專利名稱：減壓閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種減壓閥，特別是一種封閉式貯水熱水器用減壓閥。
背景技術：
現有的封閉式貯水熱水器，其水箱進水口接自來水管、出水口接出水閥，使用時打開與出水口相接的出水閥，在自來水壓力的作用下水箱內的水經出水閥噴出，關閉出水閥后，水箱內的壓強始終與自來水的壓強相同，不銹鋼水箱在高溫高壓的環境下極易被銹蝕，從而縮短水箱的壽命，而且當水壓過高時，水箱有爆炸的危險；所以現有的封閉式貯水熱水器存在壽命短、安全性低的問題。在2000年6月14日公開的中國專利CN2382909Y中公開了“一種進水閥”，是一種減壓恒壓閥，它包括內開進水孔的接頭、閥體、閥蓋、膜片、壓縮彈簧，閥桿在閥體內往復滑動并密封，閥桿的通水孔、側孔與間隙通道相通，由閥墊控制與進水孔的通或斷，閥墊對進水孔的密封面積小于橡膠膜片的有效面積，其中橡膠膜實際上是一個受閥體內壓和壓縮彈簧控制的膨脹壁；在1998年11月4日公開的中國專利公告CN2296438Y中公開了一種“多功能壓力自控閥”，它實際上與上述“一種進水閥”的結構原理大致相同，也是一個恒壓減壓閥，只是將橡膠膜改為活塞；這種結構的減壓式進水閥閥桿向關閉進水孔方向運動時受進水孔限位，當閥墊關閉進水孔時，一旦水中的雜質被夾在閥墊與進水孔之間或者水箱水溫升高，則水箱內壓增大，有可能發生爆炸的危險，而且夾在閥墊與進水孔之間的雜質會加速閥墊的損壞，縮短減壓閥的壽命；所以使用了上述結構的減壓式進水閥的封閉式貯水熱水器同樣存在安全性和可靠性低、壽命短的問題。

發明內容
本實用新型的目的是為了解決現有封閉式貯水熱水器中存在的壽命短、安全性低的問題，而提供一種結構簡單、壽命長、安全、可靠的封閉式貯水熱水器用減壓閥。
技術方案實現本實用新型目的的技術方案是一種減壓閥，包括閥體和進水閥；其特征在于閥體內腔與膨脹壁之間圍成膨脹腔，膨脹壁與閥體之間設有壓力彈簧使膨脹壁受到向內的彈簧力，膨脹壁上固定有控制桿，膨脹腔與出水口相通；進水閥設置在所述膨脹腔與進水口之間的進水通道上，進水閥的開關狀態受所述控制桿控制；所述膨脹腔與常閉安全閥相通，常閉安全閥的開關桿位于所述控制桿的頂頭外側；所述膨脹壁由最內處向最外處移動時，所述控制桿先關閉進水閥，然后走過一段虛行行程，控制桿的頂頭再打開所述常閉安全閥。本實用新型所述的虛行行程是指控制桿在不改變進水閥和常閉安全閥的狀態下的行程。其實際動作過程如下當減壓閥的出水通道被關閉時，膨脹腔內壓增大，控制桿向外移動，使進水閥開口變小直到進水閥完全關閉，此時，使用本實用新型所述的減壓閥的產品——如封閉式貯水熱水器的水箱——因溫升等原因使內壓增大時，膨脹壁向外移動一段距離以吸收膨脹腔內壓的增加值，但不改變進水閥的關閉狀態和常閉安全閥的狀態，而這一段距離即為本實用新型所述的虛行行程。對于使用本實用新型所述減壓閥的封閉式貯水熱水器，當關閉出水閥后，水箱內壓因水溫上升而升高時，所述膨脹壁可以向外移動一段虛行行程以增大膨脹腔容積，從而吸收膨脹腔內壓的增加值，而且，在虛行行程內控制桿不改變進水閥和常閉安全閥的狀態，只有膨脹壁向外走完虛行行程后，再打開常閉安全閥泄壓，以防止水箱內壓過高而發生危險，這正是本實用新型與現有減壓閥的明顯區別特征之一。
所述減壓閥，其特征在于所述膨脹壁是膜片。
所述減壓閥，其特征在于所述膨脹壁是活塞，活塞與閥體內腔相配。用活塞作膨脹壁比用橡膠膜作膨脹壁的運動距離大得多，所以，一般使用活塞作膨脹壁較優。
所述減壓閥，其特征在于所述進水閥由進水孔、閥芯和復位彈簧組成，進水孔設置在所述膨脹腔與進水口之間，閥芯位于進水口一側，復位彈簧使閥芯向進水孔方向運動。控制桿向內運動時將閥芯頂向進水口方向，使閥芯與進水孔分離，從而打開進水閥，此時，控制桿向外運動，則閥芯在復位彈簧力作用下復位，重新將進水孔封閉，控制桿與閥芯分離后，開始所述虛行行程。根據現有常識，此處的彈簧力也可以用閥芯自身重力或浮力代替，而且，在控制桿與閥芯之間還可以加設減速機構以降低控制桿打開進水閥時的用力，在此不作多述。
所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有齒條與截止閥的扇形開關塊上的齒相齒合，控制桿向外運動到齒條與扇形開關塊分離后，控制桿進入所述虛行行程，此時，控制桿上的平面對扇形開關塊的后側起限位作用，該平面與截止閥內的關閉限位裝置相配合而使扇形開關塊不能回轉。當然，截止閥內的關閉限位裝置也可以用設置在閥體上的彈塊代替，該彈塊應位于對應此時扇形開關塊的前側；當控制桿從虛行行程向內移動到齒條與扇形開關塊上的齒接觸時，齒條重新與扇形開關塊上的齒齒合。
所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有可沿控制桿運動方向滑動的齒條，該齒條與截止閥開關塊上的齒齒合，所述齒條與控制桿之間設有保壓彈簧，當控制桿向外運動并帶動開關塊關閉截止閥后，開關塊停止轉動，齒條與開關塊相對靜止，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。控制桿從虛行行程返回時，先釋放保壓彈簧后，再帶動開關塊動作，實際上，保壓彈簧的彈力應在于開關塊的轉動力。
所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有推臺和可以沿控制桿運動方向滑動的推塊，推塊與控制桿之間設有保壓彈簧使推塊向推臺方向滑動，截止閥的閥桿位于推塊與推臺之間；當控制桿向外運動并帶動閥桿關閉截止閥后，閥桿停止擺動，推塊被閥桿擋住不能運動，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。
所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有卡口，當控制桿向外運動并帶動閥桿關閉截止閥后，閥桿不能繼續向原方向擺動(因為截止閥內設有開和關位置的限位)，閥桿從該卡口內滑出并被控制桿表面的滑行面限位而不能向打開方向回擺，控制桿進入虛行行程；控制桿從虛行行程向內移動時，控制桿上高出推面的推臺將截止閥的閥桿重新推入卡口。
所述減壓閥，其特征在于所述常閉安全閥是電磁閥，所述閥體上設有延時斷開時間繼電器，該時間繼電器的觸發開關受所述控制桿控制。當控制桿相當于控制上述常閉安全閥打開時，觸發時間繼電器動作，打開電磁閥向外泄壓，時間繼電器通電一段時間后復位，關閉電磁閥。
所述減壓閥，其特征在于所述常閉安全閥是機械式快開延時自閉常閉安全閥。其作用是當控制桿將常閉安全閥打開后，所述延時自閉的延時時間足夠長，使膨脹壁帶動控制桿向內運動而將進水閥重新打開，以沖走卡在進水閥內的雜質。
所述減壓閥，其特征在于所述機械式快開延時自閉常閉安全閥由單向阻尼裝置、動力彈簧和常閉閥門構成，常閉閥門的開關桿與穩定彈簧之間構成一個機械式雙穩態機構，使開關桿在沒有其它外力作用的情況下處于兩個不同的穩定位置；其中開關桿打開常閉閥門時的位置位于機械式雙穩態機構的穩定臨界線以外；常態時，動力彈簧克服單向阻尼裝置的阻尼作用使常閉閥門處于關閉狀態；所述控制桿推動常閉閥門的開關桿之前，先預推單向阻尼裝置一段預推行程，再打開常閉閥門，膨脹腔向外泄水，膨脹壁在壓力彈簧作用下向內移動將進水閥打開沖走雜質，單向阻尼裝置在動力彈簧作用下沿預推行程反方向緩慢復位，直到將常閉閥門關閉；預推行程大致相當于阻尼桿在動力彈簧作用下復位到使常閉閥門關閉的行程，因為該復位行程是在阻尼作用下緩慢復位的，所以阻尼桿的復位時間大致相當于常閉閥門的延時關閉時間。單向阻尼裝置可以是現有技術，在2002年7月24日公開的中國專利CN2501452Y中公開的“蓋板慢落裝置”中已有記載。
所述減壓閥，其特征在于所述單向阻尼裝置包括阻尼桿和帶阻尼腔的阻尼座，阻尼桿尾部伸入阻尼腔內并與阻尼腔滑動配合，所述動力彈簧設置在阻尼桿與阻尼座之間使阻尼桿遠離阻尼腔，阻尼腔設有單向閥使流體進入阻尼腔的速度慢而從阻尼腔排出時的速度快，阻尼桿前部開有缺口，所述常閉閥門的閥桿位于該缺口內，常態時該缺口前側到常閉閥門閥桿的穩定臨界線的距離即為所述預推行程。
所述減壓閥，其特征在于所述預推行程小于或等于所述控制桿的虛行行程。
有益效果由于采用了本實用新型所述的技術方案，封閉式貯水熱水器上加設了本實用新型所述的減壓閥后，當水箱內壓增大時，膨脹壁可以在虛行行程內繼續移動以吸收其內壓增加值，使水箱內壓基本保持不變，只有出現減壓閥的閥墊損壞等情況而使水箱內壓異常高時，膨脹壁才越過虛行行程控制常閉安全閥打開，使水箱可以向外泄水，以保護水箱；另外當進水閥被雜質卡住，而且常閉安全閥是延時自閉閥門時，具有自動去除雜質的功能，不會造成水箱爆炸，提高了減壓閥的可靠性，延長了減壓閥和熱水器的壽命；提高了使用減壓閥來降低自來水壓力的封閉式貯水熱水器的安全性能，使水箱可以使用較薄的材料、甚至采用塑料，從而節約了水箱的材料和降低水箱的成本。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型所述減壓閥的一個實施例的結構示意圖。
圖2是圖1另一狀態時的示意圖。
圖3是圖1沿A——A線的放大剖面圖。
圖4是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。
圖5是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。
圖6是圖5另一狀態的示意圖。
圖7是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。
圖8是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。
圖9是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。
圖中標記111、出水口，110、膨脹腔，11、閥體，121、控制桿，132、螺桿，12、活塞，123、壓力彈簧，122、頂頭，17、穩定彈簧，171、彈簧座，16、阻尼桿，162、動力彈簧，151、阻尼腔，152、單向閥，15、阻尼座，141、出水管，14、常閉閥門，142、開關桿，161、缺口，124、導向塊，140、連管，B、泄水區，13、齒輪，131、頂柱；117、導向塊，113、進水口，116、閥芯，115、膠墊，114、支架，112、螺孔；214、導向塊，211、進水口，21、閥體，216、進水孔，210、膨脹腔，22、活塞，223、頂頭，24、常閉閥門，242、開關桿，221、控制桿，215、出水口，213、閥芯，212、復位彈簧；310、膨脹腔，32、活塞，323、平面，362、后側，361、扇形開關塊，37、彈塊，36、截止閥，311、進水口，363、前側，322、齒條，321、頂頭，342、開關桿，36、阻尼桿，35、阻尼座，34、常閉閥門，320、控制桿，33、壓力彈簧，C、泄水區，31、閥體，312、出水口；410、膨脹腔，45、保壓彈簧，43、截止閥，411、進水口，44、齒條，420、控制桿，421、頂頭，46、連管，41、閥體，42、活塞，412、出水口；512、出水口，52、活塞，51、閥體，520、控制桿，521、頂頭，522、推臺，551、閥桿，55、截止閥，511、進水口，53、推塊，54、保壓彈簧；612、出水口，62、活塞，61、閥體，620、控制桿，621、頂頭，623、推臺，64、限位柱，63、截止閥，611、進水口，631、閥桿，622、卡口，624、滑行面。
具體實施方式
實施例一，圖1是本實用新型所述減壓閥的一個實施例的結構示意圖。結合圖1和圖3可見，所述減壓閥，包括閥體11和進水閥，其中進水閥由閥芯116、膠墊115、支架114和固定在閥體上的導向塊117構成，進水口113接自來水管，閥芯靠自身重力和水壓力將膠墊夾在閥芯與支架之間；閥體內腔與活塞12之間圍成膨脹腔110，活塞與固定在閥體上的導向塊124之間設有壓力彈簧123，活塞上固定有控制桿121，頂頭122為控制桿的一部分，膨脹腔與出水口111相通；常閉安全閥是機械式快開延時自閉閥，由常閉閥門14、動力彈簧162和單向阻尼裝置構成，單向阻尼裝置包括阻尼座15、阻尼桿16，帶阻尼腔151的阻尼座上開有單向閥152，阻尼桿前部開有缺口161，常閉閥門的開關桿142與固定的彈簧座171之間設有穩定彈簧17；膨脹腔110與常閉閥門14之間用連管140連通，常閉閥門的開關桿142位于頂頭122外側；圖1所示狀態是減壓閥處于待機狀態，活塞位于虛行行程內，進水閥關閉，此時，如果有雜質卡在閥芯116與膠墊115之間，則膨脹腔110內壓增大，活塞12帶動控制桿121及其頂頭122向右繼續其虛行行程，頂頭122開始與阻尼桿16前端接觸并將其向右頂時，所述預推行程開始，單向閥152的排氣速度快，使缺口161前側與開關桿142之間的距離逐漸縮小，直到將開關桿越過穩定臨界線時，預推行程結束，圖1狀態變為圖2所示狀態，開關桿在穩定彈簧17的作用下被完全打開，膨脹腔內的水經連管140、常閉閥門14、出水管141向外泄水，膨脹腔內壓下降，活塞在壓力彈簧123作用下沿原虛行行程反方向回縮，控制桿上的齒條帶動齒輪13轉動，在齒輪下部的螺桿132與閥體下部的螺孔112的相互作用下，齒輪上部的頂柱向閥芯116方向移動，同時，圖2中的阻尼桿在動力彈簧162作用下向左復位，單向閥152的進氣速度慢，所以，當阻尼桿向左復位開始到重新將常閉閥門的開關桿142推過穩定臨界線之時的時間即為其延時時間，在該延時時間內，控制桿控制齒輪上的頂柱131將閥芯116頂起，使進水閥重新進水以沖走雜質即可。如果圖2所示狀態還不能將常閉閥門打開，則活塞繼續向右運動直到活塞12進入泄水區B，膨脹腔內的水經活塞與泄水區之間的間隙向外泄水。
如果將上述常閉閥門改為電磁閥，單向阻尼裝置改為延時斷開時間繼電器，并在相當于阻尼桿前端處設置觸發開關，即為另一實施例，這是一般技術人員在本實用新型基礎上均可實現的，在此不作多述。
實施例二，圖4是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。本實施例與實施例一的不同之處只在于，本實施例將實施例一中的控制桿與齒輪的齒配合省略，而直接用控制桿221去頂開進水閥的閥芯213，另外只是各特征的相對位置不同，但這并不影響本實用新型的結構和原理，共中進水閥由進水孔216、閥芯213和復位彈簧212組成，進水孔216設置在膨脹腔210與進水口211之間，閥芯213位于進水口211一側，復位彈簧212使閥芯向進水孔方向運動；機械式快開延時自閉常閉安全閥的結構與實施例一的相同。其具體工作原理在此不作多述。
實施例三，圖5是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖，其機械式快開延時自閉常閉安全閥的結構也與實施例一的相同。活塞32與閥體31的內腔之間圍成膨脹腔310，進水閥為一截止閥36，截止閥的扇形開關塊361上設有齒與控制桿320上的齒條322相配，圖示狀態為待機狀態，當控制桿向外運動到圖6所示狀態時，齒條322與扇形開關塊361分離，控制桿進入虛行行程，控制桿上的平面323對扇形開關塊的后側362起限位作用，平面323與設置在閥體上的彈塊37限定扇形開關塊不能轉動。
實施例四，圖7是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。本實施例與實施例三的不同之處只在于控制桿與截止閥的控制聯接結構，本實施例中控制桿420上設有可沿控制桿運動方向滑動的齒條44，齒條與截止閥開關塊上的齒齒合，齒條與控制桿之間設有保壓彈簧45，當控制桿向外運動并帶動開關塊關閉截止閥后，開關塊停止轉動，齒條與開關塊相對靜止，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。當然本實施例中齒條與控制桿之間應設有簡易的導向機構，這是一般常識，所以，不作詳述。
實施例五，圖8是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。本實施例與實施例三的不同之處只在于控制桿與截止閥的控制聯接結構，本實施例中控制桿520上設有推臺522和可以沿控制桿運動方向滑動的推塊53，推塊與控制桿之間設有保壓彈簧54，截止閥55的閥桿551位于推塊與推臺之間；當控制桿向外運動并帶動閥桿關閉截止閥后，閥桿停止擺動，推塊被閥桿擋住不能運動，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。
實施例六，圖9是本實用新型所述減壓閥的另一個實施例的結構示意圖。本實施例與實施例三的不同之處只在于控制桿與截止閥的控制聯接結構，本實施例中控制桿620上設有卡口622，當控制桿向外運動并帶動閥桿631關閉截止閥63后，閥桿從卡口內滑出并被控制桿表面的滑行面624限位而不能向打開方向回擺，控制桿進入虛行行程；控制桿從虛行行程向內移動時，控制桿上高出推面的推臺623將截止閥的閥桿重新推入卡口。
上述各實施例中的附圖標記請見上述“圖中標記......”一段。
另外，上述各實施例中的附圖只是原理性的，其中構成延時關閉閥門的全部組件及進水閥均可以放入膨脹腔內，而且單向阻尼裝置中可以用水作阻尼液。
權利要求1.一種減壓閥，包括閥體和進水閥；其特征在于閥體內腔與膨脹壁之間圍成膨脹腔，膨脹壁與閥體之間設有壓力彈簧使膨脹壁受到向內的彈簧力，膨脹壁上固定有控制桿，膨脹腔與出水口相通；進水閥設置在所述膨脹腔與進水口之間的進水通道上，進水閥的開關狀態受所述控制桿控制；所述膨脹腔與常閉安全閥相通，常閉安全閥的開關桿位于所述控制桿的頂頭外側；所述膨脹壁由最內處向最外處移動時，所述控制桿先關閉進水閥，然后走過一段虛行行程，控制桿的頂頭再打開所述常閉安全閥。
2.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述進水閥由進水孔、閥芯和復位彈簧組成，進水孔設置在所述膨脹腔與進水口之間，閥芯位于進水口一側，復位彈簧使閥芯向進水孔方向運動。
3.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有齒條與截止閥的扇形開關塊上的齒相齒合，控制桿向外運動到齒條與扇形開關塊分離后，控制桿進入所述虛行行程，控制桿上的平面對扇形開關塊的后側起限位作用，該平面與截止閥內的關閉限位裝置相配合而使扇形開關塊不能回轉。
4.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有可沿控制桿運動方向滑動的齒條，該齒條與截止閥開關塊上的齒齒合，所述齒條與控制桿之間設有保壓彈簧，當控制桿向外運動并帶動開關塊關閉截止閥后，開關塊停止轉動，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。
5.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有推臺和可以沿控制桿運動方向滑動的推塊，推塊與控制桿之間設有保壓彈簧使推塊向推臺方向滑動，截止閥的閥桿位于推塊與推臺之間；當控制桿向外運動并帶動閥桿關閉截止閥后，閥桿停止擺動，保壓彈簧被壓縮以使控制桿可以進入虛行行程。
6.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述進水閥是一個截止閥，所述控制桿上設有卡口，當控制桿向外運動并帶動閥桿關閉截止閥后，閥桿不能繼續向原方向擺動，閥桿從該卡口內滑出并被控制桿表面的滑行面限位而不能向打開方向回擺，控制桿進入虛行行程；控制桿從虛行行程向內移動時，控制桿上高出推面的推臺將截止閥的閥桿重新推入卡口。
7.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述常閉安全閥是電磁閥，所述閥體上設有延時斷開時間繼電器，該時間繼電器的觸發開關受所述控制桿控制。
8.根據權利要求1所述減壓閥，其特征在于所述常閉安全閥是機械式快開延時自閉常閉安全閥。
9.根據權利要求8所述減壓閥，其特征在于所述機械式快開延時自閉常閉安全閥由單向阻尼裝置、動力彈簧和常閉閥門構成，常閉閥門的開關桿與穩定彈簧之間構成一個機械式雙穩態機構，使開關桿在沒有其它外力作用的情況下處于兩個不同的穩定位置；其中開關桿打開常閉閥門時的位置位于機械式雙穩態機構的穩定臨界線以外；常態時，動力彈簧克服單向阻尼裝置的阻尼作用使常閉閥門處于關閉狀態；所述控制桿推動常閉閥門的開關桿之前，先預推單向阻尼裝置一段預推行程，再打開常閉閥門。
10.根據權利要求9所述減壓閥，其特征在于所述單向阻尼裝置包括阻尼桿和帶阻尼腔的阻尼座，阻尼桿尾部伸入阻尼腔內并與阻尼腔滑動配合，所述動力彈簧設置在阻尼桿與阻尼座之間使阻尼桿遠離阻尼腔，阻尼腔設有單向閥使流體進入阻尼腔的速度慢而從阻尼腔排出時的速度快，阻尼桿前部開有缺口，所述常閉閥門的閥桿位于該缺口內，常態時該缺口前側到常閉閥門閥桿的穩定臨界線的距離即為所述預推行程，該預推行程小于或等于所述控制桿的虛行行程。
專利摘要本實用新型涉及一種結構簡單、壽命長、安全、可靠的減壓閥，包括閥體和進水閥；其特征在于閥體內腔與膨脹壁之間圍成膨脹腔，膨脹壁與閥體之間設有壓力彈簧使膨脹壁受到向內的彈簧力，膨脹壁上固定有控制桿，膨脹腔與出水口相通；進水閥設置在所述膨脹腔與進水口之間的進水通道上，進水閥的開關狀態受所述控制桿控制；所述膨脹腔與常閉安全閥相通，常閉安全閥的開關桿位于所述控制桿的頂頭外側；所述膨脹壁由最內處向最外處移動時，所述控制桿先關閉進水閥，然后走過一段虛行行程，控制桿的頂頭再打開所述常閉安全閥。
文檔編號G05D16/04GK2769643SQ20042007735
公開日2006年4月5日 申請日期2004年7月22日 優先權日2004年4月24日
發明者麥廣海 申請人:麥廣海