专利名称：减压阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种减压阀，特别是一种封闭式贮水热水器用减压阀。
背景技术：
现有的封闭式贮水热水器，其水箱进水口接自来水管、出水口接出水阀，使用时打开与出水口相接的出水阀，在自来水压力的作用下水箱内的水经出水阀喷出，关闭出水阀后，水箱内的压强始终与自来水的压强相同，不锈钢水箱在高温高压的环境下极易被锈蚀，从而缩短水箱的寿命，而且当水压过高时，水箱有爆炸的危险；所以现有的封闭式贮水热水器存在寿命短、安全性低的问题。在2000年6月14日公开的中国专利CN2382909Y中公开了“一种进水截止阀”，是一种减压恒压阀，它包括内开进水孔的接头、阀体、阀盖、膜片、压缩弹簧，阀杆在阀体内往复滑动并密封，阀杆的通水孔、侧孔与间隙通道相通，由阀垫控制与进水孔的通或断，阀垫对进水孔的密封面积小于橡胶膜片的有效面积，其中橡胶膜实际上是一个受阀体内压和压缩弹簧控制的膨胀壁；在1998年11月4日公开的中国专利公告CN2296438Y中公开了一种“多功能压力自控阀”，它实际上与上述“一种进水截止阀”的结构原理大致相同，也是一个恒压减压阀，只是将橡胶膜改为活塞；这种结构的减压式进水截止阀阀杆向关闭进水孔方向运动时受进水孔限位，当阀垫关闭进水孔时，一旦水中的杂质被夹在阀垫与进水孔之间或者水箱水温升高，则水箱内压增大，有可能发生爆炸的危险，而且夹在阀垫与进水孔之间的杂质会加速阀垫的损坏，缩短减压阀的寿命；所以使用了上述结构的减压式进水截止阀的封闭式贮水热水器同样存在安全性和可靠性低、寿命短的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有封闭式贮水热水器中存在的寿命短、安全性低的问题，而提供一种结构简单、寿命长、安全、可靠的封闭式贮水热水器用减压阀。
技术方案实现本实用新型目的的第一技术方案是一种减压阀，包括阀体和进水截止阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的弹簧力，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水截止阀设置在所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆与所述阀体之间设有弹簧使开关杆受到向进水截止阀关闭方向的弹力；所述膨胀腔与常闭安全阀相通，所述控制杆的顶头位于常闭安全阀的阀杆与所述进水截止阀的开关杆之间的虚位内；所述膨胀壁向内移动时，所述控制杆克服开关杆的弹簧力的作用将进水截止阀打开，膨胀壁在膨胀腔内压作用下向外移动时，进水截止阀的开关杆在所述弹簧力作用下将进水截止阀关闭，控制杆走过一段虚行行程后，控制杆的顶头打开所述常闭安全阀。本实用新型所述的虚行行程是指控制杆在不改变进水截止阀和常闭安全阀的开关状态下的行程。其实际动作过程如下当减压阀的出水通道被关闭时，膨胀腔内压增大，控制杆向外移动，进水截止阀的开关杆在控制杆顶头与弹簧的相互作用下其开口变小直到进水截止阀完全关闭，此时，如果热水器水箱内的水因温度升高等原因而内压增大时，膨胀壁向外移动一段距离使膨胀腔容积增大以吸收膨胀腔内压的增加值，但不改变进水截止阀和常闭安全阀的关闭状态，而这一段距离即为本实用新型所述的虚行行程。对于使用本实用新型所述减压阀的封闭式贮水热水器，当关闭出水阀后，水箱内压会因水温上升而升高时，所述膨胀壁可以向外移动一段虚行行程以增大膨胀腔容积，从而吸收膨胀腔内压的增加值，而且，在虚行行程内控制杆不改变进水截止阀和常闭安全阀的状态，只有膨胀壁向外走完虚行行程后，再打开常闭安全阀泄压，以防止水箱内压过高而发生危险，这正是本实用新型与现有减压阀最明显的区别特征。其减压原理是，膨胀壁在压力弹簧和膨胀腔内压作用下，通过控制杆与开关杆弹簧的相互作用而控制进水截止阀的开关杆打开进水截止阀开口的大小来实现的，其原理与现有减压恒压阀的原理大同小异。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是膜片。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是活塞，活塞可在阀体内腔密封滑动。用活塞作膨胀壁比用橡胶膜作膨胀壁的运动距离大得多，所以，一般使用活塞作膨胀壁较优。
所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔开口处设有泄水区，当活塞移动到泄水区时，膨胀腔内的水经活塞与泄水区之间的间隙向外排泄。
所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔靠开口处设有泄水区，当活塞移动到泄水区时，膨胀腔内的水经位于泄水区处的阀体壁上的泄水孔向外排泄。
所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是机械式快开延时自闭常闭安全阀。其作用是当控制杆将常闭安全阀打开后，所述延时自闭的延时时间足够长，使膨胀壁带动控制杆向内运动而将进水截止阀重新打开，以冲走卡在进水截止阀内的杂质。
所述减压阀，其特征在于所述机械式快开延时自闭常闭安全阀由单向阻尼装置、动力弹簧和常闭阀门构成，动力弹簧设置在单向阻尼装置的阻尼座与阻尼杆之间，常闭阀门的摆杆与稳定弹簧之间构成一个机械式双稳态机构，使摆杆在没有其它外力作用的情况下处于两个不同的稳定位置，摆杆的上述两个不同的稳定位置对应于打开或关闭常闭阀门，其中摆杆打开常闭阀门时的位置位于机械式双稳态机构的稳定临界线以外；常态时，动力弹簧克服单向阻尼装置的阻尼作用使阻尼杆位于最外处，并将常闭阀门的摆杆控制在关闭常闭阀门的稳定状态；所述控制杆向外移动并推动常闭阀门的摆杆之前，先预推单向阻尼装置的阻尼杆一段预推行程，再推动摆杆打开常闭阀门，膨胀腔向外泄水，膨胀壁在压力弹簧作用下向内移动将进水截止阀打开冲走杂质，单向阻尼装置在动力弹簧作用下沿预推行程反方向缓慢复位，直到将常闭阀门关闭；预推行程大致相当于阻尼杆在动力弹簧作用下复位到使常闭阀门关闭的行程，因为该复位行程是在阻尼作用下缓慢复位的，所以阻尼杆的复位时间大致相当于常闭阀门的延时关闭时间。单向阻尼装置可以是现有技术，在2002年7月24日公开的中国专利CN2501452Y中公开的“盖板慢落装置”中已有记载。
所述减压阀，其特征在于所述单向阻尼装置包括阻尼杆和带阻尼腔的阻尼座，阻尼杆尾部伸入阻尼腔内并与阻尼腔滑动配合，所述动力弹簧设置在阻尼杆与阻尼座之间使阻尼杆远离阻尼腔，阻尼腔设有单向阀使流体进入阻尼腔的速度慢而从阻尼腔排出时的速度快，阻尼杆前部开有缺口，所述常闭阀门的阀杆位于该缺口内，常态时该缺口前侧到常闭阀门阀杆的稳定临界线的距离即为所述预推行程。
所述减压阀，其特征在于所述预推行程小于或等于所述控制杆的虚行行程。
实现本实用新型目的的第二技术方案是一种减压阀，包括阀体和进水截止阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的弹簧力，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水截止阀设置在所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆与所述阀体之间设有弹簧使开关杆受到向进水截止阀关闭方向的弹力，开关杆位于所述控制杆顶头内侧；所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上设有开关状态受所述控制杆控制的常开总阀；所述膨胀壁向内移动时，所述控制杆克服开关杆的弹簧力的作用将进水截止阀打开，膨胀壁在膨胀腔内压作用下向外移动时，进水截止阀的开关杆在所述弹簧力作用下将进水截止阀关闭，控制杆走过一段虚行行程，当膨胀腔内压异常高时，膨胀壁继续向外移动，控制杆控制所述常开总阀关闭。本实用新型所述的虚行行程是指控制杆在不改变进水截止阀和常开总阀的状态下的行程。其实际动作过程如下当减压阀的出水通道被关闭时，膨胀腔内压增大，控制杆向外移动，进水截止阀的开关杆在控制杆与弹簧的相互作用下其开口变小直到进水截止阀完全关闭，此时，如果热水器水箱内的水因温升等原因而内压增大时，膨胀壁向外移动一段距离以吸收膨胀腔内压的增加值，但不改变进水截止阀的关闭状态和常开总阀的状态，而这一段距离即为本实用新型所述的虚行行程。对于使用本实用新型所述减压阀的封闭式贮水热水器，当关闭出水阀后，水箱内压会因水温上升而升高时，所述膨胀壁可以向外移动一段虚行行程以增大膨胀腔容积，从而吸收膨胀腔内压的增加值，而且，在虚行行程内控制杆不改变进水截止阀和常开总阀的状态，只有膨胀壁向外走完虚行行程后，再关闭常开总阀，以防止水箱内压过高而发生危险，这正是本实用新型与现有减压阀的明显区别特征之一。其减压原理与第一技术方案的相同。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是膜片。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是活塞，活塞可在阀体内腔密封滑动。用活塞作膨胀壁比用橡胶膜作膨胀壁的运动距离大得多，所以，一般使用活塞作膨胀壁较优。
所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔开口处设有泄水区，当活塞移动到泄水区时，膨胀腔内的水经活塞与泄水区之间的间隙向外排泄。
所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔靠开口处设有泄水区，当活塞移动到泄水区时，膨胀腔内的水经位于泄水区处的阀体壁上的泄水孔向外排泄。
所述减压阀，其特征在于所述控制杆上设有卡口，所述常开总阀的阀杆滑入该卡口时，控制杆利用该卡口带动常开总阀关闭；常开总阀的阀杆与阀体之间设有辅助弹簧，其弹力方向是使阀杆向所述控制杆方向摆动。
所述减压阀，其特征在于所述卡口两侧为弧面或斜面。其作用是当阀杆位于卡口内时，如果控制杆移动则阀杆端部可以经弧面或斜面滑出卡口，使关闭后的常开总阀可以在控制杆复位时带动阀杆重新打开常开总阀。
本实用新型所述的进水截止阀是指，打开状态不受自来水压力影响的进水阀，即当进水截止阀在弹簧作用下关闭后，自来水压力再大也不能将其打开，如球阀和陶瓷平面水龙头等。
有益效果由于采用了本实用新型所述的技术方案，封闭式贮水热水器上加设了本实用新型所述的减压阀后，当水箱内压增大时，膨胀壁可以在虚行行程内继续移动以吸收其内压增加值，使水箱内压基本保持不变，只有出现进水截止阀被杂质卡住等情况而使水箱内压异常高时，膨胀壁才越过虚行行程控制常闭安全阀打开(第一技术方案)，使水箱可以向外泄水，或者控制常开总阀关闭(第二技术方案)，切断水箱与自来水管之间的通道，以保护水箱；另外，第一技术方案中，当进水截止阀被杂质卡住时，如果常闭安全阀是延时自闭阀门，则具有即时自动去除杂质的功能，不会造成水箱爆炸，提高了减压阀的可靠性，延长了减压阀和热水器的寿命；提高了使用减压阀来降低自来水压力的封闭式贮水热水器的安全性能，使水箱可以使用较薄的材料、甚至采用塑料，从而节约了水箱的材料和降低水箱的成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述减压阀的一个实施例的结构示意图。
图2是图1实施例中假设有杂质卡住进水截止阀时控制杆的动作示意图。
图3是图1实施例中出现异常情况时的动作状态示意图。
图4是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图中标记110、膨胀腔，12、活塞，11、阀体，A、泄水区，142、滚轮，141、开关杆，17、扭簧，14、进水截止阀，111、自来水管，143、限位块，121、控制杆，19、稳定弹簧，191、弹簧座，18、阻尼杆，182、动力弹簧，16、阻尼座，162、单向阀，161、阻尼腔，152、出水管，15、常闭阀门，151、摆杆，181、缺口，115、连管，13、压力弹簧，129、密封圈，112、出水口；210、膨胀腔，22、活塞，B、泄水区，241、开关杆，24、进水截止阀，242、扭簧，243、限位块，222、卡口，252、滚轮，251、阀杆，211、自来水管，25、常开总阀，224、表面，223、表面，221、控制杆，23、压力弹簧，21、阀体，212、出水口。
具体实施方式
实施例一，图1是本实用新型所述减压阀的一个实施例的结构示意图。属于第一技术方案，从图1中可见，所述减压阀，包括阀体11和进水截止阀14，本实施例的膨胀壁是活塞，阀体内腔与活塞12之间围成膨胀腔110，活塞12上设有密封圈129使活塞可在阀体内腔下部密封滑动；阀体内腔靠开口处设有内径大于活塞的泄水区A，活塞与阀体之间设有压力弹簧13，活塞外侧固定有控制杆121，膨胀腔110与出水口112相通；进水截止阀14设置在膨胀腔110与自来水管111之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆141与阀体之间设有扭簧17使开关杆受到向进水截止阀关闭方向的弹力；常闭安全阀是一个机械式快开延时自闭常闭安全阀，它由单向阻尼装置、动力弹簧182和常闭阀门15构成，常闭阀门的摆杆151与稳定弹簧19之间构成一个机械式双稳态机构，其中单向阻尼装置包括阻尼杆18和带阻尼腔161的阻尼座16，阻尼杆尾部伸入阻尼腔内并与阻尼腔滑动配合，阻尼腔设有单向阀162，阻尼杆前部开有缺口181，常闭阀门的摆杆151位于该缺口(当然该缺口也可以是阻尼杆上的一个通孔)内，图1所示，该缺口前侧到常闭阀门摆杆的稳定临界线的距离即为所述预推行程，本实施例中的稳定临界线大致为摆杆151的圆点与弹簧座191圆点之间的连线；控制杆121的顶头位于常闭阀门摆杆151与进水截止阀的开关杆141之间的虚位内；自来水管111即为进水管，图1中，活塞12向左移动时，控制杆克服开关杆扭簧17的弹簧力的作用使开关杆241逆时针转动，将进水截止阀打开，自来水管111内的水经进水截止阀14进入膨胀腔110并经出水口112流出，而当活塞12在膨胀腔内压作用下向右移动时，开关杆在扭簧17的弹簧力作用下顺时针转动关闭进水截止阀，活塞和控制杆开始进入虚行行程，如果进水截止阀内卡有杂质，则膨胀腔内压不断增大，活塞继续虚行行程，向右移动，接触到阻尼杆18后推动阻尼杆18右移使之进入预推行程，直到图2所示状态，越过摆杆151与稳定弹簧19的稳定临界线，虚行行程和预推行程结束，摆杆在稳定弹簧19的作用下逆时针摆动而打开常闭阀门15，膨胀腔内的水经连管115、常闭阀门15、出水管152流出使膨胀腔向外泄压，此时，因膨胀腔内压下降，活塞在压力弹簧13作用下向左移动，在动力弹簧182推动阻尼杆左行到推动摆杆反向越过稳定临界线之前，重新将进水截止阀打开以冲走杂质，阻尼杆的动作是在动力弹簧182和单向阀162的作用下缓慢向左移，最后将摆杆沿反向推过稳定临界线而使常闭阀门重新关闭；如果图2状态中，常闭阀门不能打开，膨胀腔经连管的通道泄压失败，则活塞从图2状态进入图3所示状态，活塞右移到泄水区A，膨胀腔内的水经活塞与泄水区之间的间隙向外排泄。
实施例一中喇叭形的泄水区，也可以在阀体相当于泄水区处的内壁上开设侧孔来实现，当活塞移动到泄水区时，膨胀腔内的水经侧孔向外排泄。
实施例二，图4是本实用新型所述减压阀的实施例二的结构示意图。属于第二技术方案，它与实施例一的不同之处在于，取消了实施例一中的常闭安全阀，而在进水通道上增设了常开总阀25，进水截止阀24的动作过程与上一实施例相同，只是当进水截止阀24关闭时，如被杂质卡住，则控制杆右移到一定位置时，常开总阀的阀杆251落入控制杆的卡口222内，控制杆带动阀杆使常开总阀25关闭，下次打开热水器时，活塞左移重新打开进水截止阀冲走杂，如果常开总阀不能关闭，则活塞继续右移，阀杆上端的滚轮252从卡口222沿弧面进入控制杆表面223并在辅助弹簧(图中未画出)作用下压住表面223，使活塞有足够的右移行程进入泄水区B，其中阀杆251与阀体21间的辅助弹簧使阀杆251上的滚轮252压住控制杆的表面223或224，以便常开总阀能在控制杆控制下反复实现开和关。本实施例中的常开总阀起到保险作用，当进水截止阀被杂质卡住时，活塞向右移动控制常开总阀关闭以保护水箱，同时，关闭常开总阀后如水箱水温上升而使其内压增加时，活塞还可以继续向右移动以吸收水箱内压的增加值，而不改变进水截止阀和常开总阀的状态，也即活塞有第二虚行行程。
权利要求1.一种减压阀，包括阀体和进水截止阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水截止阀设置在所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆与所述阀体之间设有弹簧；所述膨胀腔与常闭安全阀相通，所述控制杆的顶头位于常闭安全阀的阀杆与所述进水截止阀的开关杆之间的虚位内。
2.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是活塞，活塞可在阀体内腔密封滑动。
3.根据权利要求2所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔开口处设有泄水区。
4.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是机械式快开延时自闭常闭安全阀。
5.根据权利要求4所述减压阀，其特征在于所述机械式快开延时自闭常闭安全阀由单向阻尼装置、动力弹簧和常闭阀门构成，动力弹簧设置在单向阻尼装置的阻尼座与阻尼杆之间，常闭阀门的摆杆与稳定弹簧之间构成一个机械式双稳态机构。
6.一种减压阀，包括阀体和进水截止阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水截止阀设置在所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆与所述阀体之间设有弹簧，开关杆位于所述控制杆顶头内侧；所述膨胀腔与进水管之间的进水通道上设有开关状态受所述控制杆控制的常开总阀。
7.根据权利要求6所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是活塞，活塞可在阀体内腔密封滑动。
8.根据权利要求7所述减压阀，其特征在于所述阀体内腔开口处设有泄水区。
9.根据权利要求6所述减压阀，其特征在于所述控制杆上设有卡口；常开总阀的阀杆与阀体之间设有辅助弹簧。
10.根据权利要求9所述减压阀，其特征在于所述卡口两侧为弧面或斜面。
专利摘要本实用新型涉及一种结构简单、寿命长、安全、可靠的减压阀，包括阀体和进水截止阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧，膨胀壁固定有控制杆；进水截止阀设置在膨胀腔与进水管之间的进水通道上，进水截止阀的开关杆与阀体之间设有弹簧；膨胀腔与常闭安全阀相通，控制杆的顶头位于常闭安全阀的阀杆与进水截止阀的开关杆之间的虚位内；膨胀壁向内移动时，控制杆克服开关杆的弹簧力的作用将进水截止阀打开，膨胀壁在膨胀腔内压作用下向外移动时，进水截止阀在开关杆的弹簧力作用下关闭，控制杆走过一段虚行行程后，控制杆的顶头打开所述常闭安全阀。
文档编号G05D16/10GK2769641SQ20042007198
公开日2006年4月5日 申请日期2004年7月25日 优先权日2004年7月25日
发明者麦广海 申请人:麦广海