一种具有切换功能的循环出液系统及循环切换阀的制作方法

1.本发明属于管路循环系统技术领域，特指一种具有切换功能的循环出液系统及循环切换阀。


背景技术：

2.目前，传统的热水循环系统包括热水器以及传统热水管路，传统热水管路的进水端进热水、其回水端通过止回阀进行回水。众所周知，管路存在热量损失以及水流阻力，管路越长热量损失和水流阻力越大，这导致靠近进水端位置的水压以及水温均高于靠近回水端位置的水压以及水温，这不利于远离进水端的出液设备使用。
3.另外，传统的热水循环系统还需要在回水端上设置有电磁阀和控制电路，才能实现对水路的增压。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种结构简单，既能实现循环又能保证管路上各个出水口压力或温度均衡的循环出液系统及循环切换阀。
5.本发明的目的是这样实现的：
6.一种循环切换阀，包括阀体，所述阀体具有阀进液端、第一连接端、第二连接端、第一出液端以及第二出液端，所述阀进液端连通第一连接端，所述第一出液端通过第一通道连通第二连接端，所述第二出液端通过第二通道也连通第二连接端，所述第二通道与第一连接端之间设置有相互连通的第一切换口，所述第二通道和第二连接端之间设置有相互连通的第二切换口；
7.所述阀体内设置有切换控制机构，其包括：
8.进液密封件，活动设置在所述阀进液端，用于所述阀进液端的打开和关闭；
9.第一密封件，活动设置在所述第一切换口处，用于所述第一切换口的打开和关闭；
10.第二密封件，活动设置在所述第二切换口处，用于所述第二切换口的打开和关闭；以及
11.驱动单元，用于控制进液密封件、第一密封件和第二密封件的位置，使所述循环切换阀具有外出液状态以及内循环状态；
12.内循环状态时，所述进液密封件关闭所述阀进液端，所述第一密封件打开所述第一切换口，所述第二密封件密封所述第二切换口；
13.外出液状态时，所述进液密封件打开所述阀进液端所述第一密封件密封所述第一切换口，所述第二密封件打开所述第二切换口。
14.优选地，所述驱动单元包括联动杆，该联动杆上依次安装所述第一密封件、所述第二密封件以及所述进液密封件。
15.优选地，所述阀进液端、所述第一切换口以及所述第二切换口同轴设置。
16.优选地，所述驱动单元还包括复位弹簧，用于将所述循环切换阀复位至外出液状
态。
17.优选地，所述联动杆呈直杆状，其一滑动活动设置在所述阀体的导向孔内，其另一端通过进液密封件以及复位弹簧抵接在所述阀进液端。
18.优选地，所述进液密封件和第一密封件均包括环形本体以及设置在环形本体外圈的密封圈；
19.另外，所述进液密封件与所述阀进液端的内壁之间设置有排液间隙。
20.优选地，所述阀体分为第一阀体和第二阀体，所述第一阀体具有第一安装端、阀进液端以及第一连接端，所述第二阀体具有第二安装端、第二连接端、第一通道以及第二通道，所述第一安装端和第二安装端相互连接。
21.优选地，所述阀体上同轴设置有内阀管和外阀管，所述内阀管位于所述外阀管的内部，并形成管中管安装端；
22.其中，所述内阀管内形成第一通道，所述外阀管内形成第二通道；或者，所述内阀管内形成第二通道，所述外阀管内形成第一通道。
23.一种具有切换功能的循环出液系统，包括：
24.切换模块，包括所述的循环切换阀；
25.功能模块，包括第一管路以及设置在该第一管路上的循环泵，所述第一管路的两端分别连接第一连接端和第二连接端；
26.进液模块，包括进液管路，其设置在所述循环切换阀的阀进液端或者安装在所述第一管路上；以及
27.使用模块，包括第二管路以及至少一个设置在该第二管路上的出液设备，所述第二管路的两端分别连接第一出液端以及第二出液端。
28.优选地，所述功能模块还包括设置在所述第一管路上的热水器或/和消毒器；
29.另外，所述第二管路为管中管管路或者普通管路。
30.本发明相比现有技术突出且有益的技术效果是：
31.1、本发明循环切换阀的第一连接端和第二连接端之间用于安装循环泵，其第一出液端和第二出液端之间用于安装第二管路，第二管路上设置有出液设备；所述切换控制机构用于将所述循环切换阀切换至外出液状态或者内循环状态。本发明的第二通道为可变通道，若处于外出液状态时，第一出液端和第二出液端同时出液，相当于第二管路进液端和回水端均同时出液，从整条第二管路的角度看，进液端和回水端的综合作用下，可以保证整条管路不同位置的水压基本相同。如果第一连接端和第二连接端之间设置热水器的话，还可以保证整条管路不同位置的水温基本相同。此时，处于内循环状态，所述液体依次通过第二连接端、第一通道、第二通道、第一连接端后，回流到第二连接端，实现热水内循环，保证热水的快出。
32.2、本发明循环切换阀设置有阀进液端，用于连接进液管路；所述阀进液端设置有进液密封件，当处于内循环状态时，可以密封阀进液端，起到隔离作用。
33.3、本发明的联动杆同时控制第一密封件、所述第二密封件以及所述进液密封件的位置变化，其联动方式简化了驱动单元的控制结构，节约了成本。
34.4、本发明在复位弹簧或者进液管路的进水压力作用下，可以将所述循环切换阀复位至外出液状态。同时，在循环泵的作用下，又可以将所述循环切换阀切换至内循环状态，
控制非常方便。
35.5、本发明的循环出液系统即可以安装管中管管路又可以安装普通管路，适用性比较强，方便普通家庭的改装与升级。另外，本发明的循环出液系统不需要在第二管路的回水端上增设电磁阀和控制电路，大大简化了结构，节约成本。
附图说明
36.图1是本发明第一种循环切换阀外出液状态的结构示意图。
37.图2是图1中a-a处第二阀体的剖视图。
38.图3是图1中b-b处第二阀体的剖视图。
39.图4是本发明第一种循环切换阀内循环状态的结构示意图。
40.图5是图4中c处阀进液端的局部放大图。
41.图6是本发明第二种循环切换阀外出液状态的结构示意图。
42.图7是本发明第二种循环切换阀内循环状态的结构示意图。
43.图8是本发明第三种循环切换阀的结构示意图。
44.图9是本发明第四种循环切换阀外出液状态的结构示意图。
45.图10是本发明第四种循环切换阀内循环状态的结构示意图。
46.图11是本发明第一种循环出液系统外出液状态的结构示意图。
47.图12是本发明第一种循环出液系统内循环状态的结构示意图。
48.图13是本发明第二种循环出液系统外出液状态的结构示意图。
49.图14是本发明第三种循环出液系统外出液状态的结构示意图。
50.图15是本发明第四种循环出液系统外出液状态的结构示意图。
51.图16是传统热水循环系统的结构示意图。
52.图中标号所表示的含义：
53.1-阀体；1a-第一阀体；1b-第二阀体；2-切换控制机构；3-阀帽；
54.11-第一连接端；12-第二连接端；13-第一出液端；14-第一通道；15-第二出液端；16-第二通道；17-第一切换口；18-第二切换口；19-阀进液端；20-导向孔；
55.21-第一密封件；211-环形本体；212-密封圈；22-第二密封件；23-驱动单元；231-联动杆；232-复位弹簧；24-进液密封件；25-排液间隙；
56.31-第一安装端；32-第二安装端；33-内阀管；34-外阀管；
57.100-切换模块；101-循环切换阀；102-堵头；200-功能模块；201-第一管路；202-循环泵；203-热水器；204-消毒器；205-回水电磁阀；301-进液管路；302-进水电磁阀；401-管中管管路；402-出液设备；403-普通管路；4031-第一出水口；4031-第二出水口；4031-第三出水口；
58.500-传统热水管路；501-进水端；502-回水端；503-止回阀。
具体实施方式
59.下面结合具体实施例对本发明作进一步描述：
60.循环切换阀实施例一：
61.如图1所示，一种循环切换阀，包括阀体1，所述阀体1分为第一阀体1a和第二阀体
1b，均呈t字型，所述第一阀体1a具有相互连通的第一安装端31、阀进液端19以及第一连接端11，所述第二阀体1b具有相互连通的第二安装端32、第二连接端12、第一通道14、第二通道16、第一出液端13以及第二出液端15。上述端内部中空、外部均设置有连接结构，例如：所述第一安装端31设置有内螺纹，所述第二安装端32设置有外螺纹，且两者之间通过o型圈密封连接，从而形成一个完整的阀体1。
62.所述第一连接端11连通所述阀进液端19，所述阀进液端19用于安装进液管路301，一般为自来水管路，用于冷水进液。所述第一连接端11和第二连接端12同侧设置，用于安装第一管路201，第一管路201上设置有循环泵202、热水器203、消毒器204等功能性元件。
63.所述第一出液端13通过第一通道14连通第二连接端12，所述第二出液端15通过第二通道16也连通第二连接端12，所述第一出液端13和第二出液端15用于连接第二管路。所述第二通道16与第一连接端11之间设置有相互连通的第一切换口17，所述第二通道16和第二连接端12之间设置有相互连通的第二切换口18。
64.具体地，如图2-3所示，所述第二阀体1b具有同轴设置有内阀管33和外阀管34，所述外阀管34的一端一体成型于所述第二阀体1b上，其另一端形成所述第二出液端15。所述第二阀体1b的内部开设有始终连通第二连接端12的内管安装位，所述内阀管33的一端设置有外螺纹，并螺接在内管安装位上，且其位于所述外阀管34的内部。所述内阀管33的另一端伸出外阀管34的第二出液端15，并形成所述第一出液端13，方便与管中管管路连接。在本实施例中，所述内阀管33内形成第一通道14，所述内阀管33和外阀管34之间形成第二通道16。此时，所述第一出液端13和所述第二出液端15一起形成管中管安装位，用于直接连接管中管管路401。本实施例的第二管路即为管中管管路401。
65.另外，所述第二通道16一侧连通第一安装端31，所述第一安装端31的内壁开设有连通第一连接端11的第一切换口17。所述第二通道16的另一侧通过第二切换口18连通所述第二连接端12。
66.如图1所示，所述阀体1内设置有切换控制机构2，其包括驱动单元23、第一密封件21、第二密封件22、进液密封件24以及复位弹簧232。
67.所述第一密封件21活动设置在所述第一切换口17处，用于所述第一切换口17的打开和关闭。所述第二密封件22活动设置在所述第二切换口18处，用于所述第二切换口18的打开和关闭。所述进液密封件24活动设置在所述阀进液端19处，用于所述阀进液端19的打开和关闭。本实施例中，所述进液密封件24和第一密封件21均包括环形本体211以及设置在环形本体211外圈的密封圈212；所述第二密封件22由橡胶、硅胶等密封材料制成，呈环状或者圆台状。
68.所述驱动单元23用于控制第一密封件21、第二密封件22以及进液密封件24的位置，使所述循环切换阀101具有外出液状态以及内循环状态。为了简化驱动单元23的结构，所述驱动单元23包括联动杆231，所述联动杆231呈直杆状，其一端滑动活动设置在所述阀体1的导向孔20内，其另一端安装有所述进液密封件24，所述进液密封件24通过复位弹簧232抵接在所述阀进液端19的内凸环上。其中，所述复位弹簧232用于驱动联动杆231移动，并将所述循环切换阀101复位至外出液状态。另外，进液管路302的进水压力作用下，也可以打开阀进液端19，使循环切换阀101处于外出液状态。因此，复位弹簧232可根据需求选择性安装，但如果阀进液端19不连接进液管路302的话，即无进水压力，那么就需要复位弹簧
232。
69.所述联动杆231的中部还分别安装有所述第一密封件21和第二密封件22。即，所述联动杆231上依次安装所述第二密封件22、所述第一密封件21以及所述进液密封件24。为了方便安装联动杆231，阀进液端19、所述第一切换口17、所述第二切换口18以及所述导向孔20同轴设置。
70.外出液状态时，如图1所示，在复位弹簧232或者进水压力的作用下，所述联动杆231向内移动，即图1中靠近导向孔20的方向移动，使所述第一密封件21关闭所述第一切换口17，所述第二密封件22打开所述第二切换口18，所述进液密封件24打开所述阀进液端19。此时，所述液体依次通过所述阀进液端19、第一连接端11以及第二连接端12，然后同时从第一出液端13和第二出液端15流出，实现外出液。
71.内循环状态时，如图4所示，在循环泵202的作用下，所述联动杆231向外移动，即图1中远离导向孔20的方向移动，使所述第一密封件21打开所述第一切换口17，所述第二密封件22关闭所述第二切换口18，所述进液密封件24关闭所述阀进液端19。此时，所述液体依次通过第二连接端12、第一通道14、第二通道16、第一连接端11后，回流到第二连接端12，实现内循环。
72.在本实施例中，第二通道16为可变通道，在外出液状态时，第二通道16的水流方向是第二连接端12向第二出液端15流动；在内循环状态时，所述第二通道16的水流方向恰好相反，即第二出液端15向第二连接端12流动。这样可以极大的优化第二管路，使第二管路的各个出水口的水压、水量更加平衡。另外，到达同样的目的还可以减少管径，节约材料。
73.为了说明原理，在管中管管路401上增加了一个阀帽3，用于导通第一通道14和第二通道16，即使第一出液端13和第二出液端15相互连通。
74.另外，所述进液密封件24与所述阀进液端19的内壁之间设置有排液间隙25，排液间隙25一般在0.2mm。当切换至内循环状态时，所述进液密封件24进入所述阀进液端19内壁，在进液密封件24移动路径上的液体可以通过排液间隙25进入第一连接端11，防止其因无处流动而使得进液密封件24无法进入所述阀进液端19内壁。与此同时，所述排液间隙25也可以用排液孔代替，所述排液孔可以直接开设在所述进液密封件24的环形本体211上。
75.循环切换阀实施例二：
76.如图6-7所示，本实施例和实施例一基本相同，其不同点在于，本实施例中少了复位弹簧232，因为在进液管路302的进水压力作用下，也可以打开阀进液端19，使循环切换阀101处于外出液状态。
77.另外，在本实施例中，所述第二阀体1b具有同轴设置有内阀管33和外阀管34，所述外阀管34的一端一体成型于所述第二阀体1b上，其始终连通第二连接端12，所述外阀管34的另一端形成所述第一出液端13。所述第二阀体1b的内部开设有内管安装位，所述内阀管33的一端设置有外螺纹，所述内阀管33螺接在内管安装位上，且其位于所述外阀管34的内部。所述内阀管33的另一端伸出外阀管34的第一出液端13，并形成所述第二出液端15。此时，所述第一出液端13和所述第二出液端15一起形成管中管安装位，用于直接连接管中管管路401。
78.所述内阀管33内形成第二通道16，所述内阀管33和外阀管34之间形成第一通道14。所述第一出液端13通过第一通道14连通第二连接端12，所述第二出液端15通过第二通
道16也连通第二连接端12，所述第二通道16与第一连接端11之间设置有相互连通的第一切换口17，所述第二通道16和第二连接端12之间设置有相互连通的第二切换口18。
79.本实施例和实施例一的区别在于：在内循环状态时，本实施例中，管中管管路401的外流道向内流道进行热水循环；而在实施例一种，是管中管管路401的内流道向外流道进行热水循环。
80.循环切换阀实施例三：
81.如图8所示，本实施例和实施例二基本相同，其不同点在于，本实施例中还少了导向孔20。本实施例中，无论联动杆231怎么移动，第一密封件21或第二密封件22始终用一个位于阀体的内壁上，起到定位导向的作用。
82.优选地，阀进液端19、所述第一切换口17、所述第二切换口18以及所述第二连接端12同轴设置。
83.循环切换阀实施例四：
84.如图9-10所示，本实施例和实施例一基本相同，其不同点在于，本实施例的阀体1一体成型，且所述第一出液端13和所述第二出液端15分别设置在阀体1的一侧，用于安装普通管路403。
85.循环切换阀实施例五：
86.本实施例和实施例一基本相同，其不同点在于，本实施例不需要阀进液端19以及进液密封件24，相当于循环切换阀不具有连接进液管路的功能。
87.循环切换阀实施例六：
88.本实施例和实施例一基本相同，其不同点在于，所述切换控制机构2包括三个切换电磁阀，分别控制所述阀进液端19、所述第一切换口17以及所述第二切换口18的打开和关闭，并通过电路控制实现联动，从而实现外出液状态和内循环状态的切换。
89.循环出液系统实施例一：
90.如图11所示，一种具有切换功能的循环出液系统，包括切换模块100、功能模块200、进液模块以及使用模块。
91.所述切换模块100包括如实施例一、二、三、五、六中任意一种所述的循环切换阀101，用于使所述循环出液系统在外出液状态和内循环状态之间切换。本实施例的循环切换阀101优选为实施例一的结构，且未安装复位弹簧。
92.所述功能模块200包括第一管路201以及设置在该第一管路201上的循环泵202和热水器203，热水器203一般有零冷水热水器、非承压热水器等等，所述第一管路201的两端分别连接第一连接端11和第二连接端12。
93.所述进液模块包括进液管路301，其设置在所述循环切换阀101的阀进液端19或者安装在所述第一管路201上，本实施例安装在所述阀进液端19。
94.所述使用模块包括第二管路以及至少一个设置在该第二管路上的出液设备402，出液设备402一般为水龙头、花洒等，所述第二管路的两端分别连接第一出液端13以及第二出液端15。本实施例中，所述第一出液端13以及第二出液端15同轴设置，并形成了管中管安装位，所述第二管路为管中管管路401，所述管中管管路401包括同轴设置的内管和外管，内管内形成内流道、内管和外管之间形成外流道，所述管中管管路401的一端连接在所述管中管安装位，使内流道连通第一通道、外流道连通第二通道；所述管中管管路401的另一端设
置有出液设备或者阀帽3，使内流道和外流道相互连通，便于循环或者同时出液。
95.如图11所示，所述循环出液系统处于外出液状态。
96.外出液状态时，在进水压力的作用下，所述联动杆231向内移动，使所述第一密封件21关闭所述第一切换口17，所述第二密封件22打开所述第二切换口18，所述进液密封件24打开所述阀进液端19。此时，所述冷水依次通过所述阀进液端19、第一连接端11进入热水器进行加热，然后热水通过循环泵202进入第二连接端12，同时从第一出液端13和第二出液端1进入管中管管路的内流道和外流道，实现出液设备402的出液。
97.如图12所示，所述循环出液系统处于内循环状态。
98.内循环状态时，当出液设备402不工作时，循环泵202定时循环启动，在水压作用下，所述联动杆231向外移动，使所述第一密封件21打开所述第一切换口17，所述第二密封件22关闭所述第二切换口18，所述进液密封件24关闭所述阀进液端19。此时，所述热水器的热水依次通过第二连接端12、第一通道14、内流道、外流道、第二通道16、第一连接端11后，回流到热水器，实现内循环，保证管路的水温，使用户一打开出液设备就能快速使用热水。
99.本实施例属于管中管热水循环系统，通过切换模块100实现热水循环以及热水快出功能。
100.循环出液系统实施例二：
101.如图13所示，本实施例和循环出液系统实施例一基本相同，其不同点在于，所述功能模块200包括设置在所述第一管路201上的消毒器204，所述消毒器204为紫外线消毒器等，主要应用于冷水的消毒，一般设置在饮水系统中。
102.本实施例属于管中管冷水循环杀菌系统，通过切换模块100实现冷水循环杀菌以及冷水使用功能。处于外出液状态时，主要用于进液管路301中的冷水杀菌，消杀自来水中的细菌等有害物质；处于内循环状态时，主要用于循环出液系统中的冷水杀菌，消杀管中管管路401中的细菌等有害物质。
103.循环出液系统实施例三：
104.如图14所示，本实施例和循环出液系统实施例一基本相同，其不同点在于，所述第二管路为普通管路403，普通管路403的一端连通第一出液端13、另一端连通第二出液端15。所述普通管路403上设置有若干出液设备403。
105.本实施例属于普通管路的热水循环系统，通过切换模块100实现热水循环以及热水快出功能。所述普通管路403上依次设置有用于安装出液设备403的第一出水口4031、第二出水口4032以及第三出水口4033；所述第一出水口4031靠近第一出液端13、所述第三出水口4033靠近第二出液端15，第二出水口4032位于管路中部。
106.如图16所示，传统的热水循环系统包括热水器和传统热水管路500，传统热水管路500的进水端501进热水、其回水端502通过止回阀进行回水。所述传统热水管路上也依次设置有用于安装出液设备的第一出水口4031’、第二出水口4032’以及第三出水口4033’，所述第一出水口4031’靠近进水端，所述第三出水口4033’靠近回水端。众所周知，管路存在热量损失以及水流阻力，管路越长热量损失和水流阻力越大，这导致靠近进水端位置的水压以及水温均高于靠近回水端位置的水压以及水温，即第一出水口4031’的水压以及水温高于第二出水口4032’的水压以及水温，第二出水口4032’的水压以及水温高于第三出水口4033’的水压以及水温，这不利于远离进水端501的出液设备403使用。另外，传统的热水循
环系统还需要在回水端502上设置有电磁阀和控制电路，才能实现对水路的增压。
107.而本实施例中，所述普通管路403的两端分别连通第一出液端13和第二出液端15，并同时具有出水能力，因此，每一个出水口均连通第一出液端13和第二出液端15。其中，出水口越靠近对应出液端，该出液端对该出水口的影响相对越大，另一出液端的影响相对越小，两者综合，可以有效保证各个出水口的水压和水温是差不多均衡的，不会像传统的差距那么大。
108.例如，第一出水口4031靠近第一出液端13，其出液情况主要由第一出液端13的热水决定，第二出液端15的热水辅助。所述第三出水口4033靠近第二出液端15，那么其出液情况主要由第二出液端15的热水决定，第一出液端13的热水辅助。位于普通管路403中部的第二出水口4032，其出液情况由第一出液端13和第二出液端15的热水共同决定。综合来看，使得各个出水口的水压以及水温比较均衡，有利于增加用户的使用体验。
109.另外，循环泵具有管路增压功能，可以不需要在回水端上增设电磁阀和控制电路，节约成本。
110.循环出液系统实施例四：
111.如图15所示，本实施例和循环出液系统实施例三基本相同，其不同点在于，本实施例的热水器为非承压热水器。
112.进液管路301安装在所述第一管路201上，且设置有进水电磁阀302，用于控制进液。此时，可以在阀进液端19安装堵头102，起到密封的作用。此时，所述阀进液端19内需要安装复位弹簧232。
113.优选地，所述第一连接端和第一管路201之间设置有回水电磁阀205，用于控制回水。
114.另外，也可以选择无阀进液端19的循环切换阀101，即实施例五的循环切换阀101。
115.上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。