專利名稱：自動(dòng)調(diào)壓節(jié)水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能技術(shù)，更確切地說屬于節(jié)水技術(shù)，主要用于高層建筑、普通建筑和其它水壓變化幅度較大的場(chǎng)所，本閥使通過它的高壓水自動(dòng)調(diào)整為一個(gè)合理的標(biāo)準(zhǔn)水壓。
在高層建筑中，不同樓層自來水的水壓變化幅度很大，有些樓層的水壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般需要的水壓，如20層的高層建筑，水箱置于樓頂，20層的水壓約300克／厘米2，而十層的水壓就高達(dá)3000克／厘米2左右，普通樓房為使其高層(如六層)能方便地用水，供給的自來水也需要達(dá)到較高的壓力，于是普通樓房的低層(如一、二、三層)和其它平房及地勢(shì)低洼地區(qū)自來水的水壓也嫌過高，水壓過高放水時(shí)水花四濺很容易造成用水的浪費(fèi)。甚至有時(shí)會(huì)因高壓損壞水籠頭內(nèi)的皮錢而使水籠頭失去控制造成大量的水白白流走，對(duì)這一問題目前尚未有人采取切實(shí)有效的解決措施。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種閥，使在某一較大范圍內(nèi)任意變化壓力的高壓水通過本閥后自動(dòng)調(diào)節(jié)成一合理的恒定壓力值，以達(dá)到節(jié)水目的。
這一任務(wù)的實(shí)現(xiàn)是通過附圖
(剖面圖)所示由閥體1、閥簧2、閥片3和閥腔4組成的自動(dòng)調(diào)壓節(jié)水閥實(shí)現(xiàn)的。閥體1是一變截面內(nèi)壁的管子，其內(nèi)壁為某曲線繞管軸線旋轉(zhuǎn)360°形成的旋轉(zhuǎn)曲面。閥體內(nèi)部即閥腔4、閥簧2為一圓柱形螺旋彈簧。其一端固定在閥體上。另一端接閥片3。閥片3是一圓片，將本閥接在供水管路中，高壓水的壓力作用于閥片3上，使閥簧2受力變形，閥片3沿軸線方向產(chǎn)生位移進(jìn)入閥腔4變截面部分，減小水流截面面積從而減小流量降低水壓。合理設(shè)計(jì)閥體內(nèi)壁(即閥腔)曲線，可以使不同壓力的高壓水通過本閥均降低成某一指定的合理水壓。設(shè)閥腔入口半徑與所接水管內(nèi)半徑相同為r1，指定的標(biāo)準(zhǔn)水壓壓強(qiáng)為q0，需要調(diào)壓的高壓水最大壓強(qiáng)為q2，可調(diào)為標(biāo)準(zhǔn)壓q0的最小壓強(qiáng)為q1，閥簧柔度即單位力作用下的長(zhǎng)度改變量為C(若閥簧剛度即產(chǎn)生單位變形所需力為K，則c＝1／K)，閥片半徑為R，閥腔出口半徑為r2。為使輸出水壓力恒定為P0＝q0πr21，應(yīng)有q1π(r21－R2)＝q2π·(r22－R2)，同時(shí)為使水壓q＜q1時(shí)通過閥體出口不再減壓，應(yīng)有π(r21－R2)＝πr22，從上式可得RR=(q2-q12q2-q1)12r1,]]>r2=(q22q2-q1)12r1]]>且由q1πr22＝p0＝q0πr21有 q1＝ (2q2qO)/(q2+qO) 。當(dāng)q＝q1時(shí)，閥片位移為閥腔等截面段長(zhǎng)度z0＝c1πR2c＝ (q1(q2-q1)πr21C)/(2q2-q1) ，為求閥腔曲線r(z)，令q1＜q＜q2，由輸出恒壓有qπ〔r2(z)－R2〕＝p0，閥片位移為z＝qπR2c，由此二式可得r(z)=[(q1q2πr21Cz-1+2q2-q1)(q2-q1)]12r1(2q2-q1)]]>(z＞z0)按上述條件制成的閥接在供水管路中，可使在q1－q2范圍內(nèi)任意變化的高壓水自動(dòng)調(diào)節(jié)成標(biāo)準(zhǔn)水壓q0。需要注意的是，本閥有一最小減壓比為b＝ (q2-q1)/(2q2-q1) ，無論水壓高低，任意水壓q通過本閥后至少減至( (q2)/(2q2-q1) )q，故只有當(dāng)q≥( (2q2-q1)/(q2) )q0時(shí)通過本閥才可獲得標(biāo)準(zhǔn)水壓q0，否則降壓后的水壓會(huì)小于標(biāo)準(zhǔn)水壓q0。
實(shí)施例標(biāo)準(zhǔn)水壓壓強(qiáng)取q0＝900克／厘米2，需調(diào)壓的高壓水最大壓強(qiáng)為q2＝4500克／厘米2。最小壓強(qiáng)為q1＝1500克／厘米2(這是－21層高層建筑，其7－21層由樓頂水箱供水，欲使7－16層調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)水壓)根據(jù)前面公式有閥片半徑R＝
r1，閥體出口半徑r2＝
r1，z0＝600πcr21，曲線
若閥簧柔度c＝ (1cm)/(1000gf) ，水管為4分管r1＝0.75cm，則R＝0.474cm，r2＝0.581cm，r＝
×0.15cm附圖(1)是壓簧式，(2)是拉簧式，考慮到簧絲對(duì)閥腔橫截面的影響，采用拉簧式對(duì)降低最小減壓比以擴(kuò)大使用范圍更有利。
若加工有困難，曲線r(z)可用分段直線來代替，也可取得較好的調(diào)壓效果。
本發(fā)明亦可用于其它需要調(diào)壓的流體，如油、汽及其它液體等。
權(quán)利要求1.一種用于自動(dòng)調(diào)整水或其它流體壓力使之降低為某指定值的閥，其特征是位于閥體1內(nèi)的閥簧2一端固定在閥體1內(nèi)壁，另一端接有圓形閥片3。
2.按權(quán)利要求1所述的閥，其特征是閥體1為變截面內(nèi)壁的管，其內(nèi)壁為一曲線繞管軸線旋轉(zhuǎn)360°形成的旋轉(zhuǎn)曲面。
3.按權(quán)利要求1、2所述的閥，其特征是閥體內(nèi)壁曲線為r(z)=[(q1q2πr21Cz-1+2q2-q1)(q2-q1)]12·r1·(2q2-q1)-1z/Y′z0]]>其中q1、q2是需調(diào)高壓的最小值與最大值，r1是所接水管內(nèi)半徑，c是閥簧柔度，C＝ 1/(K) ，K是閥簧剛度，z0＝q1(q2－q1)cπr21(2q2－q1)－1。
4.按權(quán)利要求1、2所述的閥，其特征是所說的閥體內(nèi)壁曲線r(z)可由分段直線段代替。
專利摘要本實(shí)用新型屬于節(jié)水技術(shù)。本閥接在供水管路中，可將通過管路的在某一范圍內(nèi)任意變動(dòng)的高壓水調(diào)整為一指定的標(biāo)準(zhǔn)水壓。本閥由閥體1、閥簧2、閥片3和閥腔4構(gòu)成，當(dāng)高壓水作用于閥片上，使彈簧變形，閥片進(jìn)入閥腔變截面部分，減小水流截面面積以降低水壓。變截面部分為一旋轉(zhuǎn)曲面，其曲線方程為
文檔編號(hào)F16K17/04GK2059702SQ8920783
公開日1990年7月25日 申請(qǐng)日期1989年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年6月19日
發(fā)明者劉智, 劉良, 孫鐘澍 申請(qǐng)人:劉智, 劉良, 孫鐘澍