本實(shí)用新型涉及一種閥門，尤其涉及一種減壓型倒流防止器。

背景技術(shù)：

倒流防止器，又稱污流隔斷閥，是一種嚴(yán)格防止生活飲用水管道發(fā)生回流時(shí)污染水源的安全保護(hù)設(shè)備，也可應(yīng)用于其它不允許介質(zhì)倒流的管道系統(tǒng)。

倒流防止器型式較多，減壓型倒流防止器由于性能優(yōu)良、安全性高，已被業(yè)界接受，并得到了推廣。其典型構(gòu)造已在中國(guó)專利公告號(hào)CN201547347C中表示，由閥箱、進(jìn)水止回閥、出水止回閥和排水閥組成。但在使用中發(fā)現(xiàn)，這類構(gòu)造存在以下不足：

①介質(zhì)流通時(shí)的阻力損失較大，主要原因是為使排水閥可靠地關(guān)閉，必須使進(jìn)水止回閥的打開壓力大于排水閥的關(guān)閉壓力(國(guó)標(biāo)規(guī)定排水閥的關(guān)閉壓力≥0.014MPa)，這樣進(jìn)口止回閥的打開壓力必須設(shè)計(jì)得較大(國(guó)標(biāo)規(guī)定進(jìn)口止回閥打開壓力≥0.02MPa)；其次，為使出口止回閥密封可靠，打開壓力不宜過小(國(guó)標(biāo)規(guī)定出水止回閥打開壓力≥0.007Ma)；再則，閥腔內(nèi)各處的過流面積和流道設(shè)計(jì)不盡合理，上述專利的閥腔中還上下貫穿有一根排水閥的閥桿，致使局部阻力損失更大。經(jīng)測(cè)試，在各彈簧設(shè)計(jì)符合國(guó)標(biāo)的條件下，當(dāng)介質(zhì)流速為3m/s時(shí)，流阻損失達(dá)0.07～0.10MPa，這不但造成了大量能耗，并且在供水水壓較低(例如0.16MPa)地區(qū)根本無法使用。

為了降低流阻，申請(qǐng)人曾研制了新一款的倒流防止器，中國(guó)專利公告號(hào)CN204164434，在進(jìn)、出水止回閥中設(shè)置了永久磁鐵和銜鐵，在閥門打開后抵消了部分彈簧力；并且改變了排水閥結(jié)構(gòu)，取消了閥腔中間的豎桿。經(jīng)測(cè)試，在介質(zhì)流速為3m/s時(shí)，流阻損失約0.4MPa，有了大幅下降，供水部門在肯定的同時(shí)提出為了在供水壓力較低地區(qū)得到更廣泛的推廣，希望能進(jìn)一步降低。

②排水閥是倒流防止器中的關(guān)鍵部件，要求在進(jìn)水壓力P1和中間腔壓力P2壓差達(dá)到設(shè)定值(國(guó)標(biāo)規(guī)定為0.014MPa)時(shí)，能迅速地打開排水，因?yàn)樵谶M(jìn)水壓力比中間腔壓力高時(shí)就進(jìn)行排水，因此能絕對(duì)防止介質(zhì)倒流發(fā)生。近年來，排水閥各種結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，但實(shí)踐證明，有的因彈簧力不能調(diào)節(jié)，致使當(dāng)使用日久彈力變小后，造成排放壓力降低，給安全性帶來隱患；有的因膜片尺寸、彈簧力及閥口尺寸三者配合不當(dāng)，致使密封力不夠，造成漏水；有的因流道中某些部位過流斷面面積較小，造成排水量??；有的因閥腔內(nèi)沉積的污物不能方便地及時(shí)清理，致使滑閥和閥套等運(yùn)動(dòng)副被污物固結(jié)在一起，造成排水閥不能打開；更有甚者，在使用一段時(shí)間后，完全喪失排水功能。

③沒有排水器功能檢測(cè)裝置，由于排水器由若干零件組成，使用日久后難免出現(xiàn)故障，如彈簧剛度降低或斷裂、滑閥或閥桿等運(yùn)動(dòng)副被污物固結(jié)、閥瓣與密封件(材料一般為橡膠)發(fā)生粘著等，在使用過程中這些故障何時(shí)出現(xiàn)不得而知，一旦發(fā)生污水倒流才進(jìn)行拆卸檢查，一般已發(fā)生了大量污水倒流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為解決倒流防止器上述技術(shù)上的不足而設(shè)計(jì)的一種微阻力減壓型倒流防止器。

本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種微阻力減壓型倒流防止器，具有閥體、閥蓋、進(jìn)水止回閥、出水止回閥和排水閥；

進(jìn)水止回閥和出水止回閥水平布置在閥體和上閥蓋之間的中間腔中，其軸線與閥體進(jìn)出水口軸線一致；

排水閥設(shè)置在閥體下端面與下閥蓋之間，其軸線與閥體進(jìn)出口的軸線垂直相交，閥體下方隔墻上有若干排水孔一與排水腔連通；

其特征在于：所述進(jìn)水止回閥和出水止回閥各設(shè)置有永久磁鐵與銜鐵，還采用上方有開口的彈性擋圈，以方便拆卸檢修；

所述排水閥設(shè)有與膜片連成一體的滑閥，滑閥的內(nèi)孔中滑配有活塞，活塞的中心軸上端面在彈簧的作用下，始終與壓板的凸臺(tái)下端面接觸；

閥體下端與下閥蓋連接部設(shè)置有能使膜片上、下腔連通的排水器功能檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善：

作為優(yōu)選，所述下閥蓋包括澆鑄成一體的下法蘭、中部有下沉的圓筒、在適當(dāng)位置上的若干凸塊，所述凸塊包括凸塊一和凸塊二；在下閥蓋的圓筒內(nèi)孔中緊配有套筒，套筒的內(nèi)孔中滑配有滑閥，滑閥的內(nèi)孔中滑配有活塞，活塞的上位由滑閥上部的內(nèi)凸肩定位；下閥蓋上還設(shè)有將進(jìn)水壓力引入膜片下腔的通孔。

作為優(yōu)選，所述滑閥的上端外圓上車有螺紋，膜片的內(nèi)圈通過壓緊螺母及墊圈壓緊在滑閥外凸肩的上端面上，在不通水的情況下，膜片的外邊緣和內(nèi)圈基本上位于同一水平面上。

作為優(yōu)選，所述滑閥的頂部設(shè)有環(huán)形刃邊，與安裝在閥體底部的密封墊組成排水閥的閥口，閥口的尺寸保證在正常供水的情況下，二者的比壓約0.6MPa，以保證密封的可靠性。

作為優(yōu)選，所述活塞由中心軸、中心軸外面的活塞環(huán)及二條成直線的連接筋組成，筋間有二個(gè)腰形孔，中心軸的上端面在彈簧作用下始終與壓板的凸臺(tái)下端面接觸。

作為優(yōu)選，所述活塞的下端設(shè)有彈簧，彈簧力可由其下方帶有排水孔二的調(diào)節(jié)螺套調(diào) 節(jié)。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)水壓力引入膜片下腔的通孔是：下閥蓋凸塊一的外周面上鉆有與膜片下腔連通的徑向小通孔一，鉆后用鋼珠將外端堵死；下閥蓋底面鉆有小孔一，與徑向小通孔一垂直相交，并與位于閥體下端面與進(jìn)水腔連通的小孔二在同一中心線上；通過閥體上與進(jìn)水腔連通的斜孔，小孔二、膜片上的相應(yīng)的通孔及小孔一、徑向小通孔一，將進(jìn)水壓力引入到膜片的下腔。

作為優(yōu)選，下閥蓋的下法蘭上端面有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有能方便地排除積存在膜片下腔中污物的排污螺栓。

作為優(yōu)選，排水器功能檢測(cè)裝置設(shè)置在下閥蓋的凸塊二和閥體下端面夾緊膜片部位的連通孔內(nèi)，包括閥桿、O形密封圈三及并緊螺母；所述閥桿為階梯形，上段較細(xì)，頂端加工有錐臺(tái)，中段用作其上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向，并用O形密封圈三防止介質(zhì)外泄，下段加工有外螺紋，端部有并緊螺母26用以在關(guān)死閥口后防止閥桿松動(dòng)。

作為優(yōu)選，所述的連通孔包括閥體下端外周面及下閥蓋凸塊二外周面的適當(dāng)位置上分別鉆有徑向小通孔二和徑向小通孔三，鉆后外端均用鋼珠堵死，兩孔的軸線在同一垂直平面上；閥體的下端面上鉆有小孔三，與徑向小通孔二垂直相交，小孔三的端部加工有與閥桿端部錐臺(tái)配合的錐面，二者組成閥口；下閥蓋凸塊二的端面上加工有與閥桿配合的孔，所述孔與徑向小通孔三垂直相交，與小孔三相通并同心，膜片外邊緣上設(shè)有相應(yīng)小孔，與孔同心，孔的下側(cè)加工有與閥桿外螺紋配合的內(nèi)螺紋。

本實(shí)用新型的有益效果：

1、采取了：兩只止回閥中均設(shè)置了永久磁鐵和銜鐵，這樣在閥口全部打開時(shí)，能抵消將近一半的彈簧壓力；改變排水閥結(jié)構(gòu)，中間腔中不再有貫穿上下的豎桿；介質(zhì)在閥腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，各過流斷面面積寬敞，并且凡與各零件的接觸部位或離開部位，在零件上均有30°～60°倒角或圓角，以減少局部渦流損失等有利于降低流阻的綜合措施。經(jīng)樣機(jī)實(shí)測(cè)，當(dāng)介質(zhì)流速為3m/s時(shí)，流阻損失約0.32MPa；流速為2m/s時(shí)，流阻損失約0.025MPa，已為供水部門認(rèn)可，可用于供水壓力較低地區(qū)。

2、排水閥的彈簧力可精確調(diào)整到國(guó)標(biāo)要求的排水壓力，防倒流安全性高，并且密封性好，排水能力大，工作可靠；

3、檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、檢測(cè)方便、能隨時(shí)檢測(cè)排水閥的功能是否正常，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)行維修或更換。

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是圖1中排水閥結(jié)構(gòu)放大圖；

附圖3是圖1中排水器功能放大圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、閥體，2、上閥蓋，3、進(jìn)水止回閥，4、出水止回閥，5、排水閥，6、彈性擋圈，7、球閥，8、O形密封圈一，9、鋼珠，10、膜片，11、下閥蓋，12、套筒，13、彈簧，14、O形密封圈二，15、調(diào)節(jié)螺套，16、滑閥，17、活塞，18、排污螺栓，19、壓緊螺母，20、墊圈，21、壓板，22、密封墊，23、閥桿，24、O形密封圈三，25、并緊螺母；

a、斜孔，b、小孔二，c、小孔一，d、徑向小通孔一，e、排水孔一，f、腰形孔，g、排水孔二，h、徑向小通孔二，j、徑向小通孔三，m、孔，L、小孔三；

D1、凸塊一，D2、凸塊二，H1、進(jìn)水腔，H2、中間腔，H3、出水腔，H4、排水腔，P1、進(jìn)水壓力，P2、中間腔壓力，P3、出水壓力。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。

實(shí)施例：

如圖1所示的微阻力減壓型倒流防止器，具有閥體1、上閥蓋2、進(jìn)水止回閥3、出水止回閥4和排水閥5，進(jìn)水止回閥3和出水止回閥4水平布置在閥體1和上閥蓋2之間的中間腔H2中，其軸線與閥體進(jìn)出水口軸線一致，排水閥5設(shè)置在閥體下端面與下閥蓋11之間，其軸線與閥體進(jìn)出口的軸線垂直相交，閥體1下方隔墻上有若干排水孔一e與排水腔H4連通，進(jìn)水止回閥3和出水止回閥4各設(shè)置有永久磁鐵與銜鐵，并采用上方有開口的彈性擋圈6，對(duì)它們進(jìn)行快速地裝拆，檢修時(shí)不必將整機(jī)從管道上卸下，只需拆下上閥蓋2，取出進(jìn)、出水止回閥3、4就行了；閥體1與上閥蓋2上方的三個(gè)球閥7分別用以在測(cè)量進(jìn)水腔H1、中間腔H2和出水腔H3水壓時(shí)連接壓力表；閥體下端與下閥蓋11連接部設(shè)置有能使膜片上、下腔連通的排水器功能檢測(cè)裝置；下閥蓋的下法蘭上端面有凸臺(tái)，凸臺(tái)上設(shè)有能方便地排除積存在膜片下腔中的污物，防止滑閥16和套筒12被污物固結(jié)的排污螺栓18。

下面對(duì)本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)作詳細(xì)說明：

排水閥(如圖2所示)

排水閥由O形密封圈一8、鋼珠9、膜片10、下閥蓋11、套筒12、彈簧13、O形密封圈二14、調(diào)節(jié)螺套15、滑閥16、活塞17、排污螺栓18、壓緊螺母19、墊圈20、壓板21、密封墊22等零件組成。下閥蓋11由下法蘭、圓筒和在適當(dāng)位置上的二個(gè)凸塊一D1、凸塊二D2 組成，四者澆鑄成一體，內(nèi)表面呈階梯形通孔，套筒在連接平面處稍有突出；下閥蓋11通過若干螺釘固定在閥體1的下端面上，膜片10的外邊緣被壓緊在二者之間；凸塊一D1的外周面上鉆有徑向小通孔d，鉆后用鋼珠9將外端堵死，底面鉆有小孔一c，與徑向小通孔一d垂直相交，并與閥體1上的小孔二b在同一中心線上；通過閥體1上的斜孔a，小孔二b、膜片10上的相應(yīng)小孔及小孔一c、徑向小通孔一d，將進(jìn)水壓力P1引入到膜片10的下腔，O形密封圈一8用于防止介質(zhì)外泄；凸塊二D2上設(shè)有排水器功能檢測(cè)裝置；下法蘭上端面的凸臺(tái)上設(shè)有一只排污螺栓18，能很方便地拆下，利用閥內(nèi)的壓力水排除積存在膜片10下腔中的污物，以防滑閥16和套筒12被污物固結(jié)在一起；圓筒的內(nèi)孔中壓配有不銹鋼的套筒12，套筒的內(nèi)孔中滑配有滑閥16，二者間設(shè)有O形密封圈二14，以防介質(zhì)外泄。

滑閥16的頂部設(shè)有環(huán)形刃邊，與密封墊22組成排水閥的閥口，閥口的尺寸保證在正常供水的情況下，二者的比壓為0.6MPa左右，以保證密封的可靠性；密封墊22由螺釘、壓板21固定在閥體1下隔墻下方的凹槽中；滑閥16的上端外圓上車有螺紋，并套有膜片10；膜片10的內(nèi)圈通過壓緊螺母19及墊圈20壓緊在滑閥16外凸肩的上端面上，在不通水的情況下，膜片10的外邊緣和內(nèi)圈基本上位于同一水平面上；滑閥16的內(nèi)孔中滑配有活塞17，活塞17的上位由滑閥上部的內(nèi)凸肩定位；活塞17由中心軸、外活塞環(huán)及二條成直線的連接筋組成，筋間有二個(gè)腰形孔f；活塞17的下端設(shè)有彈簧13，彈簧力可由其下方的帶有排水孔二g的調(diào)節(jié)螺套15調(diào)節(jié)；在彈簧力的作用下，活塞17的中心軸的上端面始終與壓板19凸臺(tái)的下端面接觸，同時(shí)滑閥16始終受著彈簧13一個(gè)向下的推力，因此在不通水的情況下，滑閥16外凸肩的下端面壓在套筒12的上端面上，此時(shí)閥口V是完全開的，并具有設(shè)定的開度；滑閥16的內(nèi)孔中安裝彈簧的空間為排水腔H4。

工作原理(如圖1所示)，圖中所示為不供水情況下閥內(nèi)各零部件的位置圖，此時(shí)進(jìn)水止回閥3、出水止回閥4關(guān)閉，排水閥5打開，中間腔H2通過閥體1下方隔墻上若干個(gè)排水孔一e與排水閥的膜片上腔及排水腔H4相通。供水后，介質(zhì)首先進(jìn)入進(jìn)水腔H1，并通過斜孔a、小孔二b、膜片10邊緣上的相應(yīng)小孔及小孔一c、徑向小通孔一d進(jìn)入排水閥膜片10的下腔。隨著進(jìn)水腔H1水壓的升高，當(dāng)作用在膜片10下方的壓力達(dá)到排水閥彈簧13的設(shè)定壓力時(shí)，帶動(dòng)滑閥16向上運(yùn)動(dòng)，閥口V關(guān)閉，此時(shí)中間腔H2與排水腔H4隔斷。排水閥關(guān)閉后，P1繼續(xù)上升，直至將進(jìn)水止回閥打開，繼而將出水止回閥4打開，向下游供水。

在正常供水情況下，如果進(jìn)水壓力P1突然下降，在下降過程中，當(dāng)(P1-P2)低于設(shè)定值時(shí)，排水閥在彈簧13的推動(dòng)下打開，中間腔H2中的介質(zhì)經(jīng)排水孔一e、閥口V、腰形孔f、排水腔H4及排水孔二g向外排出，中間腔H2水壓P2隨即降低，當(dāng)(P1-P2)恢復(fù)至 設(shè)定值時(shí)，排水閥又關(guān)閉，恢復(fù)正常供水。

當(dāng)進(jìn)口水壓P1降得很低，或?yàn)榱悖踔翞樨?fù)值時(shí)，排水閥5迅速打開，將中間腔H2中的水放空，同時(shí)空氣進(jìn)入中間腔H2，形成了空氣隔斷，防止了虹吸倒流的發(fā)生，此時(shí)即使進(jìn)水止回閥密封失效(例如被雜物卡住等)也不會(huì)發(fā)生倒流。

在正常供水情況下，如果由于水錘等原因造成出水壓力大幅升高，此時(shí)，若出水止回閥4密封良好，那么中間腔H2的壓力會(huì)升高，若密封失效，則中間腔H2的壓力P2隨著升高，當(dāng)(P1-P2)達(dá)到排水閥5關(guān)閉壓力時(shí)，排水閥5打開，同時(shí)空氣進(jìn)入中間腔H2，形成空氣隔斷。

從以上分析可知，本實(shí)用新型在任何不利工況下，即使二只止回閥的密封都已破壞，都能有效地防止倒流介質(zhì)污染水源的危險(xiǎn)。

排水器功能檢測(cè)裝置(如圖3所示)：

本裝置設(shè)置在下閥蓋11的凸塊2和閥體1下端面夾緊膜片10的部位，由閥桿23、O形密封圈三24及表面滾花的并緊螺母25等零件組成。閥體1下端的外周面及下閥蓋11凸塊二D2外周面的適當(dāng)位置上分別鉆有徑向小通孔二h和徑向小通孔三j，鉆后外端均用鋼珠9堵死，二孔的軸線在同一垂直平面上。閥體1的下端面上鉆有小孔三L，與徑向小通孔二h垂直相交，小孔三L的端部加工有錐面；下閥蓋11凸塊二D2的端面上鉆有孔m，與徑向小通孔三j垂直相交，孔m的下側(cè)加工有內(nèi)螺紋，小孔三L與孔m相通，軸線在同一直線上。膜片10外邊緣上設(shè)有相應(yīng)小孔，與孔m同心?？譵內(nèi)滑配有閥桿23，閥桿為階梯形，上段較細(xì)，頂端加工有錐臺(tái)，錐臺(tái)與小孔三L端部的錐面密配并組成閥口；中段用作其上下運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向，O形密封圈三24用以防止介質(zhì)外泄；下段加工有外螺紋，與孔m下側(cè)的內(nèi)螺紋旋合；尾端加工有用以轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿的方口，并緊螺母25用以在關(guān)死閥口后防止其松動(dòng)。

通常情況下，擰緊閥桿23，使其上端的錐臺(tái)與小孔三L端部的錐孔緊密接觸，閥口關(guān)閉，此時(shí)膜片10的上下腔不通。

檢查排水閥功能時(shí)，首先將并緊螺母25松開，然后轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿23，使閥口打開，此時(shí)膜片10下腔的高壓水P1經(jīng)小孔j、環(huán)形間隙i、閥口、小孔三L及小孔二h進(jìn)入膜片10上腔，膜片上腔的水壓P2升高，當(dāng)(P1-P2)小于設(shè)定值時(shí)，排水閥5打開排水，反復(fù)測(cè)試幾次，如果閥桿23擰緊時(shí)不排水，松開時(shí)排水，那么可確認(rèn)排水閥功能正常。否則，排水閥已出現(xiàn)故障，應(yīng)及時(shí)維修。因?yàn)闄z測(cè)方法方便，可隨時(shí)檢測(cè)，能及早發(fā)現(xiàn)排水閥是否有故障，及時(shí)處理，防止大量污水倒流。

本實(shí)用新型采取了有利于降低流阻的綜合措施如下：

(1)兩只止回閥中均設(shè)置了永久磁鐵和銜鐵，這樣在閥口全部打開時(shí)，能抵消將近一半的彈簧壓力，經(jīng)計(jì)算，不用磁鐵和銜鐵，兩只止回閥的流量損失約為0.04MPa，用了約為0.022MPa，減小了0.018MPa；

(2)在滿足進(jìn)、出水口止回閥打開壓力的前提下，減小彈簧剛度，以減小閥口全部打開時(shí)的彈簧壓力；

(3)改變排水閥結(jié)構(gòu)，中間腔中不再有貫穿上下的豎桿；

(4)為了最大限度地減小流阻，本實(shí)用新型尤為重視過流斷面面積和流道的設(shè)計(jì)，現(xiàn)以DN100的倒流防止器予以說明：

a)表1為主要過流斷面面積和公稱尺寸面積的比例。

表1

注：設(shè)計(jì)規(guī)范要求閥內(nèi)各過流斷面面積不小于公稱面積的80％

由表1可知，比例遠(yuǎn)大于80％的要求，過流斷面面積大，流速就低，而流阻與流速的平方成正比，這對(duì)在較高流速下減少流阻十分有效。

b)介質(zhì)在閥腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)，凡與各零件的接觸部位或離開部位均有30°～60°倒角或圓角，以減少局部渦流損失。

c)采用短系列長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，以減少沿程損失。

d)閥腔內(nèi)壁及腔內(nèi)各零件，凡與流動(dòng)介質(zhì)接觸的表面均進(jìn)行機(jī)械加工，表面光潔度高。

經(jīng)樣機(jī)實(shí)測(cè)，當(dāng)介質(zhì)流速為3m/s時(shí)，流阻損失約0.32MPa；流速為2m/s時(shí)，流阻損失約0.025MPa，已為供水部門認(rèn)可，可用于供水壓力較低地區(qū)。