CN204756007U - 冷热液、气自动分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种冷热液、气自动分离器，属于管道中冷热液、气的自动分离技术领域，该自动分离器通过在分离器的分液体内设置阀座，阀座能在分液体内壁自由滑行，阀座内设置阀芯、阀杆,阀杆上连接有阀芯驱动机构，阀座上靠近热液出口的一端设有挡液结构，挡液结构将阀座的孔密封，阀芯初始状态所在位置处相对应的阀座内侧壁上设有出水孔，出水孔连通到分液体盖与阀座之间的后分液腔，挡液结构与分液体盖之间设有弹簧，阀座靠近进液口的一端初始状态所在位置处相对应的分液体内侧壁上设有冷液出孔。该分离器采用形状记忆合金热敏机构与其他部件巧妙组合，自动完成冷热液、气的分离，结构简单，安装简便，广泛应用于易燃易爆等冷热液、气的分离。

Description

冷热液、气自动分离器

技术领域

本实用新型涉及管道中冷热液、汽的自动分离技术领域，特别涉及一种冷热液、气自动分离器。

背景技术

在日常生活中，人们常使用热水进行洗涤，通过混水阀对热水器中的热水和自来水管道中的冷水进行混合来调节温度。但在现实生活中，热水从热水器到达恒温龙头前，从热水器到混水阀之间的管道中的冷水往往被白白的排放掉，天长日久造成大量的水资源浪费，同时也增大了用户的开支。为解决这一问题，现有技术主要采用以下几种方案实现；

1、采用循环水加热法，在使用热水时，将整个热水***中的水循环加热。如专利200820096209.2提出的太阳能热水器热水管增压冷水装置即采用增压泵将冷水打回储热水箱的方法。专利200710043346.X提出了一种热水器冷水零浪费环路装置，该装置在冷水管路和热水管路之间增加一个循环泵，保证管路中始终有热水。该种方法的主要问题是，***上需要增加一个增压泵，增加了***的成本，同时也增加使用环境的噪音，虽然节省了水，但也因采用增压泵而浪费了电能；

2、通过安装温度控制器，温度感应器，电磁阀等控制，如中国专利CN2884024Y所公开的“热水器的循环节水型回水装置”，该装置以一H型管为主题，装在普通热水器与水龙头的冷热水管之间，H管上装有电磁阀和温度传感器，其中电磁阀装在H型管中间的连接横管上，温度传感器安装在H型管的任意位置，连接横管上还安装有一微型水泵。需要在水管中增加电磁阀和水泵，以及需要安装控制器控制温度传感器，所以该循环回水装置成本较高、结构复杂，改造管道的成本较高而且程序也较复杂，该结构还涉及电路、易产生电火花，涉及易燃易爆的冷热液、气的分离非常危险，因此只能应用于冷水的回收，应用范围有限；

3、通过改变龙头内部结构实现，如名称为冷水回收式节水恒温龙头的阀芯，授权公告号为CN201215193的中国实用新型专利，该实用新型包括有头部体、紧固在头部体上的混合腔体、装配在头部体内的温度调节器、热敏元件、热敏元件顶杆、混合调节器、混合调节器与混合腔体间的冷水进水口、混合调节器与出水腔体间的热水进水口，设有一个底座，前述的混合腔体与底座之间紧固有出水腔体，前述热敏元件设置于出水腔体中心，在该出水腔体与前述的底座连接端的腔体内设有出水选择器，在与该出水选择器两端部的对应处前述出水腔体的圆柱面上，分别设有圆弧形的回收水出水口和混合水出水口，在出水选择器中套设有出水拉杆，出水拉杆的一端与前述热敏元件底端固连，出水拉杆的另一端套设在出水选择器与底座之间，在出水选择器与出水腔体中设有弹簧。该实用新型虽然解决了上述1和2两种结构的问题，但是其内部结构非常复杂，使用不方便，生产工序复，增加了成本。

现有技术中，阀体的结构如图9所示，包括阀座21，阀座21内设置有阀芯20，阀芯上连接阀杆22，阀座21上设置有与阀芯相配合的阀座的孔19。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种冷热液、气自动分离器，该分离器结构设计巧妙，采用形状记忆合金制热敏机构与其他部件的组合，能自动完成冷热液的有效分离，结构简单，安装简便，还能应用于易燃易爆等冷热液、气的分离，应用范围广。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现。

冷热液、气自动分离器，包括分液体、分液体盖、所述分液体的一端开设进液口，另一端与所述的分液体盖丝接，所述分液体盖上设有热液出口，所述分液体内设置有阀座，所述阀座外套设有能在分液体内壁自由滑行的密封圈，所述阀座内设置阀芯、所述阀芯上连接阀杆,所述阀杆延伸到进液口与阀座之间的前分液腔中，所述阀杆上设置有阀芯驱动机构，所述阀芯驱动机构包括形状记忆合金热敏弹簧机构、调压弹簧、设置在阀座进液口端且位于形状记忆合金热敏弹簧机构与调压弹簧之间的限位结构，所述形状记忆合金热敏弹簧结构连接在阀杆的端部，所述调压弹簧套设在阀芯与限位结构之间的阀杆上，限位结构位于形状记忆合金热敏弹簧机构与调压弹簧之间，限制了调压弹簧向前分液腔方向的形变，只能向阀芯方向形变，发生形变时所述阀芯上开设有与阀杆平行的水通道，所述阀座上靠近热液出口的一端设置有挡液结构，所述挡液结构将阀座的孔密封，所述阀芯初始状态所在位置处相对应的阀座内侧壁上开设有出水孔，所述出水孔连通到分液体盖与阀座之间的后分液腔，本实用新型的挡液结构与阀座可以是整体成型，挡液结构设置在现有技术阀座孔的位置将出口堵住，而液体的出口，即现有技术中阀座的孔设置在阀座内侧壁合适的位置；所述挡液结构与分液体盖之间设置有弹簧，所述阀座靠近进液口的一端初始状态下所在位置处相对应的分液体的内侧壁上开设有冷液出孔。

所述形状记忆合金热敏弹簧机构包括拉伸型形状记忆合金热敏弹簧，固定杆、所述固定杆安装在阀座上且延伸到前分液腔中，所述固定杆穿过拉伸型形状记忆合金热敏弹簧，所述拉伸型形状记忆合金热敏弹簧靠近进液口的一端连接在固定杆上，另一端连接在阀杆端部。拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10的特点是在低温（可以是室温或冷水的温度等）条件下为拉伸状态，高温（热液/汽等）条件下发生收缩形变。

本实用新型的形状记忆合金热敏元件机构还可以采用另一种结构形式，该种结构的形状记忆合金热敏元件机构，所述形状记忆合金热敏弹簧机构包括压缩型形状记忆合金热敏弹簧、法兰盘,所述法兰盘套接在阀杆的端部，所述压缩型形状记忆合金热敏弹簧套设在阀座与法兰盘之间的阀杆上。压缩型形状记忆合金热敏弹簧的特点是在低温（可以是室温或冷水的温度等）条件下为收缩状态，高温（热液/汽等）条件下为拉伸状态。

进一步的，所述挡液结构包括挡液盘，所述挡液盘底部设置有凸起，所述阀芯初始状态下与所述凸起相接触。当阀芯运动至将阀座内侧壁上的孔堵住的时候，凸起刚好与阀芯接触，阻止了阀芯再继续向后分液腔方向运动，避免侧边上的孔与阀芯之间发生泄漏。

进一步的，所述前分液体内壁与外壁之间设置有冷液腔，所述冷液出孔与冷液腔连通，所述冷液腔上开设冷水出口。

进一步的，所述阀芯与阀座内侧壁之间设置有第一密封圈。

进一步的，所述前分液体与分液体盖丝接处设置第二密封圈。

进一步的，所述密封圈为“U型”密封圈。

有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型将形状记忆合金热敏机构巧妙与其他部件结合，使得本实用新型不仅实现了自动分离冷热液的目的，同时本实用新型与同类分离结构相比，结构更简单安装方便，在工业生产、居民应用中节省了大量水资源。本实用新型无需像现有技术中安装温度控制器，温度感应器，电磁阀等来控制阀门的开关，避免了采用电力控制过程中会出现的安全问题，且本实用新型相对于现有技术结构更简单，只需将本实用新型安装在需要的位置即可实现冷热两种流体的自动分离，安全，环保，实用。

附图说明

图1实施例1结构示意图。

图2为图1初始状态下沿A-A剖视结构示意图。

图3为图2工作状态下分离热液时结构示意图。

图4为本实用新型实施例1内部结构示意图。

图5为本实用新型实施例2结构示意图。

图6为图5初始状态下沿B-B剖视结构示意图。

图7为图6工作状态下分离热液时结构示意图。

图8为本实用新型实施例2内部结构示意图。

图9为现有技术中阀体结构示意图。

1第一密封圈、2弹簧、3密封圈、4阀座、40、挡液盘、401凸起、41通道、5阀芯、51水通道、6阀杆、7前分液体、71、进液口、72冷液腔、73冷液出孔、8前分液腔、9固定杆、10拉伸型形状记忆合金热敏弹簧、11第二密封圈、12冷液出口、13后分液腔、14分液体盖、141热液出口、15压缩型形状记忆合金热敏弹簧、16法兰盘、17调压弹簧、18限位结构。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式说明本实用新型。

实施例1

如图1、图2、图3及图4所示，冷热液自动分离装置，包括分液体7、分液体盖14、所述分液体7的一端开设进液口71，另一端与所述的分液体盖14丝接，所述分液体盖14上设有热液出口141，所述分液体7内设置有阀座，所述阀座4外套设有能在分液体7内壁自由滑行的密封圈3，所述阀座4内设置阀芯5、所述阀芯上连接阀杆,所述阀杆6延伸到进液口71与阀座4之间的前分液腔8中，所述阀杆6上设置有阀芯驱动机构，所述阀芯驱动机构包括形状记忆合金热敏弹簧机构、调压弹簧17、设置在阀座4进液口端且位于形状记忆合金热敏弹簧机构与调压弹簧17之间的限位结构18，所述形状记忆合金热敏弹簧结构连接在阀杆6的端部，所述调压弹簧17套设在阀芯5与限位结构18之间的阀杆上，所述阀芯5上开设有与阀杆平行的水通道51，所述阀座4上靠近热液出口141的一端设置有挡液结构，所述挡液结构将阀座4的孔密封，所述阀芯5初始状态所在位置处相对应的阀座4内侧壁上开设有出水孔41，所述出水孔41连通到分液体盖14与阀座4之间的后分液腔13，所述挡液结构与分液体盖14之间设置有弹簧2，所述阀座4靠近进液口的一端初始状态下所在位置处相对应的分液体7的内侧壁上开设有冷液出孔73。

如图2、3及4所示，本实施例的形状记忆合金热敏弹簧机构包括拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10，固定杆9、所述固定杆9安装在阀座4上且延伸到前分液腔8中，所述固定杆9穿过拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10，所述拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10靠近进液口的一端连接在固定杆9上，另一端连接在阀杆6端部。

当冷水变成热水时，如图3所示，连接在阀芯6上的拉伸型形状记忆合金热敏弹簧遇到热水收缩，从而带动阀芯6向进液口71方向移动使阀座4内侧壁上的出水孔41处于开启状态，调压弹簧17则被压缩，热水从阀芯5的水通道51穿过，因为受到挡液结构的阻挡作用而从出水孔41中流入到后分液腔13中，以此同时，前分液腔8压力减小使得弹簧2的弹性势能对阀座4的压力大于前分液腔8中水对阀座4的压力，这样阀座4就被推回从而将冷液出孔73堵住，热水则从热液出口141流出，完成了冷热水的自动分离过程。当不工作的时候，如图2所示，拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10在室温下发生伸展变形给阀杆推力，而调压弹簧17也由工作中的压缩状态变为自由状态，恢复自由状态过程中由于受到限制结构18的作用，对阀芯产生弹力，这样阀芯5在拉伸型形状记忆合金热敏弹簧10和调压弹簧17两个推力的作用被推回到到初始状态下所在的位置。

为了更好的实施本实用新型，本实施例所述的挡液结构包括挡液40，所述挡液盘40底部设置有凸起401，所述阀芯5初始状态下与所述凸起401相接触。当阀芯运动至将阀座内侧壁上的出水孔41堵住的时候，凸起401刚好与阀芯5接触，阻止了阀芯5再继续向后分液腔13的方向运动，避免出水孔41与阀芯5之间发生泄漏。

所述前分液体7内壁与外壁之间设置有冷液腔72，所述冷液出孔73与冷液腔72连通，所述冷液腔72上开设冷水出口12。这种结构使前分液腔8中的冷水从冷水出孔73出来汇集到冷液腔72中后从冷液出口12流出，结构简单，便于安装使用。所述阀芯5与阀座4内侧壁之间设置有第一密封圈11。所述前分液体7与分液体盖14丝接处设置第二密封圈1。所述密封圈3为“U型”密封圈。

实施例2

如图5、6、7、8所示，本实施例与实施例2的区别在于，本实施例提供了形状记忆合金热敏元件机构的另一种实施方式，如图6、7、8所示，本实施例的形状记忆合金热敏元件机构包括压缩型形状记忆合金热敏弹簧15、法兰盘16,所述法兰盘16套接在阀杆6的端部，所述压缩型形状记忆合金热敏弹簧15套设在限位结构18与法兰盘16之间的阀杆6上。初始状态下，如图6所示，收缩型形状记忆合金热敏弹簧10处于收缩状态，调压弹簧17为自由状态，阀芯5与阀座4内侧壁的出水孔41为封闭状态，其分离冷夜的工作过程与实施例相同，当冷水变成热水时，本实施例的压缩型形状记忆合金热敏弹簧15在遇到热水时***伸展，因此当热水进入前分液腔后，法兰盘在压缩型形状记忆合金热敏弹簧15的带动下向进液口71方向移动从而带动与法兰盘16连接的阀杆6移动，继而带动阀芯5向前分液腔8方向移动，最后将阀座4内侧壁上出水孔41漏出来，热水则从阀芯上的水通道51穿过后，受到挡液结构40的阻挡作用，然后从出水孔41流入后分液腔再从热液出口141流出使用，水流入后分液腔后，前分液腔8压力减小，而弹簧2的弹性势能对阀座4的压力大于前分液腔中水对阀座4的压力，将阀座4推回将冷液出孔73堵住，实现了冷热液的自动分离。分离结束后，压缩型形状记忆合金热敏弹簧15在室温下发生收缩变形，对阀杆6没有推力，这时调压弹簧17则由工作中的压缩状态变为自由状态，调压弹簧17在变为自由状态的过程中，由于受到限制结构18的限制作用，其弹力作用在阀芯5上将阀芯5推回到初始状态下所在的位置。

Claims (8)

1.冷热液、气自动分离器，其特征在于：包括分液体（7）、分液体盖（14）、所述分液体（7）的一端开设进液口（71），另一端与所述的分液体盖（14）丝接，所述分液体盖（14）上设有热液出口（141），所述分液体（7）内设置有阀座，所述阀座（4）外套设有能在分液体（7）内壁自由滑行的密封圈（3），所述阀座（4）内设置阀芯（5）、所述阀芯上连接阀杆,所述阀杆（6）延伸到进液口（71）与阀座（4）之间的前分液腔（8）中，所述阀杆（6）上设置有阀芯驱动机构，所述阀芯驱动机构包括形状记忆合金热敏弹簧机构、调压弹簧（17）、设置在阀座（4）进液口端且位于形状记忆合金热敏弹簧机构与调压弹簧（17）之间的限位结构（18），所述形状记忆合金热敏弹簧结构连接在阀杆（6）的端部，所述调压弹簧（17）套设在阀芯（5）与限位结构（18）之间的阀杆（6）上，所述阀芯（5）上开设有与阀杆平行的水通道（51），所述阀座（4）上靠近热液出口（141）的一端设置有挡液结构，所述挡液结构将阀座（4）的孔密封，所述阀芯（5）初始状态所在位置处相对应的阀座（4）内侧壁上开设有出水孔，所述出水孔（41）连通到分液体盖（14）与阀座（4）之间的后分液腔（13），所述挡液结构与分液体盖（14）之间设置有弹簧（2），所述阀座（4）靠近进液口的一端初始状态所在位置处相对应的分液体（7）的内侧壁上开设有冷液出孔（73）。

2.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述形状记忆合金热敏弹簧机构包括拉伸型形状记忆合金热敏弹簧（10），固定杆（9）、所述固定杆安装在阀座（4）上且延伸到前分液腔（8）中，所述固定杆（9）穿过拉伸型形状记忆合金热敏弹簧（10），所述拉伸型形状记忆合金热敏弹簧（10）靠近进液口的一端连接在固定杆（9）上，另一端连接在阀杆（6）端部。

3.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：形状记忆合金热敏弹簧机构包括压缩型形状记忆合金热敏弹簧（15）、法兰盘（16）,所述法兰盘套接在阀杆（6）的端部，所述压缩型形状记忆合金热敏弹簧（15）套设在限位结构（18）与法兰盘之间的阀杆（6）上。

4.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述挡液结构包括挡液盘（40），所述挡液盘（40）底部设置有凸起（401），所述阀芯（5）初始状态下与所述凸起（401）相接触。

5.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述前分液体（7）内壁与外壁之间设置有冷液腔（72），所述冷液出孔（73）与冷液腔（72）连通，所述冷液腔（72）上开设冷水出口（12）。

6.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述阀芯（5）与阀座（4）内侧壁之间设置有第一密封圈（11）。

7.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述前分液体（7）与分液体盖（14）丝接处设置第二密封圈（1）。

8.根据权利要求1所述的冷热液、气自动分离器，其特征在于：所述密封圈（3）为“U型”密封圈。