防冻排气阀系统的制作方法

所属的技术人员应当明白的是，当阀板41处于第二状态时，即阀板41处于以图1和图2中的方向为基准的水平状态时，阀板41可以将阀体42内的空间切分为上下两个部分。由于有阀板41的存在，阀体42内的空间的下半部分不会与上半部分连通，从而使得水不会进入到排气阀50，因而可以对排气阀50进行检修。而当阀板41处于第一状态时，即，以图1和图2所示的方位为准，阀板41处于竖直状态，阀板41的边缘与导流孔的边缘对应并密封。具体地，本实施例中下密封配合部和上密封配合部共同围成导流孔，从而可以使得上隔板37和下隔板32都不用凸出于上导流组件和下导流组件过多的距离，以利于维持上隔板37和下隔板32的刚度。通过在上隔板37设置上密封配合部，在下隔板32设置下密封配合部，可以利用现有的蝶阀40，无需对现有的蝶阀40进行改造，从而可以降低制造成本。如图1和图2所示，优选地，上隔板37的底端延伸至阀体42内，下隔板32的顶端延伸至阀体42内；上密封配合部在阀板41的转动轴线方向的两端设有下延伸部，下密封配合部在阀板41的转动轴线方向的两端设有上延伸部，位于两个下延伸部之间的上缺口部和位于两个上延伸部之间的缺口部形成导流孔。具体地，本实施例中，导流孔为圆形，相应地，蝶阀40的阀板41为圆形、而上隔板37的底端的上密封配合部所围成的上缺口部则是半圆形缺口，上密封配合部的两个下延伸部位于半圆形缺口在半圆形所在平面的两端。同样的，下隔板32的顶端的下密封配合部所围成的上缺口部也是半圆形缺口，下密封配合部的两个上延伸部位于半圆形缺口在半圆形所在平面的两端。通过在上隔板37的底端设置下延伸部，在下隔板32的顶端设置上延伸部，可以与阀板41的形状有效地配合，以利用现有的蝶阀40，降低生产成本。在另外的实现方式中，导流孔例如可以为椭圆形、菱形或正方形，其中，菱形或正方形的对角线为阀板41转动的轴线，只要导流孔能与阀板41配合、阀板41能够在竖直方向密封阀体42的内壁即可。或者，导流孔可以为矩形，矩形的一对侧边与阀板41所安装的转轴43的轴线平行，相应地，蝶阀40的阀体42内壁也为对应尺寸、形状的矩形。而在导流孔为矩形的情况下，甚至上隔板37和下隔板32均不伸入到蝶阀40的阀体41内，上隔板37和下隔板32之间的空缺部分，也可以认为是隔板上设置的导流孔。当阀板41处于第一状态时，阀板41的上沿与上隔板37的下沿密封接触，阀板41的下沿与下隔板32的上沿密封接触，从而流入通道、流出通道分别上下贯通，二者的下部均可以与排气阀50连通；当阀板41处于第二状态时，阀板41水平，阀板41与阀体42配合，以在竖直方向上分别将流入通道和流出通道隔断，从流入通道进入的水，绕过下隔板32的上沿，从下隔板32的上沿与阀板41、转轴43之间的空间进入到流出通道中，导流孔的下部导通，从而有利于对上部的排气阀50进行检修维护。如图1和图2所示，优选地，排气阀50还包括排气阀体51和固定连接于排气阀体51顶部的阀盖55，排气阀体51中设置有浮体外罩53，上隔板37深入排气阀体51与浮体外罩53之间的空间，排气阀体51与阀盖55之间形成有过流通道52。具体地，本实施例中，浮体外罩53中，以沿竖直方向相对运动的方式设置有浮体54。当浮体54受到水的浮力充足时向上移动，其顶部密封件与排气孔形成接触密封。当主管道10所输送的水中含有气体较多，气体通过流入通道进入到排气阀50中，由于气体密度较小，可以占据排气阀50内的上部空间，使得排气阀50的液面下降，无法对浮体54提供足够的浮力，浮体54向下移动，其顶部密封件与排气孔产生缝隙，排气阀50中的气体得以向上排出。当排气阀50的气体减少到一定程度后，排气阀50中的液面上升时，浮体54又受到足够的浮力以克服其重力又会向上移动堵住排气孔，停止排气。通过使得上隔板37深入到排气阀体51与浮体外罩53之间的空间，以与阀盖55形成过流通道52，可以使得主管道10中温度相对较高的水，沿流入通道流动至较高的位置再向下折返沿流出通道流出排气阀50，以便对浮体外罩53和排气阀体51进行更加充分地加热，进而提高位于顶部通常均暴露在外的排气阀50的温度，极大地降低了排气阀50结冰的可能性。图3为本发明实施例一提供的防冻排气阀系统中的导流管壁的结构示意图；图4为本发明实施例一提供的防冻排气阀系统中的导流管壁从另一方向观察的局部剖视图；如图1-图4所示，优选地，导流机构30的下端用于深入到主管道10中，导流机构30的导流管壁31在面向上游侧设有进水口33，导流管壁31在面向下游侧设有出水口34，隔板的底端位于进水口33与出水口34之间。具体地，本实施例中导流机构30的导流管壁31为圆形截面，可以沿竖直方向深入到主管道10中。通过在导流管壁31的面向上游侧设置进水口33，面向下游侧设置出水口34，可以利用主管道10中的水流经导流管壁31时，在导流管壁31的面向下游侧的压力低于导流管壁31的面向上游侧的压力，即进水口33压力大于出水口34压力，实现由进水口33流入到导流管壁31内并且在隔板的阻隔下无法继续向前流动，而只能向上流动，并依次经过流入通道和流出通道，再由出水口34流出。从而可以利用主管道10中的温度相对较高的水对防冻排气阀系统的上部进行加热，避免温度过低而造成结冰失效。如图2所示，优选地，进水口33和出水口34在主管道10沿水流向的投影为圆形、椭圆形、矩形孔和腰形孔中的一种或两种以上的组合。其中，本实施例中进水口33和出水口34的形状为圆形。当然，在另外的实现方式中，进水口33和出水口34的形状还可以为椭圆形、矩形和腰形孔中的一种或两种以上的组合。具体地，可以为矩形的两端设置椭圆弧线的局部，或者圆形弧线与椭圆弧线的组合而成的形状，等等。采用以上形状，使得进水口33和出水口34能够有在导流管壁31尺寸有限的情况下，具有较大的水流通面积，从而保证主管道10中的水的通过能力。如图1、图2和图4所示，优选地，导流机构30的底端设有底端堵板39，底端堵板39与导流管壁31密封连接，隔板的底端与底端堵板39连接。即，本实施例中，导流管壁31为圆形，相应地，底端堵板39也是圆形，并且底端堵板39在圆形的全部周向上均与导流管壁31的底端密封连接。更具体的，可以采用焊接的形式连接。通过设置底端堵板39，使得水在进入进水口33之后，被隔板阻隔无法继续向前流动之后，不会向下流动而全部向上流动，以提高水的流量。本实施例的动作原理为：如图1-图5所示，当防冻排气阀系统正常工作时，蝶阀40的阀板41处于第一状态，即处于直立状态，上隔板37、阀板41和下隔板32共同形成完整的板状分隔构造，将导流机构30内部的空间分割成流入通道和流出通道。主管道10中运动的水绕过导流管壁31的底部，形成一个如图5所示的绕流形态，图5中导流管壁31左侧的面向上游区域中，水流速度下降，动能转化成压力能，导致左侧压强上升，而图5中导流管壁31右侧的面向下游的区域中，受到绕流所产生的尾涡影响，该区域的压强较低。在压强差的作用下，面向上游侧的水流通过进水口33进入流入通道，并上升。依次通过流入通道，蝶阀40，以及，上隔板37与阀体42之间的空间向上，横向越过上隔板37与阀盖55之间的过流通道52，再向下流经流出通道，最后从出水口34流出。需要检修时，则使得蝶阀40的阀板41处于第二状态，即处于水平状态，蝶阀40关闭，遮断了流入通道的中的水向上流动和流出通道中的水向下流动，便于对排气阀50进行检修或更换。实施例二：图6为本发明实施例二提供的防冻排气阀系统中的导流管壁的结构示意图；图7为本发明实施例二提供的防冻排气阀系统中的导流管壁从另一方向观察的立体局部剖视图；如图6和图7所示，本实施例与实施例一大部分相同，区别主要在于：导流管壁31的底部在垂直于主管道10的水流向的尺寸小于导流管壁31在沿主管道10中的水流向的尺寸，即减小了迎流面积。当导流管壁31相对于主管道10的管径的比例较大时，导流管壁31对水流在主管道10中流动的阻碍作用就比较明显，造成较大的局部损失。而本实施例中，导流管壁31的底部在垂直于水流向的尺寸小于沿水流向的尺寸，可以减少对主管道10中水流动的阻碍，减少过流损失。。如图6和图7所示，优选地，导流管壁31的底部设有一对平行的导流壁38，导流壁38与主管道10的水流向一致，导流壁38的内侧与隔板的底部邻接。具体地，平行的导流壁38的两外壁之间的距离，可以只有导流管壁31的外径的1/5或更小。另外，进水口33和出水口34也设置于导流管壁31底部的非导流壁38所在的区域迎向水来流方向和背向来流方向。通过设置与主管道10的水流向一致的导流壁38，可以减小绕流运动阻力，减小损失。实施例二：本实施例与实施例一大部分相同，区别主要在于：优选地，导流机构30还包括进水管和出水管，进水管与流入通道连通，进水管的下部用于深入主管道10中并开设进水口33；出水管与流出通道连通，出水管的下部用于深入主管道10中并开设出水口34。具体地，出水口34和进水口33的设置方式可以为：将进水管和出水管弯曲，使得进水管的端部朝向主管道10的上游侧，而出水管的端部朝向主管道10的下游侧；或者类似于实施例一中的方案，在管道的侧壁开口，即在进水管的侧壁朝向上游侧的区域开设进水口33，并将进水管的底端封堵，在出水管的侧壁朝向下游侧的区域开设出水口34，并将出水管的底端封堵。虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。上述实施例中，诸如“上”、“下”等方位的描述，均基于附图所示。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

背景技术：

1、排气阀通常安装于输水管线上，用于排出水中所含气体，以避免管中发生气阻和抑制大幅度的压力波动。当管路内的压力低于大气压工况时，又能吸入空气，避免负压造成的管路损坏，因此有时也叫吸排气阀。排气阀通常通过安装于主管道起伏的高点位，并置于一节短管和检修阀门之上，通常其阀体高于主管道顶部若干距离。

2、寒冷地区的输水管路需敷设在冰冻线之下，以避免冻害的发生，但由于排气阀的上述安装结构导致其常处于冰冻线之上，加之阀门井内空气的保温能力弱于土壤，致使排气阀的阀体暴露于冰冻环境，常导致排气阀功能失效，甚至发生阀体冻裂进而引发漏水事故。

3、为解决排气阀冻害问题，目前所采用的技术措施主要有：1、在阀体、检修阀、短管外包裹保温瓦等隔热材料；2、阀门井内填充杂草、树叶等用于保温；3、采用电伴热方式进行局部加热；4、中国专利公开cn110792813a提出的防冻结构是将部分结构置于主管道内，优点在于降低了整体安装高度，减少了阀体暴露于冻害的风险，同时可以凭借主管道水流的热量避免排气阀内部结冰；5、中国专利公开cn202451941u提出了浮动阀盖的结构，即通过浮动的阀盖结构提供一个冗余空间用于吸纳水由于冰冻造成的体积膨胀，从而减小冻胀力，避免阀体的破坏。

4、由于排气阀体内部水流是静止的，如果没有外来热量的输入，在严寒作用下，仅靠措施1、2的保温措施是很难维持长时间不冻的；措施3需要有方便的电力来源，有时在长距离输水场景下难于实现，且存在安全隐患，也会产生较多的电耗；措施4需要破管安装，且难于和传统排气阀一样方便地进行维护；措施5仅能保护排气阀不被破坏，但同时也在冰冻条件下失去了它的吸排气功能，这显然是非常不利的。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的在于提供一种防冻排气阀系统，以解决现有排气阀易结冰失效的技术问题。

2、本发明提供的防冻排气阀系统，包括排气阀、蝶阀和导流机构，所述导流机构设有沿高度方向延伸的隔板，所述导流机构具有上部由所述隔板隔开的流入通道和流出通道，所述流入通道和所述流出通道皆与所述排气阀连接，所述蝶阀具有阀板，所述隔板具有连通所述流入通道和所述流出通道的导流孔，所述阀板用于与所述导流孔配合以在第一状态和第二状态切换；

3、当所述阀板处于第一状态时，所述阀板隔断所述导流孔，且所述流入通道的下部和所述流出通道的下部皆与所述排气阀导通；当所述阀板处于第二状态时，所述导流孔的下部导通，且所述阀板将所述流入通道的下部和所述流出通道的下部皆与所述排气阀隔断。

4、本发明防冻排气阀系统带来的有益效果是：

5、通过设置流入通道和流出通道，当阀板处于第一状态时可以隔断导流孔，以使得主管道中的水能够通过流入通道，直到越过隔板的顶部并流动至排气阀中，并从排气阀中通过流出通道排出，从而能够利用主管道中的温度相对于排气阀较高的水流对排气阀进行加温，以维持排气阀的温度，防止排气阀因在温度较低环境中结冰而发生损坏。而当阀板处于第二状态时，导流孔的下部导通，并将流入通道的下部和流出通道的下部皆与排气阀隔断，这样，流入通道和流出通道中的水与排气阀之间不会发生流动，主管道中的水可以依次通过流入通道、导流孔和流出通道返回主管道，而排气阀可以被拆下或进行原位检修。

6、优选的技术方案中，所述导流机构包括上导流组件和下导流组件，所述上导流组件连接于所述蝶阀的上侧且与所述排气阀连接，所述下导流组件连接于所述蝶阀的下侧；所述上导流组件包括上隔板，所述上隔板的底端设有上密封配合部；所述下导流组件包括下隔板，所述下隔板的顶端设有下密封配合部；

7、所述蝶阀具有阀体，所述下密封配合部和所述上密封配合部共同围成所述导流孔，或者，所述阀体的内侧壁、所述下密封配合部和所述上密封配合部共同围成所述导流孔；

8、当所述阀板处于第一状态时，所述阀板密封配合于所述上密封配合部和所述下密封配合部，并与所述上密封配合部、所述下密封配合部将所述流入通道和所述流出通道阻断。

9、优选的技术方案中，所述上隔板的底端延伸至所述阀体内，所述下隔板的顶端延伸至所述阀体内；所述上密封配合部在所述阀板的转动轴线方向的两端设有下延伸部，所述下密封配合部在所述阀板的转动轴线方向的两端设有上延伸部，位于两个所述下延伸部之间的上缺口部和位于两个所述上延伸部之间的缺口部形成所述导流孔。

10、优选的技术方案中，所述排气阀还包括阀体和固定连接于所述阀体顶部的阀盖，所述阀体中设置有浮体外罩，所述上隔板深入所述阀体与所述浮体外罩之间的空间，所述阀体与所述阀盖之间形成有过流通道。

11、优选的技术方案中，所述导流机构的下端用于深入到主管道中，所述导流机构的导流管壁在面向上游侧设有进水口，所述导流管壁在面向下游侧设有出水口，所述隔板的底端位于所述进水口与所述出水口之间。

12、优选的技术方案中，所述进水口和所述出水口在所述主管道沿水流向的投影为圆形、椭圆形、矩形孔和腰形孔中的一种或两种以上的组合。

13、优选的技术方案中，所述导流机构的底端设有底端堵板，所述底端堵板与所述导流管壁密封连接，所述隔板的底端与所述底端堵板连接。

14、优选的技术方案中，所述导流管壁的底部在垂直于所述主管道的水流向的尺寸小于所述导流管壁在沿所述主管道中的水流向的尺寸。

15、优选的技术方案中，所述导流管壁的底部设有一对平行的导流壁，所述导流壁与所述主管道的水流向一致，所述导流壁的内侧与所述隔板的底部邻接。

16、优选的技术方案中，所述导流机构还包括进水管和出水管，所述进水管与所述流入通道连通，所述进水管的的下部用于深入主管道中并开设进水口；所述出水管与所述流出通道连通，所述出水管的下部用于深入所述主管道中并开设出水口。