专利名称：一种梭阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及在水压下工作的梭阀，更具体地说，一种安装在建筑物(如独立房屋、租用房屋、公寓或办公楼)的供水管道系统中的梭阀，以便在正常时间有效地将自来水供给用户，并且在自来水厂暂停供水期间有效地将屋顶水箱中储存的水供给用户。
背景技术：
本发明涉及一种经过改进的梭阀，与相关技术所涉及的梭阀相比，该梭阀可以更有效地将自来水厂提供的自来水和水箱中的储存水供给用户。
水箱通常安装在居住建筑物(如独立房屋、租用房屋、公寓或办公楼)的屋顶。自来水厂用高压提供的自来水通常储存在水箱中，然后供给用户。然而，在自来水储存到水箱的过程中，其高压将逐步下降，直至几乎为零，之后才给用户供水。因此，只有在水箱中水的压力下才能将储存的水供给用户，这样就无法有效地将储存的水供给生活在高层的用户，因为水压太低。虽然可以另外使用增压泵来增加水压，但是使用增压泵有其不利之处，因为它的噪音大，而且耗电量也大。
为了解决上述问题，已经有申请人于2002年8月24日提出了一种实用模型(申请号为“20-2002-0025270”，标题为“一种在水压下工作的梭阀”)。
下面将参照附图并结合本发明说明上述实用模型的结构和问题。
图1显示了根据本发明将梭阀安装到建筑物供水管道系统的示例；图2显示了根据相关技术的梭阀的分解透视图；图3显示了图2中的梭阀的横断面图。虽然图1来自对本发明的解释，但是也可用于说明根据相关技术的梭阀。
根据相关技术，梭阀50主要包括一个套管5；用螺丝固定在套管5上的上下螺帽15；以及一个插入套管5的开关元件10。上下螺帽15分别连接到排水管220和支管230，套管5一侧的供水管连接器4连接到供水管240。开关元件10主要包括一个主体6；一个橡胶衬垫7；一个垫圈8；以及一个连接螺栓9。橡胶衬垫7通过连接螺栓9连接到主体6的上下表面。
开关元件10插入具有空腔的套管5，并且在水压下向上和向下移动，以便选择性地打开和关闭上下螺帽15。当自来水正常供给自来水管210时，自来水通过支管230供给下螺帽15，并且在水压下推动停留在梭阀50的空腔底部的开关元件10。开关元件10在水压下垂直向上移动，以关闭连接到水箱200的排水管220的上螺帽15的水道。
因为向上移动的开关元件10关闭了上螺帽15，所以供给下螺帽15的自来水可以通过供水管连接器4流向供水管240。相应地，当用户打开连接到供水管240的水龙头245时，自来水可以最终供给用户，而不会损失自来水厂产生的压力。
当水龙头245关闭时，自来水的高压将继续推动开关元件10，直至关闭上螺帽15的水道，因而从自来水厂供给自来水管210的自来水将供给水箱200。一旦水箱200中的水填充到一定量，水箱200中的浮子就将阻止给该水箱供自来水。
当由于自来水厂暂停供水而未给自来水管210供自来水时，可以使用水箱200中的储存水。一旦用户打开水龙头245用水，关闭上螺帽15的水道的开关元件10就在水箱200中的储存水的水压下向下移动。向下移动的开关元件10关闭连接到支管230的下螺帽15的水道，因而可以通过连接到水箱200的排水管220将水箱200中的储存水供给供水管240，以便用户通过水龙头245用水。
然而，即使在暂停供自来水时，梭阀50的套管5中通常保留一定量的剩余水。因为水是一种不可压缩的流体，所以开关元件10在向下移动的过程中将遇到套管5中的剩余水的阻力。也就是说，一旦开关元件10在水箱200中的储存水的水压下向下移动时底部接触到剩余水，开关元件10就无法自由向下移动至供水管240的水道。
因为开关元件10和套管5的内表面之间有一个极小的间隙，而且剩余水将通过此间隙非常缓慢地向上流动，所以开关元件10将非常缓慢地向下移动。用户必须等待很长的时间才能打开水龙头245用水，因为开关元件10向下移动并打开供水管连接器4的水道需要花费较长的时间。实验证明，在打开水龙头245之后，需要等待4到5分钟水箱200中的储存水才能流出水龙头245。因此将由于储存水需要花费较长的时间才能流出水龙头245而给用户带来不便。
发明内容
相应地，本发明考虑到相关技术中存在的上述问题，而且本发明的目标就是提出一种经过改进的梭阀，该梭阀可以容易地安装到居住建筑物(如独立房屋、租用房屋、公寓或办公楼)的供水管道系统，以便在平时以合适的压力和数量将自来水供给用户，并且在暂停供自来水时快速地将水箱中的储存水供给用户。
为了获得这些优点和其它优点并根据本发明的目的，如上面具体而广泛的说明所述，该梭阀可以连接到供水管道系统(具有连接到水箱的自来水管、从自来水管伸出的支管、连接到水箱的排水管，以及供水管)，包括一个套管，其一端有一个排水管连接器，另一端有一个支管连接器，一侧有一个供水管连接器，排水管连接器连接到排水管，支管连接器连接到支管，供水管连接器连接到供水管，并且该套管中有一个空腔；以及一个插入套管的开关元件，该开关元件具有圆柱体的形状，并且在其外表面上至少有一个纵向凹槽。
其中，开关元件在其上下表面上可以分别具有橡胶衬垫。开关元件在其外表面上可以具有至少一个圆周凹槽。
其中，开关元件可以进一步具有一个弹簧、一个弹簧插入孔和一个弹簧固定环，弹簧插入孔在开关元件中，弹簧固定环插入和固定到排水管连接器和支管连接器之一，弹簧的一端连接到弹簧固定环，另一端放入弹簧插入孔。开关元件在其上下表面上可以具有密封材料，该密封材料可以用橡胶和树脂之一制作。
另一方面，该梭阀可以连接到供水管道系统(具有连接到水箱的自来水管、从自来水管伸出的支管、连接到水箱的排水管，以及供水管)，包括一个套管，其一端有一个排水管连接器，另一端有一个支管连接器，一侧有一个供水管连接器，排水管连接器连接到排水管，支管连接器连接到支管，供水管连接器连接到供水管，并且该套管中有一个空腔，其内表面上至少有一个纵向凹槽；以及一个插入套管的开关元件，以便在水压下选择性地打开和关闭排水管连接器和支管连接器。
其中，开关元件可以进一步具有一个弹簧、一个弹簧插入孔和一个弹簧固定环，弹簧插入孔在开关元件中，弹簧固定环插入和固定到排水管连接器和支管连接器之一，弹簧的一端连接到弹簧固定环，另一端放入弹簧插入孔。开关元件在其上下表面上可以具有密封材料，该密封材料可以用橡胶和树脂之一制作。
其中，开关元件的形状可以从球形和圆柱体中选择。开关元件在其上下表面上可以分别具有橡胶衬垫。
应了解，上述一般说明和以下详细说明都是示范性和解释性的，旨在进一步说明本发明的权利要求。
根据本发明，可以在正常时间将自来水厂用高压提供的自来水供给用户，并且通过在梭阀的开关元件的外表面或梭阀的套管的内表面上加工一些凹槽，以便套管中剩余的水可以沿凹槽向上流动，可以快速地将水箱中的储存水供给用户。
因为本发明的梭阀结构简单，所以可以很容易地将其安装在建筑物的供水管道系统中，并且不会因为经常发生故障而需要频繁地拆卸。此外，因为本发明的梭阀不需要供电，所以它没有噪音，经济又环保。
而且本发明的梭阀可以安装在建筑物的供水管道系统中和从建筑物的供水管道系统中拆卸下来，它可以广泛应用于各种建筑物，如独立房屋、租用房屋、公寓和办公楼等。
本发明的上述目的、其它目的、特点以及优点，可以从对所附图形的如下详细描述中，更清楚地理解。所附图形包括图1显示了根据本发明将梭阀安装到建筑物供水管道系统的示例；图2显示了根据相关技术的梭阀的分解透视图；图3显示了图2中的梭阀的横断面图；图4显示了根据本发明的梭阀的透视图；图5显示了根据本发明第一实施例的梭阀的横断面图(沿图4中的“VI-VI”线)；图6显示了插入图5中的梭阀的开关元件的透视图；图7显示了对图6中的开关元件的修改；
图8显示了根据本发明第二实施例的梭阀的分解透视图；图9显示了根据本发明第三实施例的梭阀的分解透视图；图10显示了插入到根据本发明第四实施例的梭阀的开关元件的分解透视图；图11至12显示了根据本发明第四实施例的梭阀。
具体实施例方式
现参照附图详细说明本发明优选的实施例。
图4显示了根据本发明的梭阀的透视图；图5显示了根据本发明第一实施例的梭阀的横断面图(沿图4中的“VI-VI”线)；图6显示了插入图5中的梭阀的开关元件的透视图。下面参照图1和图4至6详细描述结构和工作原理。
根据本发明第一实施例的梭阀100主要包括一个套管110和一个插入套管110的开关元件150，以在套管110中向上、向下移动。套管110一端有一个排水管连接器120，另一端有一个支管连接器130。排水管连接器120将连接到与水箱200相连接的排水管220，支管连接器130将连接到从供水管210伸出的支管230。套管110一侧有一个供水管连接器140，将连接到与开关阀(如水龙头或淋浴器)相连接的供水管240。排水管连接器120、支管连接器130和供水管连接器140在其内表面上可能有内螺纹，将分别连接到排水管220、支管230和供水管240。套管110中有空腔，以便开关元件150在水箱200中的自来水和储存水的水压下向上、向下移动。如图5所示，套管110的内表面上有止动装置112，以阻止套管110中开关元件150的移动。
开关元件150可以在水压下向上、向下移动，以便通过选择性地打开和关闭排水管连接器120和支管连接器130的水道来给用户供水。优选地，开关元件150可以包括一个主体152；连接到主体152上下表面的橡胶衬垫156；以及一个连接元件158，用于将橡胶衬垫156连接到主体152。连接元件158可以进一步包括垫圈(未示出)。
如图6所示，开关元件150可以具有圆柱体的形状，并且在其外表面上有多个纵向凹槽154。
纵向凹槽154用于在暂停供水时引出套管110中剩余的水，本说明书稍后将更详细地对其进行说明。
本发明的梭阀的工作原理如下。自来水厂用高压送的自来水供给自来水管210，然后供给支管230。因为供给支管230的自来水具有相当高的压力，所以自来水的压力将向上推动停留在套管110底部的开关元件150。开关元件150向上移动，直到遇到止动装置112为止，从而关闭排水管连接器120的水道。水箱200中的储存水的水压垂直作用于开关元件150的上表面，支管连接器130中的自来水的水压垂直作用于开关元件150的下表面。因为自来水的水压通常高于水箱200中的储存水的水压，所以水的压差将使开关元件150保持关闭排水管连接器120的水道，如图5中的A部分所示。当开关元件150接触到止动装置112以关闭排水管连接器120的水道时，套管110侧面上的供水管连接器140的水道将打开。相应地，供给支管230的自来水可以通过供水管连接器140供给供水管240，以便可以打开连接到供水管240的水龙头245将自来水最终供给用户。如上所述，自来水厂用高压提供的自来水可以直接而有效地供给用户，而没有压力损失。
当用户未打开水龙头245用水时，自来水无法通过支管230流向供水管240。
相应地，开关元件150保持关闭排水管连接器120的水道，以便供给自来水管210的自来水可以向上流向水箱200，从而将水箱200填充到一定量。
当自来水厂不能给自来水管210供自来水时(例如在暂停供水的情况下)，可以用水箱200中的储存水来代替自来水。
因为作用于开关元件150的上表面的储存水的水压变得高于作用于开关元件150的下表面的水压，所以开关元件150开始向下移动。顺便提一下，即使未向支管连接器130供自来水，套管110中也会保留一定量的水。相应地，在向下移动期间，开关元件150会在剩余水的阻力下让储存水流向供水管连接器140。然而，因为根据本发明，开关元件150的外表面上至少有一个纵向凹槽154，所以在开关元件150向下移动的同时，剩余水可以沿纵向凹槽154向上流动。因此，开关元件150可以快速而有效地关闭支管连接器130的水道，而保留供水管连接器140的水道打开。一旦开关元件150关闭支管连接器130的水道，水箱200中的储存水就可以流向套管110，然后流向供水管240。
如上所述，与相关技术相比，水箱200中的储存水可以更快速而有效地供给用户。图7显示了对图6中的开关元件的修改。
开关元件150在主体152的外表面上可以有圆周凹槽154a和154b以及纵向凹槽154。
圆周凹槽154a和154b将缩短沿纵向凹槽154流动的剩余水的流程长度。也就是说，通过圆周凹槽154a和154b，沿纵向凹槽154流动的剩余水可以更快速地流向供水管连接器140，以便开关元件150可以更快速地向下移动，停留在止动装置112处。在修改的形状可以实现与上述相同的功能的条件下，可以按照不同的方式修改凹槽154、154a和154b的形状。
下面参照附图详细说明本发明的其它实施例。
图8显示了根据本发明第二实施例的梭阀的分解透视图。在本发明的第二实施例中，纵向凹槽114在套管110的内表面而不是开关元件160的外表面上，以减少套管110中剩余的水的阻力。相应地，在开关元件160向下移动的同时，套管110中的剩余水可以沿套管110内表面上的纵向凹槽114流动。第二实施例的开关元件160具有与第一实施例几乎相同的结构，唯一的不同之处在于其外表面上没有纵向凹槽154。优选地，该套管内表面上可以有多个纵向凹槽114。
除了具有上述特点之外，第二实施例的基本结构和工作原理与第一实施例几乎相同。
图9显示了根据本发明第三实施例的梭阀的分解透视图。在本发明的第三实施例中，开关元件170具有不同于前面的实施例的球形形状。套管110的内表面上至少有一个纵向凹槽114。
除了具有上述特点之外，第三实施例的基本结构和工作原理与前面的实施例几乎相同。
图10显示了插入到根据本发明第四实施例的梭阀的开关元件的分解透视图。图11至12显示了根据本发明第四实施例的梭阀。如图所示，第四实施例的开关元件180有一个主体182、一个弹簧195和一个弹簧固定环190。圆柱体形状的弹簧插入孔187在主体182中。弹簧195的一端连接到弹簧固定环190，另一端放置在弹簧插入孔187中。主体的外表面上至少有一个纵向凹槽154。突出部分184和186在主体182的上下表面上，以将密封材料189和188连接到主体182。优选地用橡胶和树脂制作密封材料188和189。主体182的上表面和下表面之一没有封闭，以便插入弹簧。也就是说，如图10所示，离主体182的上表面有一定深度的弹簧插入孔187在主体182中，弹簧195的一部分插入到弹簧插入孔187中。弹簧195的一端连接到弹簧固定环190，另一端可以连接到弹簧插入孔187的下表面。可以沿排水管连接器120和支管连接器130内表面上的螺纹将弹簧固定环190放入排水管连接器120和支管连接器130之一。
图11显示了当将弹簧固定环190固定到排水管连接器120时梭阀的结构。图12显示了将弹簧固定环190固定到支管连接器130时梭阀的结构。弹簧195在图11中起压缩作用，在图12中起拉伸作用。
下面参照图11详细说明本发明第四实施例的工作原理。自来水厂在高压下送的自来水通过支管230流向套管110，并向上推动主体182。如前所述，此处的弹簧195起压缩作用，考虑到自来水的水压，弹簧195的弹性常数不可太高。移动的主体182在遇到止动装置112时将停止移动，然后关闭支管连接器120的水道。密封材料189用于更安全地关闭支管连接器120的水道，并且优选地用具有良好密封性的材料(如橡胶和树脂)制作。一旦主体182向上移动到止动装置112并关闭排水管连接器120的水道，供水管连接器140的水道就打开，这样支管230中的自来水便可以通过供水管连接器140流向供水管240。
当未向自来水管210供自来水时，主体182在水箱200中的储存水和弹簧的组合压力下开始向下移动。当主体182向下移动时，套管110中的剩余水沿主体182外表面上的纵向凹槽154流动，这样开关元件180的主体182便可以更快速地向下移动。在本实施例中，因为主体182在弹簧弹力以及水箱200中的储存水的水压下向下移动，所以与前面的实施例相比，主体182可以更快速地向下移动。当向下移动的主体182遇到止动装置112时，它将停止移动并关闭支管连接器130的水道。相应地，水箱200中的储存水可以通过排水管连接器120供给供水管240。
在图12中，弹簧固定环190放入支管连接器130，弹簧插入孔187在主体182的下表面到内表面上。如前所述，此处的弹簧195起拉伸作用。
虽然在第四实施例中，纵向凹槽154在——举例来说——主体182的外表面上，但是与本发明的第二实施例一样，该纵向凹槽也可以在套管110的内表面上。虽然在说明本发明的技术思想时，是以将梭阀100垂直安装在供水管道系统中为例的，但是梭阀100也可以水平安装在供水管道系统中，这取决于具体情况。
显然，本领域的技术人员可以在不超出本发明的主旨或范围的情况下对梭阀做各种修改和改变。因此，本发明旨在涵盖所附权利要求书范围内的各种修改和改变以及同等装置。
权利要求
1.一种可以连接到供水管道系统(具有连接到水箱的自来水管、从自来水管伸出的支管、连接到水箱的排水管，以及供水管)的梭阀，包括一个套管，其一端有一个排水管连接器，另一端有一个支管连接器，一侧有一个供水管连接器，排水管连接器连接到排水管，支管连接器连接到支管，供水管连接器连接到供水管，并且该套管中有一个空腔；以及一个插入套管的开关元件，该开关元件具有圆柱体的形状，并且在其外表面上至少有一个纵向凹槽。
2.如权利要求1所述的梭阀，其中，开关元件在其上下表面上分别具有橡胶衬垫。
3.如权利要求1所述的梭阀，其中，开关元件在其外表面上至少具有一个圆周凹槽。
4.如权利要求1所述的梭阀，其中，开关元件可以进一步具有一个弹簧、一个弹簧插入孔和一个弹簧固定环，弹簧插入孔在开关元件中，弹簧固定环插入和固定到排水管连接器和支管连接器之一，弹簧的一端连接到弹簧固定环，另一端放入弹簧插入孔。
5.如权利要求4所述的梭阀，其中，开关元件在其上下表面上具有密封材料。
6.如权利要求5所述的梭阀，其中，密封材料可以用橡胶和树脂之一制作。
7.一种可以连接到供水管道系统(具有连接到水箱的自来水管、从自来水管伸出的支管、连接到水箱的排水管，以及供水管)的梭阀，包括一个套管，其一端有一个排水管连接器，另一端有一个支管连接器，一侧有一个供水管连接器，排水管连接器连接到排水管，支管连接器连接到支管，供水管连接器连接到供水管，并且该套管中有一个空腔，其内表面上至少有一个纵向凹槽；以及一个插入套管的开关元件，以便在水压下选择性地打开和关闭排水管连接器和支管连接器。
8.如权利要求7所述的梭阀，其中，开关元件可以进一步具有一个弹簧、一个弹簧插入孔和一个弹簧固定环，弹簧插入孔在开关元件中，弹簧固定环插入和固定到排水管连接器和支管连接器之一，弹簧的一端连接到弹簧固定环，另一端放入弹簧插入孔。
9.如权利要求8所述的梭阀，其中，开关元件在其上下表面上具有密封材料。
10.如权利要求9所述的梭阀，其中，密封材料可以用橡胶和树脂之一制作。
11.如权利要求7所述的梭阀，其中，开关元件的形状可以从球形和圆柱体中选择。
12.如权利要求7所述的梭阀，其中，开关元件在其上下表面上分别具有橡胶衬垫。
全文摘要
本发明提供一种经过改进的梭阀，以便在正常时间将具有适当压力的自来水供给用户，并且在暂停供水期间快速而有效地将水箱中的储存水供给用户。该梭阀可以连接到供水管道系统(具有连接到水箱的自来水管、从自来水管伸出的支管、连接到水箱的排水管，以及供水管)，包括一个套管，其一端有一个排水管连接器，另一端有一个支管连接器，一侧有一个供水管连接器，排水管连接器连接到排水管，支管连接器连接到支管，供水管连接器连接到供水管，并且该套管中有一个空腔；以及一个插入套管的开关元件，该开关元件具有圆柱体的形状，并且在其外表面上至少有一个纵向凹槽，以便套管中剩余的水可以通过该纵向凹槽向上移动。
文档编号F16K21/12GK1774590SQ200480009736
公开日2006年5月17日 申请日期2004年3月26日 优先权日2003年4月11日
发明者郑明吉 申请人:郑明吉