用于合流和分流的三通阀的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于合流和分流的三通阀，其包括：阀盖，所述阀盖的底部设置有与三通阀的阀腔连通的第一端口；阀体，所述阀体与阀盖密封连接且设置在所述阀盖上方，所述阀体的左右两侧设置有与阀腔连通的第二端口和第三端口。所述三通阀还包括：阀芯组件，所述阀芯组件固定连接在阀盖上；阀座组件，所述阀座组件设置在阀腔内且能够与阀芯组件配合；阀杆组件，所述阀杆组件与阀座组件相连接，且带动阀座组件在所述阀腔内上下移动，从而实现三通阀的流量变化和开闭。
【专利说明】用于合流和分流的三通阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及分区供暖、石油化工工业、水处理工业、冶金工业，尤其涉及用于上述应用领域中的实现合流和分流的三通阀。
【背景技术】
[0002]当前，现有技术中的三通阀都通过改变阀门的内部部件来实现合流和分流的功能。改变阀的内部部件通常是非常麻烦的，这不利于客户使用所述阀门。
[0003]另外，现有的三通阀采用许多驱动装置，由此降低了驱动力。为了满足强流阻的需求，通常需要增加驱动力。增加驱动力导致增大了电动驱动装置的参数，最终造成在市场上失去竞争力。
[0004]此外，还通过增大三通阀的体积，来实现增加下阀芯的移动空间等以避免介质直接冲击阀芯或减小驱动力的目的。然而由于占用了很多空间，这样造成不便于安装和使用。
[0005]有鉴于此，确有需要提供一种能够至少部分地解决上述问题的新的三通阀。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。
[0007]本发明的目的之一是提供一种三通阀，其能够在不需要改变任何部件的情况下，实现合流和分流的功能。
[0008]本发明的目的之一是提供一种三通阀，其能够降低流阻。
[0009]本发明的还一目的是提供一种三通阀，其具有紧凑的结构，节省了安装空间。
[0010]在本发明的一个方面中，提供了一种用于合流和分流的三通阀，其包括:
[0011]阀盖，所述阀盖的底部设置有与三通阀的阀腔连通的第一端口 ；
[0012]阀体，所述阀体与阀盖密封连接且设置在所述阀盖上方，所述阀体的左右两侧设置有与阀腔连通的第二端口和第三端口。所述三通阀还包括:
[0013]阀芯组件，所述阀芯组件固定连接在阀盖上；
[0014]阀座组件，所述阀座组件设置在阀腔内且能够与阀芯组件配合；
[0015]阀杆组件，所述阀杆组件与阀座组件相连接，且带动阀座组件在所述阀腔内上下移动，从而实现三通阀的流量变化和开闭。
[0016]具体地，所述阀芯组件包括上阀芯、下阀芯和连接上阀芯和下阀芯的阀芯连接件。
[0017]具体地，还包括支撑杆，所述支撑杆的一端与在所述下阀芯中心处设置的环形凸台连接，而另一端固定连接在阀盖的支撑件上。
[0018]具体地，所述环形凸台设置有内螺纹以与支撑杆的一端螺纹连接，且支撑杆的另一端固定在阀盖的支撑筋上，所述支撑筋上设有供介质穿过的扇形流道口。
[0019]具体地，所述阀座组件包括通过连接杆相互连接的上阀座和下阀座，它们分别位于阀芯组件的上方和下方。
[0020]具体地，所述连接杆与下阀座通过螺纹配合连接，所述连接杆与上阀座通过锁紧螺母紧固。
[0021]具体地，连接杆的外表面内侧与所述阀芯连接件的外缘接触。
[0022]具体地，所述阀芯连接件的外圆周设置有与连接杆的内表面配合的半圆形孔。
[0023]具体地，所述连接杆和所述半圆形孔的数量都为6个。
[0024]具体地，所述上阀座通过连接板与阀杆组件中的阀杆连接，且连接板和上阀座的密封面采用无石棉垫片密封。
[0025]具体地，所述连接板上设置有供介质穿过的扇形流道口，连接板的中心处设置有通孔，所述阀杆穿过所述通孔后用螺母与阀杆的端部上的螺纹配合而紧固。
[0026]具体地，所述阀芯连接件的两端都设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈，上阀芯、下阀芯分别与阀芯连接件螺纹连接并压紧密封圈的内环，而密封圈的外环露出，在上阀座或下阀座移动到与密封圈的外环挤压接合时密封关闭相应的第一端口或第二端口。
[0027]具体地，所述密封圈为O型密封圈或X型密封圈。
[0028]具体地，所述阀体组件的隔板与所述阀盖的内壁用第一 O型密封圈密封。
[0029]具体地，所述隔板与所述内壁的连接处设置有导向槽，所述导向槽内安装有导向圈。
[0030]具体地，在阀杆的顶端处，所述阀体与所述阀杆之间依次设置有螺纹连接的填料函和嵌入件。
[0031]具体地，所述填料函与所述嵌入件的密封面设有第二 O型密封圈，嵌入件内设有铜垫片。
[0032]具体地，所述上阀芯的外轮廓构造为使得第二端口的流量曲线为对数曲线，和/或所述下阀芯的外轮廓构造为使得第一端口的流量曲线为线性曲线。
[0033]通过上述可知，本发明所提供的三通阀至少实现了以下有益技术效果:(I)单独一个阀门可以在不需要改变任何部件的情况下实现合流和分流的功能；(2)客户安装和使用更加简单，节省了安装空间；和(3)结构设计简单，制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0035]图1是根据本发明的一个实施例的用于合流和分流的三通阀的剖视图；
[0036]图2是图1所示的阀芯组件的一个示例的放大示意图；
[0037]图3是图1所示的阀芯组件的另一示例的放大示意图；
[0038]图4是图1所示的阀芯组件中的阀芯连接件的俯视图。
【具体实施方式】
[0039]下面通过实施例，并结合附图1-4，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
[0040]如图1所示，本发明的一个实施例所提供的用于合流和分流的三通阀从下至上依次包括以下部件:阀盖10、阀体120和阀杆组件。在三通阀的阀腔150内从下至上依次设置有支撑杆20、阀座组件50和80以及阀芯组件70。阀盖10的底部设置有与三通阀的阀腔150连通的端口 B。阀体120沿着图1所示的页面的左右方向延伸。阀体120与阀盖10密封连接且设置在阀盖10之上。如图所示，阀体120的左右两侧分别设置有与阀腔150连通的端口 AB和端口 A。阀芯组件70固定连接在阀盖10上。阀座组件50和80与阀杆组件的一端相连接，且在阀腔150内通过阀杆组件的带动而上下移动，从而实现了与阀芯组件的接合或断开接合，最终实现了三通阀的流量变化和开闭。
[0041]当介质从端口 A和端口 B流入到三通阀中时，如图1所示，此时端口 A达到了最大流量，而端口 B为关闭状态，通过阀腔150之后，介质从端口 AB流出。当阀座组件50和80向下移动时，端口 B逐渐开启，端口 A逐渐关闭，这个过程就实现了介质混合或合流的作用。当介质从端口 AB流入到三通阀中时，如图1所示，此时，端口 A处于最大流量，而端口 B处于关闭状态。当阀座组件50和80向下移动时，端口 B逐渐开启，端口 A逐渐关闭。在阀座组件50和80向下移动了最大行程时，端口 A关闭，端口 B的流量为最大值。在这个过程中三通阀实现了介质分离或分流的作用。
[0042]如图2和3所示，阀芯组件70包括上阀芯71、下阀芯72和连接上阀芯71和下阀芯72的阀芯连接件73。支撑杆20的一端与在下阀芯72的中心处设置的导向孔75连接，该导向孔75内设置台阶部以与支撑杆72的上端的凸出配合。可见导向孔75可以使得下阀芯72、支撑杆20与阀盖10保持同轴度的要求。另一端固定连接在阀盖10的诸如支撑筋76的支撑件上。导向孔75设置有内螺纹以与支撑杆20的一端螺纹连接，支撑杆20的另一端固定在阀盖10的支撑筋76上，支撑筋76上设有供介质穿过的扇形流道口(未示出)。在一个实施例中，可以设置三个支撑筋76，相应地形成了三个扇形流道口。
[0043]当然，阀芯组件70与阀盖10的固定连接方式不限于上述，本领域技术人员可以根据需要具体设置。
[0044]参见图2和3，阀芯连接件73的上下两端设有凹槽(未示出)。该凹槽内设有密封圈60。上阀芯71与下阀芯72可以分别与阀芯连接件73螺纹连接并压紧密封圈60的内环，而密封圈60的外环露出。在上阀座80或下阀座50移动到与密封圈60的外环挤压接合时，密封关闭相应的端口 A或端口 B。具体地，在图2中示出了将密封圈60设置成X型密封圈的剖视局部放大视图。在图3中示出了将密封圈60设置成O型密封圈的剖视局部放大视图。当然，本领域技术人员还可以根据实际需要选择其他类型的密封圈。
[0045]参见图1，阀座组件包括通过连接杆90相互连接的上阀座80和下阀座50，它们分别位于阀芯组件的上阀芯71和下阀芯72的上方和下方。可以理解，当上阀座80与上阀芯71接合时，能够关闭端口 A ;同理当下阀座50与下阀芯72接合时，能够关闭端口 B。具体地，连接杆90的外表面内侧与阀芯连接件73的外缘接触。优选地，阀芯连接件73的外圆或外圆周上设置有多个(例如6个)与连接杆90配合的半圆形孔。如图4所示，在阀芯连接件73的外圆上等间隔地设置6个半圆形孔74，以容纳连接杆90的内表面的一部分。可以明白，在这样的布置下，当阀芯组件70被介质冲击时，它能够有效地防止阀芯组件70大幅度地震动。
[0046]具体地，如图1所示，为了保证例如6个连接杆的位置度要求，使得阀座组件50和80的整体装配精度更好，连接杆90的下端与阀座50内的导向孔52配合。该导向孔52内设置有台阶部，并通过螺纹与连接杆90的下端连接。[0047]阀杆组件包括阀杆110、填料函140和嵌入件130。上阀座80通过连接板100与阀杆110连接，连接板100和上阀座80的密封面采用无石棉垫片密封。连接板100上设置有供介质穿过的多个扇形流道口(例如三个)。连接板100的中心处设置有通孔，阀杆110穿过通孔后用螺母与阀杆110的端部上的螺纹配合而紧固。
[0048]在阀杆110的顶端处，在阀体120和阀杆110之间从上至下依次设置有通过螺纹连接的填料函140与嵌入件130。填料函140与嵌入件130的密封面上设有O型密封圈。嵌入件130内设有铜垫片，它们可以预防在阀门震动时填料函140的松动。
[0049]阀体120的隔板和阀盖10的内壁之间采用O型30密封。这样密封性更好。导向槽11设置在隔板和内壁的连接处，且其中安装有导向圈40。它具有很好的导向和润滑的作用，使得下阀座72可以垂直地上下移动。
[0050]为了实现合流和分流的目的，上阀芯71的外轮廓构造成使得端口 A的流量曲线为对数曲线，而下阀芯72的外轮廓构造成使得端口 B的流量曲线为线性曲线。可以理解，上述设置仅是本发明的一个示例，还可以以其他方式配置上下阀芯的外轮廓。
[0051]相对于本发明【背景技术】所提及的现有技术的三通阀，本发明的三通阀至少具备下述优点中的一个或多个:
[0052]I)本发明的三通阀可以用于介质的混合和分离。用户可以根据需要选择端口 A和B为混合入口或端口 AB为分离入口的安装方式。
[0053]2)本发明的三通阀的阀体采用现有技术的两通阀的阀体，所以阀体的可替换性更好。
[0054]3)不论是用于介质的分离或混合，本发明所设计的三通阀从结构上最大化地减小了介质对阀杆的冲击，从而减小了所需要的驱动力。例如，在液体介质从端口 AB进入阀体时，阀杆和阀座没有直接被介质冲击。因此所需要的驱动力较小，驱动装置成本较低。另外，由于阀芯组件与阀盖固定连接，所以介质对阀芯的冲击影响很小。
[0055]4)现有技术中的三通阀在分流时，为了防止介质直接冲击或冲撞阀芯，进而冲击阀杆，通常将下阀芯设置成更加靠近三通阀的端口 B(即下面的端口)。这就需要端口 B具有大的空间以容纳阀芯的移动。相比，在本发明中因为阀芯组件不是与阀杆相连接，所以介质对阀芯的冲击不会导致阀杆的驱动力增加。阀座的移动空间充分地利用了阀体内腔的空间。所以三通阀的整体尺寸较小，节省了安装空间。
[0056]以上仅为本发明的一些实施例，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。
【权利要求】
1.一种用于合流和分流的三通阀，其包括: 阀盖，所述阀盖的底部设置有与三通阀的阀腔连通的第一端口； 阀体，所述阀体与阀盖密封连接且设置在所述阀盖上方，所述阀体的左右两侧设置有与阀腔连通的第二端口和第三端口； 其特征在于，所述三通阀还包括: 阀芯组件，所述阀芯组件固定连接在阀盖上； 阀座组件，所述阀座组件设置在阀腔内且能够与阀芯组件配合； 阀杆组件，所述阀杆组件与阀座组件相连接，且带动阀座组件在所述阀腔内上下移动，从而实现三通阀的流量变化和开闭。
2.根据权利要求1所述的三通阀，其特征在于， 所述阀芯组件包括上阀芯、下阀芯和连接上阀芯和下阀芯的阀芯连接件。
3.根据权利要求2所述的三通阀，其特征在于， 还包括支撑杆，所述支撑杆的一端与在所述下阀芯中心处设置的环形凸台连接，而另一端固定连接在阀盖的支撑件上。
4.根据权利要求3所述的三通阀，其特征在于， 所述环形凸台设置有内螺纹以与支撑杆的一端螺纹连接，且支撑杆的另一端固定在阀盖的支撑筋上，所述支撑筋上设有供介质穿过的扇形流道口。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的三通阀，其特征在于， 所述阀座组件包括通过连接杆相互连接的上阀座和下阀座，它们分别位于阀芯组件的上方和下方。
6.根据权利要求5所述的三通阀，其特征在于， 所述连接杆与下阀座通过螺纹配合连接，所述连接杆与上阀座通过锁紧螺母紧固。
7.根据权利要求6所述的三通阀，其特征在于， 连接杆的外表面内侧与所述阀芯连接件的外缘接触。
8.根据权利要求7所述的三通阀，其特征在于， 所述阀芯连接件的外圆周设置有与连接杆的内表面配合的半圆形孔。
9.根据权利要求8所述的三通阀，其特征在于， 所述连接杆和所述半圆形孔的数量都为6个。
10.根据权利要求5-9中任一项所述的三通阀，其特征在于， 所述上阀座通过连接板与阀杆组件中的阀杆连接，且连接板和上阀座的密封面采用无石棉垫片密封。
11.根据权利要求10所述的三通阀，其特征在于， 所述连接板上设置有供介质穿过的扇形流道口，连接板的中心处设置有通孔，所述阀杆穿过所述通孔后用螺母与阀杆的端部上的螺纹配合而紧固。
12.根据权利要求2所述的三通阀，其特征在于， 所述阀芯连接件的两端都设置有凹槽，所述凹槽内设置有密封圈，上阀芯、下阀芯分别与阀芯连接件螺纹连接并压紧密封圈的内环，而密封圈的外环露出，在上阀座或下阀座移动到与密封圈的外环挤压接合时密封关闭相应的第一端口或第二端口。
13.根据权利要求12所述的三通阀，其特征在于，所述密封圈为O型密封圈或X型密封圈。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的三通阀，其特征在于， 所述阀体组件的隔板与所述阀盖的内壁用第一 O型密封圈密封。
15.根据权利要求14所述的三通阀，其特征在于， 所述隔板与所述内壁的连接处设置有导向槽，所述导向槽内安装有导向圈。
16.根据权利要求15所述的三通阀，其特征在于， 在阀杆的顶端处，所述阀体与所述阀杆之间依次设置有螺纹连接的填料函和嵌入件。
17.根据权利要求16所述的三通阀，其特征在于， 所述填料函与所述嵌入件的密封面设有第二 O型密封圈，嵌入件内设有铜垫片。
18.根据权利要求2-17中任一项所述的三通阀，其特征在于， 所述上阀芯的外轮廓构造为使得第二端口的流量曲线为对数曲线，和/或所述下阀芯的外轮廓构造为使得第一 端口的流量曲线为线性曲线。
【文档编号】F16K11/04GK103775679SQ201310751251
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】臧琦, 翁亮, 高宇 申请人:丹佛斯公司