本发明涉及阀门，尤其涉及一种排气阀及供热、供水系统，属于阀门制造技术领域。
背景技术：
水中通常都溶有一定的空气，而且空气的溶解度随着温度的升高而减少。因此，在独立采暖系统、集中供热系统、采暖锅炉、中央空调、地板采暖及太阳能采暖系统等供热系统管道中，或者，在自来水供水、长途输送水渠等供水系统的供水管道中，水中的气体随着水在管道内的循环逐渐从水中分离出来，并集聚到供热系统或者供水系统的最高点；并且，由于供热、供水系统中不断有水的补充，所以气体不断的生成并全部集聚到供热或供水系统的最高点。随着最高点气体的不断增多，管道内压力逐渐增大，从而影响供热、供水系统的安全。因此，在供热、供水系统的最高点处都会安装排气阀以将该处集聚的气体排出供热、供水系统从而保证供热、供水系统的安全。
现有供热或供水系统中安装的排气阀一般包括：阀体、塞头和浮球。其中，阀体内形成有阀腔，阀体上开设有排气口；塞头设置在该排气口处并且与设置在阀腔内的浮球连接。当供热或供水系统的管道内开始注水时，塞头处于开启状态，从而在注水时将供热系统内的空气排出。随着管道内注水量的增加，阀腔内开始积水，从而将浮球浮起，浮球带动与其连接的塞头运动到关闭状态，将排气口封闭。当阀腔内气体逐渐增多时，阀腔内水位下降，浮球随之下降，带动塞头运动到开启的位置，从而将空气从排气孔排出供热或供水系统。
但是，这种排气阀由于通过塞头的开启和关闭来达到排气的目的，其排气量有限，当供热或供水系统内气体压力过大时，塞头无法及时将供热或供水系统的气体压力及时泄掉，具有非常大的安全隐患。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种排气阀及供热、供水系统，以解决现有技术中排气阀安全性差的技术问题。
为了实现上述目的，本申请提供了以下技术方案：
第一方面，提供一种排气阀，包括：阀体和泄压结构；所述阀体内形成有阀腔，所述阀体上开设有与阀腔连通的开口；所述泄压结构罩设在所述开口上并密封所述开口；所述泄压结构与所述阀体之间形成有与所述开口连通的泄压通道，所述泄压通道用于在所述阀腔内的压力大于安全压力时打开。
上述排气阀的进一步改进，所述泄压结构包括：伸缩件和穿设件；所述穿设件穿设在所述开口内，且沿所述开口的轴向可移动，所述穿设件的外边沿与所述阀腔内壁间形成排气口；所述伸缩件套设在所述穿设件上并覆盖所述开口；所述伸缩件的第一端与所述阀体之间形成与所述排气口连通的所述泄压通道；所述伸缩件的第一端在所述阀腔内的压力大于所述伸缩件的第一端与阀体之间的压紧力时收缩，以使所述泄压通道处于所述伸缩件的第一端脱离所述阀体的开启状态。
上述排气阀的进一步改进，所述伸缩件的第二端与所述穿设件之间形成与所述排气口连通的排气通道；所述伸缩件的第二端在所述阀腔内的压力大于所述伸缩件的第二端与穿设件之间的压紧力时收缩，以使所述排气通道处于所述伸缩件的第二端脱离所述穿设件的开启状态；所述伸缩件的第一端与所述阀体之间的压紧力大于所述伸缩件的第二端与所述穿设件之间的压紧力。
上述排气阀的进一步改进，所述穿设件包括：排气阀瓣和套杆；所述伸缩件包括：安全阀瓣、第一弹性件和第二弹性件；所述排气阀瓣穿设在所述开口内，所述套杆与所述排气阀瓣固定，所述安全阀瓣套设在所述套杆上；所述第一弹性件的第一端抵顶在所述安全阀瓣的第一端，所述第一弹性件用于在所述泄压通道开启时收缩；所述第二弹性件的第一端抵顶在所述安全阀瓣的第二端，所述第二弹性件用于在所述排气通道开启时收缩。
上述排气阀的进一步改进，所述伸缩件还包括密封圈，所述密封圈设置在所述排气口的外边沿，用于密封所述安全阀瓣和阀体，以及用于密封所述安全阀瓣和排气阀瓣；所述密封圈与所述阀体之间形成所述泄压通道，所述密封圈与所述排气阀瓣之间形成所述排气通道。
上述排气阀的进一步改进，所述安全阀瓣的第二端设置有通孔，所述通孔位于所述密封圈的外侧。
上述排气阀的进一步改进，所述穿设件的外边沿和所述阀体的内壁之间形成的排气口为与所述阀腔同心的环形。
上述排气阀的进一步改进，还包括，罩盖，所述罩盖罩设在所述阀体顶部和所述泄压结构上，所述罩盖上开设有排气孔。
上述排气阀的进一步改进，还包括，闸板和操作件；所述闸板插设在所述阀腔内且与所述阀腔的轴向呈一预设角度；所述操作件与所述闸板连接，用于控制所述闸板插入所述阀腔的长度。
第二方面，提供一种供热系统，包括：供热管道和如上所述的排气阀，所述排气阀安装在所述供热、供水管道上。
第三方面，提供一种供水系统，包括：供水管道和如上所述的排气阀，所述排气阀安装在所述供水管道上。
本发明提供的排气阀及供热、供水系统，通过在排气阀的阀体上开设开口，并用泄压结构密封该开口，从而当供热或者供水系统中的压力超过安全压力时，泄压结构和阀体之间在气体的压力下产生间隙形成泄压通道供气体排出，从而迅速释放供热或者供水系统的压力，保证供热或者供水系统的安全。
附图说明
图1为本发明实施例所给出的排气阀的剖视图。
图中：
1、阀体；11、阀腔；
31、密封圈；32、泄压通道；
33、安全阀瓣；331、通孔；
34、排气阀瓣；341、套杆；
342、螺母；35、排气通道；
36、第一弹簧；37、第二弹簧；
5、罩盖；51、排气孔；
71、闸板；72、手轮。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”“下”“左”“右”“顶”“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
同时，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
另外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本申请中，安全压力是指系统内管道的最大可承受压力；公称压力是指管材在二级温度(20℃)时输水的工作压力。
图1为本发明实施例所给出的排气阀的剖视图。
如图1所示，本实施例提供一种排气阀，其用于供热或者供水系统中，一般设置在供热系统中供热管道的最高点位置，或者供水系统中供水管道的最高点位置，用于将供热或者供水管道内循环水中释放的空气排出供热或者供水系统。所述排气阀包括：阀体1和泄压结构。其中，阀体1内形成有阀腔11，在阀体1上开设有与阀腔11连通的开口；泄压结构罩设在该开口上并密封该开口。并且，泄压结构与阀体1之间形成有与该开口连通的泄压通道32，此泄压通道32用于在阀腔11内压力大于安全压力时打开。
具体的，在本实施例中，排气阀除了在其阀体1上开设有开口之外，对该阀体1的其他具体结构不作具体限制。本领域技术人员可以使用现有技术中任意类型的排气阀，比如：暖气式、微量式、快速式、复合式等类型的排气阀。另外，在本实施例中对于泄压结构的具体形状、结构、材料等也不作具体限制，本领域技术人员可以根据实际需要选用任何类型的泄压结构。比如，可以选择日常生活中的塞子，或者带有密封结构的阀盖，或者使用具有一定重量或者压力的物体压在所述开口上。同时，前述供热管道的最高点应做广义解释，其指最高点的合适范围内，并不表示排气阀必须或者仅仅只能设置在最高点。
在本实施例中，由于阀体1上的开口通过泄压结构密封，因此，当阀腔11内的压力大于泄压结构与阀体1之间的压紧力时，泄压结构将由与阀体1紧密接触的状态逐渐变为具有一定间隙(也即，形成泄压通道32)的状态，从而将阀腔11内的压力泄放掉。通过对泄压结构和阀体1之间紧密程度的设置，就可以非常方便的使泄压结构和阀体1之间的压紧力与阀腔11的安全压力相匹配，从而在阀腔11内的压力大于供热系统安全压力时通过泄压通道32将系统内的压力迅速释放，达到保证供热系统安全的目的。
还需要说明的是，本领域技术人员应该明确，上述泄压通道32可以不是一个一直存在的通道，而仅仅在泄压时才形成这样一个通道。
由上所述可知，本实施例的排气阀，通过在阀体1上设置与阀腔11连通的开口并通过泄压结构密封该开口，当供热系或者供水统的压力大于安全压力时，该泄压结构将与阀体1产生间隙从而形成泄压通道32以将供热、供水系统的压力迅速释放到供热或者供水系统之外，进而保证供热或者供水系统的安全运行。同时，本实施例的排气阀可以和供热或者供水管道的阀门设置成一体结构，从而避免现有技术中阀门与排气阀分体式设置所出现的在连接点处泄露的问题。并且，本实施例的排气阀结构简单，易于操作且维护方便，可以明显降低维护成本。
进一步，在上述实施例的基础上，继续参照图1。上述泄压结构可以包括：伸缩件和穿设件。其中，穿设件穿设在开口内，且沿开口的轴向可移动，该穿设件的外边沿与阀腔11内壁间形成排气口。伸缩件套设在该穿设件上并覆盖上述开口。同时，伸缩件的第一端与阀体1之间形成与排气口连通的泄压通道32。并且，伸缩件的第一端在阀腔11内的压力大于伸缩件的第一端与阀体1之间的压紧力时收缩，以使泄压通道32处于伸缩件的第一端脱离所述阀体1的开启状态。
在本实施例中，伸缩件可以为能够在沿开口轴向自由运动的任意结构的工件；穿设件可以为能够套设在伸缩件上、覆盖该开口并可与阀体1接触形成密封的任意结构的工件。例如，当开口设置在阀体1的顶部时，则开口的轴向与阀腔11的轴向平行，也即伸缩件可沿阀腔11的轴向上下运动。当开口设置在阀体1的侧壁时，则开口的轴向与阀腔11的轴向垂直，也即开口的轴向为阀腔11的径向，则伸缩件可沿阀腔11的径向运动。
本实施例的排气阀，通过设置相互配合的穿设件和伸缩件，使得二者可以相互配合沿着开口的轴向运动，从而将阀体1密封；并在阀腔11内的压力达到大于安全压力后，使得阀腔11内的气体可以推动伸缩件与阀体1接触的第一端收缩，从而使伸缩件与阀体1间产生间隙，也即形成泄压通道32，以将供热或者供水系统的压力释放。
进一步，继续参照图1，在伸缩件的第二端与穿设件之间形成有与排气口连通的排气通道35，当伸缩件的第二端在阀腔11内的压力大于伸缩件的第二端与穿设件之间的压紧力时收缩，以使排气通道35处于伸缩件的第二端脱离穿设件的开启状态。并且，伸缩件的第一端与阀体1之间的压紧力大于伸缩件的第二端与穿设件之间的压紧力。
本实施例的排气阀，通过在伸缩件的第二端和穿设件之间形成排气通道35，从而形成一个结构非常简单的排气结构用来作为排气阀正常排气之用。也就是说，在阀腔11内的压力超过一定值时，可以通过该排气通道35将阀腔11内的气体排出，避免阀腔11内的压力升高。并且，在本实施例中，可以通过调节伸缩件第一端和阀体1之间的压紧力以及伸缩件第二端和穿设件之间的压紧力的比值来调整排气阀的工作系数，非常的方便。
进一步，继续参照图1可知，上述穿设件可以包括：排气阀瓣34和套杆341；伸缩件可以包括：安全阀瓣33、第一弹性件和第二弹性件。其中，排气阀瓣34与套杆341固定，安全阀瓣33套设在该套杆341上。容易理解，安全阀瓣33的第一端与阀体1之间形成上述泄压通道32，安全阀瓣33的第二端与排气阀瓣34之间形成上述排气通道35。
第一弹性件的第一端抵顶在安全阀瓣33的第一端，用于在上述泄压通道32开启时收缩。具体的，第一弹性件为安全阀瓣33的第一端提供第一弹性力。当阀腔11内的压力大于安全阀瓣33第一端与阀体1之间的压紧力时，第一弹性件收缩以使泄压通道32处于安全阀瓣33第一端脱离阀体1的开启状态。其中，安全阀瓣33第一端与阀体1之间的压紧力指安全阀瓣33第一端的重力与第一弹性力之和。
第二弹性件的第一端抵顶在安全阀瓣33的第二端，用于在上述排气通道35开启时收缩。具体的，第二弹性件为安全阀瓣33的第二端提供第二弹性力。当阀腔11内的压力大于安全阀瓣33第二端与排气阀瓣34之间的压紧力时，第二弹性件收缩以使排气通道35处于安全阀瓣33第二端脱离排气阀瓣34的开启状态。其中，安全阀瓣33第二端与排气阀瓣34之间的压紧力指安全阀瓣33第二端的重力与第二弹性力之和。
在本实施例中，第一弹性件和第二弹性件的具体结构、形状以及材质不作具体限定，本领域技术人员可以选择诸如弹簧、橡胶之类的弹性零件作为第一弹性件。优选地，如图1所示，可以直接将第一弹性件设置为第一弹簧36，将第二弹性件设置为第二弹簧37，从而方便对第一弹性力和第二弹性力的控制；同时，也可以方便设置第一弹性力和第二弹性力的比例系数来实现技术人员需要的排气和泄压压力。并且，在本实施例中，第一弹簧36和第二弹簧37的另一端可以抵顶在螺帽、压盖等其他可调节结构上来控制第一弹性件的压缩程度，也即，调节预设的第一弹性力的大小。优选地，在套杆341上设置套设在套杆341上的螺母342，用来卡紧第二弹簧37的另一端；在第一弹簧36的另一端设置压盖来压紧第一弹簧36。
另外，在本实施例中，排气阀瓣34、套杆341以的具体形状、结构和材料均不作具体的限制，本领域技术人员可以根据阀体1的大小、形状和结构进行选择和设置。当然，所选择的排气阀瓣34应该能够穿过所述开口插入阀腔11中。优选地，排气阀瓣34为横截面为圆形的板状结构，插设在开口处，并与阀体1的内壁形成环形排气口，以进一步提高排气量，从而更好的为供热或者供水系统泄压，保证供热或者供水系统的安全。
安全阀瓣33也可以为任意合适的结构，比如板状结构。优选地，继续参阅图1可知，开口可以开设在阀体1的顶部，以实现更好的排气和泄压效果。安全阀瓣33为圆形块状结构，套设在上述套杆341上，并覆盖阀体1顶部所开设的开口。其中，安全阀瓣33的第一端延伸到超过阀体1顶部的内壁，安全阀瓣33的第二端延伸到超过排气阀瓣34的外边沿。
进一步，继续参照图1，在本实施例中，伸缩件还可以包括：密封圈31。其中，密封圈31设置在排气口的外边沿，用于密封排气口。也即，密封圈31分别与阀体1和排气阀瓣34接触。优选地，当开口开设在阀体1顶部时，则密封圈31与阀体1顶部接触。
需要说明的是，排气口的外边沿是指远离排气口中心的两侧边沿，也即，与阀体1顶部接触的边沿以及与排气阀瓣34接触的边沿。
在本实施例中，密封圈31为一体结构，设置在排气口之上，并覆盖整个排气口。当然，在其他实施例中，也可以在安全阀瓣33与阀体1顶部之间单独设置一个泄压通道密封圈，在安全阀瓣33与排气阀瓣34之间设置一个排气通道密封圈。优选地，在安全阀瓣33与阀体1相向的一侧设置密封圈安装槽，将密封圈31安装在该密封圈安装槽内。另外，为了使密封圈31与阀体1顶部以及排气阀瓣34之间具有较好的紧密度，以尽量减少排气阀在非泄压状态或者排气状态时的能量损失，可以在密封圈31上设置往腔体顶部方向延伸的第一密封部以及往排气阀瓣34方向延伸的第二密封部，并且，这样设置也可以在泄压通道32和排气通道35打开时，使得气体有更宽的流通通道。
进一步，在安全阀瓣33的第二端开设有通孔331，且该通孔331位于密封圈31的外侧。通过在安全阀瓣33的第二端上开设通孔331，可以降低排气通道35的长度，提高排气效率。
在本实施例中，对于通孔331的形状和个数不作具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行合理设置。优选地，通孔331为多个，以套杆341为中心均匀布置，以提高排气通道35排气时的效率。
进一步，在阀体1顶部和密封件上罩设一罩盖5，并且在罩盖5上开设有排气孔51。
在本实施例中，罩盖5的具体大小、形状和结构可以根据实际需要进行选择，在此，不做过多的限制。
优选地，如图1所示，罩盖5为一空心的盖体，该盖体包括：顶部的凸起部，与凸起部连接的水平部，与水平部连接的倾斜部以及与倾斜部连接的垂直部。其中，倾斜部往阀体1外倾斜，并且，垂直部的底端形成有与阀体1顶端的凸台相互配合的凹槽。优选地，排气孔51设置在所述凹槽内。更优选地，第一弹簧36的另一端抵顶在所述罩盖5的内壁上，从而简化排气阀的结构。
本实施例的排气阀，通过设置罩盖5和设置在罩盖5上的排气孔51，使得从泄压通道32排出的气体可以从罩盖5上的排气孔51排出排气阀，并且罩盖5还可以防止密封件和排气口之间积灰，从而保证密封件具有合适的密封度以保证供热系统的热量不过多损失，或者保证供水系统不漏水。
进一步，继续参照图1，在阀腔11内插设一与操作件连接的闸板71，该闸板71与阀腔11的轴向呈一预设角度。其中，操作件用来控制闸板71插入到阀腔11的长度。
在本实施例中，闸板71的具体结构和材料不作具体限定，并且闸板71与阀腔11轴向的夹角也不作限定，本领域技术人员可以选择任意角度。优选地，为了便于操作，可以将闸板71设置成与阀腔11的轴向相互垂直。
操作件的具体形状、结构和材质也不作具体限定，在实际制造中可以使用任意结构的工件作为操作件与闸板71连接以控制闸板71插入到阀腔11的长度，比如螺栓。优选地，如图1所示，可以将操作件设置成易于操作的手轮72。
本实施例的排气阀，通过设置闸板71，可以达到关闭和开启排气阀的排气和泄压功能的目的。
以下简要介绍图1所示的排气阀的工作原理和工作过程：
打开闸板71，供热系统的供热管道中集聚的气体进入排气阀的阀腔11后，聚集在阀腔11的上部。随着阀腔11内气体的增多，压力上升，当气体压力大于第二弹簧37的弹力时，排气通道35打开，也即，第二密封部与排气阀瓣34脱离从而产生间隙,进行排气，气体排尽后，水位上升，排气阀瓣34也随之上升，第二密封部和排气阀瓣34接触并密封。当供热系统压力超过供热管道的安全压力，比如超过供热管道的公称压力的1.33倍时,泄压通道32打开，也即，第一密封部与安全阀瓣33脱离并产生间隙,进行泄压。当供热系统压力低于第一弹簧36压力时,第一密封部与安全阀瓣33接触并密封，泄压通道32关闭，从而使管道系统安全运行作用。同样的道理，当系统中产生负压时，阀腔11中水面下降，排气阀瓣34与第二密封部脱离产生间隙，外界大气通过排气通道35进入阀腔11，弥补阀腔11中的压力，防止负压的危害。
本实施例还提供一种供热系统，该供热系统包括供热管道和上述实施例所述的排气阀，该排气阀安装在供热管道上。
在本实施例中，排气阀优选安装在供热管道的最高点位置，也即供热系统的最高点位置。当然，排气阀也可以安装在稍微比最高点低一些的区域。
本实施例的排气阀的结构、功能、工作原理请参见以上对于排气阀的具体描述，在此不再赘述。
本实施例的供热系统，通过排气阀中的泄压结构和阀体1上开设的开口，可以在供热系统超过安全压力时迅速将压力释放，避免供热系统压力过高，提高供热系统的安全性。
本实施例还提供一种供水系统，该供水系统包括供水管道和上述实施例所述的排气阀，该排气阀安装在供水管道上。
在本实施例中，排气阀优选安装在供水管道的最高点位置，也即供水系统的最高点位置。当然，排气阀也可以安装在稍微比最高点低一些的区域。
本实施例的排气阀的结构、功能、工作原理请参见以上对于排气阀的具体描述，在此不再赘述。
本实施例的供水系统，通过排气阀中的泄压结构和阀体1上开设的开口，可以在供水系统超过安全压力时迅速将压力释放，避免供水系统压力过高，提高供水系统的安全性。
最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施方式对本发明已经进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施方式技术方案的范围。