【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種熱水器用配件，特別是一種集成式防凍泄壓閥。

背景技術(shù)：

在我國北方絕大部分地區(qū)，冬天的溫度普遍低于0℃。當(dāng)燃氣熱水器處于非工作狀態(tài)，水路系統(tǒng)中充滿了冷水時，若整機安裝在冷陽臺或外界冷風(fēng)通過排煙管形成倒灌，會導(dǎo)致熱水器內(nèi)部溫度驟降，極易發(fā)生管路凍裂并漏水?，F(xiàn)階段普遍采用的防凍措施有三種：

一是采用安全閥，即不使用時將熱水器水路系統(tǒng)排空，此方法能有效防凍但容易因用戶遺忘而出現(xiàn)管路凍裂；

二是采用電加熱組件，能通過溫控器感知水路溫度，當(dāng)其低于閉合點溫度時，加熱組件對水路系統(tǒng)進行較為全面的快速加熱，該方法防凍效果較好，也是現(xiàn)階段主流的防凍措施，但該組件功率一般在90w左右，長時工作的耗電量較大，按8年使用年限計算，電輔熱的運營成本在600元左右，成本較高且存在停電無法工作的隱患；

三是增設(shè)防倒風(fēng)管，即在排煙管與熱水器間增加防倒風(fēng)管組件，以單向閥保證煙氣順利排出的同時外界冷風(fēng)無法通過煙管進入熱水器內(nèi)部，此方法現(xiàn)有技術(shù)已較為成熟且能明顯減少熱水器凍裂事故發(fā)生，然而該方法僅為阻止冷風(fēng)倒灌，對于熱水器安裝在冷陽臺的情況無明顯效果，故一般用該方法與前面兩種結(jié)合使用。

現(xiàn)有技術(shù)方案或存在可靠性問題，或存在成本過高問題，實際使用效果并不能完全令人滿意。同時因防凍模塊與泄壓模塊為兩個獨立配件，分別生產(chǎn)和安裝，整機設(shè)計中也要考慮兩個配件的接口設(shè)計，成本更高。

本發(fā)明就是基于這種情況作出的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于裝拆的集成式防凍泄壓閥，該集成式防凍泄壓閥能夠?qū)崿F(xiàn)自動排水防凍的功能，同時還能實現(xiàn)自動泄壓的功能，安全可靠，使用方便。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：包括閥體，所述閥體內(nèi)設(shè)有供水流過的水道，所述閥體上設(shè)有能阻斷水道的防凍組件，并且在環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度時，所述防凍組件自動開啟水道進行排水防凍，所述閥體上還設(shè)有能夠阻斷水道的泄壓裝置，并且在水路水壓高于設(shè)定值時，所述泄壓裝置自動開啟水道進行排水減壓。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述防凍組件包括密封塊，所述密封塊上設(shè)有連通水道的通水孔，所述密封塊上方設(shè)有能封堵通水孔的熱動元件，所述熱動元件和閥體之間設(shè)有推桿，所述推桿一端插裝在熱動元件上部、另一端頂壓在閥體上，所述熱動元件外側(cè)套設(shè)有限位塊，所述限位塊上設(shè)有供水通過的過水孔，所述限位塊與熱動元件之間設(shè)有能將熱動元件往上頂壓的壓緊彈簧，在溫度降低時，所述的熱動元件向上運動，而在溫度升高時，所述的熱動元件向下運動。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述限位塊內(nèi)設(shè)有能在其內(nèi)軸向滑動的泄壓殼體，所述密封塊位于泄壓殼體內(nèi)并能相對泄壓殼體軸向滑動，所述泄壓殼體上設(shè)有能限制熱動元件通過的中心孔，所述密封塊包括能夠從中心孔中穿出并與熱動元件配合封堵通水孔的密封塊上部，以及限制在中心孔下方并與泄壓殼體側(cè)面形成密封的密封塊下部，所述密封塊下部連接有能將密封塊往上頂壓的泄壓彈簧，所述限位塊內(nèi)設(shè)有與泄壓殼體相配合從而限制泄壓殼體滑動高度的限位臺階，所述泄壓殼體上連接有能將其往上頂壓的防凍彈簧。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述的泄壓裝置包括設(shè)在密封塊下部上的泄壓端面，以及貫穿泄壓殼體上部、并擴大作用于泄壓端面上的水的入水通道的增流孔。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述的泄壓殼體上螺紋連接有能夠調(diào)節(jié)泄壓彈簧預(yù)緊力、進而調(diào)節(jié)初始泄壓壓力值的泄壓調(diào)節(jié)螺母。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述防凍彈簧的預(yù)緊力大于泄壓彈簧，所述防凍彈簧的預(yù)緊力小于熱動元件耐壓值。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述增流孔有多個并與中心孔相連通。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述限位塊上螺紋連接有能調(diào)節(jié)限位塊在閥體內(nèi)的軸向位置進而調(diào)節(jié)初始防凍溫度點的防凍調(diào)節(jié)螺母。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述防凍調(diào)節(jié)螺母上連接有能對排放的水進行導(dǎo)流的集液器，所述集液器上設(shè)有用于與外接管連接進而排水的的排水口。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述推桿上設(shè)有推桿座，所述閥體內(nèi)設(shè)有與推桿座相配合的支撐臺階，所述推桿座上設(shè)有連通水道的座孔。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述閥體內(nèi)設(shè)有限位滑槽，所述限位塊上設(shè)有與限位滑槽相配合從而使得限位塊只能軸向滑動的限位凸筋。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述限位塊和泄壓殼體之間設(shè)有能夠限制泄壓殼體轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)在設(shè)在限位塊內(nèi)部的防轉(zhuǎn)孔，以及設(shè)在泄壓殼體外側(cè)并與防轉(zhuǎn)孔相配合的防轉(zhuǎn)凸臺。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述限位塊與閥體之間設(shè)有用于防止水流通過的限位密封結(jié)構(gòu)，所述限位密封結(jié)構(gòu)包括第一密封圈和設(shè)在閥體上的限位密封面；所述限位塊與泄壓殼體之間設(shè)有用于防止水流通過的泄壓密封結(jié)構(gòu)，所述的的泄壓密封結(jié)構(gòu)包括第二密封圈和設(shè)在限位塊上的第二密封面。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：在環(huán)境溫度從0℃升高到4℃時，所述推桿相對熱動元件向外移動距離大于或等于1mm；在環(huán)境溫度從10℃下降到0℃時，所述推桿相對熱動元件向內(nèi)移動距離大于或等于1mm。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述密封塊的材料為陶瓷、塑料或金屬。

如上所述的一種集成式防凍泄壓閥，其特征在于：所述閥體上設(shè)有能安裝于熱水器出水端或出水閥體上的通用接口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點：

1、在環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度時，所述防凍組件自動開啟水道進行排水，由于北方冬天入戶水溫不低于4℃，在熱水器水路系統(tǒng)處于臨界結(jié)晶溫度前，通過所述的集成式防凍泄壓閥使其處于流動狀態(tài)，當(dāng)水路吸收足夠的由流動的水?dāng)y帶的熱能以及相對流動產(chǎn)生的摩擦熱后，水路系統(tǒng)能始終處于臨界結(jié)晶溫度點以上，即可防止其結(jié)冰凍裂；所述閥體上還設(shè)有能夠阻斷水道的泄壓裝置，并且在水路水壓高于設(shè)定值時，所述泄壓裝置自動開啟水道進行排水減壓，從而同時實現(xiàn)了防凍與泄壓的功能，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，便于家庭安裝使用；

2、所述的集成式防凍泄壓閥的防凍組件和泄壓裝置均為機械結(jié)構(gòu)，利用機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)自動防凍及自動泄壓的功能；

3、利用管路水流的余熱及水路流動，避免管路結(jié)冰，不需要額外消耗能源；

4、泄壓裝置共用防凍組件的零件，零部件少，結(jié)構(gòu)簡單，便于裝拆，生產(chǎn)成本低；

5、所述的泄壓殼體上螺紋連接有能夠調(diào)節(jié)泄壓彈簧預(yù)緊力、進而調(diào)節(jié)初始泄壓壓力值的泄壓調(diào)節(jié)螺母，從而能夠根據(jù)不同使用環(huán)境需求設(shè)定不同的初始泄壓壓力值，所述限位塊上螺紋連接有能調(diào)節(jié)限位塊在閥體內(nèi)的軸向位置進而調(diào)節(jié)初始防凍溫度點的防凍調(diào)節(jié)螺母，通過調(diào)節(jié)防凍調(diào)節(jié)螺母，從而調(diào)節(jié)壓緊彈簧與防凍彈簧的預(yù)緊力，從而能夠根據(jù)不同使用環(huán)境需求設(shè)定不同的初始防凍溫度點，便于不同地域及不同地理環(huán)境的人們使用；

6、能與現(xiàn)有泄壓閥接口通用，直接更換，不需額外結(jié)構(gòu)或額外接口，通用化程度極高，易裝拆。

【附圖說明】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細說明，其中：

圖1是本發(fā)明在正常溫度和正常水壓狀態(tài)下的剖視圖；

圖2是泄壓殼體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是限位塊的結(jié)構(gòu)示意圖1；

圖4是限位塊的結(jié)構(gòu)示意圖2；

圖5是閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明在低于設(shè)定溫度時進行排水防凍狀態(tài)下的剖視圖；

圖7是本發(fā)明在高于設(shè)定水壓時進行泄壓排水狀態(tài)下的剖視圖。

【具體實施方式】

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述：

如圖1至圖7所示的一種集成式防凍泄壓閥，包括閥體1，所述閥體1內(nèi)設(shè)有供水流過的水道2，所述閥體1上設(shè)有能阻斷水道2的防凍組件，并且在環(huán)境溫度低于設(shè)定溫度時，所述防凍組件自動開啟水道2進行排水，由于北方冬天入戶水溫不低于4℃，在熱水器水路系統(tǒng)處于臨界結(jié)晶溫度前，通過所述的集成式防凍泄壓閥使其處于流動狀態(tài)，當(dāng)水路吸收足夠的由流動的水?dāng)y帶的熱能以及相對流動產(chǎn)生的摩擦熱后，水路系統(tǒng)能始終處于臨界結(jié)晶溫度點以上，即可防止其結(jié)冰凍裂；所述閥體1上還設(shè)有能夠阻斷水道2的泄壓裝置，并且在水路水壓高于設(shè)定值時，所述泄壓裝置自動開啟水道2進行排水減壓，從而同時實現(xiàn)了防凍與泄壓的功能，結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，便于家庭安裝使用。

所述防凍組件包括密封塊31，所述密封塊31上設(shè)有連通水道2的通水孔310，所述密封塊31上方設(shè)有能封堵通水孔310的熱動元件32，所述熱動元件32和閥體1之間設(shè)有推桿33，所述推桿33一端插裝在熱動元件32上部、另一端頂壓在閥體1上，所述熱動元件32外側(cè)套設(shè)有限位塊34，所述限位塊34上設(shè)有供水通過的過水孔341，所述限位塊34與熱動元件32之間設(shè)有能將熱動元件32往上頂壓的壓緊彈簧35，在溫度降低時，所述的熱動元件32向上運動，而在溫度升高時，所述的熱動元件32向下運動。在壓緊彈簧35的作用下，推桿33的一端始終頂壓在閥體1上，且所述熱動元件32與推桿33始終處于壓緊狀態(tài)，在溫度降低時，所述的熱動元件32內(nèi)部物質(zhì)收縮，所述推桿33能夠相對的往熱動元件32內(nèi)部移動，在壓緊彈簧35作用下，所述推桿33一端始終頂壓在閥體1固定不動，而所述熱動元件32向上運動，使得熱動元件32上封堵通水孔310的底面向上運動，當(dāng)溫度繼續(xù)降低到設(shè)定防凍溫度，所述熱動元件32松開對通水孔310的封堵，開啟排水；在溫度升高時，所述的熱動元件32內(nèi)部物質(zhì)膨脹，從而驅(qū)動推桿33相對熱動元件32向外伸出，在壓緊彈簧35作用下，所述推桿33一端始終頂壓在閥體1固定不動，因此推桿33提供一個反作用力驅(qū)使熱動元件32向下運動，當(dāng)溫度繼續(xù)升高到設(shè)定溫度，所述熱動元件32頂壓在密封塊31上將通水孔310封堵，停止排水。

所述限位塊34內(nèi)設(shè)有能在其內(nèi)軸向滑動的泄壓殼體36，所述密封塊31位于泄壓殼體36內(nèi)并能相對泄壓殼體36軸向滑動，所述泄壓殼體36上設(shè)有能限制熱動元件32通過的中心孔361，所述密封塊31包括能夠從中心孔361中穿出并與熱動元件32配合封堵通水孔310的密封塊上部311，以及限制在中心孔361下方并與泄壓殼體36側(cè)面形成密封的密封塊下部312，所述密封塊下部312連接有能將密封塊31往上頂壓的泄壓彈簧37，所述限位塊34內(nèi)設(shè)有與泄壓殼體36相配合從而限制泄壓殼體36滑動高度的限位臺階342，所述泄壓殼體36上連接有能將其往上頂壓的防凍彈簧38。如圖6所示，在溫度降低時，在壓緊彈簧35、泄壓彈簧37與防凍彈簧38的共同作用下，熱動元件32與泄壓殼體36、密封塊上部311形成的密封面整體上移，當(dāng)溫度下降到設(shè)定值時，泄壓殼體36在限位臺階342作用下停止上移，并且密封塊下部312被限制在中心孔361下方使得密封塊31停止上移，而熱動元件32繼續(xù)向上運動，使得熱動元件32和密封塊31之間的密封面分離形成通路，水流依次經(jīng)閥體1、限位塊34、密封塊31排出，從而保證燃氣熱水器水路流動。在工作溫度范圍以內(nèi)，溫度下降越多，熱動元件32和密封塊31之間的密封面開度越大，水流量越大。在溫度升高時，所述熱動元件32向下運動，當(dāng)溫度繼續(xù)上升到設(shè)定值時，熱動元件32端面正好移動到與密封塊31端面接觸，隨著溫度繼續(xù)上升，在防凍彈簧38作用下，熱動元件32端面與泄壓殼體36端面貼合，此時密封塊31在泄壓彈簧37的壓緊作用下與熱動元件32端面間已達到設(shè)計壓縮量形成密封，水道2關(guān)閉而停止排水。而溫度繼續(xù)上升，則熱動元件32推動泄壓殼體36和密封塊31整體下移，熱動元件32與密封塊31之間的密封壓力不變。

所述的泄壓裝置包括設(shè)在密封塊下部312上的泄壓端面3121，以及貫穿泄壓殼體36上部、并擴大作用于泄壓端面3121上的水的入水通道的增流孔362，隨著熱水器中的水路系統(tǒng)水壓的增大，水流經(jīng)泄壓殼體36的通孔(包括增流孔362，以及泄壓殼體36與密封塊上部311上部間的間隙)作用于泄壓端面3121，其壓力隨著水壓增大而增大，當(dāng)進水壓力達到設(shè)定值時，熱動元件32與密封塊31端面達到臨界密封狀態(tài)，水壓繼續(xù)升高，則密封塊31向下移動，使得熱動元件32與密封塊31的密封面分離，水流依次經(jīng)閥體1、限位塊34、泄壓殼體36、密封塊31排出，以達到排水泄壓的效果。當(dāng)水壓低于設(shè)定值時，密封塊31在泄壓彈簧37作用下向上移動，直至與熱動元件32端面貼合達到設(shè)計壓縮量形成密封以停止泄壓排水。

所述的集成式防凍泄壓閥的防凍組件和泄壓裝置均為機械結(jié)構(gòu)，利用機械結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)自動防凍及自動泄壓的功能，不需要額外消耗能源。

所述的泄壓殼體36上螺紋連接有能夠調(diào)節(jié)泄壓彈簧37預(yù)緊力、進而調(diào)節(jié)初始泄壓壓力值的泄壓調(diào)節(jié)螺母4，從而能夠根據(jù)不同使用環(huán)境需求設(shè)定不同的初始泄壓壓力值，便于不同地域及不同地理環(huán)境的人們使用。

所述防凍彈簧38的預(yù)緊力大于泄壓彈簧37，使得該集成式防凍泄壓閥的進水壓力超出設(shè)定值時，密封塊31優(yōu)于泄壓殼體36首先向下移動進行排水泄壓；所述防凍彈簧38的預(yù)緊力小于熱動元件32耐壓值，使得該集成式防凍泄壓閥的進水壓力超出設(shè)定值時，密封塊31優(yōu)于熱動元件32首先向下移動進行排水泄壓。

所述增流孔362有多個并與中心孔361相連通，使得泄壓進水通道大，并且零件加工簡單。

所述限位塊34上螺紋連接有能調(diào)節(jié)限位塊34在閥體1內(nèi)的軸向位置進而調(diào)節(jié)初始防凍溫度點的防凍調(diào)節(jié)螺母39，通過調(diào)節(jié)防凍調(diào)節(jié)螺母39，從而調(diào)節(jié)壓緊彈簧35與防凍彈簧38的預(yù)緊力，從而能夠根據(jù)不同使用環(huán)境需求設(shè)定不同的初始防凍溫度點，便于不同地域及不同地理環(huán)境的人們使用。

所述防凍調(diào)節(jié)螺母39上連接有能對排放的水進行導(dǎo)流的集液器5，所述集液器5上設(shè)有用于與外接管連接進而排水的的排水口51，從而使得排出的水能夠更好的收集或者連接外管排到對應(yīng)的位置，避免造成積水。

所述推桿33上設(shè)有推桿座30，所述閥體1內(nèi)設(shè)有與推桿座30相配合的支撐臺階11，所述推桿座30上設(shè)有連通水道2的座孔301，從而使得實現(xiàn)推桿33頂壓在閥體1上的結(jié)構(gòu)簡單，并且便于安裝拆卸。

所述閥體1內(nèi)設(shè)有限位滑槽12，所述限位塊34上設(shè)有與限位滑槽12相配合從而使得限位塊34只能軸向滑動的限位凸筋343，避免限位塊34轉(zhuǎn)動；所述限位塊34和泄壓殼體36之間設(shè)有能夠限制泄壓殼體36轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所述防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括設(shè)在設(shè)在限位塊34內(nèi)部的防轉(zhuǎn)孔345，以及設(shè)在泄壓殼體36外側(cè)并與防轉(zhuǎn)孔345相配合的防轉(zhuǎn)凸臺363，使得泄壓殼體36在限位塊34內(nèi)軸向滑動而不發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)，從而使得所述的集成式防凍泄壓閥的防凍及泄壓結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)定牢靠。

所述限位塊34與閥體1之間設(shè)有用于防止水流通過的限位密封結(jié)構(gòu)，所述限位密封結(jié)構(gòu)包括第一密封圈6和設(shè)在閥體1上的限位密封面13；所述限位塊34與泄壓殼體36之間設(shè)有用于防止水流通過的泄壓密封結(jié)構(gòu)，所述的的泄壓密封結(jié)構(gòu)包括第二密封圈7和設(shè)在限位塊34上的第二密封面344，避免水流從設(shè)計外的結(jié)構(gòu)滲漏出去。

所述熱動元件32在環(huán)境溫度從0℃升高到4℃時，能夠使得推桿33相對向外移動距離大于或等于1mm；所述熱動元件32在環(huán)境溫度從10℃下降到0℃時，能夠使得推桿33相對向內(nèi)移動距離大于或等于1mm。

所述密封塊31材料為陶瓷、塑料或金屬。

所述閥體1上設(shè)有能安裝于熱水器出水端或出水閥體上的通用接口14，使得所述的集成式防凍泄壓閥能與現(xiàn)有泄壓閥接口通用，可以直接更換，不需額外結(jié)構(gòu)或額外接口，通用化程度極高，易裝拆。