟（8）下落，阀钟（8）的上端的收窄体给各个阀杆（15）和阀芯（16）的后退让出空间，阀芯（16）在自来水的压力下被打开，水流分别通过各个水流过孔（Ⅴ）进入到水室（Ⅵ）中，然后由出水接口（9）输出。

一般认为，家用太阳能热水器的热水从保温水箱的下部输出并且热水输出口兼作自来水输入口、在保温水箱的上部设置排气溢水口的做法是合理的，可以使热水从保温水箱中顺利流出到达用户的热水龙头，待保温水箱中热水用完后或在不使用热水的情况下，用户打开自来水阀门，让自来水通过热水输送管由保温水箱下部的热水输出口对保温水箱进行补水，保温水箱的水补满后，有水从溢水口流出，用户发现溢水口出水后，关闭自来水阀门停止补水。这样做的缺点是，用户在使用热水时不能进行补水，补水后在保温水箱内热水被顶至上部或者热水从溢水口流失，热水不能从保温水箱下部的出口出水，须要等到保温水箱下部的水被太阳能加热后方有热水可用，用户不能及时使用热水，耗时较长，并且存在浪费水资源的现象。如采用在保温水箱的上部不设排气溢水口，在保温水箱的外部安装自动补水阀，排气溢水口安装在自动补水阀上，把热水出口和补水进口分开单独设置，热水出口设置在保温水箱的上部，补水进口设置在保温水箱另一侧的下部，自来水通过自动补水阀对保温水箱进行即时补水，使太阳能热水器输出热水与补水操作互不干扰，实现了边出热水边补水的同步补水方式，使用户全天候都能使用热水，还不必担心太阳能热水器的水会用完。把热水出口设置在保温水箱的上部，更符合自然规律，因为水升温后会上升，在保温水箱内，热水集聚在上部，不须等待保温水箱内的水全部加热便有热水输出，从而使得热水出水速度加快；补充水进入保温水箱后，滞留在保温水箱的下部，在有阳光时随时被加热，提高太阳能热水器效率。在自动控制阀门的顶部设置排空管或在膨胀水箱的上部位设置呼吸口，使保温水箱处于常压水平，不会有正压力或负压出现，同时，当用户使用热水时，保温水箱的热水会顺利流出。

本实用新型的多阀芯平衡的自动补水阀在太阳能热水器上应用时，补水阀设置在稍高于太阳能热水器保温水箱顶部的高度，进水接口（14）通过供水阀门连接到自来水管道上，出水接口（9）连接到太阳能热水器保温水箱一侧的下部接口上，太阳能热水器保温水箱另一侧的上部出口作为热水出口连接到用户的热水供应管上，在补水阀的排气接口（1）上安装排空管或膨胀水箱，在保温水箱的顶部安装自动排气阀，以自动排除保温水箱内的空气，使保温水箱内容易加满水。使用时，自来水的供水阀门常年打开，自来水通过补水阀对太阳能热水器保温水箱进行自动加水，加满水后自动关闭，不需用户专门抽出时间加水，方便用户使用。当用户使用热水时，自来水通过自动补水阀进行即时补水，用户边用热水边补水，使太阳能热水器的保温水箱的水不会少掉，并且输出热水和补水互不干扰，当用户不需使用热水时，自动补水阀自动关闭。

上述实用新型的使用范围包括太阳能热水器、集中供热系统的水箱、工矿企业的水塔、消防水池和锅炉补水箱、油箱的自动水位控制。

本实用新型的有益效果是：设计的一种多阀芯平衡的自动补水阀，克服了现有液位控制阀的缺点和解决了太阳能热水器自动补水的问题，适合在太阳能热水器、集中供热系统的水箱、工矿企业的水塔、消防水池和锅炉补水箱、油箱上应用。当在太阳能热水器应用时，使用太阳能热水时自动同步补水，输出热水和补水互不干扰，在补水时，用户仍可正常使用热水，使人们能更方便的使用太阳能热水器，节约人们的时间，并且避免浪费水资源。

附图说明

附图1是本实用新型多阀芯平衡的自动补水阀的结构图。

附图2是附图1的A-A剖面图。

图中：1.排气接口，2.上阀壳，3.浮子，4.锁紧螺母，5.连杆，6.限位套管，7.胶垫a，8.阀钟，9.出水接口，10.胶垫b，11.阀体，12.下阀壳，13.隔离帽，14.进水接口，15.阀杆，16.阀芯，17.阀座，18.密封圈，Ⅰ.中腔，Ⅱ.阀腔，Ⅲ.径向通孔，Ⅳ.阀芯室，Ⅴ. 水流过孔，Ⅵ.水室，Ⅶ.轴向通孔，Ⅷ.水室的上部空间。

具体实施方式

实施例1   附图1所示的实施例中，本实用新型的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是补水阀主要由阀体（11）、阀芯（16）、阀杆（15）、阀钟（8）、浮子（3）、上阀壳（2）和下阀壳（12）组成，其中，阀体（11）为回转体结构，阀体（11）的中心有中腔（Ⅰ）和轴向通孔（Ⅶ），中腔（Ⅰ）为圆锥形的空间，轴向通孔（Ⅶ）在圆锥形空间的正上方，阀体（11）的回转壁体上有径向通孔（Ⅲ），径向通孔（Ⅲ）的中段部位有阀芯室（Ⅳ）；上阀壳（2）连接在阀体（11）的上端，上阀壳（2）的顶部有排气接口（1），上阀壳（2）的内空间和阀体（11）的上端空间构成水室（Ⅵ），浮子（3）设置在水室（Ⅵ）中，水室（Ⅵ）下部的侧面有出水接口（9）；下阀壳（12）从阀体（11）的下方连接在阀体（11）上，下阀壳（12）的底部有进水接口（14），下阀壳（12）与阀体（11）的体壁之间的空间构成阀腔（Ⅱ）；中腔（Ⅰ）通过径向通孔（Ⅲ）连通到阀腔（Ⅱ），径向通孔（Ⅲ）中由内向外依次有阀杆（15）、阀芯（16）和阀座（17），阀杆（15）的内端有与阀钟（8）滑动配合的斜面，阀芯（16）为圆球形结构，阀座（17）为空心结构，阀座（17）的外圆上有外螺纹，阀座（17）的外端为内六角结构，阀座（17）的内端为圆形通孔结构，阀座（17）紧密固定在阀体（11）的体壁上，阀杆（15）和阀芯（16）在径向通孔（Ⅲ）有活动空间，径向通孔（Ⅲ）中在阀座（17）的内端部位有密封圈（18），密封圈（18）与阀芯（16）对应配合，径向通孔（Ⅲ）中的阀芯室（Ⅳ）有水流过孔（Ⅴ）连通到水室（Ⅵ），径向通孔（Ⅲ）设置为三个，每个径向通孔（Ⅲ）内的配置相同，三个径向通孔（Ⅲ）以阀钟（8）为中心，在环形上的三点平均设置；阀钟（8）为圆锥体结构，阀钟（8）圆锥体的倾斜度与中腔（Ⅰ）壁体的倾斜度相同，阀钟（8）的上端有连杆（5）；中腔（Ⅰ）通过轴向通孔（Ⅶ）连通到水室（Ⅵ），阀钟（8）设置在中腔（Ⅰ）中，阀钟（8）上端的连杆（5）由轴向通孔（Ⅶ）伸出连接到浮子（3）上，用锁紧螺母（4）进行锁定，在中腔（Ⅰ）的壁体底端上有隔离帽（13），中腔（Ⅰ）的底部通过隔离帽（13）与阀腔（Ⅱ）进行隔离；在阀体（11）与上阀壳（2）之间的连接端面上有胶垫a（7），在阀体（11）与下阀壳（12）之间的连接端面上有胶垫b（10）。

本实施例的多阀芯平衡的自动补水阀在太阳能热水器上应用，补水阀设置在稍高于太阳能热水器保温水箱顶部的高度，进水接口（14）通过供水阀门连接到自来水管道上，出水接口（9）连接到太阳能热水器保温水箱一侧的下部接口上，太阳能热水器保温水箱另一侧的上部出口作为热水出口连接到用户的热水供应管上，在补水阀的排气接口（1）上安装膨胀水箱，在膨胀水箱的上部设置呼吸口，在保温水箱的顶部安装自动排气阀，以自动排除保温水箱内的空气，使保温水箱内容易加满水。使用时，自来水的供水阀门常年打开，自来水通过补水阀对太阳能热水器保温水箱进行自动加水，加满水后自动关闭，不需用户专门抽出时间加水，方便用户使用。当太阳能把保温水箱内的水加热后，保温水箱内水的体积会膨胀，保温水箱内膨胀的水通过保温水箱下部的补水进口和连通管道返回到补水阀中，然后通过补水阀的排气接口（1）进入到膨胀水箱中，利用膨胀水箱来吸纳保温水箱膨胀的水，不会有水溢出，避免浪费水资源。当有人使用热水时，膨胀水箱内的水会通过自动控制阀门返回到保温水箱中，使保温水箱顺利输出热水，膨胀水箱内的水出完后，自动控制阀门会用自来水给保温水箱进行补水。

Claims (7)

1.一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是补水阀主要由阀体（11）、阀芯（16）、阀杆（15）、阀钟（8）、浮子（3）、上阀壳（2）和下阀壳（12）组成，其中，阀体（11）为回转体结构，阀体（11）的中心有中腔（Ⅰ）和轴向通孔（Ⅶ），中腔（Ⅰ）为圆锥形的空间，轴向通孔（Ⅶ）在圆锥形空间的正上方，阀体（11）的回转壁体上有径向通孔（Ⅲ），径向通孔（Ⅲ）的中段部位有阀芯室（Ⅳ）；上阀壳（2）连接在阀体（11）的上端，上阀壳（2）的顶部有排气接口（1），上阀壳（2）的内空间和阀体（11）的上端空间构成水室（Ⅵ），浮子（3）设置在水室（Ⅵ）中，水室（Ⅵ）下部的侧面有出水接口（9）；下阀壳（12）从阀体（11）的下方连接在阀体（11）上，下阀壳（12）的底部有进水接口（14），下阀壳（12）与阀体（11）的体壁之间的空间构成阀腔（Ⅱ）；中腔（Ⅰ）通过径向通孔（Ⅲ）连通到阀腔（Ⅱ），径向通孔（Ⅲ）中由内向外依次有阀杆（15）、阀芯（16）和阀座（17），阀杆（15）的内端有与阀钟（8）滑动配合的斜面，阀座（17）为空心结构，阀座（17）紧密固定在阀体（11）的体壁上，阀杆（15）和阀芯（16）在径向通孔（Ⅲ）有活动空间，径向通孔（Ⅲ）中的阀芯室（Ⅳ）有水流过孔（Ⅴ）连通到水室（Ⅵ）；阀钟（8）为圆锥体结构，阀钟（8）圆锥体的倾斜度与中腔（Ⅰ）壁体的倾斜度相同，阀钟（8）的上端有连杆（5）；中腔（Ⅰ）通过轴向通孔（Ⅶ）连通到水室（Ⅵ），阀钟（8）设置在中腔（Ⅰ）中，阀钟（8）上端的连杆（5）由轴向通孔（Ⅶ）伸出连接到浮子（3）上；

所述的径向通孔（Ⅲ）设置为多个，每个径向通孔（Ⅲ）内的配置相同，多个径向通孔（Ⅲ）对称设置在阀钟（8）的二边或以阀钟（8）为中心呈环形平均设置。

2.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是阀芯（16）为圆球形结构。

3.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是阀座（17）的外圆上有外螺纹，阀座（17）的外端为内六角结构，阀座（17）的内端为圆形通孔结构。

4.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是径向通孔（Ⅲ）中在阀座（17）的内端部位有密封圈（18），密封圈（18）与阀芯（16）对应配合。

5.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是径向通孔（Ⅲ）设置为二个或三个。

6.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是中腔（Ⅰ）的壁体底端上有隔离帽（13），中腔（Ⅰ）的底部通过隔离帽（13）与阀腔（Ⅱ）进行隔离。

7.根据权利要求1所述的一种多阀芯平衡的自动补水阀，其特征是在阀体（11）与上阀壳（2）之间的连接端面上有胶垫a（7），在阀体（11）与下阀壳（12）之间的连接端面上有胶垫b（10）。

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