CN101865494B - 半闭环式地采暖控温系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种半闭环式地采暖控温系统,包括顺次连接的进水管道、分水器、回水管道和集水器,所述系统还包括自力式恒温混水阀、温控器、循环水泵和排水阀,自力式恒温混水阀的热水端、冷水端及出水端分别与热源、集水器及分水器相连,自力式恒温混水阀的出水端与分水器之间连接有循环水泵,集水器的出水端还与排水阀相连,其中,循环水泵与自力式恒温混水阀的出水温度通过温控器控制。本发明所述的自力式恒温混水阀可以有效恒定输送到分水器中的水温,通过温控器的温度反馈控制循环水泵的启闭,从而降低或升高分水器中水的温度即室内温度,故所述系统具有温度控制准确性好、性能稳定、使用方便、混水恒温作用好的优点。

Description

半闭环式地采暖控温系统
技术领域
本发明涉及一种地采暖控温系统,特别涉及一种半闭环式地采暖控温系统。 
背景技术
地暖是地板辐射采暖(Radiant Floor Heating)的简称,它是以整个地面为散热器,通过地板辐射层中的热媒,均匀加热整个地面,利用地面自身的蓄热和热量向上辐射的规律由下至上进行传导,来达到取暖的目的。它在室内形成脚底至头部逐渐递减的温度梯度,从而给人以脚暖头凉的舒适感。地面辐射供暖符合中医“温足而顶凉”的健身理论,是目前最舒适的采暖方式,也是现代生活品质的象征。由于地暖具有,舒适、卫生、保健,节约空间、美化居室,高效节能,热稳定性好,运行费用低,使用寿命长的优点,因此被越来越多的建筑广泛采用。 
中国专利申请号为200720311584.x的实用新型专利公开了一种地暖用温控分水器系统,该系统受其结构的局限,只能用于升温,一旦出现压差波动,系统温度升高,不能进行人为降温,仅能切断热水供应,待管内热水自然降温,温度控制局限性强,使用不方便。 
中国专利申请号为200710028918.7的发明专利公开了一种地暖自动混水降温装置,其中的控制阀为电动两通阀,可以准确的控制热源的开口大小,但对回水则完全不作控制,也就是说,当地暖系统需要加热时,进水即为热源的高温水,温度会迅速上升超过设定温度,此时水泵开启,当温度一旦降下来,由于水循环加快,热能辐射而导致温度会下降,当达到设定温度以下时,又会重复上述过程,这样就造成输送到分水器的温度不稳定,让系统产生“振荡”,循环水泵会忽停忽关,影响休息,同时也会提高系统的故障率。 
发明内容
本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷,提供了一种半闭环式地采暖控温系统,能够保证输送到分水器中的水温恒定,还可以根据不同需求降低或升高分水器中水的温度,并保证系统运行稳定。 
为了实现上述目的本发明实施例采取的技术方案是:一种半闭环式地采暖控温系统,包括顺次连接的进水管道、分水器、回水管道和集水器,所述系统还包括自力式恒温混水阀、温控器、循环水泵和排水阀,自力式恒温混水阀的热水端、冷水端及出水端分别与热源、集水器及分水器相连,自力式恒温混水阀的出水端与分水器之间连接有循环水泵,集水器的出水端还与排水阀相连,其中,循环水泵与自力式恒温混水阀的出水温度通过温控器控制;其中,所述自力式恒温混水阀包括阀体和阀杆,所述阀杆上端连接手轮,下端连接阀帽,所述阀帽上设有刻度盘,所述阀帽连接阀体,所述阀帽连接升降六角下端,所述升降六角上端的六角与所述阀杆导向配合,所述升降六角内腔中设有弹簧b和挡板,所述挡板下端与升降六角固定连接,所述阀体内设有芯筒,所述芯筒连接连接套,所述连接套内设有顶针,所述连接套下端连接热敏装置,所述热敏装置下端设有弹簧a,所述弹簧a下端设有弹簧基座,所述弹簧基座安装在阀体内部的下端,所述阀体一侧设有冷水进口,另一侧设有热水进口,所述冷水进口和热水进口均设有止逆芯。
所述自力式恒温混水阀中的阀帽与阀体连接处设有密封圈,所述阀杆与阀帽连接处设有密封圈,所述阀体与芯筒连接处设有密封圈。 
所述自力式恒温混水阀中的挡板下端通过堵头与升降六角螺纹连接,所述芯筒螺纹连接连接套。 
本发明实施例的有益效果是:相比现有技术,由于本发明所述的半闭环式地采暖控温系统采用了自力式恒温混水阀,该自力式恒温混水阀可以有效恒定输送到分水器中的水温,其次,通过温控器的温度反馈,控制循环水泵的启闭,从而很好的根据不同需求降低或升高分水器中水的温度即室内温度,并且此过程中,由于混水温度与设定温度相近,所述本发明所述系统运行稳定不反复。 
附图说明
图1是本发明自力式恒温混水阀的结构示意图; 
图2是发明阀杆的结构示意图; 
图3是发明阀帽的结构示意图; 
图4是发明升降六角的结构示意图; 
图5是发明弹簧基座的结构示意图; 
图6是发明止逆芯安装在热水口的结构示意图; 
图7是止逆芯的上壳结构示意图; 
图8是止逆芯的芯子的结构示意图; 
图9发明芯桶的结构示意图; 
图10是图9的侧视图; 
图11是图10中的A-A剖视图; 
图12是图10中的B-B剖视图; 
图13是本发明热敏装置与连接套连接的结构示意图; 
图14是本发明所述半闭环式地采暖控温系统的控制原理图。 
图中:100自力式恒温混水阀,E热水端,F出水端,G冷水端,1接管,2阀体,3弹簧a,4止逆芯,5连接套,6顶针,7升降六角,8阀杆,9手轮,10螺钉,11刻度盘,12阀帽,13芯筒,14热敏装置,15弹簧基座,16弹簧b,17挡板,18冷水进口,19热水进口,20密封圈,21混水腔; 
200温控器,H混水温度,I设定温度;300循环水泵;400分水器;500集水器;600排水阀。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为对本发明的限定。 
如图14所示,本发明所述的半闭环式地采暖控温系统,包括顺次连接的进水管道、分水器400、回水管道和集水器500,以及自力式恒温混水阀100、温控器200、循环水泵300和排水阀600。其中,自力式恒温混水阀100的热水端E与供暖的热源连接。自力式恒温混水阀100出水端F与分水器400相连,进行分散供热。自力式恒温混水阀100冷水端G与集水器500相连,它可将集水器500中的冷水引导至自力式恒温混水阀100中参与混水,即参与跟热源提供的热水混合降温,是一种节能的意向。自力式恒温混水阀100的出水端F与分水器400之间连接有循环水泵300。集水器500的出水端还与排水阀600相连。循环水泵300与自力式恒温混水阀100的出水温度均通过温控器200控制。其中,循环水泵300为动力装置,当自力式恒温混水阀100的出水端F的温度比设定温度I高时,水泵开启,水循环开始,同时有自力式恒温混水阀100的恒温作用,水温会逐渐降下来。 
本发明所述系统的控制原理:通过自力式恒温混水阀100内置有感温元件,可以控制热水端E和冷水端G的开度,从而保证出水端F的水温恒定,对于升温,相对比较容易,通过调节混水阀的手柄即可以实现,但如果要降温,由于系统没有冷水进水口,所以必须另外增加动力装置。此系统中,当需要降温时,循环水泵300开启,利用低温的回水(此时自力式恒温混水阀100的感温元件会自动调节热水端E的开度和冷水端G的开度,即增大冷水端G的开度,减小热水端E的开度)将温度降下来。 
参见图1所示的自力式恒温混水阀,包括阀体2和阀杆8,阀体2为十字型阀体,本发明阀杆8的结构如图2所示,阀杆8上端通过螺钉10连接手轮9,下端反扣于阀帽12中,阀帽12上设有刻度盘11,阀帽12通过螺纹连接阀体2,本发明阀帽12的结构如图3所示,阀帽12与阀体2连接处设有密封圈,阀帽12螺纹连接升降六角7下端,升降六角7上端六角与阀杆8的六边形孔配合导向,即六边形配合限位,升降六角7不能旋转,但可以上下移动,升降六角7内腔中设有弹簧b 16和挡板17,弹簧b 16和挡板17起到平衡和保护作用,挡板17下端通过堵头与升降六角7螺纹,本发明升降六角7的结构如图4所示。阀体2内设有芯筒13,阀体2内设有密封圈20,密封圈20用于阻止介质进入芯筒13上腔,芯筒13螺纹连接连接套5,连接套5内设有顶针6,连接套5下端连接热敏装置14,热敏装置14下端设有弹簧a3,弹簧a3下端设有弹簧基座15。弹簧基座15的结构如图5所示,弹簧基座15安装在阀体2内部的下端,阀体2下端连接接管1,阀体2一侧设有冷水进口18,另一侧设有热水进口19,冷水进口18和热水进口19均设有止逆芯4,芯桶13垂直于冷、热水进口18、19轴线,由密封圈20分隔冷热水。
参见图6,止逆芯4安装在热水口的结构示意图,箭头方向为水流方向。图7中的上壳和图8中的芯子等组成了本发明的止逆芯4。 
参见图9至图12所示的芯桶13的结构示意图。参见图1和图11,冷水是从芯桶13的上面进入阀体1下端的混水腔21,如图上面的箭头所示;热水是从芯桶13的侧面进入阀体1下端的混水腔21,如图下面的箭头所示。 
参见图13,热敏装置14由热敏元件组成,热敏元件与连接套5螺纹连接,然后连接套5再与芯桶螺纹连接,连接套5内设有空腔,空腔内放置有顶针6。 
自力式恒温混水阀中的顶针插入连接套作用于挡板,挡板由内置于升降六角中的弹簧b弹性限位,起到柔性控制,阀帽对升降六角起导向作用,通过阀杆的旋转带动升降六角上下移动以控制芯桶的设定位置,阀杆由手轮带动,可以通过刻度盘上的示数进行调节,刻度盘盖在阀帽上,刻度盘内有齿,阀帽上端为四边形,四边形的四条棱与刻度盘上的齿配合限位,刻度盘上有一个指示标,手柄上有从max到min的字样,通过手柄的旋转可以带动升降六角上下移动,同时带动连接套、芯筒、热敏装置等一起运动,调节冷、热水流入芯筒的开口大小,当这种调节达到平衡时,此时的混水温度即为设定温度。阀体下端的弹簧基座,用于对弹簧a径向固定,使其对芯桶产生向上的推力,便于混水温度降低时的调节。本发明热敏装置固定于芯桶中,热敏装置的感温元件作用于混水腔,可控制芯桶上下运动。当混水腔中水温度发生变化,芯桶会相应发生运动以调节其恢复到设定温度。在环路中,当冷水进水端或热水进水端的压力、流量、水温发生变化时,混水腔中水温自然就会发生变化,此时就会偏离设定值(设定值为达到平衡时的混水温度),然后热敏元件受热膨胀或受冷收缩,顶针将热敏元件的调节作用于固定的升降六角中的挡板,一般情况 下,手轮经过设定调节后一般不会再使用,所以升降六角也不会移动,挡板推动芯筒或上或下的移动,控制冷水端和热水端的开口大小,从而实现水温调节。挡板在推动芯筒时,挡板也可视为固定,因为弹簧b的k值较大,只有当热水端完全关闭,芯筒无法下移,但热敏元件持续膨胀时,顶针才会推动挡板,避免芯筒及内部部件受损,因此挡板和弹簧b可视为安全装置。 
自力式恒温混水阀的工作原理: 
按照自力式恒温混水阀所标示的冷、热进水口连接方式连接好冷热水进水管,调节手轮设定混水温度,即限制芯桶的最高高度,设定可能的最高温度: 
(1)当混水腔中的水温度升高,热敏元件受热膨胀,顶针向上运动,受到挡板的阻挡,产生向下的反作用力,推动芯桶向下运动,冷水开口增大,热水开口减小,混水腔中的水温度下降。 
(2)当混水腔中的水温度降低,热敏元件感温冷缩,弹簧a利用弹性回复力向上推动芯桶和连接套,冷水开口减小,热水开口增大,混水腔温度上升。 
故自力式恒温混水阀整个控制具有连续性和实时性,能够保证混水腔中的水温为设定水温。自力式恒温混水阀是针对半闭环式地采暖控温系统而设计的阀门,在手动控制地暖混水温度时,有很好的适用性和实用性,能最高限度的发挥产品的所有性能以满足系统无故障,无隐患的工作。因此,所述自力式恒温混水阀在保证大流量的疏导及很好的混水恒温作用的同时,对压差导致的逆流也可通过止逆芯来杜绝。使得本发明所述系统具有温度控制准确性好、性能稳定、使用方便、混水恒温作用好的优点。 
以上所述的实施例,只是本发明较优选的具体实施方式的一种,本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。 

Claims (3)

1.一种半闭环式地采暖控温系统,包括顺次连接的进水管道、分水器、回水管道和集水器,其特征在于:所述系统还包括自力式恒温混水阀、温控器、循环水泵和排水阀,自力式恒温混水阀的热水端、冷水端及出水端分别与热源、集水器及分水器相连,自力式恒温混水阀的出水端与分水器之间连接有循环水泵,集水器的出水端还与排水阀相连,其中,循环水泵与自力式恒温混水阀的出水温度通过温控器控制;
所述自力式恒温混水阀包括阀体和阀杆,所述阀杆上端连接手轮,下端连接阀帽,所述阀帽上设有刻度盘,所述阀帽连接阀体,所述阀帽连接升降六角下端,所述升降六角上端的六角与所述阀杆导向配合,所述升降六角内腔中设有弹簧b和挡板,所述挡板下端与升降六角固定连接,所述阀体内设有芯筒,所述芯筒连接连接套,所述连接套内设有顶针,所述连接套下端连接热敏装置,所述热敏装置下端设有弹簧a,所述弹簧a下端设有弹簧基座,所述弹簧基座安装在阀体内部的下端,所述阀体一侧设有冷水进口,另一侧设有热水进口,所述冷水进口和热水进口均设有止逆芯。
2.根据权利要求1所述的半闭环式地采暖控温系统,其特征在于:所述自力式恒温混水阀中的阀帽与阀体连接处设有密封圈,所述阀杆与阀帽连接处设有密封圈,所述阀体与芯筒连接处设有密封圈。
3.根据权利要求1或2所述的半闭环式地采暖控温系统,其特征在于:所述自力式恒温混水阀中的挡板下端通过堵头与升降六角螺纹连接,所述芯筒螺纹连接连接套。 
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