CN215522080U - 一种防冻阀以及应用有该防冻阀的热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防冻阀以及应用有该防冻阀的热水器，包括有阀体，还包括有形成于所述阀体上的旁通管接口，所述旁通管接口内设置有排气机构，在阀芯的过水通道处于与进水通道和出水通道相连通的状态下，所述排气机构被迫处于关闭状态，与现有技术相比，本实用新型的优点在于：热水器内部管路最远端闭气处设置排气机构，避免排水后再次通水机器内部空气无法排净，避免内置循环泵机型水泵空转，另外，本实用新型还提供一种应用具有上述防冻阀的热水器，只需在热水器的进冷水管道上加装该装置即可，无需改变热水器的其他结构，安装使用方便。

Description

一种防冻阀以及应用有该防冻阀的热水器

技术领域

本实用新型涉及用于热水器的阀门，尤其涉及一种防冻阀以及应用有该防冻阀的热水器。

背景技术

燃气热水器是人们日常生活中必备的装置之一，用来提供安全舒适的热水。常见的燃气热水器按排气方式可分为强排式、烟道式、平衡式。不管是哪一种热水器，在低温条件下，内部残留的水在凝固时，很容易把内部的盘管冻裂，导致燃气热水器损坏。针对低温管道冻裂问题，目前惯用的解决办法有：电加热法、手动排水法。电加热法，顾名思义就是用加热电阻对盘管进行加热；但是用电加热一方面存在安全隐患，另一方面耗费电能等缺点。手动排水阀，就要人作为主体及时进行手动排水，存在偶然性，影响用户体验、感受。

为此一专利号为ZL201520489554.2(授权公告号为CN204880736U)的中国实用新型专利《一种燃气热水器排水防冻装置》一种燃气热水器排水防冻装置，包括：带阀腔的阀体和设置在阀体内的阀芯；其特征在于，在阀体上设有与阀腔连通的进水管，出水管，旁通管，排水管和U形管；所述U形管的另一端与出水管连通，且进水管、出水管、旁通管、排水管和U形管与阀腔的连通口位于同一圆上；所述阀芯上设有相互贯通的第一管道和第二管道；当第一管道将进水管和出水管导通时，第二管道被阀体封闭；当第一管道将旁通管和U形管连通时，第二管道与排水管导通。当环境温度达到水的凝固点时，步进电机带动阀芯转动，使进水管和出水管堵塞，使旁通管、排水管和U形管通过阀芯上的两个管道相互连通，由于水的重力作用，通过排水管进行排水。虽然通过排水管进行排水达到排水防冻后，若再次使用热水器，管道内仍然具有残留的空气，容易造成内置循环泵的热水器空转，无法循环，为此需要作进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种在实现排水防冻的前提下，能避免再次使用热水器时产生的热水器空转现象发生的防冻阀。

本实用新型所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种应用有上述防冻阀的热水器。

本实用新型解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：该防冻阀，包括有：

阀体，所述阀体上设有分别连通热水器的出水通道、与水源相连通的进水通道以及与排水管道相连通的排水通道；

阀杆，所述阀杆穿入到所述阀体内；

阀芯，设置在所述阀杆的内端，并与所述阀杆同步转动，所述阀芯的圆周侧壁上设有过水通道，当阀芯旋转时，过水通道可择一性地与进水通道和出水通道或与出水通道和排水通道连通，从而实现进水或排水操作；

其特征在于：

还包括有形成于所述阀体上的旁通管接口，所述旁通管接口内设置有排气机构，在阀芯的过水通道处于与进水通道和出水通道相连通的状态下，所述排气机构被迫处于关闭状态。

进一步地，所述阀体上设置有连通所述旁通管接口的第一通道，所述阀体于所述第一通道之下开设有独立于所述第一通道的第二通道，所述阀芯具有连通部，在阀芯旋转至其过水通道处于与出水通道和排水通道相连通的状态下，所述旁通管接口经所述连通部与第一通道和第二通道连通，从而实现所述旁通管接口内的水经所述第一通道流至第二通道以排出至热水器外部。该设计能够排尽出水管以及旁通管内水的原因在于：旁通管经连通部与第一通道和第二通道连通，进而可以实现水管以及旁通管与大气相通，从而实现彻底排水、有效达到防冻。

为了避免内置循环泵的热水器避免空转，无法循环，优选地，所述旁通管接口包括有与所述第一通道相连通的第一腔体和与所述第二通道相连通的第二腔体以及连通第一腔体和第二腔体的排气腔，所述第一腔体的底壁具有与排气腔连通的上排气口，而所述排气机构则包括有能打开或是关闭所述上排气口的封堵件。

进一步地，所述排气机构还包括有设置在所述排气腔内的弹性件，所述第二腔体内设置有用于固定弹性件下端的固定座，所述第二腔体的底壁具有与上排气口对应的下排气口，对应地，所述固定座内设置有与所述下排气口连通的过气通道，而所述弹性件的上端连接所述封堵件，从而使得所述封堵件始终具有向上打开所述上排气口的趋势。

冬季预防冻裂时，旋钮箭头旋至指向排水通道方位，此时进水通道与排水通道连通，第一通道和第二通道连通，进水通道被关闭，由于热水器进水和出水处都被打开与大气连通，机器内的水在重力作用下从排水通道、第二通道流出，实现排水防冻作用，排水后排气机构弹性件将封堵件顶起，排气腔打开；

排水防冻后若再次使用热水器，旋钮旋至指向出水通道方位，自来水从进水通道、出水通道进入热水器内部，热水器内部空气被挤压从排气机构排出，水压压迫封堵件关闭排气腔，这样做是为了有内置循环泵的热水器避免空转，无法循环。

进一步地，所述封堵件的截面呈“T”型，包括有上封堵部以及竖向连接在上封堵部中央区域的下封堵部，而所述第一腔体的底壁还具有能密封住上封堵部和下封堵部之间形成的缺口的密封件。

在排水后排气机构弹性件将封堵件顶起，排气腔打开的状态下，能够更快地排气，优选地，所述上封堵部上设置有排气部。

排气部的结构有多种，从结构简单的角度考虑，优选地，所述排气部为沿着所述上封堵部之周缘的凹凸结构。

为解决第二个技术问题，本实用新型还提供一种应用有如上述防冻阀的热水器，包括有机壳，所述机壳内的热交换器，所述热交换器包括有进水管以及出水管，其特征在于：所述阀体连接在所述进水管的进水接头上，并且所述阀体的进水通道连通所述进水管，所述阀体的出水通道连通所述出水管。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过在阀体上集成有进水通道、出水通道以及排水通道，并在阀芯上设置可与各通道连通的管道，只需转动阀芯即可实现供水和排水功能的转换，为实现燃气快速式热水器的自动控制提供一种防冻阀的实现方式，而热水器内部管路最远端闭气处设置排气机构，避免排水后再次通水机器内部空气无法排净，避免内置循环泵机型水泵空转，另外，本实用新型还提供一种应用具有上述防冻阀的热水器，只需在热水器的进冷水管道上加装该装置即可，无需改变热水器的其他结构，安装使用方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例中防冻阀处于正常状态时的结构示意图；

图2为图1一个角度的剖视图；

图3为图1另一个角度的剖视图；

图4为本实用新型实施例中防冻阀处于冬季预防冻裂时的结构示意图；

图5为图4一个角度的剖视图；

图6为图4另一个角度的剖视图；

图7为图6中排气机构打开的剖视图；

图8为本实用新型实施例中上封堵件的俯视图；

图9为本实用新型实施例中球芯一个角度的结构示意图；

图10为本实用新型实施例中燃气热水器上安装有防冻阀的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1～10所示，为本实用新型的最佳实施例。本实施例的防冻阀包括有阀体1，该阀体1上设有分别连通热水器的出水通道11、与水源相连通的进水通道12以及与排水管道相连通的排水通道13；还包括有穿入到阀体1内的阀杆2以及设置在阀杆2的内端并与阀杆2同步转动的阀芯3，该阀芯3的圆周侧壁上设有过水通道30，当阀芯3旋转时，过水通道30可择一性地与进水通道12和出水通道11或与出水通道11和排水通道13连通，从而实现进水或排水操作，另外，还包括有形成于阀体1上的旁通管接口4，旁通管接口4内设置有排气机构5，在阀芯3的过水通道30处于与进水通道12和出水通道11相连通的状态下，排气机构5被迫处于关闭状态。

阀体1上设置有连通旁通管接口4的第一通道14，阀体1于第一通道14之下开设有独立于第一通道14的第二通道15，阀芯3具有连通部31，在阀芯3旋转至其过水通道30处于与出水通道11和排水通道13相连通的状态下，旁通管接口4经连通部31与第一通道14和第二通道15连通，从而实现旁通管接口4内的水经第一通道14流至第二通道15以排出至热水器外部。该设计能够排尽出水管72以及旁通管内水的原因在于：旁通管经连通部31与第一通道14和第二通道15连通，进而可以实现水管以及旁通管与大气相通，从而实现彻底排水、有效达到防冻。为了避免内置循环泵的热水器避免空转，无法循环，优选地，旁通管接口4包括有与第一通道14相连通的第一腔体41和与第二通道15相连通的第二腔体42以及连通第一腔体41和第二腔体42的排气腔43，第一腔体41的底壁具有与排气腔43连通的上排气口411，而排气机构5则包括有能打开或是关闭上排气口411的封堵件51。而排气机构5还包括有设置在排气腔43内的弹性件52，第二腔体42内设置有用于固定弹性件52下端的固定座53，第二腔体42的底壁具有与上排气口411对应的下排气口421，对应地，固定座53内设置有与下排气口421连通的过气通道531，而弹性件52的上端连接封堵件51，从而使得封堵件51始终具有向上打开上排气口411的趋势。本实施例的封堵件51截面呈“T”型，包括有上封堵部511以及竖向连接在上封堵部511中央区域的下封堵部512，而第一腔体41的底壁还具有能密封住上封堵部511和下封堵部512之间形成的缺口513的密封圈500。在排水后排气机构5弹性件52将封堵件51顶起，排气腔43打开的状态下，能够更快地排气，优选地，上封堵部511的周缘具有排气部511a，其中排气部511a的结构有多种，从结构简单的角度考虑，排气部511a为沿着上封堵部511之周缘的凹凸结构。

当然为了避免误操作关闭进水，阀体1对应阀芯3的周围设置有密封件6，密封件6具有用于填充热敏材料的腔体，该密封件6内的腔体中填充有石蜡等热敏感材料，当春、夏、秋季时自来水温度高由于填充材料体积处于膨胀状态，阀芯3被挤压不能转动，冬季温度低填充材料收缩，阀芯3可以正常转动，这样做是为了避免儿童等误操作关闭进水。

最后，本实用新型还提供一种应用有如上述防冻阀的热水器(参见图10)包括有机壳6，机壳6内的热交换器7，热交换器7包括有进水管71以及出水管72，阀体1连接在进水管71的进水接头70上，并且阀体1的进水通道12连通进水管71，阀体1的出水通道11连通出水管72，而进水管71以及出水管72之间还设置有连接在旁通管接口4上的旁通管8，并且旁通管8上还可以设置有比例调节阀，而比例调节阀的结构可以采用现有技术中的比例调节阀，其结构不再赘述。本燃气热水器在具体实施时，用户开启出热水阀门后，冷水依次从进水接头进入，流经温度传感器和水流量传感器，当水流量传感器测得的水流量大于启动流量时，燃气热水器就被点燃开始工作，冷水穿过热交换器7被加热，根据设定温度的高低，主控制器给调水比例阀电信号，调节旁通管8所在管路上的调水比例阀，从而调节旁通管8的水流量大小；当用户设定温度较低时，调水比例阀将流经旁通管的水流量相对增加，那么热交换器7内出热水温度必然也要相对增加，这样经与旁通管内的冷水混合后才能达到设定的出热水温度，而热交换器7内的出热水温度的增加就能减少热交换器7部位冷凝水的产生；当设定温度较高时，调水比例阀将流经旁通管的水流量减少，甚至完全关闭，这样就使热交换器7内的出热水温度接近甚至等于出水口热水温度，那么燃气热水器的排烟温度会有所降低，热效率会有所上升，同时可避免热交换器7内水温过高所引起的沸腾噪音的出现。

综上，本防冻阀在进水和排水状态下的水路通路具体如下：

正常状态时(参考图1～3)，旋钮箭头旋至指向出水通道11方位，此时进水通道12与出水通道11通过阀芯3的过水通道30连通，排水通道13关闭，水流正常流入热水器内部；此时第三管道16与第一通道14连通，部分冷水通过出水通道11、旁通管接口4直接从热水器的出水接头处流出热水器；

冬季预防冻裂时(参考图4～7)，旋钮箭头旋至指向排水通道13方位，此时出水通道11与排水通道13连通，过水通道30经连通部31连通，进水通道12被关闭，由于热水器进水和出水处都被打开与大气连通，机器内的水在重力作用下从排水通道13、第二通道15流出，实现排水防冻作用，其中第二通道15可以外接管子排到水池或者容器进行盛接，实现排水防冻作用，排水后排气机构5弹性件52将封堵件51顶起，排气腔43打开；排水防冻后若再次使用热水器，旋钮旋至指向出水通道11方位，自来水从进水通道12、出水通道11进入热水器内部，热水器内部空气被挤压从排气机构5排出，水压压迫封堵件51关闭排气腔43，这样做是为了有内置循环泵的热水器避免空转，无法循环。

Claims (8)

1.一种防冻阀，包括有：

阀体(1)，所述阀体(1)上设有分别连通热水器的出水通道(11)、与水源相连通的进水通道(12)以及与排水管道相连通的排水通道(13)；

阀杆(2)，所述阀杆(2)穿入到所述阀体(1)内；

阀芯(3)，设置在所述阀杆(2)的内端，并与所述阀杆(2)同步转动，所述阀芯(3)的圆周侧壁上设有过水通道(30)，当阀芯(3)旋转时，过水通道(30)可择一性地与进水通道(12)和出水通道(11)或与出水通道(11)和排水通道(13)连通，从而实现进水或排水操作；

其特征在于：

还包括有形成于所述阀体(1)上的旁通管接口(4)，所述旁通管接口(4)内设置有排气机构(5)，在阀芯(3)的过水通道(30)处于与进水通道(12)和出水通道(11)相连通的状态下，所述排气机构(5)被迫处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的防冻阀，其特征在于：所述阀体(1)上设置有连通所述旁通管接口(4)的第一通道(14)，所述阀体(1)于所述第一通道(14)之下开设有独立于所述第一通道(14)的第二通道(15)，所述阀芯(3)具有连通部(31)，在阀芯(3)旋转至其过水通道(30)处于与出水通道(11)和排水通道(13)相连通的状态下，所述旁通管接口(4)经所述连通部(31)与第一通道(14)和第二通道(15)连通，从而实现所述旁通管接口(4)内的水经所述第一通道(14)流至第二通道(15)以排出至热水器外部。

3.根据权利要求2所述的防冻阀，其特征在于：所述旁通管接口(4)包括有与所述第一通道(14)相连通的第一腔体(41)和与所述第二通道(15)相连通的第二腔体(42)以及连通第一腔体(41)和第二腔体(42)的排气腔(43)，所述第一腔体(41)的底壁具有与排气腔(43)连通的上排气口(411)，而所述排气机构(5)则包括有能打开或是关闭所述上排气口(411)的封堵件(51)。

4.根据权利要求3所述的防冻阀，其特征在于：所述排气机构(5)还包括有设置在所述排气腔(43)内的弹性件(52)，所述第二腔体(42)内设置有用于固定弹性件(52)下端的固定座(53)，所述第二腔体(42)的底壁具有与上排气口(411)对应的下排气口(421)，对应地，所述固定座(53)内设置有与所述下排气口(421)连通的过气通道(531)，而所述弹性件(52)的上端连接所述封堵件(51)，从而使得所述封堵件(51)始终具有向上打开所述上排气口(411)的趋势。

5.根据权利要求4所述的防冻阀，其特征在于：所述封堵件(51)的截面呈“T”型，包括有上封堵部(511)以及竖向连接在上封堵部(511)中央区域的下封堵部(512)。

6.根据权利要求5所述的防冻阀，其特征在于：所述上封堵部(511)上设置有排气部(511a)，而所述第一腔体(41)的底壁还具有能密封住上封堵部(511)和下封堵部(512)之间形成的缺口(513)的密封圈(500)。

7.根据权利要求6所述的防冻阀，其特征在于：所述排气部(511a)为沿着所述上封堵部(511)之周缘的凹凸结构。

8.一种应用有如权利要求1～7任意一项所述防冻阀的热水器，包括有机壳(6)，所述机壳(6)内的热交换器(7)，所述热交换器(7)包括有进水管(71)以及出水管(72)，其特征在于：所述阀体(1)连接在所述进水管(71)的进水接头上，并且所述阀体(1)的进水通道(12)连通所述进水管(71)，所述阀体(1)的出水通道(11)连通所述出水管(72)。

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