专利名称：限压阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种限压阀。
背景技术：
随着经济的发展，许多地方出现了水资源状况恶化的趋势，水资源短缺及污染越 来越严重，城市居民饮用水安全问题凸显。针对城市自来水的二次污染问题以及由于源水 污染续存在自来水中的有害物质，越来越多的以反渗透膜为核心过滤单元的家用纯水机进 入千家万户。现有的家用纯水机是以反渗透膜为核心过滤单元，经过对自来水的多级预处 理以及增压后，再进入反渗透膜单元，所产纯水可完全符合发达国家的生活饮用水标准。但 是，在现有的家用纯水机中，限压阀采用阻挡式或拦截式阀门，采用阻挡式阀门经限压阀流 出的水水压不稳定，会随流进限压阀水压的增大而增大，安全稳定性较低；采用拦截式阀门 容易形成高频振动，不利于推广普及。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种限压效果稳定，不会随输入水压变化而发 生变化的限压阀。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是限压阀，包括进水腔、阀体和位于 阀体内的控制杆，所述阀体内设有副进水腔、低压腔、副低压腔；控制杆内设有副进水通道 和低压腔流道；进水腔与副进水腔通过副进水通道连通，低压腔与副低压腔通过低压腔流 道连通；所述控制杆还设有受水压及弹性构件共同作用使控制杆产生往复运动的感压组 件；控制杆下端设有密封托板，密封托板上所设的主密封环与主封水口相对应；控制杆上 端设有副封水口，并与副密封环相对应；主封水口的封水面积与副封水口的封水面积相等 或接近；主封水口和副密封环的间距与主密封环和副封水口的间距相等；所述弹性构件设 置于副进水腔内，弹性构件两端分别作用于控制杆上端和阀体上盖的内壁上；控制杆往复 运动构成对形成进水腔与低压腔之间水流通、断两种状态的主封水组件以及形成副进水腔 与副低压腔之间水流通、断两种状态的副封水组件的控制。由于主封水口与副封水口的封水面积相等，主封水口和副密封环的间距与主密封 环和副封水口的间距相等，进水腔与副进水腔通过控制杆内的副进水通道连通，由于P1S1 =P2S2(P1为进水腔内水压，P2为副进水腔内水压，S1为主封水口的面积，S2为副封水口的 面积，且P1 = P2jS1 = S2)，即进水腔水压、副进水腔水压对控制杆产生的反向作用力正好抵 消，因此无论进水腔水压如何变化，都不会引起限压阀的限压值Ptl发生变化。S” S2可以是 接近的(Sp S2大小相差不超过10%)，使得水压对控制杆的净作用力较小。在感压组件移 动阻力为常数k时，Ptl = (F0+k)/(S3-S4) (P。为限压阀的限压值，为低压腔内水压的最大值， S3为主感压元件承受低压腔水压的承压面积，Ftl为阀门处于密封状态时弹性构件的初始弹 力，S4为副感压元件承受副低压腔水压的承压面积)。主封水口和副密封环的间距与主密 封环和副封水口的间距相等，确保控制杆往复移动时控制主密封组件和副密封组件同时密封阀门，控制杆带动密封托板往复运动，主密封口与主密封环接触形成进水腔与低压腔的 密封，同时副密封口与副密封环接触形成副进水腔与副低压腔的密封。所述感压组件由承受副低压腔水压的副感压元件和承受低压腔水压的主感压元 件构成，副感压元件与副低压腔的接触面积小于主感压元件与低压腔的接触面积；主感压 元件与副感压元件之间为感压元件移动空腔。所述副感压元件、上托板、主感压元件、下托板依次套装在控制杆上通过上螺母压 紧固定，副感压元件周边通过上盖、中盖压紧固定，主感压元件周边通过中盖、阀座压紧固定。所述副感压元件和主感压元件与控制杆可设为一体结构，副感压元件和主感压元 件分别设有密封圈，副感压元件的密封圈周边与上盖内表面接触，主感压元件的密封圈周 边与阀座内表面接触。所述出水口通过出水流道与副低压腔连通。所述出水口通过出水流道与低压腔连通。综上，本发明的有益效果是由于主封水口与副封水口的封水面积相等，主封水口 和副密封环的间距与主密封环和副封水口的间距相等，进水腔与副进水腔通过控制杆内的 副进水通道连通，即进水腔水压、副进水腔水压对控制杆产生的反向作用力正好抵消，因此 无论进水腔水压如何变化，都不会引起限压阀的限压值发生变化，同时也不会出现阻挡式 阀门固有的限压值受进水压力影响或拦截式阀固有的振动。
图1是本发明实施例1的结构示意图；图2是本发明实施例2的结构示意图。
具体实施例方式实施例1 如图1所示，本发明的限压阀包括进水腔127，副进水腔117，低压腔123，副低压腔 119，由上盖118、中盖121、阀座122和下盖126构成的阀体，位于阀体内的控制杆120，控制 杆120内设有副进水通道125和低压腔流道110，进水腔127与副进水腔117通过副进水通 道125连通，低压腔123与副低压腔119通过低压腔流道110连通，控制杆还设有受水压及 弹簧共同作用使控制杆120产生往复运动的感压组件，感压组件由承受副低压腔119水压 的副感压元件109和承受低压腔123水压的主感压元件107构成，副感压元件109与副低 压腔119的接触面积小于主感压元件107与低压腔123的接触面积；主感压元件107与副 感压元件109之间为感压元件移动空腔。控制杆120下端设有密封托板102，其上设有的主 密封环103与主封水口 104相对应；控制杆上端设有副封水口 112，并与副密封环113相对 应；且主封水口 104与副封水口 113的封水面积相等，主封水口 104和副密封环113的间距 与主密封环103和副封水口 112的间距相等。弹簧设置于副进水腔117内其两端分别作用 于控制杆120上端和阀体上盖118的内壁上，控制杆120往复运动构成对形成进水腔127 与低压腔123之间水流通、断两种状态的主封水组件和形成副进水腔117与副低压腔119 之间水流通、断两种状态的副封水组件的控制。主封水组件包括低压腔123底部形成的主封水口 104、通过下螺母124固定在控制杆120下端的密封托板102和设置在密封托板102 上与主封水口 104匹配的主密封环103，副封水组件还包括控制杆120上端形成的副封水 口 112和设置在上盖118内与副封水口 112匹配的副密封环113。副感压元件109、上托板 108、主感压元件107、下托板106依次套装在控制杆120上通过上螺母105压紧固定，副感 压元件109周边通过上盖118、中盖121压紧固定，主感压元件107周边通过中盖121、阀座 122压紧固定。出水口 114通过出水流道与副低压腔119连通。实施例2:如图2所示，本实施例与实施例1的区别在于，阀体由上盖118、阀座122、下盖126 构成，副感压元件109和主感压元件107与控制杆120设为一体结构，副感压元件109和主 感压元件107分别设有密封圈211，副感压元件109的密封圈211周边与上盖118内表面接 触，主感压元件107的密封圈211周边与阀座122内表面接触。其他各部分结构与实施例 1相同。本发明多功能阀的工作原理是由于主封水口与副封水口的封水面积相等，主封 水口和副密封环的间距与主密封环和副封水口的间距相等，进水腔与副进水腔通过控制杆 内的副进水通道连通，由于P1S1 = P2S2 (P1为进水腔内水压，P2为副进水腔内水压，S1为主封 水口的面积，S2为副封水口的面积，且P1 = P2，S1 = S2)，即进水腔水压、副进水腔水压对控 制杆产生的反向作用力正好抵消，因此无论进水腔水压如何变化，都不会引起限压阀的限 压值Ptl发生变化。在感压组件移动阻力为常数k时，Ptl= (F0+k)/(S3-S4) (Po为限压阀的限 压值，即低压腔内水压的最大值，S3为主感压元件承受低压腔水压的承压面积，Ftl为阀门处 于密封状态时弹性构件的初始弹力，S4为副感压元件承受副低压腔水压的承压面积)。限 压阀的进水腔通过管道与高压水源连接，初始状态时控制杆在弹性构件弹力作用下进水腔 与低压腔处于水路接通状态，随着低压腔内水压P3增大，当P3S3 > F0+P0S4+k时，控制杆在水 压作用下向上移动直到进水腔与低压腔、副进水腔与副低压腔形成密封关系，由于低压腔 与副低压腔是通过低压腔流道连通的，随着副低压腔内的水流出，水压减小，低压腔内水压 随之减小，控制杆会在弹性构件的弹力作用下向下移动，使进水腔与低压腔处于水路接通 状态，重复上述工作过程，就可以实现稳定的限制限压阀的输出水压。在阀门设计制造中， P0是可以根据调整S3、F0, S4值的大小进行调整的。
权利要求
限压阀，包括阀体(102)，阀体(102)内设有高压腔(118)、低压腔(113)，高压腔(118)、低压腔(113)分别与进水口(116)、出水口(101)接通，低压腔(113)下端与高压腔(118)之间具有阀体(102)构成的封水口(103)，低压腔(113)上端设有承受低压腔水压的感压膜片(104)，感压膜片(104)周边压紧固定于阀体(102)与上压盖(110)之间，其特征在于，所述阀体(102)内还设有穿过该封水口(103)的控制杆(114)，控制杆(114)位于低压腔(113)内的上端与紧固板(105)连接，感压膜片(104)中央部位压紧固定于紧固板(105)和与紧固板(105)配合的压板(106)之间，控制杆(114)位于高压腔(118)内的下端具有密封封水口(103)并承受高压腔(118)内水压的感压密封件(127)，感压密封件(127)在垂直于控制杆(114)所在的平面的感压面积小于感压膜片(104)在垂直于控制杆(114)所在的平面的感压面积，所述上压盖(110)的腔体内还设有轴线与控制杆(114)轴线重合的感压弹簧(109)，感压弹簧(109)两端分别作用于紧固板(105)和上压盖(110)内壁。
2.根据权利要求1所述的限压阀，其特征在于，所述限压阀还包括安全稳压组件，安 全稳压组包括控制杆(114)的感压密封件(127)下端的圆柱形状的延伸端(128)、下压盖(119)和密封膜片(120)，所述延伸端(128)的截面面积与封水口(103)的截面面积相等， 下压盖(119)与阀体(102)间通过下密封圈(117)密封固定连接，下压盖(119)与控制杆 (114)的延伸端(128)间压紧固定有侧封密封圈(125)，延伸端(128)末端还固定有密封膜 片(120)，密封膜片(120)与下压盖(119)间的腔体构成漏水腔(122)。
3.根据权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述密封膜片(120)与控制杆(114)间 的腔体构成稳压腔(121)，控制杆(114)内具有将稳压腔(121)与上压盖(110)内腔体接通 的排气道(108)，上压盖(110)上设有与将上压盖(110)内腔体与空气接通的气孔(112)。
4.根据权利要求2所述的限压阀，其特征在于，所述密封膜片(120)与控制杆(114)间 的腔体构成稳压腔(121)，控制杆(114)内具有将稳压腔(121)与低压腔(113)接通的通水 流道(306)。
5.根据权利要求1所述的限压阀，其特征在于，所述限压阀还包括安全稳压组件，安 全稳压组包括控制杆(114)的感压密封件(127)下端的圆柱形状的延伸端(128)、下压盖 (119)和密封膜片(120)，所述延伸端(128)的截面面积与封水口(103)的截面面积相等， 下压盖(119)与阀体(102)间通过下密封圈(117)密封固定连接，下压盖(119)与控制杆 (114)的延伸端(128)间压紧固定有侧封密封圈(125)，延伸端(128)末端还固定有密封膜 片(120)，密封膜片(217)与延伸端(128)间的腔体构成漏水腔(216)。
6.根据权利要求5所述的限压阀，其特征在于，所述密封膜片(217)与下压盖(220) 间的腔体构成稳压腔(218)，下压盖(220)上具有将稳压腔(218)与空气接通的排气道 (219)。
7.根据权利要求5所述的限压阀，其特征在于，所述控制杆(114)内具有将稳压腔 (121)与低压腔(113)接通的通水流道(722)。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的限压阀，其特征在于，所述上压盖(110)与感压 弹簧(109)接触处设有与上压盖(110)螺纹可调连接的调节件(111)，感压弹簧(109)上端 作用于调节件(111)下表面。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的限压阀，其特征在于，所述感压密封件(127)在 密封封水口(103)处设有与封水口(103)结构匹配的封水密封圈(115)。
全文摘要
本发明涉及一种限压阀。限压阀内的控制杆内设有副进水通道和低压腔流道，进水腔与副进水腔通过副进水通道连通，低压腔与副低压腔通过低压腔流道连通，控制杆下端设有密封托板，密封托板承受进水腔水压的承压面积与控制杆上端承受副进水腔水压的承压面积相等，进水腔与副进水腔通过控制杆内的副进水通道连通。本发明的进水腔水压、副进水腔水压对控制杆产生的作用力正好抵消，因此无论进水腔水压如何变化，都不会引起限压阀的限压值发生变化。本发明可广泛用作家用纯水机水压控制阀门。
文档编号F16K17/22GK101881349SQ20101017146
公开日2010年11月10日 申请日期2010年5月12日 优先权日2010年5月12日
发明者隆益腾 申请人:高新区益腾净水设备研发中心