CN204459245U - 防冻球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防冻球阀，它是一种安装于给排水管道上，并具有开启、截断管道内介质，过滤管道内杂质和具备防冻功能的多功能阀门结构，其由阀体、过滤筒、球垫、球体阀芯、阀杆和把手等构成，并在阀体底部正对球体阀芯增设防冻装置，该防冻装置包括箱体、热敏元件、弹簧、导套和排水孔等，主要通过弹簧结合热敏元件的动作来实现导套的轴向往复移动，进而带动导套下端活动密封启闭排水孔；同时，在卸下防冻装置进行维护时也无需关闭总阀门，在卸下的同时就能自动进行放水孔的关闭，方便操作，故改进后的防冻球阀具有自动化程度高、防冻效果好、使用可靠、维护简便等优点，能有效防止管道系统产生冻结和避免冻结导致的管道元件受损。

Description

防冻球阀

技术领域

本实用新型涉及一种安装于给排水管道上的球阀结构，尤其是指防冻球阀。

背景技术

在给排水管道中，球阀的主要作用在于切断、分配和改变介质的流动方向，通过旋转球体阀芯和很小的转动力矩就能实现启闭功能。目前市场上所拥有的球阀大多是由阀体、球垫、球体阀芯、阀杆和把手等构成，当开启球阀时，水就会从球体阀芯内的通水孔通过；当关闭球阀时，水由于没有了动力便留在了球体阀芯的通水孔内，然后顺着球体阀芯再流到球体阀芯的底部与阀体之间的空隙内，而一般球阀的球体阀芯底部与阀体之间的空隙都没有设置排水装置，故水就留在了空隙之内，在冬天的时候，留在空隙内的水就会结冰，进而把球体阀芯和阀体冻住，使球阀无法正常使用；而且当水在空隙内久了以后还会腐蚀球体阀芯和阀体。因此，针对现有球阀所存在的缺陷和不足，如何设计一种结构简单、操作方便、具备防冻功能的防冻球阀是十分有必要的。

公开的中国专利号为201320495988.4和201320541682.8，名称均为“一种防冻球阀”的中国专利，两者披露的技术特征都是在阀体底部正对球体阀芯设有放水孔，该放水孔内安装防冻装置，通过防冻装置来启闭放水孔，从而达到排放球体阀芯底部与阀体之间的存水目的，并起到了冬天使用的防冻作用。然而，上述球阀的防冻设计过于简陋，使用时主要通过球体阀芯带动转板同步转动的方式来启闭放水孔或通过存水变成冰水混合物的体积增大来打开放水孔的，这些放水开启方式都是纯机械结构，对温度敏感性较差，使用时容易导致放水孔打开而存水却完全冻住无法排放的情况发生。

而公开的中国专利号为200920110140.9的“防冻阀”和公开的中国专利号为200920296127.7的“具有低温自动排水的组合泄水阀”，这两种结构都公开了一种自动控制放水孔启闭的阀门结构，其自动控制放水是由复位弹簧结合热敏动力元件的动作来实现的，即热敏动力元件自动感应低温而打开放水，相比机械式防冻结构灵敏性更高，使用也更加可靠。

然而，上述两种防冻阀门主要适用于普通管道和泄水阀上，其防冻装置的内部结构设计必然具有一定的针对性，故很难直接移植到球阀上进行使用；同时，这类防冻装置都没有止回装置，即当需要卸下防冻装置进行维护时，放水孔都是直通的，因此必须预先关闭总阀门，给操作带来麻烦。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷而提供一种自动化程度高、防冻效果好、使用可靠、维护简便的防冻球阀。

本实用新型的技术问题通过以下技术方案实现：

一种防冻球阀，包括阀体、球垫、球体阀芯、阀杆和把手；所述的球体阀芯内设有通水孔；所述的阀体底部正对球体阀芯设有放水孔，该放水孔内安装防冻装置，所述的防冻装置包括密封连接在放水孔内的箱体，该箱体内设有腔室，在腔室顶部设有连通放水孔的进水孔，腔室底部设有连通外界的排水孔；所述的腔室内设有热敏元件，该热敏元件的上端与箱体的内顶面之间设有互相顶推的上弹簧，热敏元件的下端设有活动密封套装的导套，该导套与箱体的内底面之间设有互相顶推的下弹簧；所述的热敏元件下端具有一个顶推在导套上的下推杆，所述的导套下端活动密封启闭排水孔。

所述的箱体上方设有连接在放水孔内的上弹簧座，该上弹簧座内设有分别连通放水孔和进水孔的连通孔，在连通孔内设有轴向向下移动的上推杆，该上推杆的顶部设有活动密封启闭连通孔的密封环，上推杆的底端接触在箱体顶面的进水孔上，在上推杆与进水孔之间设有多个通水间隙。

所述的上推杆轴向向下移动结构是在上推杆底部设有多个圆周均布的凸块，上推杆外设有套装安装的启闭弹簧，该启闭弹簧的上端顶推安装在上弹簧座的内顶面上，启闭弹簧的下端顶推安装在多个凸块上。

所述的通水间隙是设置在上推杆底部的相邻两个凸块之间、并与进水孔相连通的间隙结构。

所述的上弹簧座顶面设有围绕连通孔设置的球形凹槽，该球形凹槽配合上推杆顶部的密封环启闭连通孔。

所述的箱体是由密封连接在放水孔内的下弹簧座和密封连接在下弹簧座上的端盖构成，所述的进水孔设置在下弹簧座上，所述的排水孔设置在端盖底部。

所述的上弹簧上端顶推安装在下弹簧座的内顶面上，上弹簧下端顶推安装在热敏元件外圆周的外肩上；所述的下弹簧上端顶推安装在导套顶部的环肩上，下弹簧下端顶推安装在端盖的内底面上。

所述的球体阀芯内的通水孔呈“T”型，该“T”型通水孔的两端分别连通阀体的进、出水端，“T”型通水孔的下端连通放水孔。

所述的端盖内底面设有围绕排水孔的内凸环；所述的导套与热敏元件之间设有构成活动密封套装的“O”型圈，导套下端设有接触内凸环并活动密封启闭排水孔的密封垫。

所述的阀体一侧设有过滤腔，该过滤腔内设有由封盖封闭在内的过滤筒。

与现有技术相比，本实用新型设计了一款针对球阀使用的防冻装置，该防冻装置主要通过弹簧结合热敏元件的动作来实现导套的轴向往复移动，进而带动导套下端活动密封启闭排水孔，即球阀内的存水处于低温时，热敏元件收缩导致弹簧顶推导套打开排水孔；球阀内的存水处于温度升高时，热敏元件膨胀导致导套克服弹簧关闭排水孔，球阀可正常使用；同时，在卸下防冻装置进行维护时也无需关闭总阀门，在卸下的同时就能自动进行放水孔的关闭，方便操作，故改进后的防冻球阀具有自动化程度高、防冻效果好、使用可靠、维护简便等优点，能有效防止管道系统产生冻结和避免冻结导致的管道元件受损。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为防冻装置的剖视结构示意图。

图3为热敏元件的剖视结构示意图。

图4为上推杆的结构示意图。

具体实施方式

下面将按上述附图对本实用新型实施例再作详细说明。

如图1~图4所示，1.过滤筒、2.封盖、3.“O”型圈、4.阀体、41.进水端、42.出水端、43.放水孔、5.把手、6.阀杆、7.球体阀芯、71.通水孔、8.球垫、9.防冻装置、91.箱体、911.下弹簧座、912.端盖、913.内凸环、914.排水孔、915.腔室、916.进水孔、92.下弹簧、93.导套、931.环肩、932.密封垫、94.热敏元件、941.外肩、942.温包、943.套筒、944.感温蜡、945.隔膜、946.橡胶塞、947.下推杆、95.上弹簧、96.启闭弹簧、97.上弹簧座、971.球形凹槽、972.连通孔、98.上推杆、981.凸块、982.通水间隙、99.密封环。

防冻球阀，如图1所示，它是一种安装于给排水管道上，并具有开启、截断管道内介质，过滤管道内杂质和具备防冻功能的多功能阀门结构，该球阀主要是由阀体4、过滤筒1、球垫8、球体阀芯7、阀杆6和把手5等构成。

所述的阀体4内设有水平贯通的阀腔，该阀腔如图1所示将左端设为进水端41，右端设为出水端42，进、出水端采用内螺纹的方式以方便与管道连接；所述的位于进水端41的阀体4底部设有过滤腔，该过滤腔的轴心线与进、出水端之间的连线构成夹角位置关系，在过滤腔内安装有过滤筒1，该过滤筒内端嵌装在阀体4内壁延伸的内环槽内，过滤筒1外端有螺纹连接在过滤腔端口的封盖2进行封闭，封盖与过滤腔端口的相连接处安装“O”型圈3进行密封，故安装后的过滤筒1通过其外壁将进水端41进入的水进行过滤。

所述的位于过滤筒1右侧的进、出水端之间安装有球垫8和密封配合球垫并可转动的球体阀芯7，该球体阀芯顶部设有传动连接并驱动球体阀芯7转动的阀杆6和把手5，阀杆6与把手5之间设有平垫片和螺母进行固定，而在阀体4底部正对球体阀芯7设有放水孔43；所述的球体阀芯7内设有“T”型三通结构的通水孔71，且“T”型通水孔的两端连线与进、出水端之间的连线为重叠位置关系，故受球体阀芯7的转动而带动“T”型通水孔71的两端分别连通阀体4的进、出水端或错开关闭进、出水端，而“T”型通水孔71的下端连通放水孔43，并与放水孔、阀杆6均处于同一轴心线上。

所述的放水孔43内安装防冻装置9，该防冻装置如图2所示具有一个螺纹连接在放水孔43内的箱体91，该箱体分为两部分结构，即由螺纹连接在放水孔43内的下弹簧座911和螺纹连接在下弹簧座上的端盖912构成，下弹簧座911与放水孔43之间设置“O”型圈3进行连接密封；所述的箱体91内、即下弹簧座911与端盖912之间构成腔室915，该腔室顶部具有设置在下弹簧座内的进水孔916，并通过进水孔而将放水孔43与腔室915相连通；该腔室底部具有设置在端盖912底部的排水孔914，并通过排水孔而将腔室915与外界相连通，在端盖912内底面设有围绕排水孔914的内凸环913。

所述的腔室915内设置热敏元件94，该热敏元件的上端与箱体91的内顶面、即下弹簧座911的内顶面之间设有互相顶推的上弹簧95，其结构为：上弹簧95上端顶推安装在下弹簧座911的内顶面上，上弹簧95下端顶推安装在热敏元件94外圆周所设的外肩941上；热敏元件94的下端设有活动套装的导套93，在热敏元件94与导套93之间安装“O”型圈3作为动密封件，导套93与箱体91的内底面、即端盖912的内底面之间设有互相顶推的下弹簧92，其结构为：下弹簧92上端顶推安装在导套93顶部预设的环肩931上，下弹簧92下端顶推安装在端盖912的内底面上；导套93下端设有接触内凸环913并活动密封启闭排水孔914的密封垫932。

所述的热敏元件94如图3所示，主要是由温包942、感温蜡944、橡胶塞946、隔膜945、套筒943和下推杆947等构成，该感温蜡944通过隔膜945和套筒943密封在温包942内，橡胶塞946设置在隔膜945下方，下推杆947设置在橡胶塞946下方，其底端伸出套筒943顶推在导套93上，热敏元件94的工作方式为：由感温蜡944感应温度而产生膨胀或收缩，进而与下弹簧92相结合而带动导套93轴向上、下移动，实现排水孔914的启闭功能。

所述的箱体91上方还设有螺纹连接在放水孔43内的上弹簧座97，该上弹簧座内设有分别连通放水孔43和进水孔916的连通孔972，在连通孔内设有轴向向下移动的上推杆98，其设置结构为：在上推杆98底部设有多个圆周均布的凸块981，本实施例设为如图4所示的4个圆周均布的扇形状凸块，上推杆98外设有套装安装的启闭弹簧96，该启闭弹簧的上端顶推安装在上弹簧座97的内顶面上，启闭弹簧96的下端顶推安装在4个凸块981上，故常态下受启闭弹簧96顶推使得上推杆98始终具有向下移动的趋势。所述的上推杆98顶部设有密封环99，而上弹簧座97顶面设有围绕连通孔972设置的球形凹槽971，该球形凹槽在上推杆98向下移动时能配合上推杆顶部的密封环99关闭连通孔972，上推杆98的底端接触在下弹簧座911顶面的进水孔916上，相邻两个凸块981之间设有与进水孔916相连通的间隙结构，即通水间隙982，通过通水间隙使得常态下的连通孔972能与进水孔916进行连通。

本实用新型的工作状态为：阀体4进水端41进入的介质、如管道水等由过滤筒1过滤后，通过把手5、阀杆6控制转动的球体阀芯7进行开启或截断，当球体阀芯7呈截断状态时，留在阀体4内的存水会通过放水孔43到达防冻装置9内；因此，阀体4内的水温高于设定值，热敏元件94的感温蜡944处于膨胀状态而通过橡胶塞946推动下推杆947向下运动顶推导套93下端的密封垫932关闭排水孔914；当阀体4内的水温低于设定值，热敏元件94的感温蜡944处于收缩状态，下弹簧92的张力大于上弹簧95的预紧力，从而推动导套93向上运动打开排水孔914，排出冷冻水，防止阀体4内的存水解冻；另外，设计上推杆98的目的是在卸下防冻装置9时，可通过启闭弹簧96顶推上推杆98向下移动带动密封环99关闭连通孔972，从而方便了防冻装置9的维修，避免阀体4内的介质泄漏。

Claims (10)

1.一种防冻球阀，包括阀体（4）、球垫（8）、球体阀芯（7）、阀杆（6）和把手（5）；所述的球体阀芯（7）内设有通水孔（71）；所述的阀体（4）底部正对球体阀芯（7）设有放水孔（43），该放水孔内安装防冻装置（9），其特征在于所述的防冻装置（9）包括密封连接在放水孔（43）内的箱体（91），该箱体内设有腔室（915），在腔室顶部设有连通放水孔（43）的进水孔（916），腔室（915）底部设有连通外界的排水孔（914）；所述的腔室（915）内设有热敏元件（94），该热敏元件的上端与箱体（91）的内顶面之间设有互相顶推的上弹簧（95），热敏元件（94）的下端设有活动密封套装的导套（93），该导套与箱体（91）的内底面之间设有互相顶推的下弹簧（92）；所述的热敏元件（94）下端具有一个顶推在导套（93）上的下推杆（947），所述的导套（93）下端活动密封启闭排水孔（914）。

2.根据权利要求1所述的防冻球阀，其特征在于所述的箱体（91）上方设有连接在放水孔（43）内的上弹簧座（97），该上弹簧座内设有分别连通放水孔（43）和进水孔（916）的连通孔（972），在连通孔内设有轴向向下移动的上推杆（98），该上推杆的顶部设有活动密封启闭连通孔（972）的密封环（99），上推杆（98）的底端接触在箱体（91）顶面的进水孔（916）上，在上推杆（98）与进水孔（916）之间设有多个通水间隙（982）。

3.根据权利要求2所述的防冻球阀，其特征在于所述的上推杆（98）轴向向下移动结构是在上推杆（98）底部设有多个圆周均布的凸块（981），上推杆（98）外设有套装安装的启闭弹簧（96），该启闭弹簧的上端顶推安装在上弹簧座（97）的内顶面上，启闭弹簧（96）的下端顶推安装在多个凸块（981）上。

4.根据权利要求3所述的防冻球阀，其特征在于所述的通水间隙（982）是设置在上推杆（98）底部的相邻两个凸块（981）之间、并与进水孔（916）相连通的间隙结构。

5.根据权利要求2所述的防冻球阀，其特征在于所述的上弹簧座（97）顶面设有围绕连通孔（972）设置的球形凹槽（971），该球形凹槽配合上推杆（98）顶部的密封环（99）启闭连通孔（972）。

6.根据权利要求1所述的防冻球阀，其特征在于所述的箱体（91）是由密封连接在放水孔（43）内的下弹簧座（911）和密封连接在下弹簧座上的端盖（912）构成，所述的进水孔（916）设置在下弹簧座（911）上，所述的排水孔（914）设置在端盖（912）底部。

7.根据权利要求6所述的防冻球阀，其特征在于所述的上弹簧（95）上端顶推安装在下弹簧座（911）的内顶面上，上弹簧（95）下端顶推安装在热敏元件（94）外圆周的外肩（941）上；所述的下弹簧（92）上端顶推安装在导套（93）顶部的环肩（931）上，下弹簧（92）下端顶推安装在端盖（912）的内底面上。

8.根据权利要求1所述的防冻球阀，其特征在于所述的球体阀芯（7）内的通水孔（71）呈“T”型，该“T”型通水孔的两端分别连通阀体（4）的进、出水端（41、42），“T”型通水孔（71）的下端连通放水孔（43）。

9.根据权利要求6所述的防冻球阀，其特征在于所述的端盖（912）内底面设有围绕排水孔（914）的内凸环（913）；所述的导套（93）与热敏元件（94）之间设有构成活动密封套装的“O”型圈（2），导套（93）下端设有接触内凸环（913）并活动密封启闭排水孔（914）的密封垫（932）。

10.根据权利要求1所述的防冻球阀，其特征在于所述的阀体（4）一侧设有过滤腔，该过滤腔内设有由封盖（2）封闭在内的过滤筒（1）。