CN216843295U - 一种电热水器安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电热水器安全阀，包括壳体、泄压阀室、单向阀室，所述泄压阀室内设有泄压组件，所述泄压阀室与单向阀室连接处设有泄压阀芯口，所述单向阀室靠近电热水器的储水内胆的端部为第一端，所述第一端连接内胆进水管，其特征在于：所述单向阀室内设有单向减压装置，所述单向减压装置包括减压阀芯、减压弹簧、活塞，减压阀芯与活塞之间设置密封圈，减压阀芯、活塞与单向阀腔之间设置密封圈，本实用新型解决了现有电热水器安全阀在进水压力超过设定的泄压压力时，引起的安全阀滴水，同时通过该改善也防止了高水压对热水器的造成的危害。

Description

一种电热水器安全阀

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，更具体地说，是涉及一种电热水器安全阀。

背景技术

现有广泛用于电热水器的安全阀，其结构如图3-6所述，它由壳体、单向阀、泄压阀、手动泄压机构组成，在家用电热水器上的安装位置如图3所示，热水器安全阀29安装在冷水弯管27与电热器水罐30的进水口之间，它有三个作用：1.用作冷水通道，通过它使自来水进入热水器水胆30中进行加热；2.具有单向进水功能，在自来水停水时，防止热水器水胆30中的热水经过热水器安全阀29流出；3.有排气排水泄压功能，当电加热系统失控时防止热水器水胆30过烧而引起的内部压力过高。这类安全阀的结构类似如专利号202022532930.5和专利号201920667113.5所公开的电热水器用阀体结构，通常厂家设定安全的排泄压力为：0.75Mpa。

GB4706.12-2006《家用和类似用途电器储水式电热水器的特殊要求》规定储水式电热水器额定压力小于0.6Mpa要在安装时加装压力释放装置。

现有的安全阀有个非常令人烦恼的问题是：在进水压力超过0.75Mpa(或超过设定的排泄压力)时，泄压出水口38会不停的滴水(位置参见图6所示)，这是这个行业多年来一直存在的痛点，现有解决这个问题的措施是：在安装时如果发现客户的自来水压力过高，或安装后顾客投诉时，就另外单独加装一个减压阀。但减压阀的安装存在两个问题，一、冷水进水管27的进水管口通常离墙壁很近，如图3所示，使安装位置空间有限，减压阀不好安装，二、因减压阀价格不菲，单独安装减压阀要增加成本和费用，还有上门服务费。因单独配置的减压阀价格高，且安装不便，这是大多数电热水器厂家都不愿意在出厂时的产品上就配上减压阀的主要原因，为此发生用户投诉与抱怨滴水就在所难免。

申请号为201911251247.X的实用新型公开一种阀结构，它虽然可以人工调整出水压力，但其结构复杂、体积大，与现有的安全阀不具互换性，且造价高。申请号为N201210112612.0所公开的安全阀，虽然带有稳压功能，除了手动泄压操纵机构以外，其在壳体内设有内泄装置、外泄装置、稳压装置，比现有广泛应用的安全阀多了一个装置，且稳压装置与内泄装置是分离的，结构复杂零件多、造价高，复杂的壳体结构与现有的流行安全阀也不具备互换性。申请号为200710069700.6公开的减压安全阀，是将减压阀与安全阀相并联成一体的结构，因其结构复杂、造价高，与现有的流行安全阀也不具备互换性，因此至今这三种安全阀并未在行业得到广泛应用和市场上流行。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是：提供一种电热水器安全阀，同时具有储水内胆侧水压超压保护功能与自来水进水侧稳压调节功能，防止进水压力过高而出现泄压出水口滴水现象，为克服现有技术的不足。

本实用新型具体技术方案是：一种电热水器安全阀，包括壳体、泄压阀室、单向阀室，所述泄压阀室内设有泄压组件，所述泄压阀室与单向阀室连接处设有泄压阀芯口，所述单向阀室靠近电热水器的储水内胆的端部为第一端，所述第一端连接内胆进水管，其特征在于：所述单向阀室内设有单向减压装置，所述单向减压装置包括减压阀芯、减压弹簧、活塞，减压阀芯与活塞之间设置密封圈，减压阀芯、活塞与单向阀腔之间设置密封圈，所述减压弹簧套设在减压阀芯的外部，所述减压阀芯设置第一流道，所述活塞在减压阀芯上滑动，所述活塞内设置可将第一流道关闭的胶塞，所述活塞的外周壁上设置第二流道，所述第二流道始终连通第一端与泄压阀芯口。

所述减压阀芯与活塞同中心轴线设置。

所述减压阀芯包括连接端、喇叭口，所述连接端的外周壁设置外螺纹与第一密封槽，喇叭口的末段为圆管，喇叭口的末段设置第二密封槽。

所述喇叭口的末段端部还设有与胶塞形成单向减压阀门的喇叭嘴倒角。

所述喇叭口的内壁上设有加强筋。

所述活塞外周壁上设置第三密封槽，所述第二流道包括泄压水支路和泄压集水槽，所述泄压水支路和泄压集水槽连通。

所述泄压集水槽是在活塞外周壁上周向环形设置的第一凹槽，所述泄压水支路是均布在活塞外周壁上的、轴向设置的多个第二凹槽，所述第二凹槽开口于活塞的端面上，所述第一凹槽随活塞的移动始终在泄压阀芯口的开口范围内。

所述壳体上设置排气孔，所述排气孔在所述减压弹簧的安装腔区域内。

所述活塞的内部通道上设置支架，支架上设置胶塞孔，所述胶塞插装在胶塞孔内。

本实用新型的有益效果：

1)本实用新型解决了现有储水式电热水器安全阀没有进水减压功能的不足，在现有安全阀的外形结构轮廓基本不变的情况下，在单向阀室设计一种具有减压功能的单向减压装置，同时保证进水量不变，使热水器安全阀具有减压、稳压功能，这样就很好地解决了当进水压力超过泄压设定压力时的滴水问题。根据试验测试对比数据表明，本实用新型的热水器安全阀可以代替现有的热水器安全阀。

2)本实用新型的热水器安全阀壳体尺寸可以与市面上所销售的通用型热水器安全阀尺寸相同，因此，可以直接维修替换。

3)本实用新型的安全阀性价比很高，有望在本行业广泛得到应用。

附图说明：

图1本实用新型一种电热水器安全阀装配示意图；

图2本实用新型一种电热水器安全阀活塞局部示意图；

图3现有热水器安全阀在热水器上的安装管路示意图；

图4现有热水器安全阀内部结构示意图；

图5现有热水器安全阀内部结构放大立体示意图；

图6现有热水器安全阀壳体内部结构功能区域示意图。

本实用新型中，说明书附图各标号分别表示：

活塞密封圈1，活塞2，单向减压阀门3，减压阀芯密封圈4，减压阀芯5，单向减压装置6，减压阀芯进口密封圈7，减压弹簧8，加强筋9，排气孔10，活塞内部通道11，胶塞12，泄压水支路13，壳体14，泄压阀密封垫15，泄压阀拉杆16，泄压阀弹簧17，泄压阀调节螺钉18，泄压阀室19，泄压阀芯口20，手动泄压操纵机构21，泄压集水槽22，热水弯管23，热水出水管24，混水阀25，花洒进水接头26，冷水弯管27，冷水进水管28，热水器安全阀29，热水器水胆30，单向阀弹簧31，单向阀密封垫32，单向阀芯33，单向阀室34，单向阀芯密封圈35，弹簧座36，泄压阀调节螺纹口37，泄压出水口38，壳体进水口39，壳体出水口41。

图1、4、6中，空心实线箭头为进水方向和路径，单点画线箭头为泄压水流路径。

具体实施方式：

参见图3至图6，目前，电热水器的水路连接上，在自来水进水侧的管路上通常安装有安全阀，现有的安全阀包括壳体14、单向阀室34、泄压阀室19、手动泄压操纵机构21，在泄压阀室19内设有泄压阀密封垫15、泄压阀拉杆16、泄压阀弹簧17、泄压阀调节螺钉18，泄压阀芯口20在泄压阀室19与单向阀室34的交接处。单向阀室34内设有单向阀弹簧31、单向阀密封垫32、单向阀芯33、单向阀芯密封圈35、弹簧座36，单向阀室34的一侧为壳体进水口39、另一侧为壳体出水口41。自来水将单向阀芯33推开，从壳体进水口39进入单向阀室34，继而进入热水器的冷水进水管，再而进入热水器储水内胆，而由于具有弹簧座36和单向阀芯33，靠近内胆的冷水进水管侧的水压大于自来水一侧的水压时，阀芯组件将自来水进水侧关闭，形成单向进水结构。另一方面，当储水内胆侧的压力过高，水压会将泄压阀密封垫15推开，储水内胆侧的水体进入泄压阀室19，从而形成安全泄压结构。然而，如上所述，该结构的安全阀当自来水进水压力超过上限时，在泄压出水口38会出现泄压滴水现象。

本实用新型的电热水器安全阀包括壳体14、泄压阀室19、单向阀室34，泄压阀室内设有泄压组件，泄压阀室与单向阀室连接处设有泄压阀芯口20，单向阀室靠近电热水器的储水内胆的端部为第一端，第一端连接内胆进水管，单向阀室内设有单向减压装置6，单向减压装置6包括减压阀芯5、减压弹簧8、活塞2，减压阀芯与活塞之间设置密封圈，减压阀芯、活塞与单向阀腔之间设置密封圈(详见图1标号1、标号7)，减压弹簧8套设在减压阀芯5的外部，减压阀芯设置第一流道，活塞在减压阀芯上滑动，活塞内设置可将第一流道关闭的胶塞，活塞的外周壁上设置第二流道，第二流道始终连通第一端与泄压阀芯口20。电热水器安全阀还包括手动泄压操纵机构21，壳体14相互连通进出水通道的端口有壳体进水口39、壳体出水口41，壳体上还有泄压通道的泄压出水口38，单向减压装置6具体由减压阀芯5、活塞2、减压弹簧8、胶塞12、活塞密封圈1、减压阀芯密封4、减压阀芯进口密封圈7组成；活塞密封圈1与壳体14形成密封，所述减压阀芯进口密封7与壳体14形成密封，减压阀芯密封圈4与活塞2形成密封，活塞的内部通道上设置支架，支架上设置胶塞孔，胶塞12插装在胶塞孔内。减压弹簧8设置在减压阀芯5与活塞12之间，由所述减压阀芯5与胶塞12形成单向减压阀门3。其减压、稳压原理：参见图1，水流按空心实线箭头方向进入，经减压阀芯5到单向减压阀门3，再由活塞2内部通道11到达活塞2右端；当进水压力升高(特别是超过设定泄压压力)时，活塞2右端水压升高，活塞2克服减压弹簧8的弹力，推动胶塞12减小单向减压阀门3的间隙，使得出水压力减少，起到减压作用；当进水压力降低时，活塞2右端水压降低，活塞2受减压弹簧8的弹力作用下，推动胶塞12加大单向减压阀门3的间隙，起到稳压作用；当停水无进水压力时，热水器水胆30(即储水内胆)的水压推动活塞2克服减压弹簧8的弹力，使单向减压阀门3关闭，防止热水器水胆30的热水流出，实现单向减压功能。

减压阀芯5与活塞2同中心轴线设置。减压阀芯5包括连接端、喇叭口，连接端内腔为内六角空腔，方便以六角工具螺纹连接安装在壳体上，连接端的外周壁设置外螺纹与第一密封槽，喇叭口的末段(又称为喇叭嘴)为圆管，在喇叭嘴位置上设有与活塞形成密封的第二密封槽，在喇叭嘴上还设有与胶塞形成单向减压阀门的喇叭嘴倒角。喇叭口的内壁上设有加强筋9。活塞外周壁上设置第三密封槽，密封槽内放置一到两个密封圈。具体是，减压阀芯5上设有两个减压阀芯密封圈4，活塞2上设有两个活塞密封圈1。

活塞12上设有内部通道11、第二流道，第二流道是泄压通道，在壳体14上设有排气孔10，排气孔在减压弹簧的安装腔区域内。

活塞密封圈1设置在单向阀室34的泄压阀芯口20下方的进水端一侧，活塞2上的泄压通道由泄压水支路13和泄压集水槽22组成，泄压集水槽22位于泄压阀芯口20的下方位置，所述活塞2的进水通道11设置在胶塞12四周外缘与活塞2内部通道之间。其泄压原理：当热水器水胆30的压力超过设定的泄压压力时，泄压水流一路使得活塞2克服活塞弹簧8的弹力，关闭单向减压阀门3，另一路通过活塞2上的泄压水支路13和泄压集水槽22到达泄压阀芯口20下方后，克服泄压弹簧17的弹簧力顶开泄压密封垫15，泄压水流通过泄压阀室19从泄压口38流出。参见图2，泄压水支路和泄压集水槽是连通的，泄压集水槽是在活塞外周壁上周向环形设置的第一凹槽，泄压水支路是均布在活塞外周壁上的、轴向设置的多个第二凹槽，第二凹槽开口于活塞的端面上，第一凹槽随活塞的移动始终在泄压阀芯口的开口范围内。

为了对比本实用新型电热水器安全阀与目前市面上常用的电热水器安全阀的使用性能，发明人特进行了对比试验，以下是具体试验条件、试验方法、试验测试对比数据说明：

一、试验条件

依本实用新型技术方案的试验样品制作：

1.壳体：将现有安全阀单向阀室的单向阀拆卸掉，利用其壳体。

2.本实用新型单向减压阀装置的减压阀芯和活塞采用3D打印手段加工。

3.采用定制正规合格的弹簧、采用标准的密封圈零件。

4.保留现有安全阀内的泄压阀与手动泄压操作机构，进行本实用新型安全

阀组装。

5.原泄压阀的泄压参数不变，保留其设定值为：0.75MPa的状态。

二、试验项目

1.单向静态减压测试

2.本实用新型安全阀与现有安全阀的装机出水流量和温度对比测试

三、试验方法

1.单向静态减压测试方法

将本实用新型安全阀测试样品的进水端接上压力表和加压泵，出水端接排气开关和压力表，水压从0.2MPa分段加压的至泄压阀泄压时，记录各段进、出水压力测试数据；再将泄压参数设定到安全阀进水压力达到3.0MPa也不滴水的参数记录进、出压力测试数据。

2.装机出水流量、温度对比测试方法

现有安全阀出水流量、温度测试，详见图3设定热水器的水温为50℃，调节混水阀到人体冲凉合适的温度和流量，记录水温和流量。

本实用新型安全阀流量测试方法，详见图3将现有的安全阀卸下，替换成本实用新型安全阀，保持原设定的水温、混水阀调节位置不变，测试记录水温和流量。

四、测试结果详见下表：

根据表1、表2的测试数据分析，本实用新型安全阀具有良好的单向减压性能，装机对比数据上虽然出水流量略有下降，但不影响正常使用，可以通过调节热水器的温度和混水阀的位置来达到与现有对比的安全阀同样的出水流量和温度。原理说明如下：详见图3，冲凉前水罐是加满水进行加热的，舒适的冲凉水温为：37-42℃，适当调高热水器的设定水温后混水阀可以减少热水的比例，而混水阀的冷水是由进水管28经冷水弯管27提供到混水阀的，它不经过电热水器的安全阀29，所以经过适当的温度设置和混水阀调整可以与现有的热水器安全阀到达相同的使用效果。

五、结论

本实用新型安全阀在与现有广泛应用的电热水器安全阀外形轮廓结构和出水流量基本相同的情况下，在单向阀室增加了单向减压功能，从而解决了现有热水器安全阀在进水压力超过设定泄压压力时，引起安全阀滴水的难题，同时通过增加单向减压功能可以防止高水压对热水器造成的危害。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电热水器安全阀，包括壳体、泄压阀室、单向阀室，所述泄压阀室内设有泄压组件，所述泄压阀室与单向阀室连接处设有泄压阀芯口，所述单向阀室靠近电热水器的储水内胆的端部为第一端，所述第一端连接内胆进水管，其特征在于：所述单向阀室内设有单向减压装置，所述单向减压装置包括减压阀芯、减压弹簧、活塞，减压阀芯与活塞之间设置密封圈，减压阀芯、活塞与单向阀腔之间设置密封圈，所述减压弹簧套设在减压阀芯的外部，所述减压阀芯设置第一流道，所述活塞在减压阀芯上滑动，所述活塞内设置可将第一流道关闭的胶塞，所述活塞的外周壁上设置第二流道，所述第二流道始终连通第一端与泄压阀芯口。

2.根据权利要求1所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述减压阀芯与活塞同中心轴线设置。

3.根据权利要求1所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述减压阀芯包括连接端、喇叭口，所述连接端的外周壁设置外螺纹与第一密封槽，喇叭口的末段为圆管，喇叭口的末段设置第二密封槽。

4.根据权利要求3所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述喇叭口的末段端部还设有与胶塞形成单向减压阀门的喇叭嘴倒角。

5.根据权利要求3所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述喇叭口的内壁上设有加强筋。

6.根据权利要求1到5任一所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述活塞外周壁上设置第三密封槽，所述第二流道包括泄压水支路和泄压集水槽，所述泄压水支路和泄压集水槽连通。

7.根据权利要求6所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述泄压集水槽是在活塞外周壁上周向环形设置的第一凹槽，所述泄压水支路是均布在活塞外周壁上的、轴向设置的多个第二凹槽，所述第二凹槽开口于活塞的端面上，所述第一凹槽随活塞的移动始终在泄压阀芯口的开口范围内。

8.根据权利要求1所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述壳体上设置排气孔，所述排气孔在所述减压弹簧的安装腔区域内。

9.根据权利要求1所述的电热水器安全阀，其特征在于：所述活塞的内部通道上设置支架，支架上设置胶塞孔，所述胶塞插装在胶塞孔内。

Images