内置无外管球轴倒流防止器排水结构的制作方法

1.本实用新型涉及阀门的领域，具体涉及一种内置无外管球轴倒流防止器排水结构。


背景技术：

2.在自来水供水管道的终端，每个家庭的水管道中接有多支水龙头，以及热水器、洗衣机、卫生间水箱等用水器具，当这些用水器具关闭水后，在其内腔和管道里还存留积水，如果较长时间不打开使用，这些积水会大量滋生细菌，如果使用不合乎饮用水标准的用水器具，还会产生锈迹斑斑污水。当某一区域内的自来水用水管网发生非正常状态时，例如，供水水管爆裂或总管水被关闭时，这些在水龙头内腔和其它用水器具内腔的积水会毫无阻挡地倒流进入该区饮用水管网中，造成该区饮用水源的大面积污染，严重损害了人们的健康。
3.由于终端管道管径小，一般阀门采用螺纹管道连接，目前普遍采用单个止回阀，或两级止回阀防止水倒流，虽然止回阀在一定程度上防止水倒流，但无法防止倒流水的污染，因为止回阀在关闭时间内，就可能造成瞬间水污染。
4.倒流防止器是管道供水防止水倒流污染的有效设备。例如，中国专利文献cn211231721u公开了一种带环形内置式排水器的倒流防止器，包括阀体，阀体内部沿着进水口往出水口的方向自前往后依次设有圆筒状的排水密封活塞、进水阀瓣、出水阀瓣；排水密封活塞与阀体的前内端面之间设有预紧弹簧，出水阀瓣与阀体的后内端面之间设有主弹簧，排水密封活塞与出水阀瓣中部均同轴设有过水通孔；进水阀瓣同轴穿设在阀体内部的导向套上且前端设有限位台阶，进水阀瓣的前后端外径均大于过水通孔用以滑移密封过水通孔；导向套的外周部为环形的阀通道，阀通道的前端外周部为环形的排水器通道并经圆筒壁分隔，排水器通道周部设有排水密封活塞后移顶接圆筒壁前端面时进行封闭的排水口。以该结构为例的现有技术中普遍存在以下缺陷：
5.1、排水器只具备倒流排水功能，当应用在无需自动排水的场景中，无法主动密封；
6.2、排水器(或排水阀)借助阀芯进行导水，而非阀座导水，长时间使用后易发生阀芯堵塞或损坏，导致倒流排水功能失效或阀门发生泄漏；
7.3、一旦排水器或阀门发生失效必须整个替换，无法单独拆卸阀座、阀芯进行更换。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种内置无外管球轴倒流防止器排水结构，采用阀座外壁上的通道进行导水，导水效果更好，使用寿命长，可在不需要自动排水时手动锁紧排水口。
9.本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的：这种内置无外管球轴倒流防止器排水结构，包括主体，所述主体上开设进水口和与进水口相对的出水口，主体内由进水口指向出水口的方向上依次设置进水腔、中腔和出水腔，进水腔与中腔之间通过进水阀瓣控
制连通或密封，中腔与出水腔之间通过出水阀瓣控制连通或密封；主体内还开设排水腔，排水腔内置入排水阀座，排水阀座贯穿开设有内腔，内腔顶部与进水腔之间由进水腔连通孔连通，内腔底部开设排水口，排水阀座的内腔通过弹簧滑动安装有排水阀芯，用于控制排水阀座底部的排水口开启或关闭；排水阀座顶部的外壁上沿轴向开设若干通道，各通道的末端开设内腔连通孔，用于连通排水腔及内腔，排水腔与中腔之间由中腔连通孔连通。
10.作为进一步的技术方案，所述排水阀芯包括阀杆、设置在阀杆顶部的球体以及设于球体顶部的活塞，活塞沿内腔壁上下滑动；所述内腔连通孔下方的内腔壁上依次开设密封圈安装槽和弹簧安装槽，排水密封圈置入密封圈安装槽内，用于配合球体进行密封，从而开启或关闭排水口，所述弹簧一端顶在球体上，另一端支撑于弹簧安装槽，使排水口在自然状态下处于开启状态。
11.作为进一步的技术方案，所述排水口的中心处设置定位孔，供阀杆穿过、定位，阀杆下端螺纹连接有锁定螺母，用于配合定位孔将阀杆锁定。
12.作为进一步的技术方案，所述排水阀座通过锁紧接头顶紧在排水腔内，套设于排水口外周的锁紧接头与排水腔底部密封连接。
13.作为进一步的技术方案，所述排水阀座的顶部外圆周设置倒角，使排水阀座顶部与排水腔之间存在空隙，各通道通过所述空隙与中腔连通孔连通。
14.作为进一步的技术方案，所述内腔顶部开设卡簧槽用于置入卡簧，卡簧用于挡止活塞。
15.作为进一步的技术方案，所述通道为沿排水阀座外圆周均布的槽或孔。
16.作为进一步的技术方案，所述球体与阀杆采用一体式成型或采用螺纹连接而成，活塞与球体采用一体式成型或采用分体式结构。
17.作为进一步的技术方案，所述主体包括进水段及密封连接在进水段上的出水段，所述进水口开设在进水段上，出水口开设于出水段上。
18.作为进一步的技术方案，所述进水阀瓣安装在进水腔的密封面上，中腔与出水腔之间密封安装有支撑盘，进水阀瓣弹簧的一端支撑在支撑盘上，另一端安装在进水阀瓣上；所述出水阀瓣安装在支撑盘的密封面上，出水阀瓣弹簧的一端安装在出水阀瓣上，另一端支撑在出水段的内壁上。
19.本实用新型的有益效果为：
20.1、在双级止回阀的结构上增加一个排水阀，实现自动出水、排水，有效防止倒流水造成的水污染；
21.2、排水阀的阀杆利用定位孔进行导向、定位，保证排水阀使用顺畅，阀杆可借助锁定螺母锁定在定位孔处，使得排水阀芯始终保持对排水口的密封，作为常规的双级止回阀使用，可适用于无需自动排水的场景中；
22.3、排水阀座通过锁紧接头安装在排水腔内，便于拆卸排水阀芯和排水阀座，同时球体、阀杆、活塞三者可以采用分体式或整体式结构，当排水器或阀门发生失效时可灵活更换。
附图说明
23.图1为本实用新型的主视结构示意图。
24.图2为图1的a-a剖视图。
25.图3为本实用新型中进水段的主视结构示意图。
26.图4为图3的b-b剖视图。
27.图5为本实用新型中排水阀座的立体结构示意图。
28.图6为本实用新型中排水阀座的俯视结构示意图。
29.图7为图6的c-c剖视图。
30.图8为本实用新型中采用槽型通道的排水阀座结构剖视图。
31.图9为图8的d-d剖视图。
32.图10为图8的e-e剖视图。
33.图11为图8的f-f剖视图。
34.图12为本实用新型中采用孔型通道的排水阀座结构剖视图。
35.图13为图12的g-g剖视图。
36.图14为图12的h-h剖视图。
37.图15为本实用新型中采用分体式的球体与阀杆结构示意图。
38.图16为本实用新型中采用一体式的球体与阀杆结构示意图。
39.图17为本实用新型中采用分体式的排水阀芯结构示意图。
40.图18为本实用新型中采用一体式的排水阀芯结构示意图。
41.图19为本实用新型工作时水流向示意图。
42.图20为图19中i区域的局部放大示意图(进水口有压力有水状态)。
43.图21为图19中i区域的局部放大示意图(进水口无压力无水状态)。
44.图22为图19中i区域的局部放大示意图(排水口密封状态)。
45.附图标记说明：主体1、卡簧槽2、活塞3、排水阀芯4、排水阀座5、弹簧6、锁紧接头7、卡簧8、排水密封圈9、进水腔连通孔10、中腔连通孔11、锁定螺母12、球体13、阀杆14、倒角15、通道16、进水口17、出水口18、进水阀瓣19、出水阀瓣20、进水段21、出水段22、密封圈安装槽23、弹簧安装槽24、进水腔25、中腔26、出水腔27、内腔连通孔28、排水口29、定位孔30、内腔31、支撑盘32、进水阀瓣弹簧33、出水阀瓣弹簧34、排水腔35。
具体实施方式
46.下面将结合附图对本实用新型做详细的介绍：
47.实施例：如附图1～22所示，这种内置无外管球轴倒流防止器排水结构，包括主体1、卡簧槽2、活塞3、排水阀芯4、排水阀座5、弹簧6、锁紧接头7、卡簧8、排水密封圈9、进水腔连通孔10、中腔连通孔11、锁定螺母12、球体13、阀杆14、倒角15、通道16、进水口17、出水口18、进水阀瓣19、出水阀瓣20、进水段21、出水段22、密封圈安装槽23、弹簧安装槽24、进水腔25、中腔26、出水腔27、内腔连通孔28、排水口29、定位孔30、内腔31、支撑盘32、进水阀瓣弹簧33、出水阀瓣弹簧34和排水腔35。
48.参考附图2，在主体1左侧为进水段21(开设有进水口17)，主体1的右侧为出水段22(开设与进水口17相对的出水口18)，进水段21与出水段22螺纹连接并用密封圈密封。主体1内从左至右(由进水口17指向出水口18的方向上)依次设置进水腔25、中腔26和出水腔27，进水阀瓣19安装在进水腔25的密封面上，中腔26与出水腔27之间密封安装有支撑盘32。进
水阀瓣弹簧33的右端通过支架支撑在支撑盘32上，进水阀瓣弹簧33的左端安装在进水阀瓣19上。出水阀瓣20安装在支撑盘32的密封面上，出水阀瓣弹簧34的左端安装在出水阀瓣20上，出水阀瓣弹簧34的右端支撑在出水段22的内壁上。当进水口17处有水压时，水流进入进水腔25内并推动进水阀瓣19，进水阀瓣弹簧33逐渐被压缩，使进水腔25的密封面打开，水流进入中腔26内；接着，水流继续推动出水阀瓣20，出水阀瓣弹簧34逐渐被压缩，使支撑盘32的密封面打开，水流进入出水腔27，并从出水口18处流出。当进水口17处水压消失后，进水阀瓣弹簧33及出水阀瓣弹簧34自动回位，将密封面关闭实现双级止回。
49.如图4、5、7所示，主体1内还开设排水腔35，排水腔35内置入排水阀座5，排水阀座5中心贯穿开设有内腔31，如图20所示，内腔31顶部(上口)与进水腔25之间由进水腔连通孔10连通，内腔31底部开设排水口29，排水阀座5的内腔31通过弹簧6滑动安装有排水阀芯4，排水阀芯4能够控制排水阀座5底部的排水口29开启或关闭。如图5所示，排水阀座5顶部的外壁上沿轴向开设四条通道16，各通道16的末端开设内腔连通孔28，用来连通排水腔35及内腔31，排水腔35与中腔26之间由中腔连通孔11连通。
50.进一步的，参考附图20，排水阀芯4包括阀杆14、设置在阀杆14顶部的球体13以及设于球体顶部的活塞3，活塞3能够沿内腔31的内壁上下滑动。如图7所示，内腔连通孔28下方的内腔31壁上依次开设密封圈安装槽23和弹簧安装槽24，排水密封圈9置入密封圈安装槽23内，能够配合球体13进行密封，从而开启或关闭排水口29。弹簧6上端顶在球体13上，下端支撑于弹簧安装槽24，因此，自然状态下(即活塞3上没有受到压力时)球体13在弹簧6的作用下脱离排水密封圈9，使排水口29处于开启状态。
51.如图11所示，排水口29的中心处设置定位孔30，供阀杆14穿过、定位，阀杆14下端螺纹连接有锁定螺母12，拧紧锁定螺母12后，可将阀杆14锁定在定位孔30处无法向上运动，此时，球体13始终与排水密封圈9接触密封，排水口29处于常密封状态。
52.参考附图5、7，排水阀座5的顶部外圆周设置倒角15，使排水阀座5顶部与排水腔35之间存在空隙，各通道16可通过该空隙与中腔连通孔11连通，中腔26内的水沿中腔连通孔11、通道16、内腔连通孔28进入内腔31便于从排水口29处排出。
53.优选地，内腔31顶部开设卡簧槽2用于置入卡簧8，卡簧8能够挡止活塞3，限制活塞3向上运动的行程。排水阀座5通过锁紧接头7顶紧在排水腔35内，锁紧接头7套设于排水口29外周，并且该锁紧接头7与排水腔35底部密封(螺纹)连接。
54.如图9、10所示，四条通道16为沿排水阀座5外圆周均布的槽型结构，该槽型结构的下端连通内腔连通孔28。进一步的，如图13、14所示，四条通道16也可以是沿排水阀座5外圆周均布的孔型结构，该孔型结构的下端与内腔连通孔28相连通。
55.优选地，参考附图15，球体13与阀杆14采用螺纹连接而成，阀杆14为双头螺栓。如图16所示，球体13与阀杆14二者也可以是一体式结构，在阀杆14下端设置外螺纹，便于安装锁定螺母12。此外，如图17、18所示，活塞3与球体13采用一体式成型或采用分体式结构，根据实际需求灵活选择。
56.本实用新型的工作过程：如图19、20所示(图中箭头所示方向即为水流方向)，当进水口17处有压力有水时，水流进入进水腔25内并推动进水阀瓣19，进水阀瓣弹簧33逐渐被压缩，使进水腔25的密封面打开，水流进入中腔26内；接着，水流继续推动出水阀瓣20，出水阀瓣弹簧34逐渐被压缩，使支撑盘32的密封面打开，水流进入出水腔27，并从出水口18处流
出。同时，部分水流通过进水腔连通孔10进入排水阀座5的内腔31，并推动活塞3，使钢球13与排水密封圈9接触密封，排水口29自动密封，即正常出水时，排水口29处无水排出。
57.当进水口17处无压力无水时，进水阀瓣弹簧33及出水阀瓣弹簧34自动回位，将密封面关闭实现双级止回。如图21所示，此时弹簧6复位，活塞3在球体13的作用下向上运动直至被卡簧8挡止，球体13脱离排水密封圈9，排水口29打开；中腔26内残余的水流沿着中腔连通孔11、通道16、内腔连通孔28进入内腔31最后从排水口29处排出。
58.如图22所示，通过手动拧紧锁定螺母12，可将阀杆14锁定在定位孔30处无法向上运动，此时，球体13始终与排水密封圈9接触密封，排水口29处于常密封状态，适用于无需自动排水的场景中。
59.可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：包括主体(1)，所述主体(1)上开设进水口(17)和与进水口(17)相对的出水口(18)，主体(1)内由进水口(17)指向出水口(18)的方向上依次设置进水腔(25)、中腔(26)和出水腔(27)，进水腔(25)与中腔(26)之间通过进水阀瓣(19)控制连通或密封，中腔(26)与出水腔(27)之间通过出水阀瓣(20)控制连通或密封；主体(1)内还开设排水腔(35)，排水腔(35)内置入排水阀座(5)，排水阀座(5)贯穿开设有内腔(31)，内腔(31)顶部与进水腔(25)之间由进水腔连通孔(10)连通，内腔(31)底部开设排水口(29)，排水阀座(5)的内腔(31)通过弹簧(6)滑动安装有排水阀芯(4)，用于控制排水阀座(5)底部的排水口(29)开启或关闭；排水阀座(5)顶部的外壁上沿轴向开设若干通道(16)，各通道(16)的末端开设内腔连通孔(28)，用于连通排水腔(35)及内腔(31)，排水腔(35)与中腔(26)之间由中腔连通孔(11)连通。2.根据权利要求1所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述排水阀芯(4)包括阀杆(14)、设置在阀杆(14)顶部的球体(13)以及设于球体顶部的活塞(3)，活塞(3)沿内腔(31)壁上下滑动；所述内腔连通孔(28)下方的内腔(31)壁上依次开设密封圈安装槽(23)和弹簧安装槽(24)，排水密封圈(9)置入密封圈安装槽(23)内，用于配合球体(13)进行密封，从而开启或关闭排水口(29)，所述弹簧(6)一端顶在球体(13)上，另一端支撑于弹簧安装槽(24)，使排水口(29)在自然状态下处于开启状态。3.根据权利要求2所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述排水口(29)的中心处设置定位孔(30)，供阀杆(14)穿过、定位，阀杆(14)下端螺纹连接有锁定螺母(12)，用于配合定位孔(30)将阀杆(14)锁定。4.根据权利要求3所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述排水阀座(5)通过锁紧接头(7)顶紧在排水腔(35)内，套设于排水口(29)外周的锁紧接头(7)与排水腔(35)底部密封连接。5.根据权利要求4所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述排水阀座(5)的顶部外圆周设置倒角(15)，使排水阀座(5)顶部与排水腔(35)之间存在空隙，各通道(16)通过所述空隙与中腔连通孔(11)连通。6.根据权利要求5所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述内腔(31)顶部开设卡簧槽(2)用于置入卡簧(8)，卡簧(8)用于挡止活塞(3)。7.根据权利要求6所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述通道(16)为沿排水阀座(5)外圆周均布的槽或孔。8.根据权利要求7所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述球体(13)与阀杆(14)采用一体式成型或采用螺纹连接而成，活塞(3)与球体(13)采用一体式成型或采用分体式结构。9.根据权利要求8所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述主体(1)包括进水段(21)及密封连接在进水段(21)上的出水段(22)，所述进水口(17)开设在进水段(21)上，出水口(18)开设于出水段(22)上。10.根据权利要求9所述的内置无外管球轴倒流防止器排水结构，其特征在于：所述进水阀瓣(19)安装在进水腔(25)的密封面上，中腔(26)与出水腔(27)之间密封安装有支撑盘(32)，进水阀瓣弹簧(33)的一端支撑在支撑盘(32)上，另一端安装在进水阀瓣(19)上；所述出水阀瓣(20)安装在支撑盘(32)的密封面上，出水阀瓣弹簧(34)的一端安装在出水阀瓣
(20)上，另一端支撑在出水段(22)的内壁上。

技术总结
本实用新型公开了一种内置无外管球轴倒流防止器排水结构，涉及阀门领域，包括主体，主体上开设进水口和出水口，主体内由进水口指向出水口的方向上依次设置进水腔、中腔和出水腔；主体内还开设排水腔，用于置入排水阀座，排水阀座内腔与进水腔连通，内腔底部开设排水口，内腔由排水阀芯控制排水口启、闭；排水阀座外壁上轴向开设若干通道，各通道的末端开设内腔连通孔用于连通排水腔及内腔，排水腔与中腔之间由中腔连通孔连通。本实用新型在双级止回阀的结构上增加一个排水阀，实现自动出水、排水，有效防止倒流水造成的水污染；阀杆可借助锁定螺母锁定在定位孔处，使得排水阀芯始终保持对排水口的密封，适用于无需自动排水的场景中。中。中。


技术研发人员：祝烺美 路远航 柴为民 张鑫波
受保护的技术使用者：杭州春江阀门有限公司
技术研发日：2023.01.04
技术公布日：2023/7/17