专利名称：减压阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种减压阀，特别是一种封闭式贮水热水器用减压阀。
背景技术：
现有的封闭式贮水热水器，其水箱进水口接自来水管、出水口接出水阀，使用时打开与出水口相接的出水阀，在自来水压力的作用下水箱内的水经出水阀喷出，关闭出水阀后，水箱内的压强始终与自来水的压强相同，不锈钢水箱在高温高压的环境下极易被锈蚀，从而缩短水箱的寿命，而且当水压过高时，水箱有爆炸的危险；所以现有的封闭式贮水热水器存在寿命短、安全性低的问题。在2000年6月14日公开的中国专利CN2382909Y中公开了“一种进水阀”，是一种减压恒压阀，它包括内开进水孔的接头、阀体、阀盖、膜片、压缩弹簧，阀杆在阀体内往复滑动并密封，阀杆的通水孔、侧孔与间隙通道相通，由阀垫控制与进水孔的通或断，阀垫对进水孔的密封面积小于橡胶膜片的有效面积，其中橡胶膜实际上是一个受阀体内压和压缩弹簧控制的膨胀壁；在1998年11月4日公开的中国专利公告CN2296438Y中公开了一种“多功能压力自控阀”，它实际上与上述“一种进水阀”的结构原理大致相同，也是一个恒压减压阀，只是将橡胶膜改为活塞；这种结构的减压式进水阀阀杆向关闭进水孔方向运动时受进水孔限位，当阀垫关闭进水孔时，一旦水中的杂质被夹在阀垫与进水孔之间或者水箱水温升高，则水箱内压增大，有可能发生爆炸的危险，而且夹在阀垫与进水孔之间的杂质会加速阀垫的损坏，缩短减压阀的寿命；所以使用了上述结构的减压式进水阀的封闭式贮水热水器同样存在安全性和可靠性低、寿命短的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决现有封闭式贮水热水器中存在的寿命短、安全性低的问题，而提供一种结构简单、寿命长、安全、可靠的封闭式贮水热水器用减压阀。
技术方案实现本实用新型目的的技术方案是一种减压阀，包括阀体和进水阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的弹簧力，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水阀设置在所述膨胀腔与进水口之间的进水通道上，进水阀的开关状态受所述控制杆控制；所述膨胀腔与常闭安全阀相通，常闭安全阀的开关杆位于所述控制杆的顶头外侧；所述膨胀壁由最内处向最外处移动时，所述控制杆先关闭进水阀，然后走过一段虚行行程，控制杆的顶头再打开所述常闭安全阀。本实用新型所述的虚行行程是指控制杆在不改变进水阀和常闭安全阀的状态下的行程。其实际动作过程如下当减压阀的出水通道被关闭时，膨胀腔内压增大，控制杆向外移动，使进水阀开口变小直到进水阀完全关闭，此时，使用本实用新型所述的减压阀的产品——如封闭式贮水热水器的水箱——因温升等原因使内压增大时，膨胀壁向外移动一段距离以吸收膨胀腔内压的增加值，但不改变进水阀的关闭状态和常闭安全阀的状态，而这一段距离即为本实用新型所述的虚行行程。对于使用本实用新型所述减压阀的封闭式贮水热水器，当关闭出水阀后，水箱内压因水温上升而升高时，所述膨胀壁可以向外移动一段虚行行程以增大膨胀腔容积，从而吸收膨胀腔内压的增加值，而且，在虚行行程内控制杆不改变进水阀和常闭安全阀的状态，只有膨胀壁向外走完虚行行程后，再打开常闭安全阀泄压，以防止水箱内压过高而发生危险，这正是本实用新型与现有减压阀的明显区别特征之一。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是膜片。
所述减压阀，其特征在于所述膨胀壁是活塞，活塞与阀体内腔相配。用活塞作膨胀壁比用橡胶膜作膨胀壁的运动距离大得多，所以，一般使用活塞作膨胀壁较优。
所述减压阀，其特征在于所述进水阀由进水孔、阀芯和复位弹簧组成，进水孔设置在所述膨胀腔与进水口之间，阀芯位于进水口一侧，复位弹簧使阀芯向进水孔方向运动。控制杆向内运动时将阀芯顶向进水口方向，使阀芯与进水孔分离，从而打开进水阀，此时，控制杆向外运动，则阀芯在复位弹簧力作用下复位，重新将进水孔封闭，控制杆与阀芯分离后，开始所述虚行行程。根据现有常识，此处的弹簧力也可以用阀芯自身重力或浮力代替，而且，在控制杆与阀芯之间还可以加设减速机构以降低控制杆打开进水阀时的用力，在此不作多述。
所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有齿条与截止阀的扇形开关块上的齿相齿合，控制杆向外运动到齿条与扇形开关块分离后，控制杆进入所述虚行行程，此时，控制杆上的平面对扇形开关块的后侧起限位作用，该平面与截止阀内的关闭限位装置相配合而使扇形开关块不能回转。当然，截止阀内的关闭限位装置也可以用设置在阀体上的弹块代替，该弹块应位于对应此时扇形开关块的前侧；当控制杆从虚行行程向内移动到齿条与扇形开关块上的齿接触时，齿条重新与扇形开关块上的齿齿合。
所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有可沿控制杆运动方向滑动的齿条，该齿条与截止阀开关块上的齿齿合，所述齿条与控制杆之间设有保压弹簧，当控制杆向外运动并带动开关块关闭截止阀后，开关块停止转动，齿条与开关块相对静止，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。控制杆从虚行行程返回时，先释放保压弹簧后，再带动开关块动作，实际上，保压弹簧的弹力应在于开关块的转动力。
所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有推台和可以沿控制杆运动方向滑动的推块，推块与控制杆之间设有保压弹簧使推块向推台方向滑动，截止阀的阀杆位于推块与推台之间；当控制杆向外运动并带动阀杆关闭截止阀后，阀杆停止摆动，推块被阀杆挡住不能运动，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。
所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有卡口，当控制杆向外运动并带动阀杆关闭截止阀后，阀杆不能继续向原方向摆动(因为截止阀内设有开和关位置的限位)，阀杆从该卡口内滑出并被控制杆表面的滑行面限位而不能向打开方向回摆，控制杆进入虚行行程；控制杆从虚行行程向内移动时，控制杆上高出推面的推台将截止阀的阀杆重新推入卡口。
所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是电磁阀，所述阀体上设有延时断开时间继电器，该时间继电器的触发开关受所述控制杆控制。当控制杆相当于控制上述常闭安全阀打开时，触发时间继电器动作，打开电磁阀向外泄压，时间继电器通电一段时间后复位，关闭电磁阀。
所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是机械式快开延时自闭常闭安全阀。其作用是当控制杆将常闭安全阀打开后，所述延时自闭的延时时间足够长，使膨胀壁带动控制杆向内运动而将进水阀重新打开，以冲走卡在进水阀内的杂质。
所述减压阀，其特征在于所述机械式快开延时自闭常闭安全阀由单向阻尼装置、动力弹簧和常闭阀门构成，常闭阀门的开关杆与稳定弹簧之间构成一个机械式双稳态机构，使开关杆在没有其它外力作用的情况下处于两个不同的稳定位置；其中开关杆打开常闭阀门时的位置位于机械式双稳态机构的稳定临界线以外；常态时，动力弹簧克服单向阻尼装置的阻尼作用使常闭阀门处于关闭状态；所述控制杆推动常闭阀门的开关杆之前，先预推单向阻尼装置一段预推行程，再打开常闭阀门，膨胀腔向外泄水，膨胀壁在压力弹簧作用下向内移动将进水阀打开冲走杂质，单向阻尼装置在动力弹簧作用下沿预推行程反方向缓慢复位，直到将常闭阀门关闭；预推行程大致相当于阻尼杆在动力弹簧作用下复位到使常闭阀门关闭的行程，因为该复位行程是在阻尼作用下缓慢复位的，所以阻尼杆的复位时间大致相当于常闭阀门的延时关闭时间。单向阻尼装置可以是现有技术，在2002年7月24日公开的中国专利CN2501452Y中公开的“盖板慢落装置”中已有记载。
所述减压阀，其特征在于所述单向阻尼装置包括阻尼杆和带阻尼腔的阻尼座，阻尼杆尾部伸入阻尼腔内并与阻尼腔滑动配合，所述动力弹簧设置在阻尼杆与阻尼座之间使阻尼杆远离阻尼腔，阻尼腔设有单向阀使流体进入阻尼腔的速度慢而从阻尼腔排出时的速度快，阻尼杆前部开有缺口，所述常闭阀门的阀杆位于该缺口内，常态时该缺口前侧到常闭阀门阀杆的稳定临界线的距离即为所述预推行程。
所述减压阀，其特征在于所述预推行程小于或等于所述控制杆的虚行行程。
有益效果由于采用了本实用新型所述的技术方案，封闭式贮水热水器上加设了本实用新型所述的减压阀后，当水箱内压增大时，膨胀壁可以在虚行行程内继续移动以吸收其内压增加值，使水箱内压基本保持不变，只有出现减压阀的阀垫损坏等情况而使水箱内压异常高时，膨胀壁才越过虚行行程控制常闭安全阀打开，使水箱可以向外泄水，以保护水箱；另外当进水阀被杂质卡住，而且常闭安全阀是延时自闭阀门时，具有自动去除杂质的功能，不会造成水箱爆炸，提高了减压阀的可靠性，延长了减压阀和热水器的寿命；提高了使用减压阀来降低自来水压力的封闭式贮水热水器的安全性能，使水箱可以使用较薄的材料、甚至采用塑料，从而节约了水箱的材料和降低水箱的成本。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型所述减压阀的一个实施例的结构示意图。
图2是图1另一状态时的示意图。
图3是图1沿A——A线的放大剖面图。
图4是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图5是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图6是图5另一状态的示意图。
图7是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图8是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图9是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。
图中标记111、出水口，110、膨胀腔，11、阀体，121、控制杆，132、螺杆，12、活塞，123、压力弹簧，122、顶头，17、稳定弹簧，171、弹簧座，16、阻尼杆，162、动力弹簧，151、阻尼腔，152、单向阀，15、阻尼座，141、出水管，14、常闭阀门，142、开关杆，161、缺口，124、导向块，140、连管，B、泄水区，13、齿轮，131、顶柱；117、导向块，113、进水口，116、阀芯，115、胶垫，114、支架，112、螺孔；214、导向块，211、进水口，21、阀体，216、进水孔，210、膨胀腔，22、活塞，223、顶头，24、常闭阀门，242、开关杆，221、控制杆，215、出水口，213、阀芯，212、复位弹簧；310、膨胀腔，32、活塞，323、平面，362、后侧，361、扇形开关块，37、弹块，36、截止阀，311、进水口，363、前侧，322、齿条，321、顶头，342、开关杆，36、阻尼杆，35、阻尼座，34、常闭阀门，320、控制杆，33、压力弹簧，C、泄水区，31、阀体，312、出水口；410、膨胀腔，45、保压弹簧，43、截止阀，411、进水口，44、齿条，420、控制杆，421、顶头，46、连管，41、阀体，42、活塞，412、出水口；512、出水口，52、活塞，51、阀体，520、控制杆，521、顶头，522、推台，551、阀杆，55、截止阀，511、进水口，53、推块，54、保压弹簧；612、出水口，62、活塞，61、阀体，620、控制杆，621、顶头，623、推台，64、限位柱，63、截止阀，611、进水口，631、阀杆，622、卡口，624、滑行面。
具体实施方式
实施例一，图1是本实用新型所述减压阀的一个实施例的结构示意图。结合图1和图3可见，所述减压阀，包括阀体11和进水阀，其中进水阀由阀芯116、胶垫115、支架114和固定在阀体上的导向块117构成，进水口113接自来水管，阀芯靠自身重力和水压力将胶垫夹在阀芯与支架之间；阀体内腔与活塞12之间围成膨胀腔110，活塞与固定在阀体上的导向块124之间设有压力弹簧123，活塞上固定有控制杆121，顶头122为控制杆的一部分，膨胀腔与出水口111相通；常闭安全阀是机械式快开延时自闭阀，由常闭阀门14、动力弹簧162和单向阻尼装置构成，单向阻尼装置包括阻尼座15、阻尼杆16，带阻尼腔151的阻尼座上开有单向阀152，阻尼杆前部开有缺口161，常闭阀门的开关杆142与固定的弹簧座171之间设有稳定弹簧17；膨胀腔110与常闭阀门14之间用连管140连通，常闭阀门的开关杆142位于顶头122外侧；图1所示状态是减压阀处于待机状态，活塞位于虚行行程内，进水阀关闭，此时，如果有杂质卡在阀芯116与胶垫115之间，则膨胀腔110内压增大，活塞12带动控制杆121及其顶头122向右继续其虚行行程，顶头122开始与阻尼杆16前端接触并将其向右顶时，所述预推行程开始，单向阀152的排气速度快，使缺口161前侧与开关杆142之间的距离逐渐缩小，直到将开关杆越过稳定临界线时，预推行程结束，图1状态变为图2所示状态，开关杆在稳定弹簧17的作用下被完全打开，膨胀腔内的水经连管140、常闭阀门14、出水管141向外泄水，膨胀腔内压下降，活塞在压力弹簧123作用下沿原虚行行程反方向回缩，控制杆上的齿条带动齿轮13转动，在齿轮下部的螺杆132与阀体下部的螺孔112的相互作用下，齿轮上部的顶柱向阀芯116方向移动，同时，图2中的阻尼杆在动力弹簧162作用下向左复位，单向阀152的进气速度慢，所以，当阻尼杆向左复位开始到重新将常闭阀门的开关杆142推过稳定临界线之时的时间即为其延时时间，在该延时时间内，控制杆控制齿轮上的顶柱131将阀芯116顶起，使进水阀重新进水以冲走杂质即可。如果图2所示状态还不能将常闭阀门打开，则活塞继续向右运动直到活塞12进入泄水区B，膨胀腔内的水经活塞与泄水区之间的间隙向外泄水。
如果将上述常闭阀门改为电磁阀，单向阻尼装置改为延时断开时间继电器，并在相当于阻尼杆前端处设置触发开关，即为另一实施例，这是一般技术人员在本实用新型基础上均可实现的，在此不作多述。
实施例二，图4是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。本实施例与实施例一的不同之处只在于，本实施例将实施例一中的控制杆与齿轮的齿配合省略，而直接用控制杆221去顶开进水阀的阀芯213，另外只是各特征的相对位置不同，但这并不影响本实用新型的结构和原理，共中进水阀由进水孔216、阀芯213和复位弹簧212组成，进水孔216设置在膨胀腔210与进水口211之间，阀芯213位于进水口211一侧，复位弹簧212使阀芯向进水孔方向运动；机械式快开延时自闭常闭安全阀的结构与实施例一的相同。其具体工作原理在此不作多述。
实施例三，图5是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图，其机械式快开延时自闭常闭安全阀的结构也与实施例一的相同。活塞32与阀体31的内腔之间围成膨胀腔310，进水阀为一截止阀36，截止阀的扇形开关块361上设有齿与控制杆320上的齿条322相配，图示状态为待机状态，当控制杆向外运动到图6所示状态时，齿条322与扇形开关块361分离，控制杆进入虚行行程，控制杆上的平面323对扇形开关块的后侧362起限位作用，平面323与设置在阀体上的弹块37限定扇形开关块不能转动。
实施例四，图7是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。本实施例与实施例三的不同之处只在于控制杆与截止阀的控制联接结构，本实施例中控制杆420上设有可沿控制杆运动方向滑动的齿条44，齿条与截止阀开关块上的齿齿合，齿条与控制杆之间设有保压弹簧45，当控制杆向外运动并带动开关块关闭截止阀后，开关块停止转动，齿条与开关块相对静止，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。当然本实施例中齿条与控制杆之间应设有简易的导向机构，这是一般常识，所以，不作详述。
实施例五，图8是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。本实施例与实施例三的不同之处只在于控制杆与截止阀的控制联接结构，本实施例中控制杆520上设有推台522和可以沿控制杆运动方向滑动的推块53，推块与控制杆之间设有保压弹簧54，截止阀55的阀杆551位于推块与推台之间；当控制杆向外运动并带动阀杆关闭截止阀后，阀杆停止摆动，推块被阀杆挡住不能运动，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。
实施例六，图9是本实用新型所述减压阀的另一个实施例的结构示意图。本实施例与实施例三的不同之处只在于控制杆与截止阀的控制联接结构，本实施例中控制杆620上设有卡口622，当控制杆向外运动并带动阀杆631关闭截止阀63后，阀杆从卡口内滑出并被控制杆表面的滑行面624限位而不能向打开方向回摆，控制杆进入虚行行程；控制杆从虚行行程向内移动时，控制杆上高出推面的推台623将截止阀的阀杆重新推入卡口。
上述各实施例中的附图标记请见上述“图中标记......”一段。
另外，上述各实施例中的附图只是原理性的，其中构成延时关闭阀门的全部组件及进水阀均可以放入膨胀腔内，而且单向阻尼装置中可以用水作阻尼液。
权利要求1.一种减压阀，包括阀体和进水阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的弹簧力，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水阀设置在所述膨胀腔与进水口之间的进水通道上，进水阀的开关状态受所述控制杆控制；所述膨胀腔与常闭安全阀相通，常闭安全阀的开关杆位于所述控制杆的顶头外侧；所述膨胀壁由最内处向最外处移动时，所述控制杆先关闭进水阀，然后走过一段虚行行程，控制杆的顶头再打开所述常闭安全阀。
2.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述进水阀由进水孔、阀芯和复位弹簧组成，进水孔设置在所述膨胀腔与进水口之间，阀芯位于进水口一侧，复位弹簧使阀芯向进水孔方向运动。
3.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有齿条与截止阀的扇形开关块上的齿相齿合，控制杆向外运动到齿条与扇形开关块分离后，控制杆进入所述虚行行程，控制杆上的平面对扇形开关块的后侧起限位作用，该平面与截止阀内的关闭限位装置相配合而使扇形开关块不能回转。
4.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有可沿控制杆运动方向滑动的齿条，该齿条与截止阀开关块上的齿齿合，所述齿条与控制杆之间设有保压弹簧，当控制杆向外运动并带动开关块关闭截止阀后，开关块停止转动，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。
5.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有推台和可以沿控制杆运动方向滑动的推块，推块与控制杆之间设有保压弹簧使推块向推台方向滑动，截止阀的阀杆位于推块与推台之间；当控制杆向外运动并带动阀杆关闭截止阀后，阀杆停止摆动，保压弹簧被压缩以使控制杆可以进入虚行行程。
6.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述进水阀是一个截止阀，所述控制杆上设有卡口，当控制杆向外运动并带动阀杆关闭截止阀后，阀杆不能继续向原方向摆动，阀杆从该卡口内滑出并被控制杆表面的滑行面限位而不能向打开方向回摆，控制杆进入虚行行程；控制杆从虚行行程向内移动时，控制杆上高出推面的推台将截止阀的阀杆重新推入卡口。
7.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是电磁阀，所述阀体上设有延时断开时间继电器，该时间继电器的触发开关受所述控制杆控制。
8.根据权利要求1所述减压阀，其特征在于所述常闭安全阀是机械式快开延时自闭常闭安全阀。
9.根据权利要求8所述减压阀，其特征在于所述机械式快开延时自闭常闭安全阀由单向阻尼装置、动力弹簧和常闭阀门构成，常闭阀门的开关杆与稳定弹簧之间构成一个机械式双稳态机构，使开关杆在没有其它外力作用的情况下处于两个不同的稳定位置；其中开关杆打开常闭阀门时的位置位于机械式双稳态机构的稳定临界线以外；常态时，动力弹簧克服单向阻尼装置的阻尼作用使常闭阀门处于关闭状态；所述控制杆推动常闭阀门的开关杆之前，先预推单向阻尼装置一段预推行程，再打开常闭阀门。
10.根据权利要求9所述减压阀，其特征在于所述单向阻尼装置包括阻尼杆和带阻尼腔的阻尼座，阻尼杆尾部伸入阻尼腔内并与阻尼腔滑动配合，所述动力弹簧设置在阻尼杆与阻尼座之间使阻尼杆远离阻尼腔，阻尼腔设有单向阀使流体进入阻尼腔的速度慢而从阻尼腔排出时的速度快，阻尼杆前部开有缺口，所述常闭阀门的阀杆位于该缺口内，常态时该缺口前侧到常闭阀门阀杆的稳定临界线的距离即为所述预推行程，该预推行程小于或等于所述控制杆的虚行行程。
专利摘要本实用新型涉及一种结构简单、寿命长、安全、可靠的减压阀，包括阀体和进水阀；其特征在于阀体内腔与膨胀壁之间围成膨胀腔，膨胀壁与阀体之间设有压力弹簧使膨胀壁受到向内的弹簧力，膨胀壁上固定有控制杆，膨胀腔与出水口相通；进水阀设置在所述膨胀腔与进水口之间的进水通道上，进水阀的开关状态受所述控制杆控制；所述膨胀腔与常闭安全阀相通，常闭安全阀的开关杆位于所述控制杆的顶头外侧；所述膨胀壁由最内处向最外处移动时，所述控制杆先关闭进水阀，然后走过一段虚行行程，控制杆的顶头再打开所述常闭安全阀。
文档编号G05D16/04GK2769643SQ20042007735
公开日2006年4月5日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年4月24日
发明者麦广海 申请人:麦广海