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CN208919401U - 阀及其热水系统 - Google Patents

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CN208919401U
CN208919401U CN201821383031.XU CN201821383031U CN208919401U CN 208919401 U CN208919401 U CN 208919401U CN 201821383031 U CN201821383031 U CN 201821383031U CN 208919401 U CN208919401 U CN 208919401U
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CN
China
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valve
opening
opening portion
force
water
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CN201821383031.XU
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English (en)
Inventor
徐赛锋
徐安达
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AO Smith China Water Heater Co Ltd
Original Assignee
AO Smith China Water Heater Co Ltd
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Abstract

本申请公开一种阀及其热水系统,其中,所述阀具有第一开口部和第二开口部、以及设置在所述第一开口部和所述第二开口部之间的单向阀;所述单向阀打开时,允许所述第一开口部输入的第一液体流向所述第二开口部;所述阀设有第三开口部;所述第三开口部用于输出所述第二开口部输入的第二液体;其中,所述阀还设置有位于所述单向阀下游的阀芯组件;所述阀芯组件在所述单向阀打开时连通所述单向阀和所述第二开口部;所述阀芯组件在所述第二开口部输入所述第二液体时减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积。所述阀能够有效避免用户使用冷水时输出热水,改善用水体验。

Description

阀及其热水系统
技术领域
本申请涉及阀门领域,尤其涉及一种阀及其热水系统。
背景技术
现有的热水器在使用时,用户每次使用热水前都要先放一段冷水,尤其在气温较低的冬天,不仅让自来水白白流走,还耽误不少时间,非常影响使用体验。这是热水器行业普遍存在的一大使用难题。
为解决该问题,现有技术中主要采用在热水器的热水出水管和冷水管之间设置预热循环回水阀以冷水管作为回水管的方式在用水点与热水器之间建立预热循环管路,在非用水状态下,通过预热循环管路将低温水输送至热水器中进行加热,直至循环管路中的水温保持在设定水温。
现有的回水阀在使用过程中容易产生以下问题:
一、当用户家水压比较大或热水管道水阻较小时,现有的回水阀存在用户开冷水时容易误打开,导致输出热水的问题,影响用户使用体验。
二、为避免用户开冷水时回水阀误打开,回水阀可以在冷水出口设置流量限制结构(通常称为“水限制”),降低冷水出口流量。但是,这容易导致用户在使用冷水时水流量比较小,有时甚至小于4L/min,这对于用户的用水体验形成较大的不良影响。
三、即使回水阀的冷水出口设置有水限制结构,当用户家水压较大或热水管道水阻较小时,也会存在误开启的问题。
实用新型内容
经过发明人长时间研究和实验发现,用户在打开冷水的瞬间,由于卷吸效应,回水阀连接冷水管路一侧水压瞬间下降,而连接热水管一侧的水压基本保持不变。此时,在回水阀的阀芯两侧会出现压差,当压差达到阀芯的开启压差时回水阀便会打开发生泄漏。当该流量达到预热循环启动的流量时,燃气热水装置便会误开启。
在冷水出口加“水限制”虽然可以减小这种瞬间开阀的压差,但会导致冷水出水口的流量减少,用户体验较差。由于“水限制”结构的开度固定,当用户家水压较大或热水管道水阻较小时,依然存在达到开阀的压差可能,从而也会存在误开启的问题,导致用户用冷水时反而输出热水。
鉴于现有技术的不足,本申请的目的是提供一种阀及其热水系统,以能够至少解决以上问题之一。
本申请的技术方案如下:
一种阀,所述阀具有第一开口部和第二开口部、以及设置在所述第一开口部和所述第二开口部之间的单向阀;所述单向阀打开时,允许所述第一开口部输入的第一液体流向所述第二开口部;
所述阀设有第三开口部;所述第三开口部用于输出所述第二开口部输入的第二液体;其中,
所述阀还设置有位于所述单向阀下游的阀芯组件;所述阀芯组件在所述单向阀打开时连通所述单向阀和所述第二开口部;所述阀芯组件在所述第二开口部输入所述第二液体时减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件还能在减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积时,将所述第二开口部和第三开口部连通,并且,在连通所述单向阀和所述第二开口部时,减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积。
一种阀,所述阀具有第一开口部、第二开口部和第三开口部;所述阀设有阀芯组件;所述阀芯组件具有第一状态和第二状态;
所述阀芯组件在所述第一状态时,将所述第一开口部和所述第二开口部连通,并且,将所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积减小;
所述阀芯组件在所述第二状态时,将所述第二开口部和所述第三开口部连通,并且,将所述第一开口部和所述第二开口部之间的过流面积减小;
所述阀芯组件在所述第二开口输入第二液体时能在所述第二液体的驱动下由第一状态切换至第二状态,以使所述第二液体从所述第三开口部输出;所述阀芯组件能在所述第二开口不输入所述第二液体时由所述第二状态复位至所述第一状态。
作为一种优选的实施方式,所述第一开口部用于连通热水器的出水口;所述第二开口部用于连通冷水管道;所述第三开口部用于连通用水端的冷水进口;
在预热循环状态时,所述阀芯组件位于所述第一状态;在用水端输出冷水状态时,所述阀芯组件位于所述第二状态。
作为一种优选的实施方式,在所述第一开口部和所述第二开口部之间还设有单向阀;所述单向阀位于所述阀芯组件的上游。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部阻断。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件包括第一封堵件和第一施力件;所述第一施力件用于向所述第一封堵件施加将所述单向阀和所述第二开口部连通的复位力。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件设有与所述第一封堵件相联动的受力结构;所述受力结构用于在所述第二开口部输入第二液体时接受所述第二液体施加的驱动力;所述受力结构在所述驱动力下使所述第一封堵件将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
作为一种优选的实施方式,所述受力结构具有与所述第二液体流向垂直的受力表面;所述受力表面与第二液体的水压乘积大于所述第一施力件向所述第一封堵件施加的作用力;其中,第二液体的水压大于0.1兆帕。
作为一种优选的实施方式,所述受力结构相对于所述第一封堵件靠近所述第三开口部;所述第一施力件相对于所述第一封堵件远离所述第三开口部。
作为一种优选的实施方式,所述第一施力件相对于所述第一封堵件靠近所述单向阀;所述第二开口部位于所述第一封堵件和所述受力结构之间。
作为一种优选的实施方式,所述受力结构与所述第一封堵件相固定连接以一同移动。
作为一种优选的实施方式,所述受力结构能将所述第二开口部和第三开口部连通阻断;其中,所述受力结构能在所述第一封堵件阻断所述单向阀和所述第二开口部时,连通所述第二开口部和第三开口部,并且,在所述第一封堵件连通所述单向阀和所述第二开口部时,阻断所述第二开口部和所述第三开口部。
作为一种优选的实施方式,所述第一封堵件具有阻断所述单向阀和所述第二开口部的阻断位置和连通所述单向阀和所述第二开口部的连通位置;
所述受力结构具有阻断所述第二开口部和所述第三开口部的关闭位置和连通所述第二开口部和所述第三开口部的打开位置;
在所述第二开口部输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述阻断位置,所述受力结构能位于所述打开位置;
在所述第二开口部不输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述连通位置,所述受力结构能位于所述关闭位置。
作为一种优选的实施方式,所述阻断位置和所述连通位置间隔预定距离。
作为一种优选的实施方式,所述第一施力件和所述第一封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引;所述第一封堵件和所述受力结构通过连接杆相固定连接。
作为一种优选的实施方式,所述阀芯组件还具有第一阀体;所述第一阀体内设有第一流道;所述第一流道用于将所述第二开口部和所述单向阀连通、以及将所述第二开口部和所述第三开口部相连通;所述第一封堵件和所述受力结构在所述第一流道内沿所述第一流道延伸方向移动。
作为一种优选的实施方式,所述第一流道的一端设有所述第一施力件,另一端具有所述第三开口部相连通的连通开口;所述第一阀体的侧壁上形成有用于连通所述第一流道和所述单向阀的过水孔、以及用于连通所述第二开口部和所述第一流道的连通孔;所述连通孔位于所述过水孔和所述连通开口之间。
作为一种优选的实施方式,所述第一流道的内壁上设有第一环形密封台阶;所述第一环形密封台阶位于所述过水孔和所述连通孔之间;所述第一封堵件与所述第一环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述单向阀。
作为一种优选的实施方式,所述第一流道的内壁上设有第二环形密封台阶;所述第二环形密封台阶位于所述连通开口和所述连通孔之间;所述受力结构与所述第二环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述第三开口部。
作为一种优选的实施方式,所述第一阀体靠近所述单向阀的一端设有将所述第一流道一端遮挡的遮挡盖;所述第一流道内设有限位部;所述第一施力件夹设在所述遮挡盖和所述限位部之间。
作为一种优选的实施方式,多个所述过水孔和多个所述连通开口沿周向设置于所述第一阀体的侧壁上。
作为一种优选的实施方式,所述阻断位置和所述连通位置分别位于所述过水孔的两侧。
作为一种优选的实施方式,所述单向阀包括:
具有流道的第二阀体;所述流道具有与所述第一开口部相通的进口和与所述阀芯组件相通的出口;
能够将所述流道关闭打开的第二封堵件;
能够对所述第二封堵件施加弹性力或磁力的第二施力件。
作为一种优选的实施方式,所述第二施力件和所述第二封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引。
作为一种优选的实施方式,所述阀包括壳体;所述第一开口部、所述第二开口部、以及所述第三开口部设置于所述壳体上;所述单向阀和所述阀芯组件设置于所述壳体的内部。
作为一种优选的实施方式,所述第一阀体的外侧壁和所述壳体的内侧壁之间还设有与所述单向阀相通的间隙流道;所述间隙流道与所述第一流道相连通。
作为一种优选的实施方式,所述壳体上还设有靠近所述第一开口部并与所述第一开口部相通的第四开口部;所述第四开口部位于所述单向阀的上游。
作为一种优选的实施方式,所述第一开口部和所述第三开口部分别设置于所述壳体背对的两端上;所述第二开口部和第四开口部设置于所述壳体的侧壁上。
作为一种优选的实施方式,所述第一开口部用于连通热水器的出水口;所述第四开口部用于连通用水端的热水进口;所述第二开口部用于连通冷水管道;所述第三开口部用于连通所述用水端的冷水进口。
作为一种优选的实施方式,所述壳体包括两个相连接的第一三通结构和第二三通结构;所述单向阀位于所述第一三通结构内;所述阀芯组件位于所述第二三通结构内。
一种热水系统,包括:
热水装置;
与所述热水装置连通的预热循环管路;
设置在所述热水装置内或预热循环管路上的循环泵,所述循环泵能驱动所述预热循环管路内的水流动;
所述预热循环管路上设置有如上任一所述阀,其与用水端相并联;所述阀的阀芯组件在所述循环泵驱动所述预热循环管路的水流动时将第一开口部和第二开口部连通,并在用水端输出冷水时减小所述第一开口部和所述第二开口部之间的过流面积。
作为一种优选的实施方式,所述热水装置包括燃气热水器或壁挂炉。
有益效果:
本申请实施方式所提供的阀通过在单向阀的下游设有阀芯组件,所述阀芯组件在所述第二开口部输入所述第二液体时减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积,从而在用户用冷水时避免压降影响到单向阀,降低单向阀误打开的几率,从而有效避免用户使用冷水时输出热水,改善用水体验。并且,所述阀芯组件在所述单向阀打开时连通所述单向阀和所述第二开口部,使得从所述第一开口部输入的流出热水器的水能通过单向阀流至所述第二开口,从而在预热循环时并不影响预热循环的顺利进行。
参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内,本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。
应该强调,术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在,但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式所提供的阀示意图;
图2是图1在第一状态下结构剖视图;
图3是图1在第二状态下结构剖视图;
图4是图2的第二三通结构剖面图;
图5是图3的第二三通结构剖面图;
图6是本申请一种实施方式所提供的阀在第一状态下结构剖视图;
图7是图8在第二状态下结构剖视图;
图8是应用图1的热水系统示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图8。本申请实施方式中提供一种阀。其中,所述阀可以用作但不限于两位三通阀,所述阀也可以与预热循环管路中的单向阀160(回水阀)配合使用,或者,有的实施例中该阀也可以作为回水阀应用于预热循环管路中。当然,该阀也可以应用于其他单向阀的使用场景中,比如,该阀可以应用于需要预防单向阀(160)误打开的场景中。
在本申请实施方式中,所述阀具有第一开口部101和第二开口部102、和第三开口部103。其中,所述第一开口部101用于输入第一液体。所述第三开口部103用于输出所述第二开口部102输入的第二液体。在第一开口部101连通热水器的出水口时,第一液体可以为热水器输出的热水。第二开口部102在连接冷水管道时,相应的,所述第三开口部103能够将第二开口部102输入的冷水输出。
所述阀设有阀芯组件150。所述阀芯组件150可以具有第一状态和第二状态。当然,也可以理解为所述阀芯组件150具有两个工作位置:第一工作位置和第二工作位置。
其中,所述阀芯组件150在所述第一状态时,将所述第一开口部101和所述第二开口部102连通。所述阀芯组件150在所述第二状态时,将所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积减小。
进一步地实施例中,所述阀芯组件150在所述第一状态时,还能将所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积减小;所述阀芯组件150在所述第二状态时,还能将将所述第二开口部102和所述第三开口部103连通。在该实施例中,阀芯组件150位于不同状态时控制不同开口部之间的连通。
也即,所述阀芯组件150在所述第一状态时,将所述第一开口部101和所述第二开口部102连通,并且,将所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积减小。所述阀芯组件150在所述第二状态时,将所述第二开口部102和所述第三开口部103连通,并且,将所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积减小。
需要说明的是,所述过流面积可以为垂直于流体流向的流道截面积。可以理解的,所述过流面积也可以对应于阀门领域中的“开度”。在阀芯组件150从第一状态和第二状态之间切换过程,也即阀芯组件150所在流道的开度变化过程。
在本实施方式中,所述阀芯组件150通过动作可以在第一状态和第二状态之间可以相互切换。阀芯组件150的切换动作可以为平移、转动、摆动等等,本申请并不作限制。阀芯组件150在第一状态切换至第二状态时,将所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积减小。阀芯组件150的第一状态和第二状态可以分别为一固定的位置。阀芯组件150在从第一状态和第二状态之间切换过程中,相应位置的开度(过流面积)发生变化。
如图1-图8所示实施例中,阀芯组件150通过作直线往复运动在第一状态和第二状态之间切换。可以理解的是,阀芯组件150的动作形式并不局限于沿直线方向移动,阀芯组件150的动作还可以为旋转、摆动,当然也可以为移动、旋转、摆动等几种动作的组合,本申请并不作限制。
具体的,阀芯组件150可以位于将第一开口部101和第二开口部102所连通的流道中。阀芯组件150具有用于减小所在流道过流面积的动作部件(比如下述第一封堵件)。阀芯组件150位于第二状态时,所述动作部件所处流道位置(比如下述封堵位置),相比于所述动作部件位于第一状态时的该位置的过流面积减小。
为清楚理解该点,可以将所述动作部件在第二状态时所停留流道的位置(比如下述封堵位置)设为A位置。其中,A位置在第二状态时的过流面积小于A位置在第一状态时的过流面积。A位置位于第一开口部101和第二开口部102之间,在阀芯组件150上游设有单向阀160时,A位置位于单向阀160和第二开口部102之间。
需要说明的是,本申请的“A位置位于第一开口部101和第二开口部102之间”应当理解为“第一液体从第一开口部101流动至第二开口部102时经过A位置”,并不以A位置需要在通常理解的可视位置上位于二者之间为限制。
例如:当第一开口部101和第二开口部102之间为U型流道时,在视觉观察下A位置位于第一开口部101、第二开口部102一侧,而第一液体从第一开口部101向第二开口部102流动时会经过A位置,此时同样认为A位置位于第一开口部101和第二开口部102之间。
在本实施方式中,阀芯组件150(的动作部件)将所在流道预定位置(比如上述A位置)的过流面积减小时,可以无需封堵。也即,本申请实施方式中允许阀芯组件150在第二状态时允许水流泄露。这是因为将流道的过流面积减小即可抑制因输入第二液体所带来的压降传递至单向阀160,降低单向阀160两侧达到开启压差的几率,从而降低单向阀160误开启的几率。
在本实施方式中,阀芯组件150在第一状态时并不影响A位置的过流面积,从而对于第一液体的流动不产生影响,也即对于预热循环并不产生影响。阀芯组件150在第二状态时可以将A位置的过流面积减小,例如:将A位置的过流面积降低至在第一状态时的0.5倍,此时,动作部件可以为图4、图5所示实施例中的封堵板的一半,也即动作部件为一半圆形板。
在一个实施方式中,所述阀还可以包括设置在所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的单向阀160。其中,所述单向阀160打开时,允许所述第一开口部101输入的第一液体流向所述第二开口部102。所述阀还可以在单向阀160的上游设有第四开口部104。通过第四开口部104连接用水端(例如:水龙头)的热水进口。如此,该阀可以直接应用于预热循环管路中作为回水阀使用。
在本实施方式中,所述阀芯组件150可以设置于所述单向阀160下游。相应的,在所述单向阀160打开时,所述阀芯组件150连通所述单向阀160和所述第二开口部102(同样将第一开口部101与第二开口部102连通)。在所述第二开口部102输入所述第二液体时,所述阀芯组件150减小所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积。
在本实施方式中,阀芯组件150通过第一状态和第二状态的切换,实现单向阀160与第二开口部102之间的连通或减小过流面积(减小过流面积包括阻断)。具体的,阀芯组件150可以位于将单向阀160与第二开口部102相连通的流道中,该流道可以为第一开口部101和第二开口部102之间流道的一部分。
考虑到所述阀应用于预热循环控制时,第一开口部101和第二开口部102之间的流道用于流通热水,相应的,第一开口部101和第二开口部102之间的流道也可以称为“热水流道”。相应的,阀芯组件150可以控制该热水流道的通断。
当该阀应用于预热循环系统时,可以将第一开口部101通过管路连通热水器的出水口(也即热水器的热水输出口),通过第二开口部102连接预热循环管路的冷水管路,该冷水管路还连通热水器的进水口(也即热水器的冷水输入口)以及入户自来水管道。第三开口部103可以连通有用水端的冷水进口。用水端可以为水龙头或花洒或其他家庭出水组件。
当进行预热循环(也即回水加热)时,打开循环泵。基于循环泵所提供的压力,在单向阀160两侧形成打开压力进而将单向阀160打开。此时,阀芯组件150连通所述单向阀160和所述第二开口部102,不影响单向阀160和第二开口部102之间的水流流道,从而可以保证预热循环的顺利进行。
当用户使用冷水时打开用水端,冷水(自来水)经冷水管路进入第二开口部102。此时,所述阀芯组件150将所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积减小。如此可以减小开启用水端时所产生的压降传递至阀芯组件150的上游,减小该压降对于单向阀160的影响,避免单向阀160打开,从而可以有效避免用户使用冷水时预热循环误启动而导致输出热水的问题。
本申请实施方式所提供的阀通过在单向阀160的下游设有阀芯组件150。所述阀芯组件150在所述第二开口部102输入所述第二液体时,减小所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积。从而,在用户用冷水时避免压降传递至单向阀160,降低单向阀160误打开的几率,避免热水器误启动,从而有效避免用户使用冷水时输出热水,改善用水体验。并且,所述阀芯组件150在所述单向阀160打开时连通所述单向阀160和所述第二开口部102,从而在预热循环时并不影响预热循环的顺利进行。
在本实施方式中,为保证具有较佳的防止单向阀160误打开效果,所述阀芯组件150减小所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积包括:将所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。作为优选的,所述阀芯组件150减小所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积包括:将所述单向阀160和所述第二开口部102阻断。
进一步地,所述阀芯组件150减小所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积包括:将所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。作为优选的,所述阀芯组件150减小所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积包括:将所述第二开口部102和所述第三开口部103阻断。
在诸如:阀芯组件150的上游未设有单向阀160的其他实施例中。所述阀芯组件150减小所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积包括:将所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。进一步地,所述阀芯组件150减小所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积包括:将所述第一开口部101和所述第二开口部102阻断。
在本申请实施方式中,所述阀芯组件150还能在减小所述单向阀160和所述第二开口部102之间的过流面积时,将所述第二开口部102和第三开口部103连通。并且,所述阀芯组件150还能在连通所述单向阀160和所述第二开口部102时,减小所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积。此时,所述阀可以在一些实施例中作为“两位三通阀”使用。
在本实施方式中,在单向阀160打开时,所述阀芯组件150还将所述第二开口部102和第三开口部103之间的过流面积减小。在所述第二开口部102输入所述第二液体时,所述阀芯组件150还将所述第二开口部102和第三开口相连通。
另外,该阀芯组件150也可以不应用于具有单向阀160的场景中或者不与单向阀160相结合的实施例中,相应结构可以参阅图4-图7所示。在该实施例中,阀芯组件150可以被第二液体驱动,以在第一状态和第二状态之间切换。
具体的,所述阀芯组件150在所述第二开口输入第二液体时能在所述第二液体的驱动下由第一状态切换至第二状态,以使所述第二液体从所述第三开口部103输出。如此,可以将阀芯组件150与第二液体的输入状态相关联,进而便于与用户的用水习惯相结合,方便用户操作使用。例如:在将所述阀的第三开口部103与用水端连通时,通过用户将用水端开启关闭即可控制所述阀芯组件150的动作,以此实现对所述阀的控制,方便用户操作。
进一步地,所述阀芯组件150能在所述第二开口不输入所述第二液体时由所述第二状态复位至所述第一状态。相应的,阀芯组件150设有复位机构,通过复位机构施加的复位力,使得阀芯组件150的初始状态为第一状态。在本实施方式中,复位机构提供复位力的方式有多种,比如,第一施力件6可以通过电动驱动的方式复位,也可以通过弹性力或磁力(本申请有的实施例中也称为磁性力)机械复位。
在本申请实施方式中,所述阀包括壳体100。所述壳体100具有多种形式的形状、构造。壳体100可以和其内部的流道的形状构造相匹配,进而本申请并不作任何限定。当然,壳体100整体呈管体,以适应房间冷热水管路构造,便于安装连接。
在本实施方式中,所述第一开口部101、所述第二开口部102、以及所述第三开口部103设置于所述壳体100上。其中,第一开口部101、第二开口部102和第三开口部103具有用于流体流入或输出的开口结构,其具体但不限于设置于壳体100上的接头结构或管体结构,以便与其他管路相连接安装。
在本实施方式中,第一开口部101、第二开口部102和第三开口部103可以在壳体100上灵活设置,本申请并不作限定。比如,第一开口部101、第二开口部102和第三开口部103可以均设置于壳体100的侧壁上,或者,按照如图1-7所示的第一开口部101、第三开口部103设置于壳体100的两端,第二开口部102设置于壳体100的侧壁上。
为便于安装于预热循环管路中。所述壳体100上还设有靠近所述第一开口部101并与所述第一开口部101相通的第四开口部104。所述第四开口部104位于所述单向阀160的上游。第一开口部101和第四开口部104可以直接连通,二者之间可以无需设置控制连通的结构。
为便于将所述阀应用于预热循环系统中,所述第一开口部101用于连通热水器的出水口;所述第四开口部104用于连通用水端的热水进口;所述第二开口部102用于连通冷水管道;所述第三开口部103用于连通所述用水端的冷水进口。
如图1-图7所示的实施例中,所述第一开口部101和所述第三开口部103分别设置于所述壳体100背对的两端上。所述第二开口部102和第四开口部104设置于所述壳体100的侧壁上。当然并不以此为限制,如图6、图7所示的实施例中,所述第一开口部101和所述第二开口部102分别设置于所述壳体100背对的两端上。所述第三开口部103和第四开口部104设置于所述壳体100的侧壁上。
具体的,所述壳体100包括两个相连接的第一三通结构110和第二三通结构120。所述单向阀160位于所述第一三通结构110内,所述阀芯组件150位于所述第二三通结构120内。如图1-图3所示。所述第一开口部101和所述第四开口部104分别位于所述第一三通结构110的两端上,剩余一端与第二三通结构120的一端121相连接。所述第二开口部102和所述第三开口部103分别位于所述第二三通结构120的两端上。
在本实施方式中,壳体100上开设有所述第一开口部101、第二开口部102、第三开口部103。壳体100具有将第一开口部101和第二开口部102连通的热水流道(第一液体流道),以及将第二开口部102和第三开口部103连通的冷水流道(第二液体流道)。
其中,部分阀芯组件150可以位于热水流道中,部分阀芯组件150可以位于冷水流道中。将第一开口部101和第二开口部102连通的热水流道、以及将第二开口部102和第三开口部103连通的冷水流道可以为互相独立的流道,也可以共用部分流道,本申请并不作限制。
在本实施方式中,热水流道、冷水流道可以为不存在分支通道的单个通道结构,也可以具有多个分支通道,也可以具有主干与支路混合存在的情况。在热水流道或冷水流道存在多个分支通道的情况下,阀芯组件150可以通过封堵部分数量的分支通道,从而将所在流道的过流面积减小。
在本实施方式中,热水流道、冷水流道的横截面可以存在多种形状,例如:圆形、多边形或其他不规则形状。所以,本实施方式中只需热水流道、冷水流道能够供水流流动即可,对于具体流道的结构、构造本实施方式同样不作任何限定。
如图4-图5所示的实施例中,热水流道、冷水流道共用所述第二开口部102附近的沿上下延伸的部分流道,非共用部分的流道位于阀芯组件150的左右两侧(以读者面对图1-图5时的方向为基准)。而如图6、图7所示的实施例中,热水流道、冷水流道共用所述第二开口部102附近的沿上下延伸的部分流道。非共用部分中,将第二开口部102和第三开口部103连通的部分流道位于所述阀芯组件150的上侧,将第一开口部101和第二开口部102连通的部分流道位于所述阀芯组件150的左侧。
请参阅图1至图8。所述阀芯组件150包括第一封堵件5和第一施力件6。所述第一施力件6用于向所述第一封堵件5施加将所述单向阀160和所述第二开口部102连通的复位力。在第二开口部102停止输入第二液体时,通过设有该复位力,第一封堵件5能够复位至第一状态。相应的,第一状态可以作为阀芯组件150的初始状态。
其中,第一施力件6能向第一封堵件5提供复位力。该复位力可以始终存在,也可以在第一封堵件5移出初始位置后产生,本申请并不作限制。第一施力件6提供复位力的方式有多种,比如,第一施力件6可以通过电动驱动的方式复位,也可以通过弹性力或磁力(本申请有的实施例中也称为磁性力)机械复位。
较佳的实施例中,所述第一施力件6和所述第一封堵件5至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引。基于第一施力件6和第一封堵件5的磁吸作用。
当第一封堵件5运动预定距离到达阻断位置(第一封堵件5在第二状态下的位置)时关闭所在流道,连通循环水路。此时,第一施力件6施加于第一封堵件5的吸引力减小,从而可以保持在阻断位置,维持单向阀160与第二开口部102的阻断状态。即使第二开口部102和第三开口部103连通后存在一定程度的压降(比如降低水龙头开度),或者第二液体的液压存在压力波动的情况,阀芯组件150也可以保持第一封堵件5位于封堵位置,避免压降波及至单向阀160一侧,降低单向阀160误打开的几率,形成稳定的封堵状态,从而维持第二液体的输出状态。
当第二开口部102停止输入第二液体时,第一施力件6施加的驱动力可以将第一封堵件5驱动复位。此时,受力结构7两侧的压差消失,依靠第一施力件6和第一封堵件5的吸引力将第一封堵件5重新吸引至连通位置,进而重新将单向阀160与第二开口部102相连通。
由于磁力的作用范围较大,第一封堵件5与第一施力件6之间的相对位置同样可以灵活设定,例如:第一封堵件5和第一施力件6之间可以接触,也可以不接触。第一施力件6优选为具有固定位置,也即,第一施力件6固定不动。
需要说明的是,第一封堵件5和第一施力件6的形状也具有多种形状构造,本申请依然对其不作任何限制。例如:第一封堵件5可以位于第一开口部101(或单向阀160)和第二开口部102之间的流道内,此时第一封堵件5的形状可以与流道的横截面形状相匹配,或者与所封堵位置的流道横截面形状相匹配。再比如:第一施力件6位于壳体100或者流道外时,第一施力件6的形状则不受任何限制,仅需保证其能与第一封堵件5磁力相吸即可。
另外的实施例中,第一封堵件5也可以位于壳体100外(例如,封堵件位于壳体100的一端外,将壳体100的端口封堵打开)时,其形状结构同样不作任何限制,只需第一封堵件5将流道封堵即可。具体的,第一封堵件5可以为板体、块体、盖体或其他结构,其横截面也可以为圆形、多边形或不规则形状。第一施力件6可以为环状、板状、块体或其他形状。
在本实施例中,所述第一封堵件5和所述受力结构7通过连接杆8相固定连接。第一施力件6和第一封堵件5之间通过磁力互相吸引,在第一封堵件5被第一施力件6吸引移动的同时,受力结构7随第一封堵件5一同移动。在其他实施例中,第一施力件6和第一封堵件5之间还可以通过弹性力进行复位。
可以看出,本实施方式所提供的阀为机械动作阀,该阀将不同开口部的连通切换利用所输入液体驱动,无需电动驱动,结构具有较高的可靠性,并且节省制造成本。
在本申请实施方式中,所述阀芯组件150还可以设有与所述第一封堵件5相联动的受力结构7。所述受力结构7用于在所述第二开口部102输入第二液体时接受所述第二液体施加的驱动力。所述受力结构7在所述驱动力下使所述第一封堵件5将所述单向阀160和所述第二开口部102阻断。
在本实施方式中,所述第一封堵件5和所述受力结构7联动时,第一封堵件5和受力结构7的动作可以相同也可以不同。例如,如图1-图7所示实施例中,第一封堵件5和受力结构7均可以作平移运动,二者的平移距离相同。在有的实施例中,第一封堵件5和受力结构7的动作形式不同,比如:第一封堵件5通过转动实现目标流道或所在流道的封堵打开,受力结构7通过平移、摆动等不同于转动的动作方式实现流道的封堵打开目标流道或所在流道的的封堵打开。
当然,在其他实施例中,第一封堵件5和受力结构7也可以动作形式相同,但二者的位移或转动角度不同等等,本申请并不作限制。
作为优选的方案,所述受力结构7与所述第一封堵件5相固定连接以一同移动。如图1至图7所示的实施例中,形成第一封堵件5的第一封堵板和形成所示受力结构7的第二封堵板之间通过连接杆8固定连接。连接杆8可以与第一封堵件5和第二封堵件同轴设置,以便于阀芯组件150移动地平稳性。在如图6至图7所示的实施例中,为将开口2和开口3封堵,第一封堵件5为筒状结构。
在本实施方式中,所述受力结构7具有与所述第二液体流向垂直的受力表面。所述受力表面与第二液体的水压乘积大于所述第一施力件6向所述第一封堵件5施加的作用力。其中,第二液体的水压大于0.1兆帕。第二液体的压力可以为家庭入户水压。
当然,受力结构7的受力表面也可以为其他形状,本申请并不限制。需要说明的是,在受力结构7的受力表面为曲面或者不与第二液体流向垂直时,受力结构7在垂直于第二液体流向的表面上的投影面积即为受力结构7的实际受力面积。
如图1至图7所示,所述受力结构7相对于所述第一封堵件5靠近所述第三开口部103。所述第一施力件6相对于所述第一封堵件5远离所述第三开口部103。第一封堵件5位于受力结构7和第一施力件6之间。阀芯组件150(第一封堵件5和受力结构7)沿朝向第三开口部103的方向或相反反向做往复运动,以在第一状态和第二状态之间切换。
如图4至图5所示的实施例中,受力结构7位于第二开口部102和第三开口部103之间。所述第一施力件6相对于所述第一封堵件5靠近所述单向阀160。所述第二开口部102位于所述第一封堵件5和所述受力结构7之间。第一开口部101以及单向阀160位于第二开口部102一侧,第三开口部103位于第二开口部102另一侧。第一封堵件5在所述第二开口部102的一侧动作,受力结构7在所述第二开口部102的另一侧动作。
当然,受力结构7的位置并不局限于上述位置设置方式。如图6至图7所示的实施例中,第三开口部103位于第一开口部101(或者单向阀160)和第二开口部102之间,受力结构7和第一封堵件5沿着与第三开口部103的朝向平行方向往复动作。壳体100与第三开口部103相对的管壁上设有容纳凹槽,以容纳第一封堵件5。
在本申请实施方式中,受力结构7在动作时第二开口部102和第三开口部103之间可以始终保持连通,或者可以降低第二开口部102和第三开口部103之间的过流面积。较佳的,为便于受力结构7更好地接受第二液体的施力,所述受力结构7还能将所述第二开口部102和第三开口部103连通阻断。所述阀通过受力结构7接受第二液体的施力驱动,从而在第一状态和第二状态之间切换,无需设置电动驱动结构。
具体的,所述受力结构7能在所述第一封堵件5阻断所述单向阀160和所述第二开口部102时,连通所述第二开口部102和第三开口部103,并且,在所述第一封堵件5连通所述单向阀160和所述第二开口部102时,阻断所述第二开口部102和所述第三开口部103。
如图1-图7所示的实施例中,受力结构7和第一封堵件5沿着流道的整体延伸方向排布。流道的整体延伸方向与第三开口部103的朝向相同。在读者面对图4、图5时,受力结构7和第一封堵件5沿着左右方向排布。并且,受力结构7、第一封堵件5可以一同沿左右方向移动并且位移相同,从而实现阀芯组件150在第一状态和第二状态之间相互切换。
在具体的实施例中,所述第一封堵件5具有阻断所述单向阀160和所述第二开口部102的阻断位置和连通所述单向阀160和所述第二开口部102的连通位置。其中,所述阻断位置和所述连通位置间隔预定距离。
在本实施例中,阻断位置及连通位置可以为一固定位置。第一封堵件5位于阻断位置时被限位无法继续向远离连通位置的方向移动,第一封堵件5位于连通位置时被限位无法继续向远离阻断位置的方向移动。第一封堵件5位于阻断位置将单向阀160和第二开口部102之间的流道封堵以阻断水流流通,第一封堵件5位于连通位置打开所处流道(此时,单向阀160和第二开口部102之间的流道处于连通状态)。
其中,第一封堵件5移动过程中可以理解为在封堵和连通之间切换的过渡过程,即在第一封堵件5移动过程中存在轻微水流泄漏是允许的(比如过流面积以被降低至连通时的0.1倍以下),而该轻微的水流泄漏对于第一封堵件5两侧的压差的影响是十分微弱的。第一封堵件5位于连通位置时所在流道处于完全打开状态,此时的泄压(压降)较之上述水流泄漏引起的泄压是非常明显的,同时,水流量也会较大。
需要说明的是,阻断位置与连通位置间隔的预定距离可以使得处于阻断位置的第一封堵件5存在轻微移动时依然可以保持将所在流道封堵状态,避免压降传递至单向阀160位置,稳定性较好。当然,本申请并不排斥第一封堵件5存在位移即打开的实施例。
在该具体的实施例中,进一步地,所述受力结构7具有阻断所述第二开口部102和所述第三开口部103的关闭位置和连通所述第二开口部102和所述第三开口部103的打开位置。考虑到受力结构7与第一封堵件5为联动结构,从而受力结构7的关闭位置、打开位置可以参考第一封堵件5的阻断位置、连通位置的描述,此处不再赘述。
在所述第二开口部102输入第二液体时,所述第一封堵件5位于所述阻断位置,所述受力结构7位于所述打开位置。在所述第二开口部102不输入第二液体时,所述第一封堵件5位于所述连通位置,所述受力结构7位于所述关闭位置。
在将所述阀应用于预热循环系统时,在预热循环状态时,所述阀芯组件150位于所述第一状态。此时,所述第二开口部102不输入第二液体,单向阀160打开,第一封堵件5位于连通位置,受力结构7位于关闭位置。
在用水端输出冷水状态时,所述阀芯组件150位于所述第二状态。此时,第二开口部102输入第二液体,第一封堵件5位于阻断位置,受力结构7位于打开位置。单向阀160保持关闭状态,并且,单向阀160因为无法感受到因打开冷水产生的压降从而可以有效解决单向阀160的误打开问题。
在本申请实施方式中,所述阀芯组件150设置于所述壳体100的内部。为便于阀芯组件150在不同状态下将不同的开口部切换连通。所述阀芯组件150还具有第一阀体1。所述第一阀体1内设有第一流道13。第一流道13形成所述第一开口部101和第二开口部102之间的部分流道。第一阀体1可以整体呈管状。第一阀体1和所述壳体100长度方向平行设置,也可以垂直设置。
如图4、图5所示的实施例中,第一阀体1的长度方向与所述壳体100的长度方向平行,并且同轴设置。所述第一流道13用于将所述第二开口部102和所述单向阀160连通、以及将所述第二开口部102和所述第三开口部103相连通。所述第一封堵件5和所述受力结构7在所述第一流道13内沿所述第一流道13延伸方向移动。
所述第一流道13的一端设有所述第一施力件6,另一端具有所述第三开口部103相连通的连通开口4。所述第一阀体1的侧壁上形成有用于连通所述第一流道13和所述单向阀160的过水孔2、以及用于连通所述第二开口部102和所述第一流道13的连通孔3。所述连通孔3位于所述过水孔2和所述连通开口4之间。
为避免在第一封堵件5运动过程中磨损或者运动阻力较大,本实施方式中采用端面密封。具体的,所述第一流道13的内壁上设有第一环形密封台阶9。所述第一环形密封台阶9位于所述过水孔2和所述连通孔3之间。所述第一封堵件5与所述第一环形密封台阶9接触时被限位并将所述第一流道13封堵,以阻断所述连通孔3和所述单向阀160(过水孔2)。
在本实施例中,第一环形密封台阶9形成与第一封堵件5相配合的第一阀座。在第一封堵件5位于封堵位置时,第一封堵件5与第一环形密封台阶9相对的表面互相贴合密封。
进一步地,为避免在受力结构7运动过程中出现磨损或者运动阻力较大,本实施例中同样采用端面密封。所述第一流道13的内壁上设有第二环形密封台阶15。所述第二环形密封台阶15位于所述连通开口4和所述连通孔3之间。所述受力结构7与所述第二环形密封台阶15接触时被限位并将所述第一流道13封堵,以阻断所述连通孔3和所述第三开口部103。
在本实施例中,第二环形密封台阶15形成与受力结构7相配合的第二阀座。在受力结构7位于封堵位置时,受力结构7与第二环形密封台阶15相对的表面互相贴合密封。其中,第二阀座的密封表面和第一阀座的密封表面互相背对,并且,通过第一环形密封台阶9和第二环形密封台阶15将第一封堵件5和受力结构7限位,避免第一封堵件5和受力结构7到达预定位置后继续运动。
在本实施例中,所述第一阀体1设有第一施力件6的一端为封堵端,设有连通开口4的一侧可以为开放端(也可以称为开口端,与封堵端相对)。所述第一阀体1靠近所述单向阀160的一端设有将所述第一流道13一端遮挡的遮挡盖10。所述第一流道13内设有限位部。所述第一施力件6夹设在所述遮挡盖10和所述限位部之间。
为保证第一封堵件5顺利复位,遮挡盖10上还可以设有通孔,以使得第一封堵件5从封堵位置向连通位置移动时,避免遮挡盖10和第一封堵件5之间积水而导致第一封堵件5无法完全复位。
在本实施例中,多个所述过水孔2和多个所述连通开口4沿周向设置于所述第一阀体1的侧壁上。考虑到过水孔2设置于第一阀体1的侧壁上,所述第一阀体1的外侧壁和所述壳体100的内侧壁之间还设有与所述单向阀160相通的间隙流道12。所述间隙流道12与所述第一流道13相连通。在单向阀160打开时,第一液体经单向阀160输出后,依次经过间隙流道12、过水孔2进入第一流道13中,然后经过第一环形密封台阶9、连通孔3进入第二开口部102,最后由第二开口部102输出。
在本实施例中,所述阻断位置和所述连通位置分别位于所述过水孔2的两侧。阻断位置位于所述过水孔2靠近所述第二开口部102一侧,连通位置位于所述过水孔2远离所述第二开口部102一侧。
当然,在一些实施例中,阀芯组件150可以无需设置所述第一阀体1,直接设置于所述阀的壳体100内,并在壳体100内动作。比如,阀芯组件150可以包括能够绕一枢转轴摆动的封堵板,该封堵板可转动地连接于所述壳体100的内壁上,受力结构7可以采用图1至图7所示的平移形式,受力结构7通过带动封堵板摆动,以实现阀芯组件150不同状态的切换。
需要说明的是,图4-图7所示的结构虽然为图1-图3的部分结构,但是,图4-图7可以作为本申请独立的实施例,而被应用。相应的,在图4-图7作为独立的实施例中,接头121可以为“第一开口部101”。
在如图6、图7所示的实施例中,第一阀体1中的流道包括两条子流道:第一子流道、第二子流道,并被间隔板相隔离。第一阀体1整体垂直安装于所述壳体100中。阀芯组件150沿着上下方向往复运动。其中,连通开口4位于第一子流道的一端,第一子流道的另一端连通孔3与第二开口部102相连通,第二子流道将第一阀体1沿壳体100的延伸方向(左右方向)贯通,并具有过水孔2。
在本实施例中,在壳体100背对第三开口部103一侧设有容纳凹槽,第一施力件6固定安装于所述容纳凹槽中。其中,容纳凹槽中设有压环14,通过所述压环14将第一施力件6压紧固定在容纳凹槽的底部。第一封堵件5呈柱体结构或筒状结构,在与间隔板接触时被限位并将将第一子流道阻断。
需要说明的是,图6-图7可以作为本申请独立的实施例,而被应用。相应的,在图4-图5作为独立的实施例中,接头121可以为“第一开口部101”。另外,图6、图7也可以结合有单向阀160形成图1-图3所示相似结构的阀。
如图2、图3所示。所述单向阀160包括:具有流道的第二阀体161;所述流道具有与所述第一开口部101相通的进口和与所述阀芯组件150相通的出口;能够将所述流道关闭打开的第二封堵件162;能够对所述第二封堵件162施加弹性力或磁力的第二施力件163。
其中,该单向阀160可以为弹性阀也可以为磁力阀。在该弹性阀作为磁力阀时,第二封堵件162通过第二施力件(比如弹簧)施加的弹性力实现单向开关。作为优选地,所述第二施力件163和所述第二封堵件162至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引。
在一具体的实施例中,该实施例中所述单向阀160的第二阀体161、第二封堵件162、第二施力件163的构造、形状、以及功能均可以参考中国专利申请号“201510685827.5”名称为“定压开关装置及热水系统”中所披露的定压开关装置的主体、封堵件、以及可吸件,此处不再一一赘述。
请继续参阅图1至图8。本申请实施方式中还提供一种阀,所述阀为两位三通阀。具体的,所述阀具有第一开口部101、第二开口部102和第三开口部103。所述阀设有阀芯组件150;所述阀芯组件150具有第一状态和第二状态。所述阀芯组件150在所述第一状态时,将所述第一开口部101和所述第二开口部102连通,并且,将所述第二开口部102和所述第三开口部103之间的过流面积减小。所述阀芯组件150在所述第二状态时,将所述第二开口部102和所述第三开口部103连通,并且,将所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积减小。
其中,所述阀芯组件150在所述第二开口输入第二液体时能在所述第二液体的驱动下由第一状态切换至第二状态,以使所述第二液体从所述第三开口部103输出;所述阀芯组件150能在所述第二开口不输入所述第二液体时由所述第二状态复位至所述第一状态。
所述第一开口部101用于连通热水器的出水口。所述第二开口部102用于连通冷水管道;所述第三开口部103用于连通用水端的冷水进口。其中,所述热水器(也可以称为热水装置)可以为燃气热水器、或壁挂炉。
在预热循环状态时,所述阀芯组件150位于所述第一状态。在用水端输出冷水状态时,所述阀芯组件150位于所述第二状态。进一步地,在所述第一开口部101和所述第二开口部102之间还设有单向阀160;所述单向阀160位于所述阀芯组件150的上游。
将本实施方式中的阀应用于预热循环系统(比如下述热水系统)中。在用户使用冷水时,利用冷水(第二液体)的水压将阀芯组件驱动至第二状态,阀芯组件可以将第一开口部和第二开口部之间的阻断,阻止热水器输出的水流入到第二开口部和第三开口部所在一侧,从而有效避免用户使用冷水时输出热水,改善用水体验。
本实施方式中的阀可以参考上述各个实施方式所提供的阀的描述,此处不再一一赘述。
请参阅图8。本申请实施方式中还提供一种热水系统,包括:热水装置50;与所述热水装置50连通的预热循环管路;设置在所述热水装置50内或预热循环管路上的循环泵,所述循环泵能驱动所述预热循环管路内的水流动。其中,所述热水装置50可以为燃气热水器、或壁挂炉。
所述预热循环管路上设置有如上任一实施方式或实施例所述阀51,其与用水端55相并联。所述阀51的阀芯组件150在所述循环泵驱动所述预热循环管路的水流动时将第一开口部101和第二开口部102连通,并在用水端55输出冷水时减小所述第一开口部101和所述第二开口部102之间的过流面积。
如图8所示,预热循环管路可以包括与所述热水装置50相连通的进水管53、以及出水管52。所述进水管53用于输入冷水(与冷水进管或入户水管54连通)。所述出水管52与所述阀51的第一开口部101相连通。
所述阀51的还连接有冷水管56(上述有的实施方式中称为冷水管道)。该冷水管53与所述进水管53相连通,并用于输入冷水(与冷水进管或入户水管54连通)。所述阀51的第四开口部104以及第三开口部103分别与用水端10的热水进口、冷水进口相连接。
本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值,在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说,如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90,优选从20到80,更优选从30到70,则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值,适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例,可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明,所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而,“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”,至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料,包括专利申请和出版物,出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”,旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地,单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。

Claims (65)

1.一种阀,其特征在于,所述阀具有第一开口部和第二开口部、以及设置在所述第一开口部和所述第二开口部之间的单向阀;所述单向阀打开时,允许所述第一开口部输入的第一液体流向所述第二开口部;
所述阀设有第三开口部;所述第三开口部用于输出所述第二开口部输入的第二液体;其中,
所述阀还设置有位于所述单向阀下游的阀芯组件;所述阀芯组件在所述单向阀打开时连通所述单向阀和所述第二开口部;所述阀芯组件在所述第二开口部输入所述第二液体时减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积。
2.如权利要求1所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件还能在减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积时,将所述第二开口部和第三开口部连通,并且,在连通所述单向阀和所述第二开口部时,减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积。
3.如权利要求1或2所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
4.如权利要求3所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
5.如权利要求1或2所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
6.如权利要求5所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部阻断。
7.如权利要求1或2所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件包括第一封堵件和第一施力件;所述第一施力件用于向所述第一封堵件施加将所述单向阀和所述第二开口部连通的复位力。
8.如权利要求7所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件设有与所述第一封堵件相联动的受力结构;所述受力结构用于在所述第二开口部输入第二液体时接受所述第二液体施加的驱动力;所述受力结构在所述驱动力下使所述第一封堵件将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
9.如权利要求8所述的阀,其特征在于:所述受力结构具有与所述第二液体流向垂直的受力表面;所述受力表面与第二液体的水压乘积大于所述第一施力件向所述第一封堵件施加的作用力;其中,第二液体的水压大于0.1兆帕。
10.如权利要求8所述的阀,其特征在于:所述受力结构相对于所述第一封堵件靠近所述第三开口部;所述第一施力件相对于所述第一封堵件远离所述第三开口部。
11.如权利要求10所述的阀,其特征在于:所述第一施力件相对于所述第一封堵件靠近所述单向阀;所述第二开口部位于所述第一封堵件和所述受力结构之间。
12.如权利要求8-11任一所述的阀,其特征在于:所述受力结构与所述第一封堵件相固定连接以一同移动。
13.如权利要求12所述的阀,其特征在于:所述受力结构能将所述第二开口部和第三开口部连通阻断;其中,所述受力结构能在所述第一封堵件阻断所述单向阀和所述第二开口部时,连通所述第二开口部和第三开口部,并且,在所述第一封堵件连通所述单向阀和所述第二开口部时,阻断所述第二开口部和所述第三开口部。
14.如权利要求13所述的阀,其特征在于:所述第一封堵件具有阻断所述单向阀和所述第二开口部的阻断位置和连通所述单向阀和所述第二开口部的连通位置;
所述受力结构具有阻断所述第二开口部和所述第三开口部的关闭位置和连通所述第二开口部和所述第三开口部的打开位置;
在所述第二开口部输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述阻断位置,所述受力结构能位于所述打开位置;
在所述第二开口部不输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述连通位置,所述受力结构能位于所述关闭位置。
15.如权利要求14所述的阀,其特征在于:所述阻断位置和所述连通位置间隔预定距离。
16.如权利要求15所述的阀,其特征在于:所述第一施力件和所述第一封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引;所述第一封堵件和所述受力结构通过连接杆相固定连接。
17.如权利要求14所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件还具有第一阀体;所述第一阀体内设有第一流道;所述第一流道用于将所述第二开口部和所述单向阀连通、以及将所述第二开口部和所述第三开口部相连通;所述第一封堵件和所述受力结构在所述第一流道内沿所述第一流道延伸方向移动。
18.如权利要求17所述的阀,其特征在于:所述第一流道的一端设有所述第一施力件,另一端具有所述第三开口部相连通的连通开口;所述第一阀体的侧壁上形成有用于连通所述第一流道和所述单向阀的过水孔、以及用于连通所述第二开口部和所述第一流道的连通孔;所述连通孔位于所述过水孔和所述连通开口之间。
19.如权利要求18所述的阀,其特征在于:所述第一流道的内壁上设有第一环形密封台阶;所述第一环形密封台阶位于所述过水孔和所述连通孔之间;所述第一封堵件与所述第一环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述单向阀。
20.如权利要求18所述的阀,其特征在于:所述第一流道的内壁上设有第二环形密封台阶;所述第二环形密封台阶位于所述连通开口和所述连通孔之间;所述受力结构与所述第二环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述第三开口部。
21.如权利要求18所述的阀,其特征在于:所述第一阀体靠近所述单向阀的一端设有将所述第一流道一端遮挡的遮挡盖;所述第一流道内设有限位部;所述第一施力件夹设在所述遮挡盖和所述限位部之间。
22.如权利要求18所述的阀,其特征在于:多个所述过水孔和多个所述连通开口沿周向设置于所述第一阀体的侧壁上。
23.如权利要求18所述的阀,其特征在于:所述阻断位置和所述连通位置分别位于所述过水孔的两侧。
24.如权利要求17所述的阀,其特征在于:所述单向阀包括:
具有流道的第二阀体;所述流道具有与所述第一开口部相通的进口和与所述阀芯组件相通的出口;
能够将所述流道关闭打开的第二封堵件;
能够对所述第二封堵件施加弹性力或磁力的第二施力件。
25.如权利要求24所述的阀,其特征在于:所述第二施力件和所述第二封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引。
26.如权利要求24所述的阀,其特征在于:所述阀包括壳体;所述第一开口部、所述第二开口部、以及所述第三开口部设置于所述壳体上;所述单向阀和所述阀芯组件设置于所述壳体的内部。
27.如权利要求26所述的阀,其特征在于:所述第一阀体的外侧壁和所述壳体的内侧壁之间还设有与所述单向阀相通的间隙流道;所述间隙流道与所述第一流道相连通。
28.如权利要求26所述的阀,其特征在于:所述壳体上还设有靠近所述第一开口部并与所述第一开口部相通的第四开口部;所述第四开口部位于所述单向阀的上游。
29.如权利要求26所述的阀,其特征在于:所述第一开口部和所述第三开口部分别设置于所述壳体背对的两端上;所述第二开口部和第四开口部设置于所述壳体的侧壁上。
30.如权利要求28所述的阀,其特征在于:所述第一开口部用于连通热水器的出水口;所述第四开口部用于连通用水端的热水进口;所述第二开口部用于连通冷水管道;所述第三开口部用于连通所述用水端的冷水进口。
31.如权利要求28或29所述的阀,其特征在于:所述壳体包括两个相连接的第一三通结构和第二三通结构;所述单向阀位于所述第一三通结构内;所述阀芯组件位于所述第二三通结构内。
32.一种阀,其特征在于,所述阀具有第一开口部、第二开口部和第三开口部;所述阀设有阀芯组件;所述阀芯组件具有第一状态和第二状态;
所述阀芯组件在所述第一状态时,将所述第一开口部和所述第二开口部连通,并且,将所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积减小;
所述阀芯组件在所述第二状态时,将所述第二开口部和所述第三开口部连通,并且,将所述第一开口部和所述第二开口部之间的过流面积减小;
所述阀芯组件在所述第二开口输入第二液体时能在所述第二液体的驱动下由第一状态切换至第二状态,以使所述第二液体从所述第三开口部输出;所述阀芯组件能在所述第二开口不输入所述第二液体时由所述第二状态复位至所述第一状态。
33.如权利要求32所述的阀,其特征在于:所述第一开口部用于连通热水器的出水口;所述第二开口部用于连通冷水管道;所述第三开口部用于连通用水端的冷水进口;
在预热循环状态时,所述阀芯组件位于所述第一状态;在用水端输出冷水状态时,所述阀芯组件位于所述第二状态。
34.如权利要求33所述的阀,其特征在于:在所述第一开口部和所述第二开口部之间还设有单向阀;所述单向阀位于所述阀芯组件的上游。
35.如权利要求34所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
36.如权利要求35所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述单向阀和所述第二开口部之间的过流面积包括:将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
37.如权利要求32-34任一所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积减小至连通时的0.2倍以下。
38.如权利要求37所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件减小所述第二开口部和所述第三开口部之间的过流面积包括:将所述第二开口部和所述第三开口部阻断。
39.如权利要求34所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件包括第一封堵件和第一施力件;所述第一施力件用于向所述第一封堵件施加将所述单向阀和所述第二开口部连通的复位力。
40.如权利要求39所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件设有与所述第一封堵件相联动的受力结构;所述受力结构用于在所述第二开口部输入第二液体时接受所述第二液体施加的驱动力;所述受力结构在所述驱动力下使所述第一封堵件将所述单向阀和所述第二开口部阻断。
41.如权利要求40所述的阀,其特征在于:所述受力结构具有与所述第二液体流向垂直的受力表面;所述受力表面与第二液体的水压乘积大于所述第一施力件向所述第一封堵件施加的作用力;其中,第二液体的水压大于0.1兆帕。
42.如权利要求40所述的阀,其特征在于:所述受力结构相对于所述第一封堵件靠近所述第三开口部;所述第一施力件相对于所述第一封堵件远离所述第三开口部。
43.如权利要求42所述的阀,其特征在于:所述第一施力件相对于所述第一封堵件靠近所述单向阀;所述第二开口部位于所述第一封堵件和所述受力结构之间。
44.如权利要求40-43任一所述的阀,其特征在于:所述受力结构与所述第一封堵件相固定连接以一同移动。
45.如权利要求44所述的阀,其特征在于:所述受力结构能将所述第二开口部和第三开口部连通阻断;其中,所述受力结构能在所述第一封堵件阻断所述单向阀和所述第二开口部时,连通所述第二开口部和第三开口部,并且,在所述第一封堵件连通所述单向阀和所述第二开口部时,阻断所述第二开口部和所述第三开口部。
46.如权利要求45所述的阀,其特征在于:所述第一封堵件具有阻断所述单向阀和所述第二开口部的阻断位置和连通所述单向阀和所述第二开口部的连通位置;
所述受力结构具有阻断所述第二开口部和所述第三开口部的关闭位置和连通所述第二开口部和所述第三开口部的打开位置;
在所述第二开口部输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述阻断位置,所述受力结构能位于所述打开位置;
在所述第二开口部不输入第二液体时,所述第一封堵件能位于所述连通位置,所述受力结构能位于所述关闭位置。
47.如权利要求46所述的阀,其特征在于:所述阻断位置和所述连通位置间隔预定距离。
48.如权利要求47所述的阀,其特征在于:所述第一施力件和所述第一封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引;所述第一封堵件和所述受力结构通过连接杆相固定连接。
49.如权利要求46所述的阀,其特征在于:所述阀芯组件还具有第一阀体;所述第一阀体内设有第一流道;所述第一流道用于将所述第二开口部和所述单向阀连通、以及将所述第二开口部和所述第三开口部相连通;所述第一封堵件和所述受力结构在所述第一流道内沿所述第一流道延伸方向移动。
50.如权利要求49所述的阀,其特征在于:所述第一流道的一端设有所述第一施力件,另一端具有所述第三开口部相连通的连通开口;所述第一阀体的侧壁上形成有用于连通所述第一流道和所述单向阀的过水孔、以及用于连通所述第二开口部和所述第一流道的连通孔;所述连通孔位于所述过水孔和所述连通开口之间。
51.如权利要求50所述的阀,其特征在于:所述第一流道的内壁上设有第一环形密封台阶;所述第一环形密封台阶位于所述过水孔和所述连通孔之间;所述第一封堵件与所述第一环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述单向阀。
52.如权利要求50所述的阀,其特征在于:所述第一流道的内壁上设有第二环形密封台阶;所述第二环形密封台阶位于所述连通开口和所述连通孔之间;所述受力结构与所述第二环形密封台阶接触时被限位并将所述第一流道封堵,以阻断所述连通孔和所述第三开口部。
53.如权利要求50所述的阀,其特征在于:所述第一阀体靠近所述单向阀的一端设有将所述第一流道一端遮挡的遮挡盖;所述第一流道内设有限位部;所述第一施力件夹设在所述遮挡盖和所述限位部之间。
54.如权利要求50所述的阀,其特征在于:多个所述过水孔和多个所述连通开口沿周向设置于所述第一阀体的侧壁上。
55.如权利要求50所述的阀,其特征在于:所述阻断位置和所述连通位置分别位于所述过水孔的两侧。
56.如权利要求49所述的阀,其特征在于:所述单向阀包括:
具有流道的第二阀体;所述流道具有与所述第一开口部相通的进口和与所述阀芯组件相通的出口;
能够将所述流道关闭打开的第二封堵件;
能够对所述第二封堵件施加弹性力或磁力的第二施力件。
57.如权利要求56所述的阀,其特征在于:所述第二施力件和所述第二封堵件至少之一为磁性元件,另一能被所述磁性元件吸引。
58.如权利要求56所述的阀,其特征在于:所述阀包括壳体;所述第一开口部、所述第二开口部、以及所述第三开口部设置于所述壳体上;所述单向阀和所述阀芯组件设置于所述壳体的内部。
59.如权利要求58所述的阀,其特征在于:所述第一阀体的外侧壁和所述壳体的内侧壁之间还设有与所述单向阀相通的间隙流道;所述间隙流道与所述第一流道相连通。
60.如权利要求58所述的阀,其特征在于:所述壳体上还设有靠近所述第一开口部并与所述第一开口部相通的第四开口部;所述第四开口部位于所述单向阀的上游。
61.如权利要求58所述的阀,其特征在于:所述第一开口部和所述第三开口部分别设置于所述壳体背对的两端上;所述第二开口部和第四开口部设置于所述壳体的侧壁上。
62.如权利要求60所述的阀,其特征在于:所述第一开口部用于连通热水器的出水口;所述第四开口部用于连通用水端的热水进口;所述第二开口部用于连通冷水管道;所述第三开口部用于连通所述用水端的冷水进口。
63.如权利要求60或61所述的阀,其特征在于:所述壳体包括两个相连接的第一三通结构和第二三通结构;所述单向阀位于所述第一三通结构内;所述阀芯组件位于所述第二三通结构内。
64.一种热水系统,其特征在于,包括:
热水装置;
与所述热水装置连通的预热循环管路;
设置在所述热水装置内或预热循环管路上的循环泵,所述循环泵能驱动所述预热循环管路内的水流动;
所述预热循环管路上设置有如权利要求1-63任一所述阀,其与用水端相并联;所述阀的阀芯组件在所述循环泵驱动所述预热循环管路的水流动时将第一开口部和第二开口部连通,并在用水端输出冷水时减小所述第一开口部和所述第二开口部之间的过流面积。
65.如权利要求64所述的热水系统,其特征在于:所述热水装置包括燃气热水器或壁挂炉。
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