專利名稱：太陽能熱水器的自動控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型申請涉及太陽能熱水器的配套使用件控制閥門，特別是一種將上水自動關(guān)閉、止回，熱水排放及冷熱調(diào)節(jié)等功能合為一體的自動控制閥，屬機械領(lǐng)域。
目前太陽能熱水器的安裝形式均為“落水式”，在使用過程中均由人工操作閥門控制。如


圖1所示，打開閥門1，自來水6經(jīng)過管道5給室外水箱3上水，當(dāng)水箱3上的溢水管4有水流出時，表明水箱已滿，此時關(guān)閉閥門1。當(dāng)需要使用水箱水經(jīng)過太陽能照射的熱水時，打開閥門2，通過噴頭7淋浴，此時水的冷熱微調(diào)可打開閥門1控制。上述過程中閥門1的上水控制必須是人不能離開，否則上水滿后會造成自來水浪費，另外，若上水過程中，恰遇自來水停水，若人員不在場關(guān)閉閥門1，會造成水箱水向下倒流，造成熱水器空曬損壞。另外自來水壓力不夠上水較慢時，人員在場造成人力和時間的浪費。
本實用新型針對上述使用缺陷，設(shè)計了一種水箱滿后上水自動關(guān)閉，防止回流，熱水排放冷熱調(diào)節(jié)等功能合一的自動控制閥體，無需人員在場照看。它的基本原理及構(gòu)思是利用水箱水上滿后的溢流水壓的變化帶動水壓傳感體并通過彈簧的作用，使柱塞閥往復(fù)直線位移及手工柱塞閥芯旋轉(zhuǎn)調(diào)整，在柱塞閥芯上的不同位置設(shè)置的孔，槽分別對準(zhǔn)自來水進水口，達到自動停止上水，防止回流及冷熱調(diào)節(jié)的目的。
為了達到上述目的，本實用新型閥體采用了如下結(jié)構(gòu)閥體管狀外殼上設(shè)有自來水進水口，自來水上(下)水口，溢流進水口及溢流出水口，自來水上(下)水口又分支出兩出口，一出口接水箱，另一出口接淋浴頭構(gòu)成三通，溢流進水口接水箱頂部溢流管，在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一水室，水室上設(shè)有排氣(水)孔，與殼體內(nèi)腔及溢流出水口相通，水室上的排氣(水)口小于溢流進水口，水室的壓力輸出與一傳動桿相連，傳動桿作用在一控制桿的一端，控制桿的另一端是一鉸支點，鉸支點設(shè)在與殼體聯(lián)接的內(nèi)腔支座上。在控制桿受傳動桿作用的一端作用一彈簧，彈簧另端作用在平行傳力桿的殼體內(nèi)腔上，控制桿的彈簧作用點與鉸支點之間設(shè)有定位卡口，閥芯是一圓柱體，位于殼體內(nèi)腔中心，一端制成錐狀，錐尾設(shè)有臺階與控制桿的卡口相配，錐部打內(nèi)孔，內(nèi)孔中設(shè)有彈簧，彈簧一端作用于孔底，另一端伸出孔口作用于與殼體聯(lián)接的內(nèi)腔支座上。閥芯外圓柱與閥套內(nèi)腔動配合，閥套外圓柱與殼體內(nèi)腔靜配合，閥套兩側(cè)與殼體上的自來水進水口及自來水上(下)口相對應(yīng)的位置開設(shè)有徑向通孔，一側(cè)進水，一側(cè)出水，閥套出水口與自來水上(下)水口的交界處制成臺階孔狀，臺階處設(shè)置一止回鋼球，鋼球直徑大于閥套出水口徑，鋼球由一彈簧作用，彈簧另端由銷釘限位，鋼球、彈簧及銷釘均置于殼體上(下)水口與三通接頭聯(lián)接的水流通道內(nèi)，閥芯另端穿過與外殼聯(lián)接的閥蓋中心孔，中心孔與閥芯外圓之間有間隙，閥芯頂端聯(lián)接一調(diào)節(jié)旋鈕，旋鈕下部為“一”字形，在閥芯彈簧處于壓縮狀態(tài)時，它卡在閥蓋頂部設(shè)置的“一”字形槽內(nèi)，在閥芯彈簧由壓縮向自由狀態(tài)變形時，閥芯伸出，旋鈕脫離閥蓋槽，在閥芯中段沿閥芯長度分別設(shè)有一圓周方向開設(shè)的槽和一只貫通徑向的孔，槽與孔的中心距與閥芯的直線運動行程一致為L，但L小于閥芯彈簧變形行程，孔與槽均大于溢流進出水室上的排氣(水)孔。
所說水壓傳感體的水室結(jié)構(gòu)是彈性薄膜型，它是在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一彈性傳感膜，此膜通過支架固定于殼體上，膜的一側(cè)與溢流進口殼體內(nèi)腔之間形成水室，膜的另一側(cè)與傳動桿相連。
所說水壓傳感體的水室結(jié)構(gòu)是移動活塞型，它是在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一杯狀空心活塞體，杯底外側(cè)與傳動桿相連，活塞體在活塞套中往復(fù)移動，活塞套與殼體固定，活塞套上開口與溢流進口相通。
外殼體上開設(shè)的自來水進出口，自來水上(下)水口，溢流進水口及溢流出水口最好應(yīng)在一個平面內(nèi)，且自來水口與自來水上(下)水口對應(yīng)，溢流進水口與溢流出水口的對應(yīng)，溢流進水口大于水室排氣(水)口。
閥芯上開設(shè)的圓周槽也可用與閥芯上另一徑向通孔相垂直的徑向通孔替代，兩孔之間的中心距仍應(yīng)為閥芯直線運動行程L，兩孔孔徑均應(yīng)大于水室的排氣(水)孔徑。
以下結(jié)合附圖及實施對本實用新型的結(jié)構(gòu)及工作過程作進一步說明。
圖1為現(xiàn)有太陽能熱水器的安裝使用示意圖；圖2為本實用新型一體閥的結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實用新型一體閥的另一種術(shù)室結(jié)構(gòu)。
圖2中，外殼17制成管狀臺階式，上、下分別有閥蓋16和閥底蓋27聯(lián)接，外殼上開設(shè)有自來水進水口19以及殼體另側(cè)與之相對應(yīng)的上(下)水口，上(下)水口接出三通體32，用螺釘34固定在上(下)水口處，三通分支出二路，出口8通過上(下)水管接水箱，出口13接淋浴器。溢流進水口嘴3接水箱上溢流出口，水嘴3活動聯(lián)接在支架1上，支架1聯(lián)接在外殼體溢流進水口上，并用螺釘31與閥底蓋27聯(lián)接，在殼體另一側(cè)對應(yīng)處有溢流出水嘴23聯(lián)接在殼體溢流出口上。圖2中所示狀態(tài)為正在向水箱上水狀態(tài)，此時彈簧7、9處于壓縮或半壓縮狀態(tài)，彈簧24處于自由狀態(tài)，自來水由進水口19進入殼體，通過閥套18上與之對應(yīng)的孔37再經(jīng)閥芯上對應(yīng)周向槽20進水，并經(jīng)槽20通過閥套孔37的另一側(cè)37’出水，由于三通內(nèi)止回球10受彈簧9的壓迫(彈簧9由限位銷釘33定位在三通體內(nèi))，定位在閥套孔出水口37’的臺階面上，進水壓力使球體10轉(zhuǎn)動及回壓彈簧9使球體10湍動，水可通過球與孔之間的動態(tài)間隙流入三通，并由出口8通向水箱，此時三通另一淋浴口13由人工閥口12關(guān)閉(系普通水閥)。當(dāng)水箱上水滿時，水箱溢流由溢水管徑溢水進口3流入閥殼內(nèi)由彈性皮膜4及支架1組成的水室2內(nèi)，彈性膜4是由壓圈30通過螺釘29固定在支架1上的，水室2中的水經(jīng)排氣(水)口6排至內(nèi)腔，但排氣(水)口的排水流量小于溢流進口3的流量，故水室2內(nèi)的水迅速增多，水壓增大，當(dāng)其水壓大于彈簧24的彈力時，水壓推動皮膜4帶動與之聯(lián)接的傳動桿25并通過銷26帶動控制桿22壓縮彈簧24，使控制桿22繞固定在支座5上的支點36向右擺動，使其卡口與閥芯錐尾臺階脫離，閥芯11在彈簧7的作用下向上運動，當(dāng)閥芯向上直線移動至閥蓋16限位時，即行程為L，此時因進水槽20上移，離開了進水孔37的位置，故進水通路切斷，自動停止上水，鋼球10在彈簧9的壓力下頂住了孔37的出口一側(cè)臺階面上，防止了水箱水通過上(下)水管的回流，由于水箱水滿上水停止，故無溢流進水，水室2內(nèi)的積水很快經(jīng)孔6通過內(nèi)腔及溢流出口23排出，水室2內(nèi)無水后水壓下降，則彈簧24恢復(fù)過程中將控制桿向左推至起始位置。由于閥芯上移，此時閥芯上的徑向通孔21也移動至與閥套孔37中心對齊，但此時孔21的方向并未與孔37同向，相差90°，此時因閥芯上移，故閥芯頂端旋鈕15也脫離了閥蓋上的限位槽14。如果此時水熱了需要淋浴，打開淋浴閥12，則淋浴頭13出熱水，如嫌水太熱，可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕15，使閥芯11在閥套內(nèi)轉(zhuǎn)動，當(dāng)孔21與孔37開始對齊時，即有冷水進入，孔21與孔37軸線完全對齊時，冷水進水量最大通過孔37出口推動球10進冷水，與水箱來的熱水混合后通向淋浴出口，冷熱調(diào)節(jié)完全由手動調(diào)節(jié)閥芯的轉(zhuǎn)動角度即調(diào)節(jié)冷水進水混合量直至適合為止。淋浴完后向水箱上水，只要把旋鈕15旋至與閥蓋槽14對準(zhǔn)，孔21已不再和孔37對齊，而又回到互差90°的位置，此時向下壓旋鈕15，即使閥芯下移并壓縮彈簧7，使閥芯頭部錐體下移后臺階面又卡在控制桿的卡口上，槽20與孔37對齊，此時即可重復(fù)開始的上水過程。圖3與圖2不同的地方只是溢流進水水室的水壓傳感體不一樣，用一只在水壓作用下的移動活塞代替彈性皮膜，當(dāng)溢流進水進入活塞空腔水室2后，通過排氣(水)孔6排出，但排氣(水)口6小于溢流進水口3的流量，故水室2的壓力迅速增大，當(dāng)水室壓力大于彈簧24的彈力時，活塞4右移，并通過傳動桿25帶動控制桿22壓縮簧24，使控制桿與閥芯脫鉤，其余過程同圖2過程。1為活塞套，與殼體用螺釘30固定，26為彈簧24的定位孔，29為控制桿定位槽。
本實用新型將上水自動關(guān)閉，防止回流，冷熱水調(diào)節(jié)功能合于一閥完成，節(jié)約了人員上水時必須在場的麻煩，水箱滿后自動停止上水，停水時防止水箱水回流，節(jié)約了水源，使用也極為方便。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器自動控制閥，含閥體外殼及閥芯等部件，其特征是閥體管狀外殼上設(shè)有自來水進水口，自來水上(下)水口，溢流進水口及溢流出水口，自來水上(下)水口又分支出兩出口，一出口接水箱，另一出口接淋浴頭構(gòu)成三通，溢流進水口接水箱頂部溢流管，在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一水室，水室上設(shè)有排氣(水)孔，與殼體內(nèi)腔及溢流出水口相通，水室上的排氣(水)口小于溢流進水口，水室的壓力輸出與一傳動桿相連，傳動桿作用在一控制桿的一端，控制桿的另一端是一鉸支點，鉸支點設(shè)在與殼體聯(lián)接的內(nèi)腔支座上，在控制桿受傳動桿作用的一端作用一彈簧，彈簧另端作用在平行傳力桿的殼體內(nèi)腔上，控制桿的彈簧作用點與鉸支點之間設(shè)有定位卡口，閥芯是一圓柱體，位于殼體內(nèi)腔中心，一端制成錐狀，錐尾設(shè)有臺階與控制桿的卡口相配，錐部打內(nèi)孔，內(nèi)孔中設(shè)有彈簧，彈簧一端作用于孔底，另一端伸出孔口作用于與殼體聯(lián)接的內(nèi)腔支座上，閥芯外圓柱與閥套內(nèi)腔動配合，閥套外圓柱與殼體內(nèi)腔靜配合，閥套兩側(cè)與殼體上的自來水進水口及自來水上(下)口相對應(yīng)的位置開設(shè)有徑向通孔，一側(cè)進水，一側(cè)出水，閥套出水口與自來水上(下)水口的交界處制成臺階孔狀，臺階處設(shè)置一止回鋼球，鋼球直徑大于閥套出水口徑，鋼球由一彈簧作用，彈簧另端由銷釘限位，鋼球、彈簧及銷釘均置于殼體上(下)水口與三通接頭聯(lián)接的水流通道內(nèi)，閥芯另端穿過與外殼聯(lián)接的閥蓋中心孔，中心孔與閥芯外圓之間有間隙，閥芯頂端聯(lián)接一調(diào)節(jié)旋鈕，旋鈕下部為“一”字形，在閥芯彈簧處于壓縮狀態(tài)時，它卡在閥蓋頂部設(shè)置的“一”字形槽內(nèi)，在閥芯彈簧由壓縮向自由狀態(tài)變形時，閥芯伸出，旋鈕脫離閥蓋槽，在閥芯中段沿閥芯長度分別設(shè)有一圓周方向開設(shè)的槽和一只貫通徑向的孔，槽與孔的中心距與閥芯的直線運動行程一致為L，但L小于閥芯彈簧變形行程，孔與槽均大于溢流進出水室上的排氣(水)孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是所說水壓傳感體的水室結(jié)構(gòu)是彈性薄膜型，它是在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一彈性傳感膜，此膜通過支架固定于殼體上，膜的一側(cè)與溢流進口殼體內(nèi)腔之間形成水室，膜的另一側(cè)與傳動桿相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是所說水壓傳感體的水室結(jié)構(gòu)是移動活塞型，它是在溢流進水進入殼體的內(nèi)腔中設(shè)置一杯狀空心活塞體，杯底外側(cè)與傳動桿相連，活塞體在活塞套中往復(fù)移動，活塞套與殼體固定，活塞套上開口與溢流進口相通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所達的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是外殼體上開設(shè)的自來水進出口，自來水上(下)水口，溢流進水口及溢流出水口應(yīng)在一個平面內(nèi)，且自來水口與自來水上(下)水口對應(yīng)，溢流進水口與溢流出水口的對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的述的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是閥芯上開設(shè)的圓周槽也可用與閥芯上另一徑向通孔相垂直的徑向通孔替代，兩孔之間的中心距仍應(yīng)為閥芯直線運動行程L，兩孔孔徑均應(yīng)大于水室的排氣(水)孔徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3的述的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是閥芯上開設(shè)的圓周槽也可用與閥芯上另一徑向通孔相垂直的徑向通孔替代，兩孔之間的中心距仍應(yīng)為閥芯直線運動行程L，兩孔孔徑均應(yīng)大于水室的排氣(水)孔徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的述的太陽能熱水器自動控制閥，其特征是閥芯上開設(shè)的圓周槽也可用與閥芯上另一徑向通孔相垂直的徑向通孔替代，兩孔之間的中心距仍應(yīng)為閥芯直線運動行程L，兩孔孔徑均應(yīng)大于水室的排氣(水)孔徑。
專利摘要本實用新型提供了一種太陽能熱水器的自動控制閥,它是一種水箱滿后上水自動關(guān)閉,防止回流、熱水排放冷熱調(diào)節(jié)等功能合一的自動控制閥體,無需人員在場照看。它的基本原理及構(gòu)思是利用水箱水上滿后的溢流水壓的變化帶動水壓傳感體并通過彈簧的作用、使柱塞閥往復(fù)直線位移及手工柱塞閥芯旋轉(zhuǎn)調(diào)整,在柱塞閥芯上的不同位置設(shè)置的孔、槽分別對準(zhǔn)自來水進水口,達到自動停止上水,防止回流及冷熱調(diào)節(jié)的目的。
文檔編號F24J2/40GK2304871SQ9723700
公開日1999年1月20日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月5日
發(fā)明者王長春 申請人:王長春