一种切换阀及热水器的制作方法

本发明涉及制热设备技术领域，尤其涉及一种切换阀以及具有该切换阀的热水器。

背景技术：

热水器一般有两种热量来源，一种是稳定热源，即不受天气气候条件约束可全天候使用的热水源，如电热水器，燃气热水器等，另一种是不稳定热源，即受天气气候条件约束的，在一定条件下才可以使用的热水源，如太阳能热水器等。

电热水器的“致命伤”是能源利用率偏低。不过，太阳能热水器在阴雨天只能依靠电辅助加热，空气能热水器则在寒冷气候条件下有可能工作效率大大降低，都存在着不能随时供应热水的局限，多能源组合热水系统已成为一种趋势。

现有的技术方案如图1所示，在不稳定热源的出水口93’与稳定热源的出水口95’和热水管出水口94’之间、不稳定热源的出水口93’与稳定热源的进水口92’之间以及冷水管出水口91’与稳定热源的进水口92’之间均设置球阀或电磁阀101’，通过球阀或电磁阀101’的通断来实现水路之间的切换，或者如图2所示，采用两位三通球阀或电动两位三通阀102’来实现水路之间的切换。

上述的技术方案存在如下问题：

1、组装麻烦、漏水点较多；

2、球阀及电动阀寿命短；

3、大颗粒物质对电磁阀有致命伤害，易造成阀打不开的情况；

4、多种阀组合起来，成本也比较高。

为解决上述问题，亟需提供一种新的切换阀，以解决现有热水器存在的漏水点多、成本高等问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提出一种结构简单可靠、能够方便的实现水路切换的切换阀。

本发明的另一个目的是提出一种密封效果好的切换阀。

本发明的再一个目的是提出一种漏水点少、水路切换方便、成本低的热水器。

为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：

一种切换阀，包括阀座以及设置于所述阀座内的阀芯，所述阀座上设置多条连接支管，所述阀芯包括与所述阀座固定设置的第一阀芯单元以及可沿轴向转动的第二阀芯单元，所述第一阀芯单元上开有分别与多条所述连接支管相连通的多个阀芯通孔，所述第二阀芯单元上开有连通口；

通过转动所述第二阀芯单元，所述连通口可将所述多个阀芯通孔中的两个相连通，以使得与两个阀芯通孔对应的两个连接支管相连通。

优选的，所述第一阀芯单元和所述第二阀芯单元均为陶瓷膜片阀芯，所述第一阀芯单元和所述第二阀芯单元相对接；

所述第一阀芯单元和所述第二阀芯单元的对接面均为镜面结构且两个对接面紧密贴合。

优选的，在其中一个所述阀芯通孔上靠近所述第二阀芯单元的一侧向所述切换阀的中轴线方向延伸有第一延伸部，所述连通口向所述切换阀的中轴线方向延伸有第二延伸部，当所述第二阀芯单元转至第一预设角度时，所述第一延伸部与所述第二延伸部相连通，所述具有第一延伸部的阀芯通孔通过所述连通口和与其相对的阀芯通孔相连通；

进一步的，在另一个所述阀芯通孔上靠近所述第二阀芯单元的一侧向所述切换阀的中轴线方向延伸有第三延伸部，当所述第二阀芯单元转至第二预设角度时，所述第三延伸部与所述第二延伸部相连通，所述具有第三延伸部的阀芯通孔通过所述连通口和与其相对的阀芯通孔相连通。

优选的，所述连通口向所述切换阀的中轴线方向延伸有第四延伸部，当所述第二阀芯单元转至第三预设角度时，所述第四延伸部和所述连通口分别与相对的两个阀芯通孔连通。

优选的，还包括密封连接件，所述密封连接件设置于所述连接支管与所述第一阀芯单元之间，并与所述第一阀芯单元固定连接；

所述密封连接件上与所述多个阀芯通孔相对应的位置处开有多个连接通孔，所述连接通孔与所述阀芯通孔之间以及所述连接通孔与所述连接支管之间均为密封连接。

优选的，在所述密封连接件的两侧面上、每个所述连接通孔的外周上均开有环形槽，相邻两环形槽之间通过直形槽连通；

在由所述环形槽和所述直形槽形成的槽形结构内设置有密封圈。

优选的，还包括与所述第二阀芯单元连接的传动件，所述传动件上设置有与电机连接的传动轴。

优选的，还包括定位套，所述定位套内设置有限位结构，所述定位套的外 周面与所述阀座的内周面螺纹连接并通过所述限位结构依次将所述传动件、所述第二阀芯单元、所述第一阀芯单元以及所述密封连接件压合在所述阀座的壁面上。

另一方面，本发明采用以下技术方案：

一种热水器，所述热水器包括稳定热源和不稳定热源，还包括如上所述的切换阀，所述切换阀的多个连接支管分别与所述稳定热源的进水口、所述不稳定热源的出水口、热水管出水口以及冷水管出水口连接。

优选的，在其中一个所述阀芯通孔上靠近所述第二阀芯单元的一侧向所述切换阀的中轴线方向延伸有第一延伸部，所述连通口向所述切换阀的中轴线方向延伸有第二延伸部，当所述第二阀芯单元转至第一预设角度时，所述第一延伸部与所述第二延伸部相连通，具有所述第一延伸部的阀芯通孔通过所述连通口和与其相对的阀芯通孔相连通；

具有所述第一延伸部的阀芯通孔与所述不稳定热源的进水口相连通，与具有所述第一延伸部的阀芯通孔相对的阀芯通孔与所述冷水管出水口相连通。

本发明的有益效果为：

本发明提供的切换阀具有两个阀芯单元，通过转动第二阀芯单元使得第二阀芯单元上的连通口将第一阀芯单元上的任两个阀芯通孔连通，从而实现水路的切换，结构简单，切换操作方便。

本发明提供的热水器由于采用了上述切换阀实现水路的切换，大大减少了漏水点，且组装方便，省去了多个阀组合的结构，降低了成本。

附图说明

图1是现有的组合式热水器的结构示意图之一；

图2是现有的组合式热水器的结构示意图之二；

图3是本发明实施例一提供的切换阀的立体图；

图4是本发明实施例一提供的切换阀的爆炸图；

图5是本发明实施例一提供的第一阀芯单元的结构图之一；

图6是本发明实施例一提供的第一阀芯单元的结构图之二；

图7是本发明实施例一提供的第二阀芯单元的结构示意图；

图8是本发明实施例一提供的密封连接件的结构示意图；

图9是本发明实施例一提供的定位套、传动件、第二阀芯单元、第一阀芯单元以及密封连接件的配合结构示意图；

图10是本发明实施例一提供的热水器在状态1下的连接图；

图11是本发明实施例一提供的热水器在状态2下的连接图；

图12是本发明实施例一提供的热水器在状态3下的连接图；

图13是本发明实施例二提供的热水器在状态1下的连接图；

图14是本发明实施例二提供的热水器在状态2下的连接图；

图15是本发明实施例二提供的热水器在状态3下的连接图；

图16是本发明实施例二提供的热水器在状态4下的连接图；

图17是本发明实施例三提供的热水器在状态1下的连接图；

图18是本发明实施例三提供的热水器在状态2下的连接图；

图19是本发明实施例三提供的热水器在状态3下的连接图；

图20是本发明实施例三提供的热水器在状态4下的连接图。

图中，91’、冷水管出水口；92’、稳定热源的进水口；93’、不稳定热源的出水口；94’、热水管出水口；95’、稳定热源的出水口；101’球阀或电磁阀；102’、两位三通球阀或电动两位三通阀；

1、阀座；21、第一连接支管；22、第二连接支管；23、第三连接支管；24、第四连接支管；3、第一阀芯单元；31、第一阀芯通孔；32、第二阀芯通孔；321、第三延伸部；33、第三阀芯通孔；331、第一延伸部；34、第四阀芯通孔；4、第二阀芯单元；41、连通口；411、第二延伸部；412、第四延伸部；5、密封连接件；51、限位块；52、环形槽；53、直形槽；54、连接通孔；55、台阶；6、密封圈；7、传动件；71、传动轴；8、定位套；81、限位结构；91、冷水管出水口；92、稳定热源的进水口；93、不稳定热源的出水口；94、热水管出水口；95、稳定热源的出水口；96、不稳定热源的进水口。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

本实施例提供了一种切换阀，如图3至图9所示，该切换阀包括阀座1以及设置于阀座1内的阀芯。

其中，阀座1为一端开口一端通过壁面封闭的筒状结构，在壁面的外侧沿圆周方向均布有四个连接支管，分别为第一连接支管21、第二连接支管22、第三连接支管23和第四连接支管24。四个连接支管与筒状结构的内腔连通。

阀芯包括与阀座1固定设置的第一阀芯单元3以及可沿轴向转动的第二阀芯单元4。如图5和图6所示，第一阀芯单元3上开有分别与四条连接支管相连通的四个阀芯通孔，依次为第一阀芯通孔31、第二阀芯通孔32、第三阀芯通孔33和第四阀芯通孔34。如图7所示，第二阀芯单元4上靠近第一阀芯单元3的一侧开有扇环形的连通口41，连通口41为盲孔。通过转动第二阀芯单元4，扇环形的连通口41可将第一阀芯单元3上的相邻两阀芯通孔连通，从而使得与阀 芯通孔相对应的两个连接支管连通。

作为一种优选方式，第一阀芯单元3和第二阀芯单元4均为陶瓷膜片阀芯，两个阀芯单元相对接且对接面均为镜面结构，两个对接面紧密贴合从而实现第一阀芯单元3和第二阀芯单元4之间的密封。

进一步的，在第三阀芯通孔33上靠近第二阀芯单元4的一侧向切换阀的中轴线方向延伸有第一延伸部331，连通口41向切换阀的中轴线方向延伸有第二延伸部411。当第二阀芯单元4转至第一预设角度时，第一延伸部331与第二延伸部411相连通，从而使得第三阀芯通孔33通过连通口41和与其相对的第一阀芯通孔31相连通，如此，能够实现相对设置的第三连接支管23和第一连接支管21之间的连通。

在阀座1的壁面与第一阀芯单元3之间还设置有密封连接件5，密封连接件5与第一阀芯单元3固定连接，于本实施例中，如图8所示，密封连接件5通过限位块51限制第一阀芯单元3的转动。密封连接件5上与四个阀芯通孔相对应的位置处开有四个连接通孔54，连接通孔54与阀芯通孔之间以及连接通孔54与连接支管之间均为密封连接。于本实施例中，在密封连接件5的两侧面上、每个连接通孔54的外周上均开有环形槽52，相邻两环形槽52之间通过直形槽53连通，在由环形槽52和直形槽53形成的两个槽形结构内均设置有密封圈6。

第二阀芯单元4还连接有传动件7，传动件7上设置有与电机连接的传动轴71，电机带动传动件7转动，使得第二阀芯单元4转动，从而使得连通口41连通不同的阀芯通孔。

还包括定位套8，如图9所示，传动件7、第二阀芯单元4和第一阀芯单元3容置在定位套8内，密封连接件5上靠近定位套8的一侧设置有台阶55，定位套8内设置有限位结构81，定位套8的外周面与阀座1的内周面螺纹连接， 使得定位套8与台阶55的台阶面抵接，限位结构81依次将传动件7、第二阀芯单元4、第一阀芯单元3以及密封连接件5压合在阀座1的壁面上，密封连接件5以及两侧的密封圈6实现第一阀芯单元3与连接支管之间的密封连接。

本实施例提供的切换阀的第一阀芯单元3和第二阀芯单元4均采用陶瓷膜片阀芯，陶瓷膜片阀芯的使用寿命长、防垢及防大颗粒物质损害效果好，技术成熟，成本低，且阀芯单元之间的密封效果好。通过转动第二阀芯单元4使得第二阀芯单元4上的连通口41将第一阀芯单元3上的任两个阀芯通孔连通，从而实现水路的切换，结构简单，切换操作方便。

其中，连接支管的数量不局限于四个，可根据具体的水路情况进行设置。

针对上述切换阀，本实施例还提供了一种热水器，包括稳定热源、不稳定热源以及如上所述的切换阀。如图10至图12所示，切换阀的第一阀芯通孔31通过第一连接支管与冷水管出水口91连接，第二阀芯通孔32通过第二连接支管与稳定热源的进水口92连接，第三阀芯通孔33通过第三连接支管与不稳定热源的出水口93连接，第四阀芯通孔34通过第四连接支管与热水管出水口94以及稳定热源的出水口95连接。

该热水器的控制方法为：

状态1、当不稳定热源热水充足时，如图10所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第三阀芯通孔33与第四阀芯通孔34，从而使得不稳定热源的出水口93与热水管出水口94连通，直接供用户使用不稳定热源提供的热水；

状态2、当不稳定热源热水不足时，如图11所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第二阀芯通孔32与第三阀芯通孔33，从而使得不稳定热源的出水口93与稳定热源的进水口92连通，不稳定热源提供温水供稳定热源二次加热后，供给用户使用；

状态3、当不稳定热源热水温度与自来水相同时，如图12所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31与第二阀芯通孔32，从而使得冷水管出水口91与稳定热源的进水口92连通，稳定热源直接供用户使用热水。

本实施例提供的热水器通过一个切换阀即可实现水路的切换，大大减少了漏水点，且组装方便，省去了多个阀组合的结构，降低了成本。

进一步的，还可将第三阀芯通孔33与不稳定热源的进水口连通，将第二阀芯单元转至第一延伸部与第二延伸部相连通，从而使得冷水管出水口91与不稳定热源的进水口连通，实现不稳定热源的上水功能。

实施例二：

本实施例提供了一种切换阀，其结构与实施例一基本相同，包括阀座以及设置于阀座内的阀芯。阀芯包括与阀座固定设置的第一阀芯单元以及可沿轴向转动的第二阀芯单元。阀座的壁面外侧设置有四个连接支管，分别为第一支管、第二支管、第三支管和第四支管。如图13至图16所示，第一阀芯单元3上开有分别与四条连接支管相连通的四个阀芯通孔，依次为第一阀芯通孔31、第二阀芯通孔32、第三阀芯通孔33和第四阀芯通孔34。第二阀芯单元上靠近第一阀芯单元3的一侧开有扇环形的连通口41。在第三阀芯通孔33上靠近第二阀芯单元的一侧向切换阀的中轴线方向延伸有第一延伸部331，连通口41向切换阀的中轴线方向延伸有第二延伸部411。当第二阀芯单元转至第一预设角度时，第一延伸部331与第二延伸部411相连通，从而使得具有第三阀芯通孔33通过连通口41和与其相对的第一阀芯通孔31相连通，如此，能够实现相对设置的第三连接支管和第一连接支管之间的连通。

不同之处在于，本实施例中在第二阀芯通孔32上靠近第二阀芯单元的一侧向切换阀的中轴线方向延伸有第三延伸部321，当第二阀芯单元转至第二预设角 度时，第三延伸部321与第二延伸部411相连通，从而使得第二阀芯通孔32通过连通口41和与其相对的第四阀芯通孔34相连通，如此，能够实现相对设置的第二连接支管和第四连接支管之间的连通。

针对上述切换阀，本实施例还提供了一种热水器，包括稳定热源、不稳定热源以及如上所述的切换阀。如图13至图16所示，切换阀的第一阀芯通孔31通过第一连接支管与不稳定热源的出水口93连接，第二阀芯通孔32通过第二连接支管与冷水管出水口91连接，第三阀芯通孔33通过第三连接支管与热水管出水口94以及稳定热源的出水口连接，第四阀芯通孔34通过第四连接支管与稳定热源的进水口92连接。

该热水器的控制方法为：

状态1、当不稳定热源热水充足时，如图13所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31与第三阀芯通孔33，从而使得不稳定热源的出水口93与热水管出水口94连通，直接供用户使用不稳定热源提供的热水；

状态2、当不稳定热源热水不足时，如图14所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31与第四阀芯通孔34，从而使得不稳定热源的出水口93与稳定热源的进水口92连通，不稳定热源提供温水供稳定热源二次加热后，供给用户使用；

状态3、当不稳定热源热水温度与自来水相同时，如图15所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第二阀芯通孔32与第四阀芯通孔34，从而使得冷水管出水口91与稳定热源的进水口92连通，稳定热源直接供用户使用热水。

进一步的，将第一阀芯通孔31与不稳定热源的进水口96连接，还可实现状态4、如图16所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31和第二阀芯通孔32，从而使得冷水管出水口91与不稳定热源的进水口96连接，实 现不稳定热源的上水功能。

实施例三：

本实施例提供了一种切换阀，其结构与实施例一基本相同，包括阀座以及设置于阀座内的阀芯。阀芯包括与阀座固定设置的第一阀芯单元以及可沿轴向转动的第二阀芯单元。阀座的壁面外侧设置有四个连接支管，分别为第一支管、第二支管、第三支管和第四支管。如图17至图20所示，第一阀芯单元3上开有分别与四条连接支管相连通的四个阀芯通孔，依次为第一阀芯通孔31、第二阀芯通孔32、第三阀芯通孔33和第四阀芯通孔34。第二阀芯单元上靠近第一阀芯单元3的一侧开有扇环形的连通口41。

不同之处在于，本实施例中，连通口41向切换阀的中轴线方向延伸有第四延伸部412。当第二阀芯单元转至第三预设角度时，第四延伸部412和连通口41分别与相对的两个阀芯通孔连通，如此，能够实现相对设置的两个连接支管之间的连通。

针对上述切换阀，本实施例还提供了一种热水器，包括稳定热源、不稳定热源以及如上所述的切换阀。如图17至图20所示，切换阀的第一阀芯通孔31通过第一连接支管与不稳定热源的出水口93连接，第二阀芯通孔32通过第二连接支管与冷水管出水口91连接，第三阀芯通孔33通过第三连接支管与热水管出水口94以及稳定热源的出水口连接，第四阀芯通孔34通过第四连接支管与稳定热源的进水口92连接。

该热水器的控制方法为：

状态1、当不稳定热源热水充足时，如图17所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31与第三阀芯通孔33，从而使得不稳定热源的出水口93与热水管出水口94连通，直接供用户使用不稳定热源提供的热水；

状态2、当不稳定热源热水不足时，如图18所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31与第四阀芯通孔34，从而使得不稳定热源的出水口93与稳定热源的进水口92连通，不稳定热源提供温水供稳定热源二次加热后，供给用户使用；

状态3、当不稳定热源热水温度与自来水相同时，如图19所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第二阀芯通孔32与第四阀芯通孔34，从而使得冷水管出水口91与稳定热源的进水口92连通，稳定热源直接供用户使用热水。

进一步的，将第一阀芯通孔31与不稳定热源的进水口96连接，还可实现状态4、如图20所示，将第二阀芯单元的连通口转至连通第一阀芯通孔31和第二阀芯通孔32，从而使得冷水管出水口91与不稳定热源的进水口96连接，实现不稳定热源的上水功能。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。