一種切換閥及熱水器的製作方法

2023-05-29 03:35:51 4

本發明涉及制熱設備技術領域，尤其涉及一種切換閥以及具有該切換閥的熱水器。

背景技術：

熱水器一般有兩種熱量來源，一種是穩定熱源，即不受天氣氣候條件約束可全天候使用的熱水源，如電熱水器，燃氣熱水器等，另一種是不穩定熱源，即受天氣氣候條件約束的，在一定條件下才可以使用的熱水源，如太陽能熱水器等。

電熱水器的「致命傷」是能源利用率偏低。不過，太陽能熱水器在陰雨天只能依靠電輔助加熱，空氣能熱水器則在寒冷氣候條件下有可能工作效率大大降低，都存在著不能隨時供應熱水的局限，多能源組合熱水系統已成為一種趨勢。

現有的技術方案如圖1所示，在不穩定熱源的出水口93』與穩定熱源的出水口95』和熱水管出水口94』之間、不穩定熱源的出水口93』與穩定熱源的進水口92』之間以及冷水管出水口91』與穩定熱源的進水口92』之間均設置球閥或電磁閥101』，通過球閥或電磁閥101』的通斷來實現水路之間的切換，或者如圖2所示，採用兩位三通球閥或電動兩位三通閥102』來實現水路之間的切換。

上述的技術方案存在如下問題：

1、組裝麻煩、漏水點較多；

2、球閥及電動閥壽命短；

3、大顆粒物質對電磁閥有致命傷害，易造成閥打不開的情況；

4、多種閥組合起來，成本也比較高。

為解決上述問題，亟需提供一種新的切換閥，以解決現有熱水器存在的漏水點多、成本高等問題。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提出一種結構簡單可靠、能夠方便的實現水路切換的切換閥。

本發明的另一個目的是提出一種密封效果好的切換閥。

本發明的再一個目的是提出一種漏水點少、水路切換方便、成本低的熱水器。

為達此目的，一方面，本發明採用以下技術方案：

一種切換閥，包括閥座以及設置於所述閥座內的閥芯，所述閥座上設置多條連接支管，所述閥芯包括與所述閥座固定設置的第一閥芯單元以及可沿軸向轉動的第二閥芯單元，所述第一閥芯單元上開有分別與多條所述連接支管相連通的多個閥芯通孔，所述第二閥芯單元上開有連通口；

通過轉動所述第二閥芯單元，所述連通口可將所述多個閥芯通孔中的兩個相連通，以使得與兩個閥芯通孔對應的兩個連接支管相連通。

優選的，所述第一閥芯單元和所述第二閥芯單元均為陶瓷膜片閥芯，所述第一閥芯單元和所述第二閥芯單元相對接；

所述第一閥芯單元和所述第二閥芯單元的對接面均為鏡面結構且兩個對接面緊密貼合。

優選的，在其中一個所述閥芯通孔上靠近所述第二閥芯單元的一側向所述切換閥的中軸線方向延伸有第一延伸部，所述連通口向所述切換閥的中軸線方向延伸有第二延伸部，當所述第二閥芯單元轉至第一預設角度時，所述第一延伸部與所述第二延伸部相連通，所述具有第一延伸部的閥芯通孔通過所述連通口和與其相對的閥芯通孔相連通；

進一步的，在另一個所述閥芯通孔上靠近所述第二閥芯單元的一側向所述切換閥的中軸線方向延伸有第三延伸部，當所述第二閥芯單元轉至第二預設角度時，所述第三延伸部與所述第二延伸部相連通，所述具有第三延伸部的閥芯通孔通過所述連通口和與其相對的閥芯通孔相連通。

優選的，所述連通口向所述切換閥的中軸線方向延伸有第四延伸部，當所述第二閥芯單元轉至第三預設角度時，所述第四延伸部和所述連通口分別與相對的兩個閥芯通孔連通。

優選的，還包括密封連接件，所述密封連接件設置於所述連接支管與所述第一閥芯單元之間，並與所述第一閥芯單元固定連接；

所述密封連接件上與所述多個閥芯通孔相對應的位置處開有多個連接通孔，所述連接通孔與所述閥芯通孔之間以及所述連接通孔與所述連接支管之間均為密封連接。

優選的，在所述密封連接件的兩側面上、每個所述連接通孔的外周上均開有環形槽，相鄰兩環形槽之間通過直形槽連通；

在由所述環形槽和所述直形槽形成的槽形結構內設置有密封圈。

優選的，還包括與所述第二閥芯單元連接的傳動件，所述傳動件上設置有與電機連接的傳動軸。

優選的，還包括定位套，所述定位套內設置有限位結構，所述定位套的外 周面與所述閥座的內周面螺紋連接並通過所述限位結構依次將所述傳動件、所述第二閥芯單元、所述第一閥芯單元以及所述密封連接件壓合在所述閥座的壁面上。

另一方面，本發明採用以下技術方案：

一種熱水器，所述熱水器包括穩定熱源和不穩定熱源，還包括如上所述的切換閥，所述切換閥的多個連接支管分別與所述穩定熱源的進水口、所述不穩定熱源的出水口、熱水管出水口以及冷水管出水口連接。

優選的，在其中一個所述閥芯通孔上靠近所述第二閥芯單元的一側向所述切換閥的中軸線方向延伸有第一延伸部，所述連通口向所述切換閥的中軸線方向延伸有第二延伸部，當所述第二閥芯單元轉至第一預設角度時，所述第一延伸部與所述第二延伸部相連通，具有所述第一延伸部的閥芯通孔通過所述連通口和與其相對的閥芯通孔相連通；

具有所述第一延伸部的閥芯通孔與所述不穩定熱源的進水口相連通，與具有所述第一延伸部的閥芯通孔相對的閥芯通孔與所述冷水管出水口相連通。

本發明的有益效果為：

本發明提供的切換閥具有兩個閥芯單元，通過轉動第二閥芯單元使得第二閥芯單元上的連通口將第一閥芯單元上的任兩個閥芯通孔連通，從而實現水路的切換，結構簡單，切換操作方便。

本發明提供的熱水器由於採用了上述切換閥實現水路的切換，大大減少了漏水點，且組裝方便，省去了多個閥組合的結構，降低了成本。

附圖說明

圖1是現有的組合式熱水器的結構示意圖之一；

圖2是現有的組合式熱水器的結構示意圖之二；

圖3是本發明實施例一提供的切換閥的立體圖；

圖4是本發明實施例一提供的切換閥的爆炸圖；

圖5是本發明實施例一提供的第一閥芯單元的結構圖之一；

圖6是本發明實施例一提供的第一閥芯單元的結構圖之二；

圖7是本發明實施例一提供的第二閥芯單元的結構示意圖；

圖8是本發明實施例一提供的密封連接件的結構示意圖；

圖9是本發明實施例一提供的定位套、傳動件、第二閥芯單元、第一閥芯單元以及密封連接件的配合結構示意圖；

圖10是本發明實施例一提供的熱水器在狀態1下的連接圖；

圖11是本發明實施例一提供的熱水器在狀態2下的連接圖；

圖12是本發明實施例一提供的熱水器在狀態3下的連接圖；

圖13是本發明實施例二提供的熱水器在狀態1下的連接圖；

圖14是本發明實施例二提供的熱水器在狀態2下的連接圖；

圖15是本發明實施例二提供的熱水器在狀態3下的連接圖；

圖16是本發明實施例二提供的熱水器在狀態4下的連接圖；

圖17是本發明實施例三提供的熱水器在狀態1下的連接圖；

圖18是本發明實施例三提供的熱水器在狀態2下的連接圖；

圖19是本發明實施例三提供的熱水器在狀態3下的連接圖；

圖20是本發明實施例三提供的熱水器在狀態4下的連接圖。

圖中，91』、冷水管出水口；92』、穩定熱源的進水口；93』、不穩定熱源的出水口；94』、熱水管出水口；95』、穩定熱源的出水口；101』球閥或電磁閥；102』、兩位三通球閥或電動兩位三通閥；

1、閥座；21、第一連接支管；22、第二連接支管；23、第三連接支管；24、第四連接支管；3、第一閥芯單元；31、第一閥芯通孔；32、第二閥芯通孔；321、第三延伸部；33、第三閥芯通孔；331、第一延伸部；34、第四閥芯通孔；4、第二閥芯單元；41、連通口；411、第二延伸部；412、第四延伸部；5、密封連接件；51、限位塊；52、環形槽；53、直形槽；54、連接通孔；55、臺階；6、密封圈；7、傳動件；71、傳動軸；8、定位套；81、限位結構；91、冷水管出水口；92、穩定熱源的進水口；93、不穩定熱源的出水口；94、熱水管出水口；95、穩定熱源的出水口；96、不穩定熱源的進水口。

具體實施方式

下面結合附圖並通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

實施例一：

本實施例提供了一種切換閥，如圖3至圖9所示，該切換閥包括閥座1以及設置於閥座1內的閥芯。

其中，閥座1為一端開口一端通過壁面封閉的筒狀結構，在壁面的外側沿圓周方向均布有四個連接支管，分別為第一連接支管21、第二連接支管22、第三連接支管23和第四連接支管24。四個連接支管與筒狀結構的內腔連通。

閥芯包括與閥座1固定設置的第一閥芯單元3以及可沿軸向轉動的第二閥芯單元4。如圖5和圖6所示，第一閥芯單元3上開有分別與四條連接支管相連通的四個閥芯通孔，依次為第一閥芯通孔31、第二閥芯通孔32、第三閥芯通孔33和第四閥芯通孔34。如圖7所示，第二閥芯單元4上靠近第一閥芯單元3的一側開有扇環形的連通口41，連通口41為盲孔。通過轉動第二閥芯單元4，扇環形的連通口41可將第一閥芯單元3上的相鄰兩閥芯通孔連通，從而使得與閥 芯通孔相對應的兩個連接支管連通。

作為一種優選方式，第一閥芯單元3和第二閥芯單元4均為陶瓷膜片閥芯，兩個閥芯單元相對接且對接面均為鏡面結構，兩個對接面緊密貼合從而實現第一閥芯單元3和第二閥芯單元4之間的密封。

進一步的，在第三閥芯通孔33上靠近第二閥芯單元4的一側向切換閥的中軸線方向延伸有第一延伸部331，連通口41向切換閥的中軸線方向延伸有第二延伸部411。當第二閥芯單元4轉至第一預設角度時，第一延伸部331與第二延伸部411相連通，從而使得第三閥芯通孔33通過連通口41和與其相對的第一閥芯通孔31相連通，如此，能夠實現相對設置的第三連接支管23和第一連接支管21之間的連通。

在閥座1的壁面與第一閥芯單元3之間還設置有密封連接件5，密封連接件5與第一閥芯單元3固定連接，於本實施例中，如圖8所示，密封連接件5通過限位塊51限制第一閥芯單元3的轉動。密封連接件5上與四個閥芯通孔相對應的位置處開有四個連接通孔54，連接通孔54與閥芯通孔之間以及連接通孔54與連接支管之間均為密封連接。於本實施例中，在密封連接件5的兩側面上、每個連接通孔54的外周上均開有環形槽52，相鄰兩環形槽52之間通過直形槽53連通，在由環形槽52和直形槽53形成的兩個槽形結構內均設置有密封圈6。

第二閥芯單元4還連接有傳動件7，傳動件7上設置有與電機連接的傳動軸71，電機帶動傳動件7轉動，使得第二閥芯單元4轉動，從而使得連通口41連通不同的閥芯通孔。

還包括定位套8，如圖9所示，傳動件7、第二閥芯單元4和第一閥芯單元3容置在定位套8內，密封連接件5上靠近定位套8的一側設置有臺階55，定位套8內設置有限位結構81，定位套8的外周面與閥座1的內周面螺紋連接， 使得定位套8與臺階55的臺階面抵接，限位結構81依次將傳動件7、第二閥芯單元4、第一閥芯單元3以及密封連接件5壓合在閥座1的壁面上，密封連接件5以及兩側的密封圈6實現第一閥芯單元3與連接支管之間的密封連接。

本實施例提供的切換閥的第一閥芯單元3和第二閥芯單元4均採用陶瓷膜片閥芯，陶瓷膜片閥芯的使用壽命長、防垢及防大顆粒物質損害效果好，技術成熟，成本低，且閥芯單元之間的密封效果好。通過轉動第二閥芯單元4使得第二閥芯單元4上的連通口41將第一閥芯單元3上的任兩個閥芯通孔連通，從而實現水路的切換，結構簡單，切換操作方便。

其中，連接支管的數量不局限於四個，可根據具體的水路情況進行設置。

針對上述切換閥，本實施例還提供了一種熱水器，包括穩定熱源、不穩定熱源以及如上所述的切換閥。如圖10至圖12所示，切換閥的第一閥芯通孔31通過第一連接支管與冷水管出水口91連接，第二閥芯通孔32通過第二連接支管與穩定熱源的進水口92連接，第三閥芯通孔33通過第三連接支管與不穩定熱源的出水口93連接，第四閥芯通孔34通過第四連接支管與熱水管出水口94以及穩定熱源的出水口95連接。

該熱水器的控制方法為：

狀態1、當不穩定熱源熱水充足時，如圖10所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第三閥芯通孔33與第四閥芯通孔34，從而使得不穩定熱源的出水口93與熱水管出水口94連通，直接供用戶使用不穩定熱源提供的熱水；

狀態2、當不穩定熱源熱水不足時，如圖11所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第二閥芯通孔32與第三閥芯通孔33，從而使得不穩定熱源的出水口93與穩定熱源的進水口92連通，不穩定熱源提供溫水供穩定熱源二次加熱後，供給用戶使用；

狀態3、當不穩定熱源熱水溫度與自來水相同時，如圖12所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31與第二閥芯通孔32，從而使得冷水管出水口91與穩定熱源的進水口92連通，穩定熱源直接供用戶使用熱水。

本實施例提供的熱水器通過一個切換閥即可實現水路的切換，大大減少了漏水點，且組裝方便，省去了多個閥組合的結構，降低了成本。

進一步的，還可將第三閥芯通孔33與不穩定熱源的進水口連通，將第二閥芯單元轉至第一延伸部與第二延伸部相連通，從而使得冷水管出水口91與不穩定熱源的進水口連通，實現不穩定熱源的上水功能。

實施例二：

本實施例提供了一種切換閥，其結構與實施例一基本相同，包括閥座以及設置於閥座內的閥芯。閥芯包括與閥座固定設置的第一閥芯單元以及可沿軸向轉動的第二閥芯單元。閥座的壁面外側設置有四個連接支管，分別為第一支管、第二支管、第三支管和第四支管。如圖13至圖16所示，第一閥芯單元3上開有分別與四條連接支管相連通的四個閥芯通孔，依次為第一閥芯通孔31、第二閥芯通孔32、第三閥芯通孔33和第四閥芯通孔34。第二閥芯單元上靠近第一閥芯單元3的一側開有扇環形的連通口41。在第三閥芯通孔33上靠近第二閥芯單元的一側向切換閥的中軸線方向延伸有第一延伸部331，連通口41向切換閥的中軸線方向延伸有第二延伸部411。當第二閥芯單元轉至第一預設角度時，第一延伸部331與第二延伸部411相連通，從而使得具有第三閥芯通孔33通過連通口41和與其相對的第一閥芯通孔31相連通，如此，能夠實現相對設置的第三連接支管和第一連接支管之間的連通。

不同之處在於，本實施例中在第二閥芯通孔32上靠近第二閥芯單元的一側向切換閥的中軸線方向延伸有第三延伸部321，當第二閥芯單元轉至第二預設角 度時，第三延伸部321與第二延伸部411相連通，從而使得第二閥芯通孔32通過連通口41和與其相對的第四閥芯通孔34相連通，如此，能夠實現相對設置的第二連接支管和第四連接支管之間的連通。

針對上述切換閥，本實施例還提供了一種熱水器，包括穩定熱源、不穩定熱源以及如上所述的切換閥。如圖13至圖16所示，切換閥的第一閥芯通孔31通過第一連接支管與不穩定熱源的出水口93連接，第二閥芯通孔32通過第二連接支管與冷水管出水口91連接，第三閥芯通孔33通過第三連接支管與熱水管出水口94以及穩定熱源的出水口連接，第四閥芯通孔34通過第四連接支管與穩定熱源的進水口92連接。

該熱水器的控制方法為：

狀態1、當不穩定熱源熱水充足時，如圖13所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31與第三閥芯通孔33，從而使得不穩定熱源的出水口93與熱水管出水口94連通，直接供用戶使用不穩定熱源提供的熱水；

狀態2、當不穩定熱源熱水不足時，如圖14所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31與第四閥芯通孔34，從而使得不穩定熱源的出水口93與穩定熱源的進水口92連通，不穩定熱源提供溫水供穩定熱源二次加熱後，供給用戶使用；

狀態3、當不穩定熱源熱水溫度與自來水相同時，如圖15所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第二閥芯通孔32與第四閥芯通孔34，從而使得冷水管出水口91與穩定熱源的進水口92連通，穩定熱源直接供用戶使用熱水。

進一步的，將第一閥芯通孔31與不穩定熱源的進水口96連接，還可實現狀態4、如圖16所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31和第二閥芯通孔32，從而使得冷水管出水口91與不穩定熱源的進水口96連接，實 現不穩定熱源的上水功能。

實施例三：

本實施例提供了一種切換閥，其結構與實施例一基本相同，包括閥座以及設置於閥座內的閥芯。閥芯包括與閥座固定設置的第一閥芯單元以及可沿軸向轉動的第二閥芯單元。閥座的壁面外側設置有四個連接支管，分別為第一支管、第二支管、第三支管和第四支管。如圖17至圖20所示，第一閥芯單元3上開有分別與四條連接支管相連通的四個閥芯通孔，依次為第一閥芯通孔31、第二閥芯通孔32、第三閥芯通孔33和第四閥芯通孔34。第二閥芯單元上靠近第一閥芯單元3的一側開有扇環形的連通口41。

不同之處在於，本實施例中，連通口41向切換閥的中軸線方向延伸有第四延伸部412。當第二閥芯單元轉至第三預設角度時，第四延伸部412和連通口41分別與相對的兩個閥芯通孔連通，如此，能夠實現相對設置的兩個連接支管之間的連通。

針對上述切換閥，本實施例還提供了一種熱水器，包括穩定熱源、不穩定熱源以及如上所述的切換閥。如圖17至圖20所示，切換閥的第一閥芯通孔31通過第一連接支管與不穩定熱源的出水口93連接，第二閥芯通孔32通過第二連接支管與冷水管出水口91連接，第三閥芯通孔33通過第三連接支管與熱水管出水口94以及穩定熱源的出水口連接，第四閥芯通孔34通過第四連接支管與穩定熱源的進水口92連接。

該熱水器的控制方法為：

狀態1、當不穩定熱源熱水充足時，如圖17所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31與第三閥芯通孔33，從而使得不穩定熱源的出水口93與熱水管出水口94連通，直接供用戶使用不穩定熱源提供的熱水；

狀態2、當不穩定熱源熱水不足時，如圖18所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31與第四閥芯通孔34，從而使得不穩定熱源的出水口93與穩定熱源的進水口92連通，不穩定熱源提供溫水供穩定熱源二次加熱後，供給用戶使用；

狀態3、當不穩定熱源熱水溫度與自來水相同時，如圖19所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第二閥芯通孔32與第四閥芯通孔34，從而使得冷水管出水口91與穩定熱源的進水口92連通，穩定熱源直接供用戶使用熱水。

進一步的，將第一閥芯通孔31與不穩定熱源的進水口96連接，還可實現狀態4、如圖20所示，將第二閥芯單元的連通口轉至連通第一閥芯通孔31和第二閥芯通孔32，從而使得冷水管出水口91與不穩定熱源的進水口96連接，實現不穩定熱源的上水功能。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護範圍的限制。基於此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護範圍之內。