CN107191646B - 一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门控制领域，公开了一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法，包括：壳体，及其内的滑动分割部、节流限流部、弹簧、第一导热隔板、第二导热隔板及挡板，壳体与第一导热隔板构成供水通路，与第一导热隔板、第二导热隔板构成第一空仓，与节流限流部、挡板构成回水通路，第一空仓内的滑动分割部驱动节流限流部，挡板的中心为水流通孔，节流限流部在滑动分割部的作用下封闭或一定比例打开水流通孔。本发明利用供、回水温差，通过第一、第二导热隔板传热给膨胀材料，导致不同的膨胀程度，滑动分割部驱动节流限流部，保证了温差恒定，调整用户水量，减少供能引起的输送能耗，保证系统恒温差自控的准确性和安全可靠性。

Description

一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及阀门控制领域，特别是涉及一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法。

背景技术

在水环路系统中，恒温控制阀和恒压控制阀大量的应用，对于控制温度、保证系统供能起到了重要作用。但是，实际工程中，人们除了需要控制恒定的温度、恒定压差外，有时候有必要控制管路的供回水的温差，而不是某一个温度恒定。特别需要指出的是，在具有大量末端散热设备的水环路中，由于水力失调问题的存在，干管恒温差控制往往不等于各个末端的温差。因此，为了保证系统调控时，干管的温差即反映各个设备的温差，需要保证各个末端的温差恒定，因此，需要一种自力式恒温差控制阀，这样才能保证系统进行恒温差自控的准确性和安全可靠性。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法，保证了干管的各个末端的温差恒定。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种自力式恒温差控制阀，包括：壳体，设于所述壳体内的滑动分割部、节流限流部、弹簧以及固定于所述壳体内的第一导热隔板、第二导热隔板、挡板，所述壳体与所述第一导热隔板构成供水通路，所述供水通路设有第一进水口和第一出水口，所述第一导热隔板、壳体和所述第二导热隔板构成第一空仓，所述第一空仓内填充有膨胀材料，所述滑动分割部设于所述第一空仓内，并把所述第一空仓分割成两部分，所述滑动分割部驱动所述节流限流部，所述挡板设于所述第二导热隔板与壳体构成的第二空仓内，并分割为位于上部的回水仓以及位于下部的回水通路，所述挡板的中心为水流通孔，所述节流限流部在所述滑动分割部的作用下封闭或一定比例打开所述水流通孔，在所述挡板与第二导热隔板之间的所述壳体上设有第二进水口，在所述挡板下方的所述壳体设有第二出水口,所述弹簧用于平衡所述节流限流部的受力，所述弹簧的回弹力与温差阈值相匹配。

其中，所述节流限流部包括粗端和细端，当需要供热时，所述节流限流部的细端与所述滑动分割部连接，所述节流限流部的粗端设于所述回水通路内；当需要供冷时，所述节流限流部的粗端与所述滑动分割部连接，并位于所述回水仓内。

其中，所述滑动分割部通过阀杆驱动所述节流限流部。

本发明还公开一种自力式恒温差控制阀系统包括用热设备和本发明的一种自力式恒温差控制阀，所述用热设备分别与所述自力式恒温差控制阀的第一出水口和第二进水口连接。

本发明还公开一种利用本发明的自力式恒温差控制阀系统的一种自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，包括：

S1、预设温差阈值，并根据所述温差阈值调节弹簧；

S2、向供水通路通水，流经用热设备，进入回水仓；

S3、供水通路与回水仓中水的温度，分别通过第一导热隔板和第二导热隔板将热量传递给第一空仓中的膨胀材料；

S4、膨胀材料驱动滑动分割部滑动，并带动节流限流部运动；

S5、节流限流部运动，改变与挡板之间的间隙，以控制水的流量。

其中，当需要供暖，且所述供水通路与回水仓中水的温差大于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，增大所述节流限流部与挡板之间的间隙。

其中，当需要供暖，且所述供水通路与回水仓中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，减小所述节流限流部与挡板之间的间隙。

其中，当需要供冷，且所述供水通路与回水仓中水的温差大于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，增大所述节流限流部与挡板之间的间隙。

其中，当需要供冷，且所述供水通路与回水仓中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，减小所述节流限流部与挡板之间的间隙。

(三)有益效果

本发明提供的一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法，具有以下有益效果：

1、保证了干管的各个末端的温差恒定，调整用户水量，减少供能引起的输送能耗；

2、利用膨胀材料，采用自力式调节技术，可以保证系统恒温差自控的准确性和安全可靠性；

3、只需要更改节流限流部的朝向即可同时满足了冬季供暖和夏季供冷的运行需求。

附图说明

图1为本发明供热时的自力式恒温差控制阀系统的结构图；

图2为本发明供冷时的自力式恒温差控制阀系统的结构图；

图3为本发明一种自力式恒温差控制阀的工作方法流程图

图中，1、供水通路；2、第一导热隔板；3、滑动分割部；4、第二导热隔板；5、膨胀材料；6、阀杆；7、节流限流部；8、弹簧；9、回水通路；10、用热设备；11、壳体；12、挡板；13、回水仓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明公开一种自力式恒温差控制阀，包括壳体11，设于所述壳体11内的滑动分割部3、节流限流部7、弹簧8以及固定于所述壳体11内的第一导热隔板2、第二导热隔板4、挡板12，所述壳体11与所述第一导热隔板2构成供水通路1，所述供水通路1设有第一进水口和第一出水口，所述第一导热隔板2、壳体11和所述第二导热隔板4构成第一空仓，所述第一空仓内填充有膨胀材料5，所述滑动分割部3设于所述第一空仓内，并把所述第一空仓分割成两部分，所述滑动分割部3驱动所述节流限流部7，所述挡板12设于所述第二导热隔板4与壳体11构成的第二空仓内，并分割为位于上部的回水仓13以及位于下部的回水通路9，所述挡板12的中心为水流通孔，所述节流限流部7在所述滑动分割部3的作用下封闭或一定比例打开所述水流通孔，在所述挡板12与第二导热隔板4之间的所述壳体11上设有第二进水口，在所述挡板12下方的所述壳体11设有第二出水口,所述弹簧8用于平衡所述节流限流部7的受力，所述弹簧8的回弹力与温差阈值相匹配。

具体的，壳体11内壁设置导轨，滑动分割部3可以为膜片，部分嵌入导轨中，在膨胀材料的驱动下可以上下滑动，将第一空仓分割成两个密闭空间，这样由于供、回水温差引起的第一空仓中膨胀材料产生不同的膨胀程度，进而驱动膜片运动。在使用之前，需要设置弹簧8的弹性以控制温差阈值，当实际温差不等于(包括大于或小于)温差阈值时，节流限流部7受力平衡被打破，产生运动，改变与挡板12之间的间隙，调整用户用水流量。弹簧8可以抵触在壳体11与节流限流部7之间或者抵触在第二导热隔板4和滑动分割部3之间。挡板12、第二导热隔板4与壳体11之间构成回水仓，部分水会积存在回水仓内，第二进水口设置在回水仓，利用节流限流部7来调整水量，挡板12下方与壳体11构成回水通路9，第二出水口设置在回水通路9。水从第一进水口通入供水通路1，并由第一出水口通入用热设备10，再从第二进水口进入回水仓，经节流限流部7调节流量后由回水通路9的第二出水口排出。

本发明公开一种自力式恒温差控制阀保证了干管的各个末端的温差恒定，调整用户水量，减少供能引起的输送能耗；利用膨胀材料，采用自力式调节技术，可以保证系统恒温差自控的准确性和安全可靠性。

其中，所述节流限流部7包括粗端和细端，当需要供热时，如图1所示，所述节流限流部7的细端与所述阀杆6连接，所述节流限流部7的粗端设于所述回水通路9内，以满足冬季供暖时流量控制需要；当需要供冷时，如图2所示，所述节流限流部7的粗端与所述阀杆6连接，并位于所述回水仓13内，以满足夏季供冷时流量控制需要。因此，在冬季和夏季时，只需要更改节流限流部7的朝向即可同时满足了冬季供暖和夏季供冷的运行需求。

其中，所述滑动分割部3通过阀杆6驱动所述节流限流部7。

本发明还公开一种自力式恒温差控制阀系统，包括用热设备10和本发明的一种自力式恒温差控制阀，所述用热设备10分别与所述自力式恒温差控制阀的第一出水口和第二进水口连接。当节流限流部7在调节水的流量时，会导致调节水在用热设备中的停留时间发生变化，与环境进行换热，因此可以调节回水温度，进而影响供、回水温差，最终实现固定的恒温差的控制。

如图3所示，本发明还公开一种利用本发明的自力式恒温差控制阀系统的一种自力式恒温差控制阀系统工作方法，包括：

S1、预设温差阈值，并根据所述温差阈值调节弹簧；

S2、向供水通路通水，流经用热设备，进入回水仓；

S3、供水通路与回水仓中水的温度，分别通过第一导热隔板和第二导热隔板将热量传递给第一空仓中的膨胀材料；

S4、膨胀材料驱动滑动分割部滑动，并带动节流限流部运动；

S5、节流限流部运动，改变与挡板之间的间隙，以控制水的流量。

具体的，弹簧用于平衡节流限流部7的受力，即设置温差阈值。

根据不同季节，改变节流限流部的朝向即可满足冬季供暖和夏季供冷的需求。如图1所示，当冬季供暖，且所述供水通路1与回水仓13中水的温差大于温差阈值时，由公知常识可知，冬季时，供水通路1中的热水温度较高，而经过用热设备10以后的回水仓13中的水温度较低，因此所述滑动分割部3与第一导热隔板2之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部3与第二导热隔板4之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部3带动所述节流限流部7运动，增大所述节流限流部7与挡板12之间的间隙，则流量增大，在用热设备10中的热水逗留时间减少，与外界换热时间减少，回水温度降低幅度减小，最终实现供、回水温差恒定。当冬季供暖，且所述供水通路1与回水仓13中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部3与第一导热隔板2之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部3与第二导热隔板4之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部3带动所述节流限流部7运动，减小所述节流限流部3与挡板12之间的间隙，流量减小，在用热设备10中的热水逗留时间增加，与外界换热时间增加，回水温度降低幅度增大，最终实现供、回水温差恒定。

如图2所示，当夏季供冷，且所述供水通路1与回水仓13中水的温差大于温差阈值时，由公知常识可知，夏季时，供水通路1中的冷水温度较低，而经过用热设备10以后的回水仓13中的水温度较高，因此所述滑动分割部3与第一导热隔板2之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部3与第二导热隔板4之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部3带动所述节流限流部7运动，增大所述节流限流部7与挡板12之间的间隙，则流量增大，在用热设备10中的冷水逗留时间减少，与外界换热时间减少，回水温度升高幅度减小，最终实现供、回水温差恒定。当夏季供冷，且所述供水通路1与回水仓13中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部3与第一导热隔板2之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部3与第二导热隔板4之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部3带动所述节流限流部7运动，减小所述节流限流部7与挡板12之间的间隙，则流量减小，在用热设备10中的冷水逗留时间增加，与外界换热时间增加，回水温度升高幅度增大，最终实现供、回水温差恒定。

本发明提供的一种自力式恒温差控制阀、系统及其工作方法，具有以下有益效果：

1、保证了干管的各个末端的温差恒定，调整用户水量，减少供能引起的输送能耗；

2、利用膨胀材料，采用自力式调节技术，可以保证系统恒温差自控的准确性和安全可靠性；

3、只需要更改节流限流部的朝向即可同时满足了冬季供暖和夏季供冷的运行需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自力式恒温差控制阀，其特征在于，包括：壳体（11），设于所述壳体（11）内的滑动分割部（3）、节流限流部（7）、弹簧（8）以及固定于所述壳体（11）内的第一导热隔板（2）、第二导热隔板（4）、挡板（12），所述壳体（11）与所述第一导热隔板（2）构成供水通路（1），所述供水通路（1）设有第一进水口和第一出水口，所述第一导热隔板（2）、壳体（11）和所述第二导热隔板（4）构成第一空仓，所述第一空仓内填充有膨胀材料（5），所述滑动分割部（3）设于所述第一空仓内，并把所述第一空仓分割成两部分，所述滑动分割部（3）驱动所述节流限流部（7），所述挡板（12）设于所述第二导热隔板（4）与壳体（11）构成的第二空仓内，并分割为位于上部的回水仓（13）以及位于下部的回水通路（9），所述挡板（12）的中心为水流通孔，所述节流限流部（7）在所述滑动分割部（3）的作用下封闭或一定比例打开所述水流通孔，在所述挡板（12）与第二导热隔板（4）之间的所述壳体（11）上设有第二进水口，在所述挡板（12）下方的所述壳体（11）设有第二出水口,所述弹簧（8）用于平衡所述节流限流部（7）的受力，所述弹簧（8）的回弹力与温差阈值相匹配；

所述节流限流部（7）包括粗端和细端，当需要供热时，所述节流限流部（7）的细端与所述滑动分割部（3）连接，所述节流限流部（7）的粗端位于所述回水通路（9）内；当需要供冷时，所述节流限流部（7）的粗端与所述滑动分割部（3）连接，并位于所述回水仓（13）内；

所述滑动分割部（3）通过阀杆（6）驱动所述节流限流部（7）。

2.一种自力式恒温差控制阀系统，其特征在于，包括用热设备（10）和权利要求1所述一种自力式恒温差控制阀，所述用热设备（10）分别与所述自力式恒温差控制阀的第一出水口和第二进水口连接。

3.利用权利要求2中的自力式恒温差控制阀系统的一种自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，包括：

S1、预设温差阈值，并根据所述温差阈值调节弹簧；

S2、向供水通路通水，流经用热设备，进入回水仓；

S3、供水通路与回水仓中水的温度，分别通过第一导热隔板和第二导热隔板将热量传递给第一空仓中的膨胀材料；

S4、膨胀材料驱动滑动分割部滑动，滑动分割部并带动节流限流部运动；

S5、节流限流部运动，改变与挡板之间的间隙，以控制水的流量。

4.如权利要求3所述的自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，当需要供暖，且所述供水通路与回水仓中水的温差大于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，增大所述节流限流部与挡板之间的间隙。

5.如权利要求3所述的自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，当需要供暖，且所述供水通路与回水仓中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，减小所述节流限流部与挡板之间的间隙。

6.如权利要求3所述的自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，当需要供冷，且所述供水通路与回水仓中水的温差大于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度小于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，增大所述节流限流部与挡板之间的间隙。

7.如权利要求3所述的自力式恒温差控制阀系统工作方法，其特征在于，当需要供冷，且所述供水通路与回水仓中水的温差小于温差阈值时，所述滑动分割部与第一导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度大于所述滑动分割部与第二导热隔板之间的膨胀材料膨胀程度，驱动所述滑动分割部带动所述节流限流部运动，减小所述节流限流部与挡板之间的间隙。