用于合流和分流的三通阀.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103775679 A (43)申请公布日 2014.05.07 CN 103775679 A (21)申请号 201310751251.9 (22)申请日 2013.12.31 F16K 11/04(2006.01) F16K 1/36(2006.01) (71)申请人 丹佛斯公司 地址 丹麦诺堡市 (72)发明人 臧琦 翁亮 高宇 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 王静 (54) 发明名称 用于合流和分流的三通阀 (57) 摘要 本发明提供了一种用于合流和分流的三通 阀， 其包括 ： 阀盖， 所述阀盖的底部设置有与三通 阀的。

2、阀腔连通的第一端口 ； 阀体， 所述阀体与阀 盖密封连接且设置在所述阀盖上方， 所述阀体的 左右两侧设置有与阀腔连通的第二端口和第三端 口。所述三通阀还包括 ： 阀芯组件， 所述阀芯组件 固定连接在阀盖上 ； 阀座组件， 所述阀座组件设 置在阀腔内且能够与阀芯组件配合 ； 阀杆组件， 所述阀杆组件与阀座组件相连接， 且带动阀座组 件在所述阀腔内上下移动， 从而实现三通阀的流 量变化和开闭。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 (10)申请公布号 CN 1037。

3、75679 A CN 103775679 A 1/2 页 2 1. 一种用于合流和分流的三通阀， 其包括 ： 阀盖， 所述阀盖的底部设置有与三通阀的阀腔连通的第一端口 ； 阀体， 所述阀体与阀盖密封连接且设置在所述阀盖上方， 所述阀体的左右两侧设置有 与阀腔连通的第二端口和第三端口 ； 其特征在于， 所述三通阀还包括 ： 阀芯组件， 所述阀芯组件固定连接在阀盖上 ； 阀座组件， 所述阀座组件设置在阀腔内且能够与阀芯组件配合 ； 阀杆组件， 所述阀杆组件与阀座组件相连接， 且带动阀座组件在所述阀腔内上下移动， 从而实现三通阀的流量变化和开闭。 2. 根据权利要求 1 所述的三通阀， 其特征在于，。

4、 所述阀芯组件包括上阀芯、 下阀芯和连接上阀芯和下阀芯的阀芯连接件。 3. 根据权利要求 2 所述的三通阀， 其特征在于， 还包括支撑杆， 所述支撑杆的一端与在所述下阀芯中心处设置的环形凸台连接， 而另 一端固定连接在阀盖的支撑件上。 4. 根据权利要求 3 所述的三通阀， 其特征在于， 所述环形凸台设置有内螺纹以与支撑杆的一端螺纹连接， 且支撑杆的另一端固定在阀 盖的支撑筋上， 所述支撑筋上设有供介质穿过的扇形流道口。 5. 根据权利要求 1-4 中任一项所述的三通阀， 其特征在于， 所述阀座组件包括通过连接杆相互连接的上阀座和下阀座， 它们分别位于阀芯组件的 上方和下方。 6. 根据权利要。

5、求 5 所述的三通阀， 其特征在于， 所述连接杆与下阀座通过螺纹配合连接， 所述连接杆与上阀座通过锁紧螺母紧固。 7. 根据权利要求 6 所述的三通阀， 其特征在于， 连接杆的外表面内侧与所述阀芯连接件的外缘接触。 8. 根据权利要求 7 所述的三通阀， 其特征在于， 所述阀芯连接件的外圆周设置有与连接杆的内表面配合的半圆形孔。 9. 根据权利要求 8 所述的三通阀， 其特征在于， 所述连接杆和所述半圆形孔的数量都为 6 个。 10. 根据权利要求 5-9 中任一项所述的三通阀， 其特征在于， 所述上阀座通过连接板与阀杆组件中的阀杆连接， 且连接板和上阀座的密封面采用无 石棉垫片密封。 11.。

6、 根据权利要求 10 所述的三通阀， 其特征在于， 所述连接板上设置有供介质穿过的扇形流道口， 连接板的中心处设置有通孔， 所述阀 杆穿过所述通孔后用螺母与阀杆的端部上的螺纹配合而紧固。 12. 根据权利要求 2 所述的三通阀， 其特征在于， 所述阀芯连接件的两端都设置有凹槽， 所述凹槽内设置有密封圈， 上阀芯、 下阀芯分别 与阀芯连接件螺纹连接并压紧密封圈的内环， 而密封圈的外环露出， 在上阀座或下阀座移 动到与密封圈的外环挤压接合时密封关闭相应的第一端口或第二端口。 13. 根据权利要求 12 所述的三通阀， 其特征在于， 权 利 要 求 书 CN 103775679 A 2 2/2 页 。

7、3 所述密封圈为 O 型密封圈或 X 型密封圈。 14. 根据权利要求 1-13 中任一项所述的三通阀， 其特征在于， 所述阀体组件的隔板与所述阀盖的内壁用第一 O 型密封圈密封。 15. 根据权利要求 14 所述的三通阀， 其特征在于， 所述隔板与所述内壁的连接处设置有导向槽， 所述导向槽内安装有导向圈。 16. 根据权利要求 15 所述的三通阀， 其特征在于， 在阀杆的顶端处， 所述阀体与所述阀杆之间依次设置有螺纹连接的填料函和嵌入件。 17. 根据权利要求 16 所述的三通阀， 其特征在于， 所述填料函与所述嵌入件的密封面设有第二 O 型密封圈， 嵌入件内设有铜垫片。 18. 根据权利要。

8、求 2-17 中任一项所述的三通阀， 其特征在于， 所述上阀芯的外轮廓构造为使得第二端口的流量曲线为对数曲线， 和 / 或所述下阀芯 的外轮廓构造为使得第一端口的流量曲线为线性曲线。 权 利 要 求 书 CN 103775679 A 3 1/4 页 4 用于合流和分流的三通阀 技术领域 0001 本发明涉及分区供暖、 石油化工工业、 水处理工业、 冶金工业， 尤其涉及用于上述 应用领域中的实现合流和分流的三通阀。 背景技术 0002 当前， 现有技术中的三通阀都通过改变阀门的内部部件来实现合流和分流的功 能。改变阀的内部部件通常是非常麻烦的， 这不利于客户使用所述阀门。 0003 另外， 现有。

9、的三通阀采用许多驱动装置， 由此降低了驱动力。 为了满足强流阻的需 求， 通常需要增加驱动力。 增加驱动力导致增大了电动驱动装置的参数， 最终造成在市场上 失去竞争力。 0004 此外， 还通过增大三通阀的体积， 来实现增加下阀芯的移动空间等以避免介质直 接冲击阀芯或减小驱动力的目的。 然而由于占用了很多空间， 这样造成不便于安装和使用。 0005 有鉴于此， 确有需要提供一种能够至少部分地解决上述问题的新的三通阀。 发明内容 0006 本发明的目的旨在解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面。 0007 本发明的目的之一是提供一种三通阀， 其能够在不需要改变任何部件的情况下， 实现合。

10、流和分流的功能。 0008 本发明的目的之一是提供一种三通阀， 其能够降低流阻。 0009 本发明的还一目的是提供一种三通阀， 其具有紧凑的结构， 节省了安装空间。 0010 在本发明的一个方面中， 提供了一种用于合流和分流的三通阀， 其包括 ： 0011 阀盖， 所述阀盖的底部设置有与三通阀的阀腔连通的第一端口 ； 0012 阀体， 所述阀体与阀盖密封连接且设置在所述阀盖上方， 所述阀体的左右两侧设 置有与阀腔连通的第二端口和第三端口。所述三通阀还包括 ： 0013 阀芯组件， 所述阀芯组件固定连接在阀盖上 ； 0014 阀座组件， 所述阀座组件设置在阀腔内且能够与阀芯组件配合 ； 0015。

11、 阀杆组件， 所述阀杆组件与阀座组件相连接， 且带动阀座组件在所述阀腔内上下 移动， 从而实现三通阀的流量变化和开闭。 0016 具体地， 所述阀芯组件包括上阀芯、 下阀芯和连接上阀芯和下阀芯的阀芯连接件。 0017 具体地， 还包括支撑杆， 所述支撑杆的一端与在所述下阀芯中心处设置的环形凸 台连接， 而另一端固定连接在阀盖的支撑件上。 0018 具体地， 所述环形凸台设置有内螺纹以与支撑杆的一端螺纹连接， 且支撑杆的另 一端固定在阀盖的支撑筋上， 所述支撑筋上设有供介质穿过的扇形流道口。 0019 具体地， 所述阀座组件包括通过连接杆相互连接的上阀座和下阀座， 它们分别位 于阀芯组件的上方和。

12、下方。 0020 具体地， 所述连接杆与下阀座通过螺纹配合连接， 所述连接杆与上阀座通过锁紧 说 明 书 CN 103775679 A 4 2/4 页 5 螺母紧固。 0021 具体地， 连接杆的外表面内侧与所述阀芯连接件的外缘接触。 0022 具体地， 所述阀芯连接件的外圆周设置有与连接杆的内表面配合的半圆形孔。 0023 具体地， 所述连接杆和所述半圆形孔的数量都为 6 个。 0024 具体地， 所述上阀座通过连接板与阀杆组件中的阀杆连接， 且连接板和上阀座的 密封面采用无石棉垫片密封。 0025 具体地， 所述连接板上设置有供介质穿过的扇形流道口， 连接板的中心处设置有 通孔， 所述阀杆。

13、穿过所述通孔后用螺母与阀杆的端部上的螺纹配合而紧固。 0026 具体地， 所述阀芯连接件的两端都设置有凹槽， 所述凹槽内设置有密封圈， 上阀 芯、 下阀芯分别与阀芯连接件螺纹连接并压紧密封圈的内环， 而密封圈的外环露出， 在上阀 座或下阀座移动到与密封圈的外环挤压接合时密封关闭相应的第一端口或第二端口。 0027 具体地， 所述密封圈为 O 型密封圈或 X 型密封圈。 0028 具体地， 所述阀体组件的隔板与所述阀盖的内壁用第一 O 型密封圈密封。 0029 具体地， 所述隔板与所述内壁的连接处设置有导向槽， 所述导向槽内安装有导向 圈。 0030 具体地， 在阀杆的顶端处， 所述阀体与所述阀。

14、杆之间依次设置有螺纹连接的填料 函和嵌入件。 0031 具体地， 所述填料函与所述嵌入件的密封面设有第二 O 型密封圈， 嵌入件内设有 铜垫片。 0032 具体地， 所述上阀芯的外轮廓构造为使得第二端口的流量曲线为对数曲线， 和 / 或所述下阀芯的外轮廓构造为使得第一端口的流量曲线为线性曲线。 0033 通过上述可知， 本发明所提供的三通阀至少实现了以下有益技术效果 ： (1) 单独 一个阀门可以在不需要改变任何部件的情况下实现合流和分流的功能 ； (2) 客户安装和使 用更加简单， 节省了安装空间 ； 和 (3) 结构设计简单， 制造成本低。 附图说明 0034 本发明的这些和 / 或其他方。

15、面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将 变得明显和容易理解， 其中 ： 0035 图 1 是根据本发明的一个实施例的用于合流和分流的三通阀的剖视图 ； 0036 图 2 是图 1 所示的阀芯组件的一个示例的放大示意图 ； 0037 图 3 是图 1 所示的阀芯组件的另一示例的放大示意图 ； 0038 图 4 是图 1 所示的阀芯组件中的阀芯连接件的俯视图。 具体实施方式 0039 下面通过实施例， 并结合附图 1-4， 对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在 说明书中， 相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方 式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释， 。

16、而不应当理解为对本发明的一种限制。 0040 如图 1 所示， 本发明的一个实施例所提供的用于合流和分流的三通阀从下至上依 次包括以下部件 ： 阀盖 10、 阀体 120 和阀杆组件。在三通阀的阀腔 150 内从下至上依次设 说 明 书 CN 103775679 A 5 3/4 页 6 置有支撑杆 20、 阀座组件 50 和 80 以及阀芯组件 70。阀盖 10 的底部设置有与三通阀的阀 腔 150 连通的端口 B。阀体 120 沿着图 1 所示的页面的左右方向延伸。阀体 120 与阀盖 10 密封连接且设置在阀盖 10 之上。如图所示， 阀体 120 的左右两侧分别设置有与阀腔 150 连 。

17、通的端口 AB 和端口 A。阀芯组件 70 固定连接在阀盖 10 上。阀座组件 50 和 80 与阀杆组件 的一端相连接， 且在阀腔 150 内通过阀杆组件的带动而上下移动， 从而实现了与阀芯组件 的接合或断开接合， 最终实现了三通阀的流量变化和开闭。 0041 当介质从端口 A 和端口 B 流入到三通阀中时， 如图 1 所示， 此时端口 A 达到了最大 流量， 而端口 B 为关闭状态， 通过阀腔 150 之后， 介质从端口 AB 流出。当阀座组件 50 和 80 向下移动时， 端口B逐渐开启， 端口A逐渐关闭， 这个过程就实现了介质混合或合流的作用。 当介质从端口 AB 流入到三通阀中时， 。

18、如图 1 所示， 此时， 端口 A 处于最大流量， 而端口 B 处 于关闭状态。当阀座组件 50 和 80 向下移动时， 端口 B 逐渐开启， 端口 A 逐渐关闭。在阀座 组件 50 和 80 向下移动了最大行程时， 端口 A 关闭， 端口 B 的流量为最大值。在这个过程中 三通阀实现了介质分离或分流的作用。 0042 如图 2 和 3 所示， 阀芯组件 70 包括上阀芯 71、 下阀芯 72 和连接上阀芯 71 和下阀 芯 72 的阀芯连接件 73。支撑杆 20 的一端与在下阀芯 72 的中心处设置的导向孔 75 连接， 该导向孔 75 内设置台阶部以与支撑杆 72 的上端的凸出配合。可见导。

19、向孔 75 可以使得下 阀芯 72、 支撑杆 20 与阀盖 10 保持同轴度的要求。另一端固定连接在阀盖 10 的诸如支撑筋 76 的支撑件上。导向孔 75 设置有内螺纹以与支撑杆 20 的一端螺纹连接， 支撑杆 20 的另一 端固定在阀盖 10 的支撑筋 76 上， 支撑筋 76 上设有供介质穿过的扇形流道口 ( 未示出 )。 在一个实施例中， 可以设置三个支撑筋 76， 相应地形成了三个扇形流道口。 0043 当然， 阀芯组件70与阀盖10的固定连接方式不限于上述， 本领域技术人员可以根 据需要具体设置。 0044 参见图 2 和 3， 阀芯连接件 73 的上下两端设有凹槽 ( 未示出 )。

20、。该凹槽内设有密 封圈 60。上阀芯 71 与下阀芯 72 可以分别与阀芯连接件 73 螺纹连接并压紧密封圈 60 的内 环， 而密封圈 60 的外环露出。在上阀座 80 或下阀座 50 移动到与密封圈 60 的外环挤压接 合时， 密封关闭相应的端口 A 或端口 B。具体地， 在图 2 中示出了将密封圈 60 设置成 X 型密 封圈的剖视局部放大视图。在图 3 中示出了将密封圈 60 设置成 O 型密封圈的剖视局部放 大视图。当然， 本领域技术人员还可以根据实际需要选择其他类型的密封圈。 0045 参见图 1， 阀座组件包括通过连接杆 90 相互连接的上阀座 80 和下阀座 50， 它们分 别。

21、位于阀芯组件的上阀芯 71 和下阀芯 72 的上方和下方。可以理解， 当上阀座 80 与上阀芯 71 接合时， 能够关闭端口 A ； 同理当下阀座 50 与下阀芯 72 接合时， 能够关闭端口 B。具体 地， 连接杆 90 的外表面内侧与阀芯连接件 73 的外缘接触。优选地， 阀芯连接件 73 的外圆 或外圆周上设置有多个 ( 例如 6 个 ) 与连接杆 90 配合的半圆形孔。如图 4 所示， 在阀芯连 接件 73 的外圆上等间隔地设置 6 个半圆形孔 74， 以容纳连接杆 90 的内表面的一部分。可 以明白， 在这样的布置下， 当阀芯组件 70 被介质冲击时， 它能够有效地防止阀芯组件 70。

22、 大 幅度地震动。 0046 具体地， 如图 1 所示， 为了保证例如 6 个连接杆的位置度要求， 使得阀座组件 50 和 80 的整体装配精度更好， 连接杆 90 的下端与阀座 50 内的导向孔 52 配合。该导向孔 52 内 设置有台阶部， 并通过螺纹与连接杆 90 的下端连接。 说 明 书 CN 103775679 A 6 4/4 页 7 0047 阀杆组件包括阀杆 110、 填料函 140 和嵌入件 130。上阀座 80 通过连接板 100 与 阀杆 110 连接， 连接板 100 和上阀座 80 的密封面采用无石棉垫片密封。连接板 100 上设置 有供介质穿过的多个扇形流道口 ( 例。

23、如三个 )。连接板 100 的中心处设置有通孔， 阀杆 110 穿过通孔后用螺母与阀杆 110 的端部上的螺纹配合而紧固。 0048 在阀杆 110 的顶端处， 在阀体 120 和阀杆 110 之间从上至下依次设置有通过螺纹 连接的填料函 140 与嵌入件 130。填料函 140 与嵌入件 130 的密封面上设有 O 型密封圈。 嵌入件 130 内设有铜垫片， 它们可以预防在阀门震动时填料函 140 的松动。 0049 阀体 120 的隔板和阀盖 10 的内壁之间采用 O 型 30 密封。这样密封性更好。导向 槽11设置在隔板和内壁的连接处， 且其中安装有导向圈40。 它具有很好的导向和润滑的。

24、作 用， 使得下阀座 72 可以垂直地上下移动。 0050 为了实现合流和分流的目的， 上阀芯71的外轮廓构造成使得端口A的流量曲线为 对数曲线， 而下阀芯 72 的外轮廓构造成使得端口 B 的流量曲线为线性曲线。可以理解， 上 述设置仅是本发明的一个示例， 还可以以其他方式配置上下阀芯的外轮廓。 0051 相对于本发明背景技术所提及的现有技术的三通阀， 本发明的三通阀至少具备下 述优点中的一个或多个 ： 0052 1)本发明的三通阀可以用于介质的混合和分离。 用户可以根据需要选择端口A和 B 为混合入口或端口 AB 为分离入口的安装方式。 0053 2) 本发明的三通阀的阀体采用现有技术的两。

25、通阀的阀体， 所以阀体的可替换性更 好。 0054 3) 不论是用于介质的分离或混合， 本发明所设计的三通阀从结构上最大化地减小 了介质对阀杆的冲击， 从而减小了所需要的驱动力。例如， 在液体介质从端口 AB 进入阀体 时， 阀杆和阀座没有直接被介质冲击。 因此所需要的驱动力较小， 驱动装置成本较低。 另外， 由于阀芯组件与阀盖固定连接， 所以介质对阀芯的冲击影响很小。 0055 4) 现有技术中的三通阀在分流时， 为了防止介质直接冲击或冲撞阀芯， 进而冲击 阀杆， 通常将下阀芯设置成更加靠近三通阀的端口 B( 即下面的端口 )。这就需要端口 B 具 有大的空间以容纳阀芯的移动。 相比， 在本。

26、发明中因为阀芯组件不是与阀杆相连接， 所以介 质对阀芯的冲击不会导致阀杆的驱动力增加。 阀座的移动空间充分地利用了阀体内腔的空 间。所以三通阀的整体尺寸较小， 节省了安装空间。 0056 以上仅为本发明的一些实施例， 本领域普通技术人员将理解， 在不背离本总体发 明构思的原则和精神的情况下， 可对这些实施例做出改变， 本发明的范围以权利要求和它 们的等同物限定。 说 明 书 CN 103775679 A 7 1/4 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103775679 A 8 2/4 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103775679 A 9 3/4 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103775679 A 10 4/4 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103775679 A 11 。