CN102042637A - 采暖系统用生活水和采暖水切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采暖系统用生活水和采暖水切换装置，包括采暖水进水阀、生活水进水阀、连接采暖水进水阀和生活水进水阀的换热板，采暖水进水阀为三通阀结构设有一采暖水管路和采暖水支管路，采暖水支管路和采暖水管路之间设有单向阀，生活水进水阀内设有水流感应装置以及在生活水进水管内设置稳流装置。本发明解决了采暖系统用生活水和采暖水切换装置在系统回水受阻时换热器冷态沸腾状态下及时补水问题。另外解决了水流线性变化转变为磁频率信号中由于转换过程中水流流速、冲击力等影响使信号转变存在的失真现象。

Description

采暖系统用生活水和采暖水切换装置
技术领域
本发明涉及采暖系统的换热装置，尤其涉及一种采暖系统用生活水和采暖水切换装置。
背景技术
一般在中国北方或南方一些高档社区的家用采暖系统由燃气采暖热水炉通过管道供热形成，一种为单独具有采暖供热作用，另一种同时具有采暖供热及提供生活热水作用。提供生活热水的采暖系统需要一种生活水和采暖水切换装置。该种装置在本申请人申请的中国实用新型专利ZL200820170403.0公开了一种用于燃气采暖热水炉的采暖水和生活水的切换装置，包括采暖水管路，与采暖水管路相互隔离的生活水管路和用于采暖水与生活水换热的换热器，采暖水管路通过一可自动控制的三通阀引出一采暖水支管路，采暖水支管路与生活水管路分别接入换热器采暖水支管路出换热器后并入采暖水管路，生活水管路在进入换热器前设有一流量计，由流量计提供水流信号给传感器，传感器控制三通阀将采暖水引入采暖水支管路在换热器处对生活水供热，流出换热器的生活水为热水，实现采暖水和生活水自动切换。
上述装置主要存在的技术缺陷表现为：
1、现有采暖系统中其燃气热水炉是重要的供热装置，采暖水管路以及采暖水支管路中的热水通过热水炉流出并通过水泵回流到热水炉中加热完成一个循环。当采暖水支管路中的热水通过水泵回流热水炉受阻时，流经换热器的水量就会减少，造成换热器冷态沸腾及局部过热，冷态沸腾会导致换热器结垢，局部过热会导致换热器材料退火。
2、对于流量计提供水流信号给传感器其主要提供的是水流流量转变成的磁频率信号，传统的转换过程中由于水流流速、冲击力等影响使得信号转变存在失真现象，导致传感器控制三通阀将采暖水引入采暖水支管路在换热器处对生活水供热效果不理想，直接问题是出水温度或冷或热不能达到理想要求。
发明内容
本发明提供一种结构简单、水流流量信号频率准确、具有自动补水功能的采暖系统用生活水和采暖水切换装置。
一种采暖系统用生活水和采暖水切换装置，包括采暖水进水阀、生活水进水阀、连接采暖水进水阀和生活水进水阀的换热板，采暖水进水阀为三通阀结构，采暖水进水阀内设有一采暖水管路和采暖水支管路，所述的采暖水支管路和采暖水管路之间设有单向阀。当采暖系统回水受阻时，在水泵的进水口及出水口会形成一定的压差，从而迫使采暖水支管路和采暖水管路之间的单向阀打开，使得经过采暖水支管路向水泵供水，以增加换热板的热水流量达到防止换热器冷态沸腾及局部过热。
所述的采暖水进水阀包括进水横管和安置三通阀阀芯结构的直管；直管一端为采暖水管路出水口，另一端拐弯构成采暖水支管路横管连接换热板；所述的进水横管穿过直管设有延伸管，延伸管和采暖水支管路横管之间的采暖水进水阀阀体上通过台阶孔嵌入单向阀，该种结构的采暖水进水阀其阀体的内部管路铸造设计合理，阀体结构轻量化并使得单向阀合理的融入其内，缩短采暖水管路和采暖水支管路单向连通的管路长度。
所述的采暖水进水阀阀体上对应单向阀处设有安装螺口并由螺母密封，螺母与单向阀之间设有定位弹簧。该种结构是单向阀安装进入采暖水进水阀阀体的简便结构，无论对单向阀的安装还是定位均是快捷、牢固。
所述的单向阀包括管状结构的阀体和阀盖，阀体内设有分别穿在阀芯两端的弹簧和密封垫，阀盖外侧设有卡环卡合连接阀体。该种单向阀通过弹簧与阀芯结构实现单向连通，特别是管状结构的阀体和阀盖适配于采暖水进水阀阀体用于安装的台阶孔。
所述的生活水进水阀内设有水流感应装置，包括连接有磁钢的转子，转子两端设有安装在生活水进水阀阀体内的定位环，生活水进水阀外侧对应磁钢处设有感应装置。这里的感应装置也称为霍尔水流量传感器，是一个成熟产品其主要感应的是磁性转子(磁钢)转动并且转速随着水流流量的变化而成线性变化。由此水流的线性变化的实际值与理论值因为客观原因存在差别，我们所要研究的是确保实际值保持在理论值允许的范围内。影响水流的线性变化的因素有：水流流速、水流流量以及最接近转子的进水管口孔径。以下就通过所述三个影响水流的线性变化的因素进行改进。
对于水流流速、水流流量两个方面的控制生活水进水阀的阀体内对应转子处为生活水进水管，生活水进水管内设有稳流装置。所述的稳流装置包括内置限流环的分水器，分水器为一端封闭的多段直径的管状结构，接近封闭端的管壁设有四个或四个以上个数的分水孔。限流环确保了进入水流感应装置的最大流量达到流量的稳定。接近封闭端的管壁设有四个或四个以上个数的分水孔的分水器改变了水流的流向变直线流速为绕四周管壁的螺旋平流，减缓了水流的流速实现进入水流感应装置的流速稳定性。
为进一步稳定减缓水流流速的冲击力，分水器通过密封圈密闭连接生活水进水管，分水器封闭端外侧设有四孔分水片。
所述的生活水进水阀内贴近转子的进水孔孔径为9～9.5mm。由于该段进水孔孔径最接近转子直接影响水流流量的线性变化，在9～9.5mm范围内的孔径范围使得水流的线性变化产生的磁频率变化，感应装置感应到的输出的实际值保持在理论值范围内。
本发明通过采暖水支管路和采暖水管路之间设置单向阀，以及在生活水进水管内设置稳流装置，解决了采暖系统用生活水和采暖水切换装置在系统回水受阻时换热器冷态沸腾状态下及时补水问题。另外解决了水流线性变化转变为磁频率信号中由于转换过程中水流流速、冲击力等影响使信号转变存在的失真现象。
附图说明
图1是本发明采暖系统用生活水和采暖水切换装置结构示意图；
图2是本发明采暖系统用生活水和采暖水切换装置的单向阀炸开安装结构示意图；
图3是本发明采暖系统用生活水和采暖水切换装置的稳流装置炸开安装结构示意图；
图4是本发明采暖系统用生活水和采暖水切换装置的水流感应装置炸开安装结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种采暖系统用生活水和采暖水切换装置，包括采暖水进水阀1、生活水进水阀6、连接采暖水进水阀1和生活水进水阀6的换热板5，采暖水进水阀1为三通阀结构设有一采暖水管路和采暖水支管路，采暖水支管路和采暖水管路之间设有单向阀4。
采暖水进水阀1包括进水横管13和安置三通阀阀芯结构的直管12；直管12一端为采暖水管路出水口，另一端拐弯构成采暖水支管路横管连接换热板5；进水横管13穿过直管12设有延伸管，延伸管和采暖水支管路横管之间的采暖水进水阀1阀体上通过台阶孔嵌入单向阀4。
采暖水进水阀1阀体上对应单向阀4处设有安装螺口并由螺母2密封，螺母2与单向阀4之间设有定位弹簧3。
单向阀4包括管状结构的阀体20和阀盖16，阀体20内设有分别穿在阀芯18两端的弹簧17和密封垫19，阀盖16外侧设有卡环15卡合连接阀体20。
生活水进水阀6内设有水流感应装置，包括连接有磁钢9的转子14，转子14两端设有安装在生活水进水阀6阀体内的定位环21、24，生活水进水阀6外侧对应磁钢9处设有感应装置10。生活水进水阀6的阀体内对应转子14处为生活水进水管8，生活水进水管8内设有稳流装置。
稳流装置包括内置限流环26的分水器27，分水器27为一端封闭的多段直径的管状结构，接近封闭端的管壁设有四个或四个以上个数的分水孔。分水器27通过密封圈28密闭连接生活水进水管8，分水器27封闭端外侧设有四孔分水片29。
生活水进水阀6内贴近转子14的进水孔7孔径为9～9.5mm。由于该段进水孔孔径最接近转子直接影响水流流量的线性变化，在9～9.5mm范围内的孔径范围使得水流的线性变化产生的磁频率变化，感应装置感应到的输出的实际值保持在理论值范围内。具体数据支持，根据孔径范围变化产生的磁频率值即HZ值记录如下：
Figure BSA00000265018200051
小流量时Hz值相对准确，到大流量时Hz值偏高
Figure BSA00000265018200052
无论大小流量时Hz值都在范围之内
Figure BSA00000265018200053
无论大小流量时Hz值都在范围之内
Figure BSA00000265018200054
无论大小流量时Hz值都在范围之内
不论流量大小Hz值都偏低

Claims (9)

1.一种采暖系统用生活水和采暖水切换装置，包括采暖水进水阀(1)、生活水进水阀(6)、连接采暖水进水阀(1)和生活水进水阀(6)的换热板(5)，采暖水进水阀(1)为三通阀结构设有一采暖水管路和采暖水支管路，其特征在于：所述的采暖水支管路和采暖水管路之间设有单向阀(4)。
2.如权利要求1所述的切换装置，其特征在于：所述的采暖水进水阀(1)包括进水横管(13)和安置三通阀阀芯结构的直管(12)；直管(12)一端为采暖水管路出水口，另一端拐弯构成采暖水支管路横管连接换热板(5)；所述的进水横管(13)穿过直管(12)设有延伸管，延伸管和采暖水支管路横管之间的采暖水进水阀(1)阀体上通过台阶孔嵌入单向阀(4)。
3.如权利要求2所述的切换装置，其特征在于：所述的采暖水进水阀(1)阀体上对应单向阀(4)处设有安装螺口并由螺母(2)密封，螺母(2)与单向阀(4)之间设有定位弹簧(3)。
4.如权利要求1或2所述的切换装置，其特征在于：所述的单向阀(4)包括管状结构的阀体(20)和阀盖(16)，阀体(20)内设有分别穿在阀芯(18)两端的弹簧(17)和密封垫(19)，阀盖(16)外侧设有卡环(15)卡合连接阀体(20)。
5.如权利要求1所述的切换装置，其特征在于：所述的生活水进水阀(6)内设有水流感应装置，包括连接有磁钢(9)的转子(14)，转子(14)两端设有安装在生活水进水阀(6)阀体内的定位环(21、24)，生活水进水阀(6)外侧对应磁钢(9)处设有感应装置(10)。
6.如权利要求5所述的切换装置，其特征在于：所述的生活水进水阀(6)的阀体内对应转子(14)处为生活水进水管(8)，生活水进水管(8)内设有稳流装置。 
7.如权利要求6所述的切换装置，其特征在于：所述的稳流装置包括内置限流环(26)的分水器(27)，分水器(27)为一端封闭的多段直径的管状结构，接近封闭端的管壁设有四个或四个以上个数的分水孔。
8.如权利要求7所述的切换装置，其特征在于：所述的分水器(27)通过密封圈(28)密闭连接生活水进水管(8)，分水器(27)封闭端外侧设有四孔分水片(29)。
9.如权利要求6所述的切换装置，其特征在于：所述的生活水进水阀(6)内贴近转子(14)的进水孔(7)孔径为9～9.5mm。 
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