一种浮子式疏水阀的制作方法

本实用新型涉及气液分离领域，特别涉及一种浮子式疏水阀。

背景技术：

疏水阀用于排除设备或管道气体中的液体，在有液体出现时开启阀芯排除液体，无液体时闭合阀芯，阻止气体排除。疏水阀主要针对气液分离，但不仅限于水蒸气，也包括油类等。

疏水阀有多种，对于浮子式，在有液体出现时，液体对浮子的产生浮力，浮力也可以通过杠杆作用产生大小变换，达到开启压力后，推动阀芯动作，释放液体。液体减少后，浮力减小，浮子回落，阀芯重新闭合。由于浮力达到开启压力和低于开启压力之间，一般仅是一个很小的范围，因此产生阀芯频繁的开启闭合，产生动作频繁的撞击，常伴随一定量的气体排放。例如一般的结构简单的蒸汽疏水阀在排水时排放出大量高压蒸汽，造成能量损失和高温蒸汽影响等问题。含水的氢气、甲烷、煤气等，在排水、排液，释放出大量的需要处理的干气(氢气、甲烷、煤气)，能源浪费，在安全方面也增加防护难度。对于某些考虑气体压力、流量稳定、不使用复杂技术的场合，例如低流量、低造价应用，缺乏合适的疏水阀。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种构简单、性能可靠的疏水阀，成本低，有利于减少气体的排放。特别适合液体比例少、不连续排放的使用场合。有利于制造密封力更高的小体积浮子疏水器。

为实现上述目的，本实用新型的构思是：采用阻滞技术，使排液具有简单可靠的高低液位控制，高液位排液，低液位闭合。减少了阀门的开关动作，降低阀门频繁震动的发生，也减少了液体排放后气体的排放。在阀芯处，闭合时，液位高于密封面，液体仍然存在于闭合面上，增强密封效果，液体阻滞了阀芯的闭合，减少密封面上阀芯与阀座的直接撞击力度。

一种浮子式疏水阀，包括：

本体，该本体内设有浮子室，以及与该浮子室连通的流体进口和出口；

浮子，设在浮子室内部，通过连接装置使浮子的一端与浮子室连接，并能在浮力作用下上下移动；

限位装置，与连接装置连接；用于保持浮子在浮子室内的位置；

阀座，位于浮子室流体出口处；

阀芯，与连接装置连接，联动于浮子，用于疏水阀的开启与关闭。

进一步的，所述的限位装置为磁铁对，该磁铁对包括分别位于磁铁上下两侧的上限位元件和下限位元件。上限位元件和下限位元件均有磁力吸合作用。

上述限位装置还可以为弹性元件与限位器的组合件，弹性元件本领域任一种具有弹性功能的结构，如卡簧。弹性元件，对浮子高度方向位移产生势能阻滞，具有上下双方向作用，与上述磁铁对具有类似作用。

进一步的，所述的连接装置可以为连接杆或者连接杆、杠杆组成的连接结构，杠杆的一端固定在浮子室内壁的杠杆固定支点上，另一端与浮子连接，在杠杆中间设有连接杆，连接杆带动阀芯。

作为本实用新型一个优选的实施例，当限位装置为磁铁对时，上限位元件与杠杆连接；下限位元件和磁铁固定在连接杆上。

作为本实用新型另一个优选的实施例，当限位装置为磁铁对时，上、下限位元件固定在浮子室内壁，磁铁固定在连接杆上。

当限位装置为弹性元件与限位器的组合件时，弹性元件与浮子室连接，限位器与连接装置连接。

进一步的，弹簧可以安装固定在磁铁上，也可以是上下限位元件上，允许阀芯关闭时磁铁对吸合配合有一定的高度方向上的偏差，不要求其移动与阀芯闭合位置移动的严格一致。常规浮子密封力与浮子重量成正比，即使带有杠杆也是这样。同时，浮力与体积成正比，开启力以及开启的保持力与浮子体积成正比，在浮力平衡状态，存在一种连续的快速关闭与开启的反复震动。使用本发明，可以产生高低液位的两个阶跃式效果，不在平衡状态反复开关。

有益效果：

本实用新型提供的装置有利于减小浮子以及浮子阀的体积。相对于常规结构，本实用新型疏水阀的限位装置增加了密封闭合力，实现对液体不作完全排放，有利于保持密封面存在液体，增加密封效果。因此，适用于长时间的使用，减少了疏水阀的开关动作，减少了液体排放后气体的排放。该装置适合液体比例少、不连续排放的使用条件，也特别适合于工作气体压力比较小，或液体比例小的场合。

附图说明

图1实施例1的疏水阀关闭状态；

图2实施例1的疏水阀开启状态；

图3实施例2的疏水阀关闭状态；

图4实施例2的疏水阀开启状态；

图5实施例3的疏水阀关闭状态；

图6实施例3的疏水阀关闭状态；

图7实施例的磁铁上弹簧示意图。

其中：01、浮子室，02、进口，03、浮子，04a、原低液位，04b、新低液位，05、阀芯，06、出口，07、阀座，08、连接杆，09、下限位元件，10、磁铁，11、上限位元件，12a、原高液位，12b、新高液位，13、杠杆固定支点，14、杠杆，20、弹性元件，21、限位器，22、弹簧。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本实用新型，但不限制本实用新型的保护范围。

本实用新型不限于封闭式环境使用，在开放环境中，开放环境的固定物件相应代替本说明中的浮子室，作为固定支点。

在限位器组合元件上联动输出电气开关，作为电动指示或触发电动动作，如电动阀门或水泵之类，本说明书不再赘述此类扩展，但依旧作为技术的一部分。

实施例1

参考附图1、附图2和附图7。

浮子室01，即疏水阀壳体，具有与该浮子室01连通的流体进口02和出口06，浮子03设置在浮子室01中，并能在浮力作用下上下移动。阀座07在上述浮子室01内与流体出口06连通。杠杆14一端连接在杠杆固定支点13，另一端连接于上述浮子03，杠杆14的中间连接有连接杆08，浮子在浮力作用下，带动杠杆14移动，杠杆14带动连接杆08相对于上述阀座07移动，从而产生阀门开关动作。

本实施例中限位装置由磁铁10和上限位元件11、下限位元件09组成。上限位元件11和下限位元件09采用被磁铁10吸合的材料制成。该磁铁10设置于上述连接杆08上，图示为环形，套在连接杆上，方便固定，固定方式是直接固定在连接杆08上或通过弹簧22固定在连接杆08上，弹簧22可以采用上下一对或单独一只。上限位元件11位于磁铁10上方，下限位元件09位于磁铁10下方。

当液位升高到高液位12b，浮力超过重力经杠杆转换的力、磁铁10对下限位单元09的吸力、阀芯07处压差之和，浮子03开始上移，磁铁10断开对下限位元件09的吸引，断开对阀芯的位移阻止，转变成对阀芯的向上的位移吸力，浮子03上移，磁铁10产生对上限位元件11的吸引并维持浮子的高度位置，并增加阀芯05开启的保持，保持浮子10的位置不因液位的少量下降而变动。动作完成状态如图2所示。图中阀芯05处于开启状态。其中新高液位12b对应的浮力比没有磁铁结构的常规原高液位12a的浮力，相对需要高出一个磁铁吸力大小。一般地，接近开启液位的时候，小的震动或液面波动将被磁铁吸力抑制，减少开启的机会。

当液位降低到新低液位04b，磁铁对断开对阀芯05的位移阻止，转变成对阀芯05的向下的位移吸力；则磁铁10断开对上限位元件11的吸引，浮子03下移，阀芯05开始下移，磁铁10产生对下限位元件09的吸引并维持浮子03的低高度位置，并增加阀芯05闭合的保持，当液位降低到浮力低于重力与磁铁合力对上限位元件的位移阻止，浮子下移，磁铁对下限位元件产生吸力，保持浮子10的位置不因液位的少量上升而变动。动作完成状态如图1所示。其中在磁铁对上安装有弹簧22，如图7所示，弹簧22一端固定在连接杆08上，一端连接在磁铁10上，并且可以是成对的弹簧22结构，允许阀芯05闭合位移与磁铁对闭合时的浮子03位移并不严格一致。

在到达浮力与开启力平衡后，阀芯05并不开启。液位继续上升，浮力超过附加的磁铁吸合力，阀芯05移动，吸合力迅速减小，阀芯05快速开启，磁铁到达上限位元件11并吸合产生附加的浮子高度位置的保持力，因此不会因为液位的少量变化而产生频繁的位移。当浮力下降到吸力不能保持上限位元件11吸合，浮子03将下降并与下限位元件09吸合，阀芯05与阀座07闭合，这里附加的磁力吸合增加了密封闭合力。相对于常规结构，对液体不作完全排放，有利于保持密封面存在液体。因此，对于一个长时间的使用，减少了疏水阀的开关动作，减少了液体排放后气体的排放。也特别适合于工作气体压力比较小，或液体比例小的场合，有利于增加密封效果。

当阀芯05关闭时，液位高于密封面，有利于维持液体对阀的密封面润湿，从而有利于保持阀芯05与阀座07之间的密封性能。

连接杆08、上限位元件11、下限位元件09均起到导向作用。

实施例2

参考附图3和附图4。

本例相对于实施例1，省去了杠杆14使用，带来的技术效果是：减小整个系统的体积，适合于液体流量更小，整体体积更小的应用。在阀芯05闭合状态如图3所示，开启状态如图4所示。为进一步减小总体积，磁铁对可以设置在浮子03的体积内，减小浮子上方的空间要求。

实施例3

参考附图5和附图6。

本例相对于实施例2，限位装置是使用弹性元件20与限位器21组成功能性元件组合，这个组合对浮子位移产生阻滞和保持作用。弹性元件20固定在浮子室01上，限位器21固定在连接杆08上。在阀芯05闭合状态如图5所示，当浮力增加，限位器21受到弹性元件20上的凸起阻力限制，净浮力超过该凸起阻力后，弹性元件20向两侧张开，浮子03可以上浮，阀芯05打开。开启状态如图6所示。反之，当浮力下降，弹性元件20对浮子03的下移具有阻滞作用。其结果，类似于实施例1与实施例2的磁铁对作用。弹性元件20可使用本领域多种常规结构实现，如弹簧与钢珠组合、或如图5中所示片状卡簧均可以实现上述效果。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。