消火栓余水自动排水阀

技术领域

本发明涉及消火栓泄水设备，尤其是消火栓余水自动排水阀。

背景技术

消火栓在使用后，内部会残留部分余水，容易腐蚀消火栓内部结构，在部分寒冷地区，残留的余水还会结冰膨胀，造成堵塞甚至是设备损坏，严重威胁消防安全，因此，现有消火栓一般要求配置自动排余水阀，以自动排出消火栓内的余水。

传统的排水阀普遍利用消火栓内部水压变化使排水阀中的弹簧状态发生改变，从而实现阀门的开闭。由于产品结构和参数等方面的限制，这类排水阀中所使用的弹簧往往体积和力值等参数都比较小，产品制造过程中，检测难度较大，不利于产品质量管控，尤其对于产品生产批量不大的企业，该弹簧自制或采购都较为困难。同时，在长期有水的环境下，弹簧容易锈蚀，导致失效，因此，这类排水阀在稳定性及可靠性方面的缺陷是显而易见的。

发明内容

本发明提供了一种消火栓余水自动排水阀，以解决传统排水阀稳定性和可靠性较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种消火栓余水自动排水阀，包括阀座，该阀座具有连接端、排水端和沿轴向设置的排水通道，其中，连接端用于与消火栓连接固定，其关键在于：所述连接端内部设有与排水通道连通的容纳腔室，容纳腔室内设置有球形元件，连接端配置有阀盖，阀盖上设有与容纳腔室连通的引水口，球形元件被阀盖限定在容纳腔室内，并能够在打开和关闭位置之间运动；当球形元件处于打开位置时，排水通道和容纳腔室及引水口相互贯通，当球形元件处于关闭位置时，能够将所述排水通道封闭；容纳腔室被构造为使球形元件在自身重力作用下保持在打开位置。

采用以上结构的消火栓余水自动排水阀，在安装到消火栓上后，由于球形元件在常态下位于打开位置，排水阀保持常开状态，消火栓使用时，由引水口引入的水压迫使球形元件向关闭位置运动，最终将排水通道封闭，排水阀关闭，消火栓正常向外供水。使用完后，由引水口引入的水压降低，球形元件在自身重力作用下回复到打开位置，消火栓内部余水能够经引水口、容纳腔室和排水通道向外排出。球形元件不需要借助弹簧或其他辅助部件即可实现自动复位，产品质量更容易得到保证，从而有效提高了排水阀的稳定性和可靠性。

优选地，所述容纳腔室内壁具有锥度，其孔径沿靠近阀盖的方向逐渐增大，依靠这一设计，能够确保球形元件在没有其他外力作用时，始终保持在打开位置，结构简单而可靠。

优选地，所述排水通道与容纳腔室及阀盖同轴设置，容纳腔室与排水通道衔接位置形成台阶面，并安装有密封圈，该结构能够在排水阀关闭时，利用球形元件挤压密封圈变形，进而提高密封性能。

优选地，所述连接端的外壁上设有第一螺纹段，阀盖的内壁上设有与第一螺纹段匹配的内螺纹，借此，阀盖能够以螺纹方式与阀座固定，连接可靠，且安装方便。

为了能够方便地将排水阀安装到消火栓上，所述连接端的外壁上还设有用于连接消火栓的第二螺纹段，该第第二螺纹段的公称直径大于第一螺纹段的公称直径。

优选地，所述连接端与排水端之间设有沿径向向外凸出的台阶，该台阶面向连接端的一侧安装有软密封件，该结构能够在排水阀安装到消化栓上后，提高二者之间的密封效果。

为了确保消化栓内部余水及使用时的水压能够顺利引入容纳腔室中，所述引水口不少于两个，呈圆环阵列分布在阀盖端面上。

所述排水端优选呈棱柱状，可以方便排水阀的安装和拆卸。

有益效果：

采用本发明提供的消火栓余水自动排水阀，取消了传统排水阀中的弹簧结构，依靠消火栓内部水压变化实现排水阀的开闭，有效提高了稳定性和可靠性，具有结构简单，安装方便，密封效果好等优点。

附图说明

图1为本发明的示例性结构示意图；

图2为图1中阀座的结构示意图；

图3为2的左视图；

图4为图1中阀盖的结构示意图；

图5为图4的左视图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的消火栓余水自动排水阀，包括阀座10、球形元件20和阀盖30，其中，阀座10具有沿轴向设置排水通道13和容纳腔室14，阀盖30自阀座10端面安装到该阀座10上，球形元件20活动地设置于容纳腔室14中，阀盖30将球形元件20的活动范围限定在容纳腔室14内，该阀盖30上设有与容纳腔室14连通的引水口31。

结合图2可以看出，排水通道13和容纳腔室14均位于阀座10径向中心位置，并且同轴设置。同时，阀盖30也是和阀座10同轴安装的，即阀盖30与排水通道13和容纳腔室14也是同轴的。

阀座10轴向两端分别为连接端11和排水端12，连接端11用于在将排水阀安装到消火栓时与消火栓连接，排水阀安装到消火栓上后，排水端12位于消火栓外侧，容纳腔室14位于连接端11中心，排水通道13由排水端12端面连通至容纳腔室14中。

由图中可以看出，容纳腔室14采用锥度设计，其内壁具有锥度，排水通道13的孔径小于容纳腔室14的最小孔径，在容纳腔室14与排水通道13形成台阶面14a，沿台阶面14a到连接端11端面的方向，该容纳腔室14的孔径逐渐增大。

利用容纳腔室14的锥度设计，使球形元件20在自身重力作用下，始终处于容纳腔室14中远离台阶面一侧的打开位置，使排水阀保持打开，当球形元件20位于贴紧台阶面14a的关闭位置时，该球形元件20能够阻断排水通道13，从而使排水阀关闭，为保证关闭效果，在台阶面14a位置还设有密封圈40，该密封圈40对应于排水通道13的径向外侧区域，以胶粘或其他方式固定到台阶面14a上，球形元件20处于关闭位置时，能够迫使该密封圈40变形，以提高该位置的密封效果，确保将排水通道13与容纳腔室14阻断。

图3为阀座10的侧视图，阀座10的排水端12被设计成棱柱状结构，这样可以利用内六角扳手等工具进行排水阀的安装和拆卸。

为了方便阀座10与阀盖30以及消火栓的连接固定，阀座10被设计成阶梯形，在其外壁上形成与阀盖30配合的第一螺纹段15和用于消火栓配合的第二螺纹段16，第二螺纹段16的公称直径大于第一螺纹段15的公称直径。

阀座10在连接端11与排水端12之间形成沿径向向外凸出的台阶17，在台阶17面向连接端11的一侧安装有软密封件50，排水阀螺纹地安装到消火栓上后，台阶17与消火栓外缘抵接，通过软密封件50提高安装位置的密封性能。

图4和图5示出了阀盖30的具体结构，在该阀盖30的内壁上设有与第一螺纹段15相匹配的内螺纹32，引水口31有多个，均为弧形条孔结构，以圆环阵列方式均匀分布在阀盖30端面上，以在排水阀安装到消火栓上后，将容纳腔室14与消火栓内部连通。

本实施例中，阀座10和阀盖30采用尼龙材料模制而成，球形元件20的材料优选为不锈钢。

使用时，排水阀以水平姿态安装到消火栓上，通常情况下，容纳腔室14内的球形元件20由于自身重力作用，保持在打开位置，排水阀处于常开状态；当出现火情，消火栓开启使用时，消火栓内涌出的水会通过引水口31进入到容纳腔室14中，当水压超过球形元件20自身重力所限定的力值时，会驱动球形元件20朝关闭位置运动，并最终将排水通道13阻断，排水阀关闭；消火栓使用完毕后，水压降低，球形元件20在自身重力作用下重新回复到打开位置，排水阀开启，将消火栓内部余水经由排水通道13向外排出。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。