[发明专利]自动回水阀

说明书

本发明涉及一种适用于低温下使用的自动回水阀。装有这种阀门的管道在其中的水可能冻结的环境温度下，可以方便地导通和截断而不会产生管内水冻结和裂管现象。

北方寒冷地区的自来水管，常常因地面上温度过低而冻结，由于无法继续供水，给生活和生产带来极大困难。为了解决这个问题，人们往往在水管外露出地面的部分包裹绝热材料（例如砖、织物等），或或是采用“常流水”的方法。但是这样往往仍然不能解决问题，特别在极寒冷地区，甚至于地面下部分水管都会冻结。有些地区采用定时供水或在水表井内回水的方法防冻，当然这些方法很不方便使用，也会因回水注入水表井中而浪费水和侵蚀水表。1987年一项曾参加“日内瓦国际发明展览会”获得好评，并荣获天津市“青少年科技发明奖”的自来水防冻阀门”虽然具有回水功能，但是其结构和操作方式与上述的传统水表井内回水法相同，必须在水表井处开启关闭，不能在用水笼头处方便地操作，而且不能在水压下可靠地密封，因而实用价值不高。因此，日常生活和生产中，人们感到极需要一种性能可靠，使用方便，容易安装，经久耐用，造价低廉，不污染环境和不需要动力能源的自动回液防冻阀。

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺点的自动回水阀，这种阀能方便地在地面原笼头处操作，具有回水和贮水功能，导通和截止可靠，安装方便和成本低廉。

本发明人针对现有技术中存在的上述问题，经过深入研究发现，利用流体力学和空气动力学原理控制阀门截止和导通，控制回液贮存和再排放，是实现本发明目的的最简便，可靠和安全的操作方式，因而完成了本发明。

本发明提供的是一种自动回水阀，其中包括：

（a）驱动部件：其中能受控地产生压缩空气并将其单向导出，又能交替地减小其中空气压力，使压力比之高的空气单向导入，通过导出和导入空气分别产生导通水源供水和截断水源贮存回水的驱动力。

（b）与所说的驱动部件气路相通的传动和贮排水部件，能够按所说驱动力依次传递，导通水源排供水和截断水源贮回水的动作，并且具有受控贮排水功能。

（c）主路串接在要控制的水道上，支路与所说的传动和贮排水部件连通，主路通断和支路贮排水受所说传动和贮排水部件控制的三通阀门部件：是导通主路水源和排回水以及截断主路水源贮回水的执行机构。

实际上，驱动部件Ⅰ及传动和贮排回水部件Ⅱ是本发明自动回水阀门三通阀部件Ⅲ的伺服机构。

部件Ⅰ是一种能生产压缩空气将其单向导出，又能减小空气压力使比其内部空气压力高的空气单向导入的特殊空气唧筒。它包括气密性壳体，固定在壳体中的固定隔板，在壳体内能按一定方式运动并且与固定隔板一起使壳体内形成两个空气腔的活动隔板，与之相连的，可以通过它操纵活动隔板的手柄，装在壳体上压缩空气腔中某处的可变单向阀和补气阀以及使另一腔与大气相通的处于相应位置上的气压平衡孔。部件Ⅰ可以制成不同形状，例如环形或筒形。为了便于操作，例如可以将部件Ⅰ按装在地面上方水管的便于操作之处，如装在原水管的笼头上。

部件Ⅱ是靠压缩空气控制和驱动，具有动作传递功能和受控贮排水功能的部件。它主要包括壳体，受其中的空气压力控制伸缩的气密空气伸缩箱和传动杆，在壳体中受空气伸缩箱控制的，容积按需要受控变化的贮排水伸缩箱。部件Ⅱ可以设计成不同形状，例如圆筒形或其它复杂形状。部件Ⅱ应当安装在三通阀部件Ⅲ的支路上。可以用细管，例如塑料软管将部件Ⅰ产生的压缩空气通到部件Ⅱ上。

部件Ⅲ是一种按特殊方式控制的三通阀，需要供水时靠部件Ⅰ和部件Ⅱ使用于导通和截止水源的（主路）阀门接通;停止供水时，同样靠部件Ⅰ和Ⅱ使水源方向水流截断，同时通向贮水腔的支路阀门也一起被打开，使处于部件Ⅲ上方水管中的存水自动回流到贮水腔;而且在操作部件Ⅰ重新打开主路阀门前的短时间内能使贮水腔中存留的回水排入水道放出。部件Ⅲ应当串连安装在温度高于水冰点的地方，例如，水表井中水管上，以保证本发明阀门正常工作。

以下，详细说明本发明的一种具体的优选实施方案。

附图Ⅰ是本发明自动回水阀中一种具体优选的驱动部件结构及其安装方式的纵向剖面图;

附图Ⅱ是本发明的自动回水阀中一种具体优选的传动和贮排水部件Ⅱ和三通阀部件Ⅲ的结构及其连接方式的局部剖视图;

附图Ⅲ是附图Ⅰ沿A-A面横剖后的俯视图;

附图Ⅳ是附图Ⅲ沿B-B面的纵部视图。