專利名稱：家用冷熱水切換四通旋塞閥的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種閥門，具體涉及一種用于燃氣熱水器冷熱水切換的四通旋塞閥。
目前，燃氣熱水器在家庭中已得到廣泛使用，熱水器冷、熱水輸送通常采用單管或雙管輸水方式。其缺點是用于冷、熱水切換的是由三個截止閥和多個管件組成的閥門組，它不僅結構復雜、占用空間大，安裝費事，不美觀，而且冷、熱水切換操作麻煩，實現(xiàn)一次冷、熱水切換需要扳動三個閥門，同時容易發(fā)生誤操作，如當用戶使用冷水時，忘記關閉熱水器的上水閥時，熱水器則長時間受到較大的水壓，影響熱水器的使用壽命。家用熱水器是快速熱水器，熱水器的進冷水和出熱水幾乎是同步進行的，它要求在供冷水工況下打開冷水通道，同時切斷熱水器的進、出水管路，而在供熱水工況下打開熱水器進、出水管路的同時切斷供冷水管道，而現(xiàn)有的四通閥的閥芯(或稱塞子)通道，無論是一字型、L型或X型的，其閥芯都是單通道或雙通道的，安裝在熱水器管路上均不能滿足上述設計要求。
本實用新型的目的是設計一種適于安裝在燃氣熱水器輸水管路上，切換冷熱水操作方便可靠，結構簡單，安裝方便的家用冷熱水切換四通旋塞閥。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種家用冷熱水切換四通旋塞閥，它包括閥體，閥芯、閥蓋，壓蓋和手把，所說的閥體為短圓柱形的四通式閥體，其中央開有圓柱形的空腔，其四周連有放射狀布置的水平端管和上、下端管，所說的閥芯是一個直徑呈漸次減小的階梯軸形部件，其上段直徑最大的圓柱形為閥芯的工作段，它由閥蓋密封安裝在閥體中央的圓柱形空腔內，閥體圓柱形空腔內壁與閥芯工作段外壁之間為微小間隙配合，閥芯工作段中間開有一個徑向通孔，其兩側為一對以閥芯中心點為原點的對稱布置的月牙槽，月牙槽的外壁開有徑向進、出水孔，該月牙槽是由閥芯的芯體和位于其兩側的圓弧板焊接組成，閥芯中段的外表面與閥蓋中央的內表面之間形成一個填料函，由盤根密封，盤根由壓蓋擰緊密封，手把由螺母固定安裝在閥芯下段小直徑端頭上，閥蓋的外端面設有兩個凸起的限位擋耳，用于限定手把的轉動位置。
本實用新型的優(yōu)點是采用一個四通旋塞閥替代原有的三個截止閥和多個管件實現(xiàn)燃氣熱水器的冷熱水切換，簡化了結構，便于安裝，而且利用三通道閥芯可以實現(xiàn)冷熱水切換的設計要求；在閥體與閥芯之間采用微小間隙的配合，既簡化了閥門結構，延長了閥門的使用壽命，又使冷熱水切換操作輕便；閥芯工作段的月牙槽采用芯體及其兩側的弧形板機加工成形后焊接成型，使其結構緊湊，易于加工，實現(xiàn)了閥芯以致整個閥門的小型化。
現(xiàn)結合附圖和實施例對本實用新型做具體描述


圖1為本實用新型所提供的家用冷熱水切換四通旋塞閥的主視圖；圖2為四通旋塞閥的縱剖面視圖；圖3為一種閥芯結構示意圖；圖4為圖3的C-C剖面圖；圖5為本實用新型安裝使用圖；圖6為正交四通旋塞閥供冷水工況閥體與閥芯相對位置示意圖；圖7為正交四通旋塞閥供熱水工況閥體與閥芯相對位置示意圖；圖8為斜交四通旋塞閥供冷水工況閥體與閥芯相對位置示意圖；圖9為斜交四通旋塞閥供熱水工況閥體與閥芯相對位置示意圖。
如
圖1和圖2所示，一種家用冷熱水切換四通旋塞閥，它包括閥體1，閥芯8，閥蓋3，壓蓋5和手把6。其中，所說的閥體1為短圓柱形的四通式閥體，其中央開有圓柱形空腔，其四周連有放射狀布置的水平端管I、III和上、下端管II、IV。所說的閥芯8是一個三通道的閥芯，它是一個直徑呈漸次減小的階梯軸形部件，其上段直徑最大的圓柱形為閥芯8的工作段，它由閥蓋3密封安裝在閥體1中央的圓柱形空腔內，閥蓋3用四個螺釘和墊片9固定在閥體1上，閥體1圓柱形空腔內壁與閥芯8工作段外壁之間為微小間隙配合，閥芯8工作段中間開有一個徑向通孔，其兩側為一對以閥芯8中心為原點的對稱布置的月牙槽，月牙槽的外壁開有徑向進、出水孔，該月牙槽是由閥芯1的芯體11和位于其兩側的圓弧板12焊接組成的，閥芯8中段的外表面與閥蓋3的內表面之間形成一個填料函由盤根4密封，盤根4由壓蓋5擰緊密封。所說的手把6由螺母7固定安裝在閥芯8下段小直徑端頭上，閥蓋3的外端面設有兩個凸起的限位擋耳10，用于限定手把6的轉動位置。
如圖3和圖4所示，閥芯8是由一個芯體11和兩塊圓弧板12焊接而成。加工時，先車好一個直徑漸次減小的階梯軸形部件11，在其工作段鉆一徑向直通孔，然后在其兩側刨或銑出兩通槽，再加工出兩塊圓弧板12，將它們與芯體11的通槽對焊起來，并打出進、出水孔，最后經車、銑、磨加工而成。采用這種粗加工—組焊—精加工的工藝順序既解決了加工閥芯月牙槽的難題，又使閥芯提供緊湊而流暢的通道，并具有良好的結構工藝性。
在本實用新型中，采用三通道閥芯，其工作段中間的徑向直通孔用于供冷水工況時直通冷水，兩側的月牙槽用于供熱水工況時熱水器的進水和出水。閥體中央圓柱形空腔內壁和閥芯工作段圓柱形外壁之間采用微小間隙配合，如H6/g5或者H7/g6公差配合，按此公差加工，兩者之間所形成的間隙為0.009～0.036mm，平均間隙為0.0225mm，這樣小的間隙所造成的內漏量極小，不影響使用。這種微小的間隙配合使轉動閥芯的轉矩大為減小，便于操作，又使閥門結構簡單，不必加潤滑或密封材料，降低制造成本，還使閥門磨損小，延長其使用壽命。
考慮到室內自來水管都是貼墻敷設的，所以采用短圓柱形閥體，以盡量減小其高度，便于在不拆卸原管道的前提下將閥門旋入管道中。為便于安裝本實用新型中閥體左右兩端管I和III攻有G1/2”或G3/4”管螺紋，以便可與上水管為1/2”或3/4”配套安裝，并在閥體上下兩端管II和IV內采用M16×1.5或M14×1.5的螺紋，并安裝外絲接頭14、膠墊15和蛇皮管螺母13所為配件分別與熱水器進、出水口的蛇皮管16和17連接(見圖5)。
本實用新型可以做成正交式四通旋塞閥，即閥體1的水平端管I、III和上下端管II、IV中心線之間的夾角為90°，對應的閥芯8工作段徑向通孔和月牙槽中心線之間的夾角為90°，月牙槽上徑向進出水孔中心線之間的夾角也成90°對稱分布。也可以是斜交式的四通旋塞閥，即閥體1的水平端管I、III和上下端管II、IV中心線之間是斜交的，其夾角為α，α＝55°、60°，對應的閥芯8工作段的徑向通孔與月牙槽中心線的夾角為90°+α/2，月牙槽外壁上的進、出水孔中心線之間的夾角也為α。對于正交的四通旋塞閥，月牙槽內側為平行于徑向直通孔的一條直線，對于斜交的四通旋塞閥，月牙槽的內側為一圓弧。對于正交的四通旋塞閥，如圖6和圖7所示，當閥芯8的直通孔對準閥體1的水平端管I和III時，冷水由端管I進入，從端管III出來，上、下端管II和IV被切斷，此時為供冷水工況。當閥芯8旋轉45°時，冷水經端管I流入端管II進入熱水器，經加熱后的熱水由端管IV流入經端管III流出，此時冷水管路被切斷，此時為供熱水工況。同理，圖8和圖9分別表示出斜交式閥門供冷水工況和供熱水工況。
在本實用新型中，閥體和閥芯可以做成兩種規(guī)格一種是閥體的長度為76mm，高度為66mm，相應的閥芯工作段外徑為40mm，其中間的直通孔直徑為10mm，閥體上下端管管口螺紋為16×1.5；另一種是閥體的長度為71mm，高度為61mm，其上下端管管口螺紋為14×1.5，相應的閥芯工作段外徑為30～35mm，其中間的直通孔的直徑為8mm。這兩種閥門可以用不銹鋼、銅及銅合金或碳鋼、鑄鐵為主材制成。
權利要求1.一種家用冷熱水切換四通旋塞閥，它包括閥體(1)，閥芯(8)，閥蓋(3)，壓蓋(5)和手把(6)，其特征在于所說的閥體(1)為短圓柱形的四通式閥體，其中央開有圓柱形空腔，其四周連有放射狀布置的水平端管(I)、(III)和上下端管(II)、(IV)，所說的閥芯(8)是一個直徑呈漸次減小的階梯軸形部件，其上段直徑最大的圓柱形為閥芯(8)的工作段，它由閥蓋(3)密封安裝在閥體(1)中央的圓柱形空腔內，閥體(1)圓柱形空腔內壁與閥芯(8)工作段外壁之間為微小間隙配合，閥芯(8)工作段中間開有一個徑向通孔，其兩側為一對以閥芯(8)中心為原點的對稱布置的月牙槽，月牙槽的外壁開有徑向進、出水孔，該月牙槽是由閥芯(1)的芯體(11)和位于其兩側的圓弧板(12)焊接組成的，閥芯(8)中段的外表面與閥蓋(3)的內表面之間形成一個填料函由盤根(4)密封，盤根(4)由壓蓋(5)擰緊密封。所說的手把(6)由螺母(7)固定安裝在閥芯(8)下段小直徑端頭上，閥蓋(3)的外端面設有兩個凸起的限位擋耳(10)，用于限定手把(6)的轉動位置。
2.根據(jù)權利要求1所說的一種家用冷熱水切換四通旋塞閥，其特征在于所說的閥體(1)的水平端管(I)、(III)和上下端管(II)、(IV)中心線的夾角、對應的閥芯(8)工作段的徑向通孔與月牙槽中線之間的夾角，以及月牙槽外壁上的徑向進、出水孔的中心線夾角均為90°，月牙槽內側為平行于徑向通孔的一條直線。
3.根據(jù)權利要求1所說的一種家用冷熱水切換四通旋塞閥，其特征在于所說的閥體(1)的水平端管(I)、(III)和上下端管(II)、(IV)中心線之間是斜交的，其夾角為α，對應的閥芯(8)工作段的徑向通孔與月牙槽中心線之間的夾角為90°+α/2，月牙槽外壁上的徑向進、出水孔的中心線之間的夾角為α，月牙槽內側為一圓弧。
專利摘要本實用新型公開一種家用冷熱水切換四通旋塞閥。它包括閥體、閥芯、閥蓋、壓蓋和手把,其特點是采用短圓柱形的四通式閥體和具有三通道閥芯可以實現(xiàn)熱水器冷熱水切換的設計要求;在閥體和閥芯之間采用微小間隙配合使冷熱水切換操作簡便,使用壽命長;閥芯由芯體和兩圓弧板組焊而成,使其結構緊湊、易于加工,以實現(xiàn)整個閥門的小型化。以一個四通旋塞替代原有的三個截止閥和多個管件實現(xiàn)熱水器的冷熱水切換,安裝方便。
文檔編號F16K11/00GK2365471SQ99208420
公開日2000年2月23日 申請日期1999年3月31日 優(yōu)先權日1999年3月31日
發(fā)明者明浩, 明曉彤, 明曉亮 申請人:明浩