CN216306801U - 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，该防冻阀包括有阀体，其内具有容置腔，阀体上开设有与容置腔相连通的进水口、出水口和排水口；以及能转动地设于上述容置腔内的阀芯，其特征在于：阀杆被限制在防冻机构上，防冻机构在环境温度低于预定温度时能驱动所述阀杆带动阀芯从正常状态切换至关断状态，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口、出水口以及排水口，并设置有防冻机构，即使在断电的状态下也可完成进水和排水的转换，避免发生热交换器冻结损坏问题，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

燃气热水器通过排烟管与室外环境连通，在寒冷的冬季当室外气温低于零摄氏度时冷空气容易顺着排烟管进入热水器内部，造成热水器水路管路薄弱处冻裂，因此大部分燃气热水器都加装了电加热防冻裂装置，起到了一定防冻功能。电加热防冻裂装置必须在热水器通电状态下才能正常启动工作，有些用户有使用完热水器拔掉电源插头的习惯、或者家中停电、或者刚装修的房屋长时间不使用断电等以上情况都可能造成电加热装置无法启动，热水器管路冻裂。热水器水路通路通常为进水端为常开阀，出水端为常闭阀，如用户没有及时发现关闭进水阀，整机漏水，造成地板泡水，电气漏电等财产损失和安全问题，为解决上述问题，如一专利号为ZL201510398012.9(授权公告号为CN104976771B)的中国发明专利《一种燃气热水器排水防冻装置》，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，该防冻装置只需转动阀芯即可实现供水和排水功能的转换。

另外，现有的热水器还设置有防冻加热棒，用户在正常时候用，在不断电的情况下，当进水温度低于5℃时，防冻加热棒开始工作，防止由于温度过低从而导致冻裂；但当用户由于出门断电时，当温度低于5℃时，防冻加热棒不会工作，进水温度还会继续往下降低，降低到零度以下时，就会有冻坏的危险，为此需要对现有的防冻装置作进一步的改进。

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能够在热水器断电的情况下避免发生热交换器冻结损坏问题的防冻阀。

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，包括具有容置腔的阀体以及能转动地设于上述容置腔内的阀芯，其特征在于：阀杆被限制在防冻机构上，所述防冻机构在环境温度低于预定温度时能驱动所述阀杆带动所述阀芯从正常状态切换至关断状态。

为了进一步地能够在热水器断电的情况下避免发生热交换器冻结损坏问题，优选地，所述防冻机构被限制在与所述容置腔连通的腔体内，包括有能使所述阀杆转动的致动件以及弹性件，所述弹性件向所述致动件施加能使得所述阀芯位于正常状态的预设力，在外界温度低于弹性件的预设值时能致动所述致动件从而驱动所述阀杆带动阀芯从正常状态切换至关断状态。这样通过弹性件的设置使得即使是在断电情况下，也能将防冻阀关闭。

从结构简单的角度出发，优选地，所述弹性件为热敏弹簧，其中，所述热敏弹簧对所述致动件施加的弹性力能随着环境温度的降低而减小或者在环境温度低于预定温度时不对所述致动件施加弹性力。

进一步地，所述阀杆包括伸入所述容置腔与所述阀芯连接的头端以及位于所述腔体内的尾端，所述致动件位于所述阀杆之尾端的中央，所述弹性件套设在所述阀杆之尾端朝向阀芯的一侧，所述弹性件的一端连接在所述腔体内而所述弹性件的另一端连接在所述致动件上，从而使得所述弹性件始终具有将所述致动件拉向所述阀芯的趋势。弹性件具有将致动件拉向阀芯的趋势，从而避免阀芯在正常状态下因水压高而发生偏移或转动，确保防冻阀处于良好的工作状态。

进一步地，所述腔体的末端为开放端，并且在所述腔体的末端设置有能连同所述阀杆的尾端转动的转动构件。

转动构件的结构可以有多种，从结构简单的角度考虑，优选地，所述转动构件包括有能伸入所述腔体之开放端的盖体以及位于所述盖体中央区域的轴承组件，所述轴承组件包括有与所述盖体一体设置的内圈环以及滚珠，对应地，所述腔体内固接有位于内圈环外围的外圈环，所述内圈环与所述阀杆的尾端连接并能在阀杆的带动下一起借助所述滚珠相对所述外圈环转动，从而实现所述阀杆带动内圈环连同盖体周缘一起相对所述腔体的内周壁转动，进而带动阀芯从正常状态切换至关断状态。

若是当外界温度高于弹性件的预设值时，热水器需要恢复至正常状态，优选地，所述防冻机构还包括有复位弹簧，所述复位弹簧使得所述致动件能复位至初始状态的趋势。此时弹性件恢复其预设力，重新将致动件拉向阀芯，致动件在复位弹簧回复力的作用下重新复位至初始状态，阀杆带动阀芯转动从关断状态切换至正常状态。

进一步地，所述复位弹簧的一端连接在所述外圈环上，而另一端则连接在所述致动件上，从而使所述致动件始终具有复位至初始状态的趋势。

为了能够实现阀芯在阀杆的带动下发生转动，优选地，所述致动件在远离所述阀芯移动的状态下，所述阀杆的尾端只能发生相对所述致动件的转动，从而带动阀芯从正常状态切换至关断状态。

从结构简单的角度考虑，致动件的结构可以为：所述致动件包括有内环和与该内环间隔设置的外环，所述复位弹簧的另一端则连接在所述外环上，所述内环的内环壁具有内螺纹，对应地，所述阀杆的尾端具有与所述内螺纹螺纹连接的外螺纹，从而在所述弹性件不对所述致动件施加弹性力的状态下，所述致动件只能朝远离所述阀芯的方向移动，在阀杆的外螺纹与致动件之内环的内螺纹的限制下，所述阀杆只能发生相对所述致动件的转动，从而实现驱动所述阀杆带动阀芯从正常状态切换至关断状态。

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，其特征在于：所述阀体连接在所述机壳的进水接头上。

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口、出水口以及排水口，并设置有防冻机构，即使在断电的状态下也可完成进水和排水的转换，避免发生热交换器冻结损坏问题，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的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中防冻阀处于正常状态时的剖视图；

图3为图2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防冻状态时的剖视图；

图5为图4另一个角度的剖视图。

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1～5所示，为本实用新型的最佳实施例。本实施例的防冻阀包括阀体1，该阀体1具有容置腔10，且阀体1上开设有与容置腔10相连通的进水口11、出水口12和排水口13；以及能转动地设于上述容置腔10内的阀芯2，阀芯2具有过水通道21，当阀芯2处于第一位置时，即过水通道21与进水口11、出水口12连通，以处于正常的进水状态，而当阀芯2处于第二位置时，即过水通道21与出水口12、排水口13连通，以处于排水状态，而阀杆3被限制在防冻机构4上，该防冻机构4在环境温度低于预定温度时能驱动阀杆3带动阀芯2从正常状态切换至关断状态。通过在阀体1上集成有进水口11、出水口12以及排水口13，并设置有防冻机构4，即使在断电的状态下也可完成进水和排水的转换，避免发生热交换器冻结损坏问题。

具体地，为了进一步地能够在热水器断电的情况下避免发生热交换器冻结损坏问题，本实施例的防冻机构4被限制在与容置腔10连通的腔体41内，包括有能使阀杆3转动的致动件42以及弹性件43，弹性件43向致动件42施加能使得阀芯2位于正常状态的预设力，在外界温度低于弹性件43的预设值时能致动致动件42从而驱动阀杆3带动阀芯2从正常状态切换至关断状态。这样通过弹性件43的设置使得即使是在断电情况下，也能将防冻阀关闭。从结构简单的角度出发，弹性件43优选地为热敏弹簧，其中，热敏弹簧对致动件42施加的弹性力能随着环境温度的降低而减小或者在环境温度低于预定温度时不对致动件42施加弹性力。其中，阀杆3包括伸入容置腔10与阀芯2连接的头端31以及位于腔体41内的尾端32，致动件42位于阀杆3之尾端32的中央，弹性件43套设在阀杆3之尾端32朝向阀芯2的一侧，弹性件43的一端连接在腔体41内而弹性件43的另一端连接在致动件42上，从而使得弹性件43始终具有将致动件42拉向阀芯2的趋势。弹性件43具有将致动件42拉向阀芯2的趋势，从而避免阀芯2在正常状态下因水压高而发生偏移或转动，确保防冻阀处于良好的工作状态。另外，腔体41的末端为开放端，并且在腔体41的末端设置有能连同阀杆3的尾端32转动的转动构件5，本实施例的转动构件5包括有能伸入腔体41之开放端的盖体51以及位于盖体51中央区域的轴承组件，轴承组件包括有与盖体51一体设置的内圈环52以及滚珠53，对应地，腔体41内固接有位于内圈环52外围的外圈环54，内圈环52与阀杆3的尾端32连接并能在阀杆3的带动下一起借助滚珠53相对外圈环54转动，从而实现阀杆3带动内圈环52连同盖体51周缘一起相对腔体41的内周壁转动，进而带动阀芯2从正常状态切换至关断状态。若是当外界温度高于弹性件43的预设值时，热水器需要恢复至正常状态，防冻机构4还包括有复位弹簧44，复位弹簧44使得致动件42能复位至初始状态的趋势，此时弹性件43恢复其预设力，重新将致动件42拉向阀芯2，致动件42在复位弹簧44回复力的作用下重新复位至初始状态，阀杆3带动阀芯2转动从关断状态切换至正常状态，该复位弹簧44的一端连接在外圈环54上，而另一端则连接在致动件42上，从而使致动件42始终具有复位至初始状态的趋势。而为了能够实现阀芯2在阀杆3的带动下发生转动，致动件42在远离阀芯2移动的状态下，阀杆3的尾端32只能发生相对致动件42的转动，从而带动阀芯2从正常状态切换至关断状态，致动件42的结构可以为：致动件42包括有内环421和与该内环421间隔设置的外环422，复位弹簧44的另一端则连接在外环422上，内环421的内环421壁具有内螺纹4211，对应地，阀杆3的尾端32具有与内螺纹4211螺纹连接的外螺纹321，从而在弹性件43不对致动件42施加弹性力的状态下，致动件42只能朝远离阀芯2的方向移动，在阀杆3的外螺纹321与致动件42之内环421的内螺纹4211的限制下，阀杆3只能发生相对致动件42的转动，从而实现驱动阀杆3带动阀芯2从正常状态切换至关断状态。最后，本实施例还提供一种应用有如上述防冻阀的热水器，包括有机壳，阀体1连接在机壳的进水接头上，安装时，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。

综上述，本实施例的防冻阀的操作动作如下：

正常状态时(如图2和3所示)，阀芯2处于第一位置，过水通道21与进水口11和出水口12相流体连通，以处于进水状态，弹性件43处于正常的预设力，使得驱动件处于原始位置(即弹性件43处于压缩状态，而复位弹簧44处于自然状态)；

冬季预防冻裂时(如图4和5所示)，外界温度低于弹性件43的预设值时，弹性件43失去了对致动件42的预设力，使得致动件42朝远离阀芯2的方向移动，从而阀杆3的尾端32能带动内圈环52连同盖体51周缘一起相对腔体41的内周壁转动，进而带动阀芯2从正常状态切换至关断状态，此时复位弹簧44处于被压缩的状态；

若是当外界温度高于弹性件43的预设值时，热水器需要恢复至正常状态，此时弹性件43恢复其预设力，重新将致动件42拉向阀芯2，致动件42在复位弹簧44回复力的作用下重新复位至初始状态，阀杆3带动阀芯2转动从关断状态切换至正常状态。

Claims (11)

1.一种防冻阀，包括具有容置腔(10)的阀体(1)以及能转动地设于上述容置腔(10)内的阀芯(2)，其特征在于：阀杆(3)被限制在防冻机构(4)上，所述防冻机构(4)在环境温度低于预定温度时能驱动所述阀杆(3)带动所述阀芯(2)从正常状态切换至关断状态。

2.根据权利要求1所述的防冻阀，其特征在于：所述防冻机构(4)被限制在与所述容置腔(10)连通的腔体(41)内，包括有能使所述阀杆(3)转动的致动件(42)以及弹性件(43)，所述弹性件(43)向所述致动件(42)施加能使得所述阀芯(2)位于正常状态的预设力，在外界温度低于弹性件(43)的预设值时能致动所述致动件(42)从而驱动所述阀杆(3)带动阀芯(2)从正常状态切换至关断状态。

3.根据权利要求2所述的防冻阀，其特征在于：所述弹性件(43)为热敏弹簧，其中，所述热敏弹簧对所述致动件(42)施加的弹性力能随着环境温度的降低而减小或者在环境温度低于预定温度时不对所述致动件(42)施加弹性力。

4.根据权利要求3所述的防冻阀，其特征在于：所述阀杆(3)包括伸入所述容置腔(10)与所述阀芯(2)连接的头端(31)以及位于所述腔体(41)内的尾端(32)，所述致动件(42)位于所述阀杆(3)之尾端(32)的中央，所述弹性件(43)套设在所述阀杆(3)之尾端(32)朝向阀芯(2)的一侧，所述弹性件(43)的一端连接在所述腔体(41)内而所述弹性件(43)的另一端连接在所述致动件(42)上，从而使得所述弹性件(43)始终具有将所述致动件(42)拉向所述阀芯(2)的趋势。

5.根据权利要求4所述的防冻阀，其特征在于：所述腔体(41)的末端为开放端，并且在所述腔体(41)的末端设置有能连同所述阀杆(3)的尾端(32)转动的转动构件(5)。

6.根据权利要求5所述的防冻阀，其特征在于：所述转动构件(5)包括有能伸入所述腔体(41)之开放端的盖体(51)以及位于所述盖体(51)中央区域的轴承组件，所述轴承组件包括有与所述盖体(51)一体设置的内圈环(52)以及滚珠(53)，对应地，所述腔体(41)内固接有位于内圈环(52)外围的外圈环(54)，所述内圈环(52)与所述阀杆(3)的尾端(32)连接并能在阀杆(3)的带动下一起借助所述滚珠(53)相对所述外圈环(54)转动，从而实现所述阀杆(3)带动内圈环(52)连同盖体(51)周缘一起相对所述腔体(41)的内周壁转动，进而带动阀芯(2)从正常状态切换至关断状态。

7.根据权利要求6所述的防冻阀，其特征在于：所述防冻机构(4)还包括有复位弹簧(44)，所述复位弹簧(44)使得所述致动件(42)能复位至初始状态的趋势。

8.根据权利要求7所述的防冻阀，其特征在于：所述复位弹簧(44)的一端连接在所述外圈环(54)上，而另一端则连接在所述致动件(42)上，从而使所述致动件(42)始终具有复位至初始状态的趋势。

9.根据权利要求8所述的防冻阀，其特征在于：所述致动件(42)在远离所述阀芯(2)移动的状态下，所述阀杆(3)的尾端(32)只能发生相对所述致动件(42)的转动，从而带动阀芯(2)从正常状态切换至关断状态。

10.根据权利要求9所述的防冻阀，其特征在于：所述致动件(42)包括有内环(421)和与该内环(421)间隔设置的外环(422)，所述复位弹簧(44)的另一端则连接在所述外环(422)上，所述内环(421)的内环(421)壁具有内螺纹(4211)，对应地，所述阀杆(3)的尾端(32)具有与所述内螺纹(4211)螺纹连接的外螺纹(321)，从而在所述弹性件(43)不对所述致动件(42)施加弹性力的状态下，所述致动件(42)只能朝远离所述阀芯(2)的方向移动，在阀杆(3)的外螺纹(321)与致动件(42)之内环(421)的内螺纹(4211)的限制下，所述阀杆(3)只能发生相对所述致动件(42)的转动，从而实现驱动所述阀杆(3)带动阀芯(2)从正常状态切换至关断状态。

11.一种应用有如权利要求1～10任意一项所述的防冻阀的热水器，包括有机壳，其特征在于：所述阀体(1)连接在所述机壳的进水接头上。

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