專利名稱：一種多功能控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多功能控制閥。
技術(shù)背景目前國內(nèi)家用熱水器一般有四類燃?xì)鉄崴?、電熱水器、空氣源熱水器和太?能熱水器，隨著對環(huán)保的認(rèn)識和低碳經(jīng)濟(jì)的到來，越來越多的人會選擇使用太陽能熱水器， 越來越多的家庭在使用太陽能熱水器的時(shí)候，現(xiàn)有太陽能熱水器的缺點(diǎn)也帶來非常多的麻 煩。主要的問題是第一目前絕大部分的太陽能熱水器由于采用非承壓水箱，利用水位的本身落差， 在使用熱水的時(shí)候水壓太低，沒有噴力，出水量??；第二每次使用熱水的時(shí)候，在熱水管都有非常多的已經(jīng)變成的冷水要浪費(fèi)，也就 是要用熱水必須先放掉熱水管中的冷水；第三在北方或南方冬天氣溫低于零度的地區(qū)，太陽能熱水器還存在冷熱水管凍 冰，無法繼續(xù)使用，甚至水管凍冽；第四給水箱加水和控制還需要一套用電的控制設(shè)備配套使用，成本高昂，使用時(shí) 消耗電能，而且電器設(shè)備的使用年限大大低于太陽能主件的使用年限。第五目前也有廠家推出承壓水箱的太陽能熱水器，但是需要配置一套上千元的水 泵控制系統(tǒng)，而且還要耗用電能，即不經(jīng)濟(jì)又降低使用壽命。第六對于目前使用承壓水箱的熱水器，在停水的時(shí)候無法應(yīng)急使用水箱中的水， 或者如果水箱中的水溫本身就比較低的情況下，如果還是采用承壓方式供熱水，出來的熱 水溫度會更低。這六大問題影響太陽能熱水器的普及和使用。本實(shí)用新型就是為了解決以上的六 大問題而設(shè)計(jì)的。
發(fā)明內(nèi)容目前太陽能熱水器普遍存在冷、熱水管無法排空，若采用非承壓水箱還有熱水的 出水壓力小而導(dǎo)致出水量?。欢捎贸袎核鋭t無法自然循環(huán)加熱水箱中的水。總之無論 采用什么熱水箱都需要配置一套電控設(shè)備來控制，既不經(jīng)濟(jì)又耗能源，而且還帶來安全隱 患。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種多功能控制閥，其特征包括 進(jìn)水口(31)、上水口(32)、熱水口(33)和出水口(34)，內(nèi)部有進(jìn)水導(dǎo)通孔(41)、上水導(dǎo)通 孔0 和出水導(dǎo)通孔及三個(gè)通道，三通道互通，其中一對通道為相反放置的喇叭型通 道，且大角度喇叭通道的喇叭口角度大于小角度喇叭通道02)喇叭口角度；進(jìn)水口 (31)與進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)相連，上水口(32)與上水導(dǎo)通孔02)相連，熱水口(33)和出水 口(34)通過喇叭通道與出水導(dǎo)通孔03)相連；三導(dǎo)通孔的連接與斷開以及水流量的大小 通過一個(gè)內(nèi)置的閥芯實(shí)現(xiàn)。該閥也可以分成上下兩個(gè)獨(dú)立體，通過外接的水管實(shí)現(xiàn)，即中途 進(jìn)水口(36)與中途出水口(3 通過外接的水管連接而成。
3[0011]該閥的上部分核心是有兩個(gè)接口和一個(gè)內(nèi)置三通的雙喇叭水流通道，兩個(gè)接口分 別是熱水口(33)和出水口(34)；三通的水流通道分別是大角度喇叭通道(21)、小角度喇 叭通道02)和熱水通道(23)，三個(gè)通道的接合處是在雙喇叭徑04)。喇叭水流通道的要 求是大角度喇叭通道通道的喇叭口收縮角度大于小角度喇叭通道02)通道的收縮角 度，根據(jù)伯努利原理，口徑越大流速越慢，口徑越小則水的流速越快。大角度喇叭通道
最窄處的內(nèi)徑為2-3mm，具體有進(jìn)水口(31)處水壓和水的流速決定?？傊谒鲝倪M(jìn)水口 (31)進(jìn)入通過閥芯使進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)與出水導(dǎo)通孔連通，然后進(jìn)入大角度喇叭通道 (21)有一個(gè)快速加速的過程，到雙喇叭徑04)處水的流速要達(dá)到25米/秒以上，使得在熱 水通道和雙喇叭徑04)接合處產(chǎn)生明顯的負(fù)壓(低于一個(gè)大氣壓)，負(fù)大氣壓使熱水 通道03)具有明顯的吸力，能夠把與熱水口(33)連接管內(nèi)的水吸入為了使水流暢通，要求 小角度喇叭通道02)的最窄內(nèi)徑比大角度喇叭通道最窄處的內(nèi)徑大。正是因?yàn)樵撻y 在熱水口(33)處具有比較大的吸力，從而實(shí)現(xiàn)熱水管的排空和熱水加壓供水等功能。該閥的下部分核心是有兩個(gè)接口和三個(gè)導(dǎo)通孔。兩接口分別是進(jìn)水口(31)和上 水口(32)；三導(dǎo)通孔分別是進(jìn)水導(dǎo)通孔(41)、上水導(dǎo)通孔02)和出水導(dǎo)通孔(43)，通過 閥芯轉(zhuǎn)動改變?nèi)齻€(gè)導(dǎo)通孔的連接。外形與一般的混合閥類似，也是三個(gè)接口。一般的混合 閥是一個(gè)冷水口、一個(gè)熱水口、一個(gè)混合出水口，是兩進(jìn)一出的用法。而本閥配置的閥芯是 一個(gè)進(jìn)，一個(gè)出，一個(gè)即可以進(jìn)也可以出。配合內(nèi)置的閥芯的轉(zhuǎn)動不同的角度來實(shí)現(xiàn)。該閥 芯轉(zhuǎn)動使三個(gè)導(dǎo)通孔有以下的連接和斷開5種狀態(tài)1、進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)/上水導(dǎo)通孔02)/出水導(dǎo)通孔03)全斷開；2、進(jìn)水導(dǎo)通孔只與上水導(dǎo)通孔02)連通；3、進(jìn)水導(dǎo)通孔只與出水導(dǎo)通孔03)連通；4、進(jìn)水導(dǎo)通孔與上水導(dǎo)通孔02)和出水口 03)都連通；5、上水導(dǎo)通孔02)與出水導(dǎo)通孔03)連通。該閥的上下兩部分是通過出水導(dǎo)通孔與大角度喇叭通道內(nèi)嵌連在一起 成為一個(gè)完整的控制閥。該控制閥的上下部分也可以分開，通過外接水管實(shí)現(xiàn)，見圖2所 示。即大角度喇叭通道對應(yīng)的中途進(jìn)水口(36)通過外接水管(37)與連接出水導(dǎo)通 孔G3)對應(yīng)的中途出水口(35)相連。實(shí)現(xiàn)的功能與圖1描述的一體式控制閥完全相同。該控制閥與水箱連接可以成為熱水器的控制系統(tǒng)。進(jìn)水口(31)通過水管接自來 水；上水口(3 通過水管接水箱的進(jìn)水口(冷水口)；熱水口(3 通過水管接水箱的出水 口 ；出水口(34) —般接普通水龍頭或花灑、淋浴噴頭。連接完成以后，本實(shí)用新型的有益效 果是1.加大熱水的出水量和出水壓力無論是承壓水箱還是非承壓水箱都可以加大 出水的量，而且非承壓水箱放置的位置可以比控制閥低；主要利用控制閥具上水功能和吸 熱水的功能來增加出水的壓力。2.熱水管徹底排空每次用完熱水以后，都可以自動對熱水管排空，避免熱水的 浪費(fèi)，而且本控制閥能夠?qū)形管、反坡管進(jìn)行排空，真正實(shí)現(xiàn)即開即來熱水的功效。控制 閥熱水口處的吸力可以吸出水管中的水實(shí)現(xiàn)真正的排空。3.冷水管排空對于冬季氣溫低于O度凍冰的地區(qū)，根據(jù)需要可以隨時(shí)對冷水進(jìn) 水管進(jìn)行排空，避免冬天無法使用或水管凍裂。主要是利用控制閥上水導(dǎo)通孔0 與出水導(dǎo)通孔^幻連通實(shí)現(xiàn)。4.應(yīng)急用水在停水或水箱內(nèi)水溫本身不高的情況下，可以采用不承壓供水或使 用應(yīng)急用水。主要是利用控制閥上水導(dǎo)通孔G2)與出水導(dǎo)通孔03)連通以及可控單向通 氣閥(51)變雙向閥實(shí)現(xiàn)。5.承壓水箱實(shí)現(xiàn)熱量自然循環(huán)由于水箱在不使用熱水的情況下，無論使用的是 非承壓水箱還是承壓水箱都是處于非承壓狀態(tài)更加有利于水箱和集熱器之間熱量的自然 循環(huán)。主要是利用控制閥關(guān)閉自然排空來實(shí)現(xiàn)。6.延長承壓水箱的使用壽命對于使用承壓水箱還可以延長承壓水箱的使用壽 命2-3倍。由于承壓水箱在不供應(yīng)熱水的時(shí)候水箱處于非承壓狀態(tài)。完成以上有益效果大部分全部有控制閥單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，部分有益效果需要配套的變壓 閥和可控單向通氣閥一起來實(shí)現(xiàn)，全是機(jī)械結(jié)構(gòu)不損耗任何電能，安全可靠，操作簡單，使 用期限長。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型另一種結(jié)構(gòu)的連接示意圖圖3是本實(shí)用新型與存儲式熱水箱的連接示意圖附圖標(biāo)記說明21大角度喇叭通道，22小角度喇叭通道，23熱水通道，M雙喇叭 徑；31進(jìn)水口，32上水口，33熱水口，34出水口，35中途出水口，36中途進(jìn)水口，37水管；41 進(jìn)水導(dǎo)通孔，42上水導(dǎo)通孔，43出水導(dǎo)通孔；51可控單向通氣閥，52變壓閥，53熱水箱，54 熱水出口，55集熱器接口，56集熱器接口，57冷水進(jìn)口。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖3對本發(fā)明做進(jìn)一步說明(一 )承壓供應(yīng)熱水1.啟動控制閥，通過轉(zhuǎn)動閥芯使得進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)與上水導(dǎo)通孔0 連通；來 自進(jìn)水口(31)接口的自來水從上水口(3 接口流向熱水箱；2.自來水的壓力使可控單向通氣閥(51)的通氣閥門關(guān)閉的同時(shí)單向閥門打開， 從熱水箱(5 的冷水進(jìn)口(57)注入水箱的冷水，利用自來水的水壓關(guān)閉熱水出口(54) 口 上方的變壓閥，使水箱處于承壓狀態(tài)(或微壓狀態(tài))。3.熱水箱的熱水通過熱水出口(54)被壓入到熱水管，通過熱水管流入到控制閥 的熱水口(3 接口，通過熱水通道流入到雙喇叭徑04)的混水腔，再通過小角度喇 叭通道0 從出水口(34)接口流出。4.此時(shí)從出水口(34) 口流出的是水箱中的全熱水。如果水溫太高，可以轉(zhuǎn)動閥 芯，使得進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)與上水導(dǎo)通孔G2)連通的同時(shí)進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)與出水導(dǎo)通孔 (43)也連通，從而使得冷水進(jìn)入到大角度喇叭通道(21)，冷水和熱水在雙喇叭徑04)處混 合成為合適的水溫在出水口(34) 口流出。此狀態(tài)出來的熱水一方面是冷水的進(jìn)水箱的壓 力，另一方面冷水進(jìn)入在雙喇叭徑04)處形成吸力吸動熱水管中的熱水。使通過出水口 (34)接口出來的熱水具有更大的噴力。[0037]( 二 )使用承壓水箱實(shí)現(xiàn)非承壓供應(yīng)熱水或停水應(yīng)急使用水箱中的水1.轉(zhuǎn)動控制閥，使得上水導(dǎo)通孔02)與出水導(dǎo)通孔03)連通；2.按下可控單向通氣閥(51)的閥鍵K，關(guān)閉通氣閥門，同時(shí)使得單向閥變成雙向 閥；3.水箱中的水通過冷水進(jìn)口(57)和可控單向通氣閥(51)流入到控制閥的上水口 (32)接口，再通過上水導(dǎo)通孔G2)與出水導(dǎo)通控03)從控制閥的出水口(34)流出，此狀 態(tài)從水箱中流出的水是一種非承壓狀態(tài)的水流。在本身水箱中的水溫比較低的情況下或停 水應(yīng)急用水，可以用此狀態(tài)供應(yīng)熱水。4.水流的大小通過控制閥上下調(diào)整。(三)排空1.自然排空關(guān)閉控制閥，熱水箱(5 的冷水進(jìn)口(57)沒有冷水流入，導(dǎo)致變壓 閥(5 啟動使得熱水箱與大氣壓相通，水箱處于非承壓狀態(tài)，熱水管中的熱水通過控制閥 的出水口(34) 口流出。此情況如果熱水管有U形安裝則無法全排空；2.吸力排空轉(zhuǎn)動控制閥的閥芯，使得進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)只與出水導(dǎo)通孔G3)連 通，水流流過控制閥，通過水本身的壓力在雙喇叭徑04)處形成負(fù)壓，把熱水管中的熱水 吸出來。從而完成熱水管的徹底排空。3.冷水管排空轉(zhuǎn)動控制閥的閥芯，使得上水導(dǎo)通孔G2)與出水導(dǎo)通孔03)連 通，此時(shí)進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)關(guān)閉，自來水的壓力消失從而使熱水箱的冷水進(jìn)口(57)處的可控 的單向通氣閥的通氣閥門打開與大氣連接，使冷水管中的冷水通過出水口(34)接口排空。(四)自然循環(huán)1.對于非承壓一體式太陽能熱水器，有本身的太陽能水管與水箱形成熱量的自然 循環(huán)。2.對于使用承壓水箱的太陽能熱水器，目前都是采用外加水泵來實(shí)現(xiàn)熱量的循 環(huán)。由于本實(shí)用新型的應(yīng)用，使得無論是采用承壓水箱還是非承壓水箱在不使用熱水的時(shí) 候水箱都是處于非承壓的狀態(tài)，即如果熱水箱的集熱器接口(5 與集熱器接口(56)連接 孔與太陽能集熱器連接，就能形成熱系統(tǒng)的自然循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種多功能控制閥，其特征是包括進(jìn)水口(31)、上水口(32)、熱水口(3 和出水 口(34)，內(nèi)部有進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)、上水導(dǎo)通孔0 和出水導(dǎo)通孔及三個(gè)通道，三通道 互通，其中一對通道為相反放置的喇叭型通道，且大角度喇叭通道的喇叭口角度大于 小角度喇叭通道02)喇叭口角度；進(jìn)水口(31)與進(jìn)水導(dǎo)通孔Gl)相連，上水口(32)與上 水導(dǎo)通孔G2)相連，熱水口(33)和出水口(34)通過喇叭通道與出水導(dǎo)通孔03)相連；三 導(dǎo)通孔的連接與斷開以及水流量的大小通過一個(gè)內(nèi)置的閥芯實(shí)現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能控制閥，其特征是可以分成上下兩個(gè)獨(dú)立體，通過外 接的水管實(shí)現(xiàn)，即中途進(jìn)水口(36)與中途出水口(3 通過外接的水管連接而成。
專利摘要一種多功能控制閥，包括進(jìn)水口(31)、上水口(32)、熱水口(33)和出水口(34)，內(nèi)部有進(jìn)水導(dǎo)通孔(41)、上水導(dǎo)通孔(42)和出水導(dǎo)通孔(43)及三個(gè)通道，三通道互通，其中一對通道為相反放置的喇叭型通道，且大角度喇叭通道(21)的喇叭口角度大于小角度喇叭通道(22)喇叭口角度；進(jìn)水口與進(jìn)水導(dǎo)通孔相連，上水口與上水導(dǎo)通孔相連，熱水口和出水口通過喇叭通道與出水導(dǎo)通孔相連。該閥也可以分成上下兩個(gè)獨(dú)立體，通過外接的水管實(shí)現(xiàn)，即中途進(jìn)水口(36)與中途出水口(35)通過外接的水管連接而成。本實(shí)用新型全部是機(jī)械結(jié)構(gòu)，與存儲式熱水箱配合，根據(jù)閥芯轉(zhuǎn)動完成進(jìn)水、出水、排空，不損耗電能，安全可靠。
文檔編號F24J2/46GK201884708SQ20102012799
公開日2011年6月29日 申請日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者徐兆良, 陳 峰 申請人:徐兆良, 陳 峰