专利名称：一种太阳能热水器的双稳态排空放水阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于太阳能热水器的阀门，具体涉及一种太阳能热水器的双 稳态排空放水阀。
背景技术：
对于高层建筑上的水塔，蓄水池，尤其是太阳能热水器，其冬天放水管的防冻 和正常使用是一个必须解决的问题，解决问题的最佳方案是将每次使用后的管中余水排 空。而排空技术方案的选择决定着排空和放水效果的好坏以及装置的性能和寿命。现有技术的排空放水阀大都是电磁式或者是电动阀门，但是寿命长而性能可靠 的、无论是电磁阀门、电动阀门或者是机械式控制阀门，其中的技术核心都是阀芯堵阀 之类，施压阀芯会磨损，密封胶圈也易磨损渗漏，进而影响放水效果，造成放水困难。 同时太阳能热水器中的水垢也会是造成阀芯损坏和阀门关不死的致命因素。这都是当今 所有排空阀门急待解决的技术瓶颈和使用难题。目前使用最多的为电动排空阀门，其通 电工作时间较电磁排空阀门长，机械磨损也较大；而电磁排空阀门通常为节省成本，其 通电工作设计或者为常开、或者为常闭，同时在水管放水时，由于管中水锤的影响，其 阀门的开关状况会因此自动改变，阀门的开关很难保持在预定的状态。两者都较耗能而 不经济。对于太阳能热水器管道排空和放水阀门的控制，目前在现有技术中除了电动阀 门和电磁阀门以外，也就是机械式控制阀门，其机械控制类型主要有离合线开关控 制、气囊压缩控制、以及活塞压缩控制。而金属离合线开关控制距离范围仅为5米至20 米，但金属离合线开关较长距离的控制阻力大，易失控，会锈蚀甚至于断线；而气囊压 缩控制复位时间长，不容易复位，甚至难以复位，其复位后的输送量减小，也很难控制 到位；目前的活塞压缩气动控制虽然行程长，输出和复位量大且稳定，但是由于活塞与 缸体的磨擦力大，则施压阻力也大，因此磨损也快，而且开关换向速度较慢，造成控制 距离缩小，使控制失灵。
发明内容
针对上述目前现有技术中的缺点，本发明提供了一种太阳能热水器的双稳态排 空放水阀和与之配套的电磁离合开关。本发明为实现其目的所采取的技术方案一种太阳能热水器的双稳态排空放 水阀，包括阀体和阀杆，阀杆置于阀体内，所述阀杆为中空圆柱形，内设两个隔断，把 阀杆分为上、中、下三段，其中上、中两段设有通孔；所述阀杆上设第一阀胶套，第二阀胶套、第三阀胶套和第四阀胶套，各阀胶套内沿均固接在阀杆周边，各阀胶套外沿 均固接在阀体内腔壁，第一阀胶套和第二阀胶套之间的腔体构成排空腔，所述排空腔连 接排空导气管，第二阀胶套和第三阀胶套之间的腔体构成放水腔，所述放水腔连接出水 管，第三阀胶套和第四阀胶套之间的腔体构成进水腔，所述进水腔与排空进水管连接； 第一阀胶套和上阀盖之间的腔体构成平衡腔；所述阀杆底部设电磁离合开关，所述电磁 离合开关包括壳体、永磁铁、电磁线圈和绕线骨架，所述壳体的一端与阀体下端固接， 所述永磁铁的一端与阀杆下端固接；所述的电磁线圈两端经导线与正反向开关电路连 接。由上可知本发明提供的太阳能热水器的双稳态排空放水阀，它具备开关状态的 自保持功能，这种排空放水阀不但防水垢、防磨损、密封性能极好，而且不论是在上 水、放水、或是在排空过程中，它都能够处于稳定的自保持状态，性能稳定好，排空后 滴水不留，防冻堵、寿命长、可靠性很高，放水时无冷水期，节水节能。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1、本发明的结构示意图； 图2、正反向开关电路图。图中1、上阀盖，2-1、第一阀胶套，2-2、第二阀胶套，2-3、第三阀胶套，
2-4、第四阀胶套，2-5、气封胶套，3-1、第一排空通孔，3-2、第二排空通孔，3_3、第 一放水通孔，3-4、第二放水通孔，4、出水管，5、阀杆，6、线圈壳体，7、永磁铁， 8、电磁线圈，9、绕线骨架，10、平衡孔，11、排空进水管，12-1、排空腔，12-2、放 水腔，12-3、进水腔，12-4、平衡腔，13、排空导气管，14、水箱，15、阀体，16、限 位环，17、螺杆，18、导线，19、无极性电容，20、换向开关。
具体实施例方式如图1所示的太阳能热水器的双稳态排空放水阀，包括阀体15、阀杆5和电磁 离合开关，阀杆5置于阀体15内，阀杆5为中空圆柱形，阀杆5内设两个隔断，阀杆5 的中空部分分为上、中、下三段，其中上、中两段分别设有第一排空孔3-1、第二排空孔
3-2、第一放水通孔3-3和第二放水通孔3-4，阀杆5上设第一阀胶套2-1，第二阀胶套 2-2、第三阀胶套2-3和第四阀胶套2-4，各阀胶套内沿均固接在阀杆5周边，各阀胶套外 沿均固接在阀体15内腔壁并通过限位环16进行限位，第一阀胶套2-1和第二阀胶套2-2 之间的腔体构成排空腔12-1，排空腔12-1连接排空导气管13，第二阀胶套2-2和第三阀 胶套2-3之间的腔体构成放水腔12-2，放水腔12-2与出水管4连接，第三阀胶套2_3和 第四阀胶套2-4之间的腔体构成进水腔12-3，进水腔12-3与排空进水管11连接；第一 阀胶套2-1和上阀盖1之间的腔体平衡腔12-4并在腔体中开有平衡孔10 ；电磁离合开关 包括线圈壳体6和绕线骨架9，所述绕线骨架9绕有电磁线圈8并置于线圈壳体6内，所 述绕线骨架9的内腔中置有永磁铁7，永磁铁7前端设有外螺纹17，阀杆5下端内壁设有3/3页
内螺纹，永磁铁7通过螺纹连接在阀杆5的下端(永磁铁7与阀杆5下端的连接方式还可 采用粘接或卡扣连接)。电磁线圈8通过导线与正反向电路开关连接，如图2所示。正 反向电路开关中设有无极性电容19和换向开关20。电磁线圈8和无极性电容19串接在 正反向电路开关中。本发明的工作过程当开关换向时，无极性电容反向充电，其充电过程会产 生电流脉冲，进而反向交换进入电磁线圈，线圈磁场又反向作用于永磁铁，从而带动排 空放水阀内的阀杆纵向运动，并移动至限位点而静止，由于换向开关的不断换向，就能 够在电磁线圈产生倍压的往复正反向控制电流脉冲而形成阀杆的往复运动。由于排空放 水阀工作中，其内部各腔中两阀胶套之间的受力相等，而方向相反，故阀杆始终受力平 衡，因而阀杆始终处于自保持的稳定状态。图1中的阀杆位置处于放水状态，水箱14里 的水经过排空进水管11进入进水腔12-3内，然后通过第二放水通孔3-4进到阀杆腔内， 水再从第一放水通孔3-3流到放水腔12-2，再经出水管4放水。如阀杆位置处于排空状 态，则第二放水通孔3-4关闭；排空导气管13里的水经排空腔12-1到第一排空通孔3-1 中，再经第二排空通孔3-2从出水管4排空。电磁式双稳态排空放水阀开关换向速度快，控制距离无限制，省电节能，工作稳定。
权利要求
1.一种太阳能热水器的双稳态排空放水阀，包括阀体和阀杆，阀杆置于阀体内，所 述阀杆为中空圆柱形，内设两个隔断，把阀杆分为上、中、下三段，其中上、中两段设 有通孔；其特征在于所述阀杆上设第一阀胶套，第二阀胶套、第三阀胶套和第四阀 胶套，各阀胶套内沿均固接在阀杆周边，各阀胶套外沿均固接在阀体内腔壁，第一阀胶 套和第二阀胶套之间的腔体构成排空腔，所述排空腔连接排空导气管，第二阀胶套和第 三阀胶套之间的腔体构成放水腔，所述放水腔连接出水管，第三阀胶套和第四阀胶套之 间的腔体构成进水腔，所述进水腔与排空进水管连接；第一阀胶套和上阀盖之间的腔体 构成平衡腔；所述阀杆底部设电磁离合开关，所述电磁离合开关包括壳体、永磁铁、电 磁线圈和绕线骨架，所述壳体的一端与阀体下端固接，所述永磁铁的一端与阀杆下端固 接，所述的电磁线圈两端经导线与正反向开关电路连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器的双稳态排空放水阀，其特征在于所述永 磁铁前端固设有外螺纹，所述阀杆下端设有内螺纹，两者通过螺纹固接；所述壳体设有 内螺纹，阀体下端设有外螺纹，壳体和阀体通过螺纹固接。
3.根据权利要求1所述的太阳能热水器的双稳态排空放水阀，其特征在于所述平衡腔 上设平衡孔。
4.根据权利要求1所述的太阳能热水器的双稳态排空放水阀，其特征在于所述第一阀 胶套，第二阀胶套、第三阀胶套、第四阀胶套的外沿与阀体内腔壁固定处均设有限位环 限位。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能热水器的双稳态排空放水阀,包括阀体和阀杆，阀杆置于阀体内，所述阀杆为中空圆柱形，内设两个隔断，把阀杆分为上、中、下三段，其中上、中两段设有通孔；所述阀杆上依次设四个阀胶套，各阀胶套内沿均固接在阀杆周边，各阀胶套外沿均固接在阀体内腔壁，阀胶套之间分别构成排空腔、放水腔、进水腔，第一阀胶套和上阀盖之间的腔体构成平衡腔；所述阀杆底部设电磁离合开关。本发明用于太阳能热水器中，既可防水垢又可防磨损，而且密封性能好，制作成本低，排空速度快，阀体及管内无残留水，放水水流平稳，无气泡，水压强且防冻，寿命长，可靠性高，放水时无冷水期，节水节能，有效杜绝了冬天放水管的冻堵。
文档编号F16K41/10GK102011878SQ20101058055
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月9日 优先权日2010年12月9日
发明者夏育红 申请人:夏育红