专利名称：双通水阀和换向双通水阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及两种水阀装置，它们主要应用于热水器装置的供水。
现有的水阀只能实现单通和选通，一个进水端一个出水端的水阀为单通水阀，它的作用是开水、关水、调节水流流量；一个进水端两个出水端的水阀是选通水阀，它的作用是对进水水流进行出水方向的选通。现在还没有能对两个进水端、两个出水端进行同步开关的水阀，这里把它叫做双通水阀。燃气热器是一种水控装置，打开水阀，冷水水流流入热水器被加热，热水返回用水环境。如果有两处或多处用水环境共用一台热水器就要在热水管路中安装选通水阀。使用选通水阀有三个缺点第一，用水前有时会忘记换向或换向操作失误；第二，选通水阀的安装位置如果受条件限制不能安装在操作方便的位置必然使每次水流换向扳去扳来很不方便；第三，选通水阀不能满足两处或两处以上同时选通，实现同时使用热水。另外，现有水阀不能实现控制水流方向变换。在环状用水环境如果能切换水流方向是很有用处的，它可以以一正一反的水流变换传递控制信息。对于热水器来说，水流信息可以是“点火”“调气”“调温”“关断燃气”等控制信号。
本发明的任务是提供一种双通水阀装置和一种换向双通水阀装置。双通水阀对两个进水端口和两个出水端口实现同步开关，达到同时控制两条水路。当与热水器配备使用时，一条水路用作对热水器提供冷水，另一条水路控制热水器的回流热水。显然，这一结构使得任何一个用水环境只要打开了冷水就能获得热水，关断了冷水也就关断了热水，几处环境同时打开冷水，各自都能获得热水。双通换向水阀也是同步控制两条水路的开关，所不同是冷水出口和热水入口是可以调换的，它既可以使冷水由热水器的“冷水入口”进入热水器，实现正向供水，也可以使冷水由热水器的“热水出口”进入热水器，实现反向供水。正向供水用于热水使用，反向供水用于传输诸如点火、调温、更换燃气量档位、关断燃气等控制信号，对热水器实现水控操作，它是全水控热水器的操作器件。当然，它同时也具备双通水阀的功能。
本发明是以如下方式实现的一个内腔为锥形的阀体，锥形的下底正对着进水管，内腔里有一个锥形的阀芯，阀芯连着一根转轴，转轴伸出阀体外与一个手轮相连接。阀体的腰部有一个出水口，还有两个输入/输出可以相互转换的换向水管；阀芯上开有互不相通的一个通水孔和一个复联孔。转动手轮带动阀芯，通水孔把进水管和一个换向管相连通，同时，复连孔也把另一个换向管与出水口相连通。阀体上有一个限位台阶，它限制了阀芯的转动角度。双通水阀的阀芯转动夹角较小，夹角的一端是断水位置，夹角的另一端是最大水通量位置。换向双通水阀的阀芯转动夹角较大，它的断水位置设在夹角的中间位置，阀芯向两个方向转动都可以打开水阀，产生水流，只不过阀芯转动的方向不同，进水管和出水口各自连通的换向水管会相应不同。
以下将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
图1是两种发明具体结构的纵向剖视图。
图2是图1的B向视图。
图3是图1的A-A沿线剖视图。
图4是图1的一个零件结构图。
参考图1、图2、图3、图4，一个内腔呈锥度的锥度阀体(1)，其腰部有两截换向水管(4和5)及一个出水口(8)与其内腔相连通。两截换向水管(4和5)的外圆各自具有一列齿环(14)，当与软管连接时起增大摩擦作用，出水口(8)具有内连接螺纹(15)，可以根据不同的使用环境连接不同功用、不同造型的用水接头，锥度阀体(1)的小头端有一段圆弧矮一个台阶形成限位台阶(16)。锥度阀体(1)内有一个锥度配合的阀芯(2)，阀芯(2)上开有一个纵向的通水孔(17)和一个横向的复连孔(18)，两孔互不相通。阀芯(2)的小头连着一根转轴(19)，转轴(19)的部分圆弧面加工成一个平面，一个定位片(22)套在转轴(19)上随转轴(19)一起转动。定位片(22)是个圆片，中间有一个与转轴(19)横截面同形的半圆孔(20)，在其外圆有一颗限位齿(21)，限位齿(21)与限位台阶(16)配合限定了转轴(19)所能转动的角度。出自对制造的方便、精度、成本及外观考虑，在锥度阀体(1)和阀芯(2)配合加工成形后在锥度阀体(1)的外表面塑铸一层扁圆球形的装饰阀体(6)。装饰阀体(6)在两截换向水管(4和5)的外面留有两个装饰孔(9和10)，与阀芯(2)同轴线的下方具有一个连接螺孔(34)，上方具有一个定位孔(11)。两个装饰孔(9和10)用来掩蔽软管连接的接头；连接螺孔(34)在阀芯(2)放入锥度阀体(1)后连接一根进水管(7)；定位孔(11)用来稳定一个旋钮(3)的转动。旋钮(3)具有一段定位轴(26)、一个圆形手轮(33)、一个十字槽(28)和一个圆柱形内腔(27)，内腔(27)底部的中心有一个通孔，转轴(19)由通孔中穿入内腔(27)后套有一根弹簧(29)。在转轴(19)的末端具有一段方柱和螺杆，并以其方柱固定了一个具有方孔(24)的十字锁定片(23)再以螺母(25)紧固连接。旋钮(3)的定位轴(26)与装饰阀体(6)的定位孔(11)滑动配合限定旋钮(3)转动平稳。十字锁定片(23)嵌入旋钮(3)上的十字槽(28)，使旋钮(3)转动带动阀芯(2)一起转动。弹簧(29)下压旋钮(3)内腔(27)的底面，上顶十字锁定片(23)，使阀芯(2)对锥度阀体(1)的锥孔有一个基本压力，这个基本压力可以避免水压太小时发生渗漏。进水管(7)与阀芯(2)、阀体(1)同轴线，水流的方向正对着阀芯(2)的底面，这种设计使得水压越大阀芯(2)与锥度阀体(2)间的静压力越大，密闭性越好，同时很好地解决了阀芯(2)与锥度阀体(1)磨损后的补尝配合问题。进水管(7)的端口有一段外六角(12)和外螺纹(13)，是用作与自来水管相连接的。在旋钮(3)的定位轴(26)内紧压着一个套在转轴(19)上的密封圈(30)，在手轮(33)的中间凹进去一个圆台阶嵌入了一片密封片(31)，密封圈(30)和密封片(31)用来保护内腔(27)里面的金属组件免遭水渍浸蚀。密封片(31)外还有一级圆台阶，其中嵌入了一片装饰片(32)。
图4是阀芯(2)转动角度的限位机构，限位齿(21)和限位台阶(16)限定了穿过半圆孔(20)的转轴(19)的转动角度，也就限定了与转轴(19)连为一体的阀芯(2)的转动角度。图4中限位齿(21)的所在位置是限位台阶(16)两边界所成夹角的中间位置。顺时钟方向和逆时针方向，限位齿(21)都还能再转动一个α角度(图中因标注不便逆时针方向的α角度未标出)。图4中限位齿(21)的所在位置反映在图3中是阀芯(2)与锥度阀体(2)的相对位置，图3表现的是进水水流被截止的状态。阀芯(2)顺时针方向转动，通水孔(17)逐步与一支换向水管(5)相对(转动角度是以俯视2图4为参照，图3为仰视图，故叙述转角正好相反，以下相同)，如果阀芯(2)逆时针方向转动，通水孔(17)逐步与另一支换向水管(4)相对。以上是“换向双通水阀”的结构，当两支换向水管(4和5)分别与热水器的进水管和出水管相连接时，操作阀芯(2)的不同转向，就可以对热水器提供两种不同流向的水流。图4中如果取消标注出的α角度，限位齿(21)所在的位置即是限位台阶(16)的一个边界位置，那么，转轴(19)、阀芯(2)就不能再顺时针方向转动了，只能沿逆时针方向转动一个α角度，使通水孔(17)只能与一支换向水管(4)相对，这是“双通水阀”的特征。它与“换向双通水阀”在结构上就只有限位台阶(16)的限位角度不同这一点区别。双通水阀对于现有热水器是很适用的，因为现有热水器只需要解决繁锁的热水换向操作带来的不便，还不需要使用反向水流来操作控制热水器的功能变换。
权利要求
1．一种由锥度阀体(1)、阀芯(2)及旋钮(3)组成的水阀装置，其特征是锥度阀体(1)上还有与其内腔相连通的两个换向水管(4和5)和一个出水口(8)，并且在其外表塑铸有连着一根进水管(7)的装饰阀体(6)。
2．根据权利要求1所述的水阀装置，其特征是装饰阀体(1)上具有两个装饰孔(9和10)和一个定位孔(11)，并且与进水管(7)是以螺纹方式连接。
3．根据权利要求1所述的水阀装置，其特征是进水管(7)的端口有一个外六角(12)结构和一段外螺纹(13)。
4．根据权利要求1所述的水阀装置，其特征是锥度阀体(1)上有一个限位台阶(16)，换向水管(4和5)的外径上各有一列齿环(14)，出水口(8)的内径具有连接螺纹(15)。
5．根据权利要求1所述的水阀装置，其特征是阀芯(2)上开有一个纵向的通水孔(17)和一个横向的复连孔(18)，一根具有部份平面的转轴(19)与阀芯(2)连为一体，转轴(19)的末端具有一段方柱和螺杆。
6．根据权利要求1和5所述的水阀装置，其特征是转轴(19)上套有一片以半圆孔(20)配合的定位片(22)，定位片(22)上有一颗限位齿(21)着落在锥度阀体(1)的限位台阶(16)内，转轴(19)的末端套有一个以方孔(24)配合的十字锁定片(23)，并有螺母(25)紧固。
7．根据权利要求1和2所述的水阀装置，其特征是旋钮(3)具有如下结构一个空心圆柱连着一个圆盘形的手轮(33)，手轮(33)内有一个十字槽(28)与一个圆柱形内腔(27)相连通，空心圆柱的末端有一段定位轴(26)并以此定位轴(26)与装饰阀体(6)上的定位孔(11)滑动配合。
8．根据权利要求1或7所述的水阀装置，其特征是旋钮(3)的定位轴(26)内紧压着一个套在转轴(19)上的密封圈(30)，内腔(27)里装有一根套在转轴(19)上的弹簧(29)，手轮(33)内嵌有一片密封片(31)，手轮(33)的顶端嵌有一块装饰片(32)。
9．根据权利要求1和6所述的水阀装置，其特征是限位齿(21)在限位台阶(16)内的转动角度可容许阀芯(2)上的通水孔(17)转动到与两个换向水管(4和5)分别相对的位置。
10．一种由锥度阀体(1)、阀芯(2)及旋钮(3)组成的水阀装置，其特征是它具有上一种水阀装置的权利要求1至权利要求8所述的全部特征，并具有自身的特征是限位齿(21)在限位台阶(16)内的转动角度只容许阀芯(2)上的通水孔(17)转到与一个换向水管(4)相对的位置。
全文摘要
本发明公开了两种水阀装置,主要应用于燃气热水器的供水。它们均有四个端口,形成两个互不干涉的水流通道,以手轮控制两个水流通道的同步开或关。双通水阀解决了多环境共用一台热水器时省略水流换向操作和热水共用的问题,任一环境打开双通水阀对热水器供水,就有热水返回。多处开水,多处共用热水。换向双通水阀多一个双向供水功能,它以正向水流作为热水使用水流;以反向水流作为操作控制水流,是全水控热水器的操作器件。
文档编号F16K11/02GK1207467SQ9811206
公开日1999年2月10日 申请日期1998年6月11日 优先权日1998年6月11日
发明者张竞生 申请人:张竞生