專利名稱：用于單罐軟化器的水力控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于對水的軟化和過濾過程進(jìn)行自動(dòng)控制的水力驅(qū)動(dòng)閥門， 簡稱為水控閥，屬于自動(dòng)軟化、過濾裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景當(dāng)今人們的生產(chǎn)生活中軟化水早已被廣泛使用，而在制備軟化水的工藝中最常用 的方法就是離子交換技術(shù)，即采用由控制閥門、鹽箱、鹽閥和裝有離子交換樹脂顆粒的罐體 所組成的軟化器，當(dāng)生水流經(jīng)離子交換樹脂層時(shí)，離子交換樹脂會(huì)吸附水中的鈣、鎂硬度離 子，釋放出本身的鈉離子，這個(gè)過程稱為運(yùn)行；當(dāng)離子交換樹脂的吸附量達(dá)到飽和時(shí)，軟化 器將不再具有軟化制水的功能，這時(shí)就需要用一定濃度的氯化鈉鹽水沖洗離子交換樹脂， 使其重新還原成鈉型，排出先前吸附的硬度離子，這個(gè)過程稱為再生；為保證效果，再生過 程通常包括反洗、吸鹽和慢沖洗、正洗等過程，經(jīng)過再生后的離子交換樹脂重新具有了軟化 的功能，而這個(gè)過程的水路切換就是通過控制閥門完成的。本實(shí)用新型涉及的就是這種自動(dòng)控制的閥門，由于只使用了水壓控制而不用電 源控制，所以稱為水力驅(qū)動(dòng)控制閥，簡稱水控閥?，F(xiàn)有的水控閥有美國KINETIC0公司的 3. 891. 552和4. 298. 025號專利產(chǎn)品，相關(guān)技術(shù)還有中國專利00253900. 4。上述美國專利 采用了兩個(gè)罐體一用一備的運(yùn)行方式，雖然可以保證軟化器24小時(shí)出軟化水，但由于目前 很多軟化器應(yīng)用的場合，特別是在這種水控閥大量使用的小型系統(tǒng)中，用戶實(shí)際上是間斷 使用軟化水的，就會(huì)使得針對罐體及其離子交換樹脂的投資過度，造成浪費(fèi)。此外，美國專利所述閥內(nèi)包括七個(gè)兩通形式的開關(guān)閥，分別為主罐和輔罐的進(jìn)水 閥、出水閥、反洗活塞閥以及一個(gè)公用的再生控制活塞閥，均采用立式布置，整個(gè)閥體為六 層閥板結(jié)構(gòu)，通過再生控制盤的旋轉(zhuǎn)，切換多孔閥芯上的12個(gè)信號孔的加壓或泄空狀態(tài)， 來開關(guān)這七個(gè)閥控制兩個(gè)罐。閥體本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大成本很高，還沒有再生過程中很重 要的正洗功能。而上述中國專利是在美國專利設(shè)備基礎(chǔ)上改進(jìn)的，雖然克服了雙罐系統(tǒng)投資過度 的缺點(diǎn)，但水控閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)改進(jìn)不大，仍然比較復(fù)雜和臃腫，沒有競爭優(yōu)勢。本實(shí)用新型在利用現(xiàn)有的水力控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，克服了上述缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊的單罐軟化器水控閥。在保證了再生時(shí)生水旁通(再生時(shí)不斷水)的前提 下，采用了兩位三通形式的進(jìn)、出水活塞閥組件，優(yōu)化了內(nèi)部閥門組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。所謂兩 位指閥芯有兩個(gè)不同的工作位置，三通指閥體有三個(gè)水路接口，它是在其中兩條水路間 的換向動(dòng)作，而不像兩通閥那樣簡單的開通或關(guān)閉；另外的反洗活塞閥組件和再生控制活 塞閥組件仍為兩通形式。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型不但實(shí)現(xiàn)了同樣的軟化再生自動(dòng)控制，還增加了重要的正洗功能，功 能全面了，但所需的控制信號數(shù)量卻很少，多孔閥芯上只有四個(gè)信號孔，使得內(nèi)部的四個(gè)活 塞閥控制起來更加準(zhǔn)確、容易。[0009]由于只采用了四套活塞閥門組件，組件由驅(qū)動(dòng)活塞閥和水籠格柵及必要的彈簧等 一起組裝成整體，然后插入閥體上相應(yīng)的腔體內(nèi)，安裝拆卸都很容易，閥體的生產(chǎn)組裝變得 容易，避免了原來麻煩的多層閥體結(jié)構(gòu)，降低了密封難度，減少泄漏點(diǎn)。本實(shí)用新型將活塞的信號控制部分和出水口設(shè)在頂層閥，由螺釘通過二層閥板與 主閥體組成整體水控閥，進(jìn)水口、排水口以及吸鹽口位于主閥體上，其上部的控制信號通道 和水流通道由蓋板密封，可采用熱熔或化學(xué)方式粘接，簡化了結(jié)構(gòu)，成本降低?？梢酝ㄟ^更換具有不同葉片數(shù)量和角度的計(jì)量葉輪這一個(gè)部件，來適應(yīng)軟化器不 同的啟動(dòng)再生計(jì)量水量的要求，而不用像原來那樣需更換一整套復(fù)雜的齒輪組。由于采用單罐軟化器水力控制，可使間斷用水或可允許短時(shí)間出生水的用戶大大 節(jié)省了設(shè)備購置投資，同時(shí)減少了設(shè)備占地面積，消除了電氣安全隱患，運(yùn)行可靠。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型單罐軟化器的水力控制閥包括進(jìn)水口、出水口、排水口、吸鹽口以及 樹脂罐連接口 ；水控閥內(nèi)部有進(jìn)水活塞閥組件、出水活塞閥組件、反洗活塞閥組件、再生控 制活塞閥組件、噴射器及閥體上蓋；其針對活塞的信號控制部分包括計(jì)量葉輪、計(jì)量盤、 計(jì)量齒輪組、再生葉輪、再生控制盤、再生齒輪組、多孔閥芯及再生聯(lián)動(dòng)撥叉；所述四個(gè)活 塞閥組件采用活塞驅(qū)動(dòng)的板式閥結(jié)構(gòu)，采用了橫向安裝布置形式，由四個(gè)水壓控制信號來 控制開閉，其中進(jìn)、出水活塞閥組件是兩位三通形式的結(jié)構(gòu)，由水籠格柵拼裝成活塞腔和閥 座，可單獨(dú)組裝一體化組件，有利于整體安裝、拆卸；本水控閥可以簡單調(diào)整所述計(jì)量葉輪的葉片數(shù)量和角度，適應(yīng)不同的啟動(dòng)再生的 計(jì)量水量要求。

[0015]附圖1-4是本實(shí)用新型單罐水控閥的工作原理示意圖，其中[0016]附圖1-水控閥在運(yùn)行狀態(tài)下的流程示意圖；[0017]附圖2-水控閥在反洗狀態(tài)下的流程示意圖；[0018]附圖3-水控閥在吸鹽和慢沖洗狀態(tài)下的流程示意圖；[0019]附圖4-水控閥在正洗狀態(tài)下的流程示意圖；[0020]附圖5-再生控制盤(112)和多孔閥芯(113)配合控制示意圖[0021]附圖6-水控閥外形圖；[0022]附圖7-水控閥分解圖(不含上蓋15)；[0023]附圖8-水控閥橫向剖面圖；[0024]附圖9-水控閥縱向剖視圖；[0025]附圖10-活塞閥組件及其水籠結(jié)構(gòu)分解圖。
具體實(shí)施方式
下面通過附圖對具體實(shí)施例作進(jìn)一步說明附圖1是水控閥在運(yùn)行狀態(tài)下的流程示意圖此時(shí)控制信號52、53有壓，51、54泄 空直通大氣，活塞及閥門位置如圖。生水由進(jìn)水口 20進(jìn)入，繞過上進(jìn)水閥312B進(jìn)入樹脂罐上部，流經(jīng)離子交換樹脂層3完成軟化過程，產(chǎn)生的軟化水由中心管2至閥體14，驅(qū)動(dòng)計(jì)量 葉輪132轉(zhuǎn)動(dòng)后由出水口 21至用戶使用點(diǎn)。計(jì)量葉輪132通過計(jì)量齒輪組131的傳動(dòng)，驅(qū) 動(dòng)計(jì)量盤111轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)行時(shí)再生聯(lián)動(dòng)撥叉114與再生控制盤112為脫開狀態(tài)。附圖2是水控閥在反洗狀態(tài)下的流程示意圖當(dāng)計(jì)量盤111轉(zhuǎn)過設(shè)定的角度后，觸 發(fā)再生聯(lián)動(dòng)撥叉114，帶動(dòng)了再生控制盤112同步轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣再生控制盤112首先加壓控制 信號51打開再生控制活塞閥331，有水流通過再生噴嘴135驅(qū)動(dòng)再生葉輪121，通過再生齒 輪組136的傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)再生控制盤112的自主轉(zhuǎn)動(dòng)，開始了反洗過程，然后再生聯(lián)動(dòng)撥叉114 再次與再生控制盤112脫開。反洗過程用于清除樹脂層3上表面的淤泥雜質(zhì)等，同時(shí)松動(dòng)樹脂層3。此時(shí)控制 信號51有壓，52、53、54泄空，活塞及閥門位置如圖。生水繞過下進(jìn)水閥312A直接到出水 口 21，生水旁通，同時(shí)一部分生水通過中心管2，反洗樹脂層3，污水向上至閥體14，通過反 洗活塞閥342至排水口 22排走；附圖3是水控閥在吸鹽和慢沖洗狀態(tài)下的流程示意圖隨著再生控制盤112的轉(zhuǎn) 動(dòng)，進(jìn)入本流程時(shí)控制信號51、53、54有壓，52泄空，活塞及閥門位置如圖。生水繼續(xù)旁通出 水口 21，另一部分則通過噴射器17，由吸鹽口 23吸入高濃度的再生鹽液，形成合適濃度的 鹽液進(jìn)入樹脂層3上部，從上而下完成吸鹽過程，廢液從中心管2至閥體14內(nèi)排水腔，由排 水口 22排走。鹽箱內(nèi)的濃鹽液被吸完后，與吸鹽口 23連接的位于鹽箱內(nèi)的鹽閥會(huì)自動(dòng)關(guān) 閉，軟化器開始了慢沖洗過程。附圖4是水控閥在正洗狀態(tài)下的流程示意圖此時(shí)控制信號51、52、53、54全部有 壓，活塞及閥門位置如圖。生水繼續(xù)旁通出水口 21，另一部分則得以繞過上進(jìn)水閥312B，對 樹脂層3中殘余鹽液從上而下進(jìn)行大流量沖洗，沖走廢液。隨著再生控制盤112的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)控制信號54、51泄空時(shí)整個(gè)再生結(jié)束。隨著控制 信號51泄空，再生控制活塞閥331關(guān)閉，再生控制盤112停止了自轉(zhuǎn)，設(shè)備進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)。附圖5為水控閥四個(gè)活塞閥的信號控制部分中再生控制盤112和多孔閥芯113配 合示意圖；再生控制盤112下表面分兩部分區(qū)域加壓區(qū)域115與出水口 21溝通，所以為常 有壓狀態(tài)；泄空區(qū)域116與排水口 22溝通，為常泄空狀態(tài)。再生控制盤112可通過軸117 緊貼多孔閥芯113上表面旋轉(zhuǎn)，加壓或泄空上面的通孔通孔41連接進(jìn)水活塞313的上腔 及再生控制活塞閥331的活塞腔；通孔42接進(jìn)水活塞313的下腔；通孔43接反洗活塞閥 342的活塞腔；通孔44接出水活塞324的上腔；通孔45就是泄空區(qū)域116和排水口 22相 通的通路。上述通孔41-44中的水壓信號分別對應(yīng)附圖1-4中的控制信號51_54。附圖6出示了水控閥的外形圖，由頂層閥12、二層閥板13和閥體14通過螺釘組裝 成水控閥，包含進(jìn)水口 20、出水口 21、排水口 22、吸鹽口 23和上蓋15、螺釘連接的透明頂蓋 11和噴射器蓋16。附圖7出示了水控閥結(jié)構(gòu)的分解圖，隱去上蓋15是為了顯示閥體14上面有多條 水壓和水流通道50。多孔閥芯113固置在頂層閥12中，透明頂蓋11由螺釘固定在頂層閥 12上，并形成包含計(jì)量盤111和再生控制盤112以及再生聯(lián)動(dòng)撥叉114的控制腔，再生葉 輪121和再生齒輪組136也安裝在頂層閥12上。計(jì)量齒輪組131和再生噴嘴135在二層 閥13上。閥體14中分別有相應(yīng)的腔體用來安裝噴射器17、出水活塞閥組件32、進(jìn)水活塞閥組件31、再生控制活塞閥組件33和反洗活塞閥組件34(附圖9中有顯示)，并有用螺釘 連接的噴射器蓋16，出水計(jì)量葉輪132置于出水活塞閥組件32和二層閥13之間。附圖8是水控閥橫向剖面圖，圖中顯示了各種密封件和密封圈，以及兩套齒輪組、 進(jìn)出水活塞閥組件、計(jì)量葉輪132的安裝位置，活塞閥組件將在附圖10中詳述。附圖9出示的是水控閥縱向剖面圖，圖中顯示了各種密封件和密封圈。閥體14上 還有樹脂罐連接口 18和中心管適配器19，用于水控閥與樹脂罐1和中心管2的連接。反洗 活塞閥堵頭344用于將反洗活塞閥組件34安裝固定于閥體14的反洗活塞閥腔內(nèi)，活塞閥 組件將在附圖10中詳述。附圖10出示了四個(gè)活塞閥組件及其水籠結(jié)構(gòu)分解圖進(jìn)水閥組件31包括幾個(gè)水 籠格柵300和進(jìn)水活塞腔311，進(jìn)水活塞313可在進(jìn)水活塞腔311內(nèi)自由滑動(dòng)，帶動(dòng)兩個(gè)進(jìn) 水閥312A、312B切換水路。出水閥組件32包括幾個(gè)水籠格柵300和出水活塞腔321，出水活塞324可在出水 活塞腔321內(nèi)自由滑動(dòng)，帶動(dòng)出水閥322切換水路，彈簧323可輔助活塞324的動(dòng)作。反洗活塞閥組件34包括一體的反洗活塞閥342、反洗活塞套341和輔助打開的彈 簧 343。再生控制活塞閥組件33包括一體的再生控制活塞閥331以及其閥座332。本領(lǐng)域技術(shù)人員通過現(xiàn)有技術(shù)可以清楚地了解本實(shí)用新型的原理和結(jié)構(gòu)并改進(jìn)， 本實(shí)用新型保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求一種用于單罐軟化器的水力控制閥，包括進(jìn)水口(20)、出水口(21)、排水口(22)、吸鹽口(23)以及樹脂罐連接口(18)；水控閥內(nèi)部有進(jìn)水活塞閥組件(31)、出水活塞閥組件(32)、反洗活塞閥組件(34)、再生控制活塞閥組件(33)、噴射器(17)及通道上蓋(15)；其針對活塞的信號控制部分包括計(jì)量葉輪(132)、計(jì)量盤(111)、計(jì)量齒輪組(131)、再生葉輪(121)、再生控制盤(112)、再生齒輪組(136)、多孔閥芯(113)及再生聯(lián)動(dòng)撥叉(114)；其特征在于A.所述的進(jìn)水活塞閥組件(31)和出水活塞閥組件(32)為兩位三通結(jié)構(gòu)形式；而反洗活塞閥組件(34)和再生控制活塞閥組件(33)則為兩通結(jié)構(gòu)形式；B.所述的四個(gè)活塞閥組件由四個(gè)水壓控制信號來控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水控閥，其特征在于所述的四個(gè)活塞閥組件是由活塞驅(qū)動(dòng) 的板式閥結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水控閥，其特征在于所述的進(jìn)、出水活塞閥組件采用水籠格 柵拼裝結(jié)構(gòu)，做成一體化組件，可整體安裝和拆卸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水控閥，其特征在于所述四個(gè)活塞閥組件采用了橫向安裝 布置形式。
專利摘要本實(shí)用新型單罐軟化器水力控制閥包括進(jìn)水口、出水口、排水口、吸鹽口以及樹脂罐連接口；水控閥內(nèi)部有進(jìn)水活塞閥組件、出水活塞閥組件、反洗活塞閥組件、再生控制活塞閥組件、噴射器及閥體上蓋；其針對活塞的信號控制部分包括計(jì)量葉輪、計(jì)量盤、計(jì)量齒輪組、再生葉輪、再生控制盤、再生齒輪組、多孔閥芯及再生聯(lián)動(dòng)撥叉；所述四個(gè)活塞閥組件采用活塞驅(qū)動(dòng)的板式閥結(jié)構(gòu)，橫向安裝布置，其中進(jìn)、出水活塞閥組件采用了兩位三通形式的結(jié)構(gòu)，僅由四個(gè)水壓控制信號成功地控制閥的開閉，減少了傳統(tǒng)閥的水壓控制信號從而簡化了傳統(tǒng)閥的結(jié)構(gòu)，同時(shí)取得了多于傳統(tǒng)閥的正洗功能。
文檔編號C02F1/42GK201634479SQ200920274758
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者楊亞洲, 林和坤, 王世杰 申請人:北京潔明之晨新能源技術(shù)有限公司