专利名称：用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及生活用品的技术领域，特别是涉及一种用于零排放的节水型即开即热热水系统的水龙头控制阀门的技术。
背景技术：
现有的家庭热水系统通常存在这样一个问题，当开始使用热水时，需要在排放掉未达温度要求的那部分水后，才能使用热水。特别是洗澡时，人们常等到水完全热后再进入洗澡。这样很多温度不够高的水会浪费掉。随着住房面积的增大和卫生间的增多，连接热水器与热水龙头之间的管线也越来越长，被无谓浪费的水也就越来越多。因此，人们希望能采取措施，将这部分无谓浪费的水利用起来。
在专利号为03231013.7，名称为热水器的中国实用新型专利中，提出了一种可以实现多个热水使用点即开即热的零排放热水器系统节水技术方案。即在热水龙头下方增加电磁阀与冷水、热水管组成一个闭合的循环回路，并使用一个增压装置将前期的冷水送回到热水器中进行加热循环，进而达到打开龙头即能使用热水，而勿须象现有技术那样需在使用前排放掉一部分冷水，故称之为零排放。节水的目的；如图1所示，热水器包括一个热水器本体1、从热水器本体1延伸出的一冷水管2和一热水管3以及一个设置在热水器本体1内的加热装置。另外，该热水器还特别包括一个安装在各水龙头A、B、C、D的冷水管2和热水管3之间的阀5以及一个设置在由冷水管2、热水管3和阀5形成的循环管路中的由遥控器7控制的增压装置4。通过增压装置4的作用，冷水管2、热水管3和阀5形成的循环管路中的水可循环通过加热装置。此外，可以如图1所示，用一管线连接在增压装置4的两端，从而在不致动增压装置4的情况下，使水无阻力地从这根短接管线中通过，进而满足循环加热后使用热水的需要。而其中的阀5既可以为手动阀5也可以为电磁阀5。上述技术方案能收到很好的节水效果。通过实测得到，当热水器到热水龙头的管道距离为6米时，夏天洗浴一次可以节省6-7立升水，而冬天则可以少浪费水13-15立升。平均下来，每人每次洗浴可节水10立升。但是，所述方法需要在热水龙头处加装一个电磁阀，即增加了改装的费用，同时还存在安装困难、维修不便以及可能产生漏水、漏电的隐患，这给节水型循环热水系统的实施和推广带来了难以解决的困难和问题。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能降低节水型循环热水系统成本，安装容易、无需变动管道的、维修简便以及使用更安全的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，包括阀座，设有冷水进水口、热水进水口和出水口；可动阀芯，与阀座的冷水进水口、热水进水口和出水口密封配合，设有能分别连接冷水进水口、热水进水口和出水口管的通道；控制杆，与可动阀芯连接，用于控制(移动或转动)可动阀芯，其特征在于，所述可动阀芯还设有只能连接冷水进水口、热水进水口的辅助通道；用于在关闭状态下或控制杆的控制下只连通冷水进水口和热水进水口。
进一步地，所述阀门为盘片阀芯型阀门，所述阀座为固定阀片，所述可动阀芯为可动阀片，所述固定阀片的中心部设有所述出水口，其一侧轴线的二边分别设有与阀片圆弧边平行的所述冷、热水进水口；所述可动阀片与所述固定阀片配合的底面中心部设有所述混合水凹槽，所述辅助通道为所述可动阀片底面轴线的两边(侧)另设有的循环凹槽；当可动阀片与固定阀片处于关闭位置时，循环凹槽正好跨接在固定阀片的冷水、热水进水口槽之上，使得冷水和热水两个进水通道连通。在节水型循环热水系统的增压装置的作用下，使热水进水口内的水流入冷水进水口，再流入热水器，形成循环加热。此种结构适用于仅有一个热水使用点(龙头)的情况；进一步地，所述可动阀片上的循环凹槽与固定阀片上的冷水(或热水)进水口槽在可动阀片与固定阀片处于关闭位置时，仅单侧重合；从而保持冷水及热水管线之间的隔离。只在控制杆转动一定角度下，循环凹槽才跨接在固定阀片的冷水、热水进水口槽之上，使冷水和热水两个进水通道连通，进而使整个热水系统中的所有热水使用点(龙头)也能够实现上述的运行。
进一步地，所述盘片阀芯为陶瓷盘片阀芯。
进一步地，所述阀门为球形阀芯型阀门，所述阀座为球形阀腔的阀座，所述可动阀芯为球形阀体，所述阀座的球形阀腔底部设有所述出水口，其底部轴线的二边分别设有所述冷、热水进水口，所述球形阀体内设有与阀座对应的三管连通的混合水导管，即三管在球形阀体内连通，使用时，转动球形阀体，使三管在球形阀体表面的管口分别对应阀座的冷、热水进水口和出水口，球形阀体内还设有能与阀座的冷、热水进水口对应的二管连通的(循环水导管)辅助通道；即二管在球形阀体内连通，循环预热时，转动球形阀体，使辅助通道在球形阀体表面的管口分别对应阀座的冷、热水进水口，进而使热、冷水进水口连通；在节水型循环热水系统增压装置的作用下，使热水进水通道内的水流入冷水进水通道，再流入热水器，形成使用前的循环加热。
进一步地，所述球形阀芯为不锈钢球形阀芯或陶瓷球形阀芯。
进一步地，所述阀门为轴滚式阀芯型阀门，所述阀座为柱形阀腔的阀座，所述可动阀芯为柱形阀体，所述阀座的柱形阀腔底部设有出水口，所述阀座的柱形阀腔顶部轴线上分别设有冷、热水进水口；所述柱形阀体顶部设有分别对应于冷、热水进水口的弧形密封面的冷、热水顶凸缘以及与阀座对应的混合水凹槽，柱形阀体底部设有对应于出水口的弧形密封面的底凸缘；所述柱形阀体顶部还设有(循环水槽)辅助通道，在柱形阀体处于阀座中关闭出水口的位置时，所述辅助通道能使有冷、热水进水口导通；在节水型循环热水系统的增压装置的作用下，使热水进水口内的水流入冷水进水口，再流入热水器，形成循环加热。此种结构适用于仅有一个热水使用点的节水型循环热水系统；进一步地，所述柱形阀体上的一弧形密封面的凸缘(如对应于热水进水口的)在阀体关闭时封住一进水口(如热水进水口)；使该进水口(如热水进水口)处于封闭状态，冷水进水口和热水进水口两个进水通道不连通，从而保持冷水及热水管线之间的隔离。循环预热时，只需将阀体向左侧(或向右)转动，使柱形阀体上的弧形密封面的凸缘离开所述热水进水口；此时所述阀体上的(循环凹槽)辅助通道使阀座上的冷水、热水进水口导通，在节水型循环热水系统的增压装置的作用下，使热水进水口内的水流入冷水进水口，再流入热水器，形成循环加热。
进一步地，所述轴滚式阀芯为不锈钢轴滚式阀芯、陶瓷轴滚式阀芯或铜合金轴滚式阀芯。
利用本发明提供的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，由于采用在可动阀芯内设有辅助通道的结构，使可动阀芯移动或转动后能连通冷、热水管，从而代替连接冷水和热水管道的电磁阀以形成加热系统的循环通路；使所述节水型循环热水系统能省掉电磁阀的购买成本。同时，由于水龙头控制阀芯具有价格低廉，安装简单快捷和运行安全可靠的特点，因此，从根本上解决了所述节水型循环热水系统实施和推广中的困难和问题。
图1是现有技术的节水型循环热水系统的结构示意图；图2是本发明实施例水龙头控制阀芯结构的符号示意图；图3是本发明实施例水龙头控制阀芯的装配结构示意图；
图4是本发明实施例水龙头控制阀芯的可动和固定阀片在关闭状态的结构剖视图；图5是本发明图4实施例的F-F向的剖视图；图6是本发明图5实施例中可动阀片在热水循环状态的剖视图；图7是本发明图5实施例的G-G向的剖视图；图8是本发明图5实施例中可动阀片在循环结束后使用热水状态的剖视图；图9是本发明图8实施例的J-J向的剖视图；图10是本发明图6实施例的H-H向的剖视图；图11是本发明另一实施例水龙头控制阀芯的可动阀片的结构剖视图；图12是本发明第三实施例水龙头控制阀芯的结构剖视图；图13是本发明图12实施例的S-S向的剖视图；图14是本发明图13实施例的K-K向的剖视图；图15是本发明图13实施例的L-L向的剖视图；图16是本发明第四实施例水龙头轴滚式控制阀芯的结构剖视图；图17是本发明图16实施例的M-M向的剖视图；图18是本发明图17实施例的P-P向的剖视图；图19是本发明图16实施例的用于两个以上热水使用点的节水型循环热水系统的剖视图；图20是本发明图19实施例的Q-Q向的剖视图；图21是本发明图16实施例在使用时的剖视图。
具体实施例方式
以下结合
对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明在各种阀芯中形成循环通道的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
如图2所示，本发明实施例所提供的一种零排放用于节水型循环热水系统的阀门装置，与现有技术相同，包括阀座8，设有冷水进水口81、热水进水口82和出水口83；可动阀芯9，与阀座的冷水进水口81、热水进水口82和出水口83密封配合，设有能分别连接冷水进水口81、热水进水口82和出水口83的通道91；控制杆(图中未示)，与可动阀芯9连接，用于控制(移动)可动阀芯9，其特征在于，所述可动阀芯9还设有只能连接冷水进水口81、热水进水口82的辅助通道92；用于在控制杆的控制下只连通冷水进水口81和热水进水口82。
如图3、图7所示，本发明实施例所提供的一种零排放用于节水型循环热水系统的阀门装置为(陶瓷)盘片阀芯型阀门，与现有技术相同，包括衬套23、外壳24、垫圈25、控制杆21、支架22、轴26、滑块(键)27、可动阀片28、固定阀片29、固定阀垫片30、阀壳侧垫圈31、阀壳32、进水管垫圈33；如图4所示，与现有技术相同，固定阀片29的中心部设有圆形或异形出水口，其一侧轴线的二边分别设有与阀片圆弧边平行的弧形的冷、热水进水口槽，在可动阀片与固定阀片配合的底面中心部设有葫芦形或其他形状的混合水凹槽，其特征在于，可动阀片底面轴线的一边(侧)另设有循环凹槽；关闭状态时，阀芯如图5所示，与现有技术相同混合水凹槽仅限于与出水口连通，其特征在于，可动阀片上的循环凹槽仅限于与固定阀片的冷(或热)水进水口槽的单侧位置重合；当进行使用热水前的预热时，自循环加热系统进入循环状态，阀芯如图6、图10所示，转动控制杆21，使可动阀片28沿中心转动R，进而使循环凹槽同时与热、冷水进水口槽连通，在节水型循环热水系统增压装置的作用下，使热水进水通道内的水流入冷水进水通道，再流入热水器，形成使用前的循环加热；当热水管内的水被加热至适宜温度时，使自循环加热系统进入停止状态，阀芯如图8、图9所示，关闭增压装置，扳动控制杆21，使可动阀片28向固定阀片29设有冷、热水进水口的一端移动，并使循环凹槽不与任何一进水口连通，而使混合水凹槽同时与热、冷水进水口槽连通，热水源源不断地流出，从而实现龙头即开即热的节水目的。
上述图3实施例水龙头控制阀芯是针对具有多个热水使用点的循环热水系统所采用的技术方案。
本发明另一实施例所提供的一种用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，能够满足对于仅有一个热水使用点或者仅选定洗澡处龙头具有即开即热功能的场合，此种结构具有无须转动可动阀片位置，即无需转动龙头就能够进行循环的特点；如图3所示，与现有技术相同，包括衬套23、外壳24、垫圈25、控制杆21、支架22、轴26、滑块(键)27、可动阀片28、固定阀片29、固定阀垫片30、阀壳侧垫圈31、阀壳32、进水管垫圈33；与现有技术相同，固定阀片29的中心部设有圆形(或异形)出水口，其一侧轴线的二边分别设有与阀片圆弧边平行的弧形的冷、热水进水口槽，在可动阀片与固定阀片配合的底面中心部设有葫芦形的混合水凹槽，关闭状态时，混合水凹槽仅限于与出水口连通，其特征在于，如图11所示，可动阀片28’底面中心轴线的两侧设有循环凹槽282’；所述可动阀片上的循环凹槽跨接在固定阀片的冷水和热水进水口槽上，使热、冷水进水口槽连通；当进行使用热水前的预热时，循环热水系统进入循环状态，在增压装置的作用下，热水进水通道内的水流入冷水进水通道，再流入热水器，形成使用前的循环加热过程；当热水管内的水被加热至适宜温度时，系统的温度感应器关闭增压装置，使循环加热系统进入停止状态，此时打开龙头，就可立即使用热水，从而达到节水目的。本发明实施例可动阀片的混合水凹槽281’也可以是矩形、椭圆形等其他能配合固定阀片的冷、热水进水口槽混合进水的形状。
如图12所示，本发明实施例所提供的又一种零排放用于节水型循环热水系统的阀门装置为(不锈钢)球形阀芯型阀门，与现有技术相同，包括阀盖12、设有球形阀腔的阀座15、球形阀体13、进水管垫圈14；阀座15的球形阀腔底部设有圆形(或异形)出水口17，其底部轴线的二边分别设有冷、热水进水口11、16，球形阀体13内设有与阀座15对应的三管连通的混合水导管10，即三管在球形阀体13内连通，使用时，转动球形阀体13，使三管在球形阀体13表面的管口分别对应阀座15的冷、热水进水口11、16和出水口17，其特征在于，如图13、图14、图15所示，球形阀体13内还设有与阀座15的冷、热水进水口11、16对应的二管连通的循环水导管18，即二管在球形阀体13内连通，循环预热时，转动球形阀体13，使二管在球形阀体13表面的管口分别对应阀座15的冷、热水进水口11、16，进而使热、冷水进水口11、16连通，在节水型循环热水系统增压装置的作用下，使热水进水通道内的水流入冷水进水通道，再流入热水器，形成使用前的循环加热；当热水管内的水被加热至适宜温度时，使循环加热系统进入停止状态；使用热水时，转动球形阀体13，使混合水导管10(三管)在球形阀体13表面的管口分别对应阀座15的冷、热水进水口11、16和出水口17，而使混合水导管10(三管)同时与热、冷水进水口11、16连通，热水源源不断地从出水口17流出，从而实现龙头即开即热的节水目的。
如图16-图18所示，本发明所提供的第四种用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置为轴滚式阀芯型阀门，包括阀盖、设有柱形阀腔的阀座41、柱形阀体51、进水管垫圈；阀座的柱形阀腔底部设有出水口413，所述阀座的柱形阀腔顶部轴线上分别设有冷、热水进水口411、412；柱形阀体51顶部设有分别对应于冷、热水进水口411、412的弧形密封面的冷、热水顶凸缘511、512以及与阀座41对应的混合水凹槽，柱形阀体51底部设有对应于出水口413的弧形密封面的底凸缘513；其特征在于，柱形阀体51顶部还设有循环水槽，在柱形阀体51处于阀座41中关闭出水口413的位置时，所述循环水槽能使有冷、热水进水口411、412导通；如图18所示，当阀体处于关闭时，柱形阀体51表面的循环水凹槽对应阀座的冷、热水进水口411、412，使得冷水和热水两个进水通道连通；在节水型循环热水系统的增压装置的作用下，使热水进水口内的水流入冷水进水口，再流入热水器，形成循环加热。此种结构适用于仅有一个热水使用点的节水型循环热水系统。
当用于两个以上热水使用点的节水型循环热水系统时，如图19、图20所示，阀体关闭时，柱形阀体上的一弧形密封面的凸缘(如对应于热水进水口的)512封住一进水口(如热水进水口)412，使该进水口(如热水进水口)412处于封闭状态；冷水进水口411和热水进水口412两个进水通道不连通，从而保持冷水及热水管线之间隔离。循环预热时，只需将阀体向左侧(或向右)转动，使柱形阀体上的弧形密封面的凸缘512离开所述热水进水口412，如图18所示，此时所述阀体上的循环凹槽514使阀座上的冷水、热水进水口导通，在节水型循环热水系统的增压装置的作用下，使热水进水口内的水流入冷水进水口，再流入热水器，形成循环加热。
本发明所提供的第四种用于节水型循环热水系统的阀门装置在使用时如图21所示，柱形阀体51轴向移动使弧形密封面的底凸缘513离开出水口413，使出水口413完全打开；转动柱形阀体51能改变弧形密封面的冷、热水顶凸缘511、512与其分别对应的阀座41的冷、热水进水口411、412的位置，从而调节冷、热水的进水。
权利要求
1.一种用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，包括阀座，设有冷水进水口、热水进水口和出水口；可动阀芯，与阀座的冷水进水口、热水进水口和出水口密封配合，设有能分别连接冷水进水口、热水进水口和出水口管的通道；控制杆，与可动阀芯连接，用于控制(移动或转动)可动阀芯，其特征在于，所述可动阀芯还设有只能连接冷水进水口、热水进水口的辅助通道；用于在关闭状态下或控制杆的控制下只连通冷水进水口和热水进水口。
2.根据权利要求1所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述阀门为盘片阀芯型阀门，所述阀座为固定阀片，所述可动阀芯为可动阀片，所述固定阀片的中心部设有所述出水口，其一侧轴线的二边分别设有与阀片圆弧边平行的所述冷、热水进水口；所述可动阀片上与所述固定阀片配合的底面中心部设有所述混合水凹槽，所述辅助通道为所述可动阀片底面轴线的两边(侧)另设有的循环凹槽；当可动阀片与固定阀片处于关闭位置时，循环凹槽正好跨接在固定阀片的冷水、热水进水口槽之上，使得冷水和热水两个进水通道连通。
3.根据权利要求2所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述可动阀片上的循环凹槽与固定阀片上的冷水(或热水)进水口槽在可动阀片与固定阀片处于关闭位置时，仅单侧重合；只在控制杆的转动下，循环凹槽才跨接在固定阀片的冷水、热水进水口槽之上，使得冷水和热水两个进水通道连通。
4.根据权利要求2或3所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述盘片阀芯为陶瓷盘片阀芯。
5.根据权利要求1所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述阀门为球形阀芯型阀门，所述阀座为球形阀腔的阀座，所述可动阀芯为球形阀体，所述阀座的球形阀腔底部设有所述出水口，其底部轴线的二边分别设有所述冷、热水进水口，所述球形阀体内设有与阀座对应的三管连通的混合水导管，使用时，转动球形阀体，使三管在球形阀体表面的管口分别对应阀座的冷、热水进水口和出水口，所述辅助通道为球形阀体内设有的能与阀座的冷、热水进水口对应的二管连通的循环水导管；循环预热时，转动球形阀体，使辅助通道在球形阀体表面的管口分别对应阀座的冷、热水进水口，进而使热、冷水进水口连通。
6.根据权利要求5所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述球形阀芯为不锈钢球形阀芯或陶瓷球形阀芯。
7.根据权利要求1所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述阀门为轴滚式阀芯型阀门，所述阀座为柱形阀腔的阀座，所述可动阀芯为柱形阀体，所述阀座的柱形阀腔底部设有出水口，所述阀座的柱形阀腔顶部轴线上分别设有冷、热水进水口；所述柱形阀体顶部设有分别对应于冷、热水进水口的弧形密封面的冷、热水顶凸缘以及与阀座对应的混合水凹槽，柱形阀体底部设有对应于出水口的弧形密封面的底凸缘；所述辅助通道为柱形阀体顶部设有的循环水槽，在柱形阀体处于阀座中关闭出水口的位置时，所述辅助通道能使冷、热水进水口导通。
8.根据权利要求7所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述柱形阀体上的一弧形密封面的凸缘在阀体关闭时封住一进水口；使该进水口处于封闭状态，冷水进水口和热水进水口两个进水通道不连通，从而保持冷水及热水管线之间的隔离；循环预热时，将阀体向左侧(或向右)转动，使柱形阀体上的弧形密封面的凸缘离开所述热水进水口，所述的辅助通道使阀座上的冷水、热水进水口导通。
9.根据权利要求7或8所述的用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，其特征在于，所述轴滚式阀芯为不锈钢轴滚式阀芯、陶瓷轴滚式阀芯或铜合金轴滚式阀芯。
全文摘要
一种用于零排放节水型循环热水系统的阀门装置，涉及生活用品的技术领域；所要解决的是能降低成本、安装容易、无需变动管道以及维修简便的循环热水系统的阀门技术问题；该阀门装置包括阀座、设有冷水进水口、热水进水口和出水口；可动阀芯，与阀座的冷水进水口、热水进水口和出水口密封配合，设有能分别连接冷水进水口、热水进水口和出水口的通道；控制杆，与可动阀芯连接，用于控制可动阀芯，其特征在于，所述可动阀芯还设有只能连接冷水进水口、热水进水口的辅助通道；用于在关闭状态或控制杆的控制下只连通冷水进水口和热水进水口。本发明具有节水并能降低成本，安装容易、无需变动管道、维修简便以及使用更安全的特点。
文档编号F16K11/074GK101070924SQ20071011170
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年1月30日
发明者叶红, 聂亮, 聂为然 申请人:聂亮