CN112253826A - 一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器，其中水流量稳流阀包括管体，所述管体的下部开设有进水口，上部开设有出水口；隔板，横向设于管体中，所述隔板上设有连通进水口和出水口的过水口；调节板，位于隔板下方并贴着隔板设置，所述调节板上设有能与过水口对应或错开的过水孔；导向柱，竖向设于管体内，所述导向柱的外周壁上设有沿其轴向螺旋延伸的导向槽；第一板体，位于调节板下方且二者固定相连，所述第一板体上设有置于导向槽中的导向块，且所述第一板体在水流作用下能相对于导向柱向上移动；第一弹性件，作用于第一板体上，使第一板体保持向下移动的趋势，以起到稳流的作用。

Description

一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器

技术领域

本发明涉及一种稳流装置，具体涉及一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器。

背景技术

在燃气热水器水路系统中设置水流量稳定装置能有效改善水流量波动引起的出热水温度波动问题，改善用户使用燃气热水器的体验感。GB6932-2015《家用燃气快速热水器》中的5.2.2.4.6要求：水路系统应设置流量稳定或流量调节装置。随着高层建筑的不断增多，用户家的水压情况越来越复杂，有些小区水压大，水压波动大，给现有的燃气热水器使用带来一定的困扰。开发方便调节的稳流装置能有效解决不同水压地区使用燃气热水器出水温度波动大的问题。

针对上述问题，专利号为CN201621097774.1(公告号为CN206130229U)的中国实用新型专利公开了一种《水流量稳流装置》，包括，包括内设外壳水道的外壳以及分别设置于外壳水道内的上座、定位座、阀芯、弹簧和下座，阀芯设有阀芯水道，阀芯穿过定位座且搁挂在定位座顶部，定位座固定在上座，上座固定在外壳水道内并与外壳水道内壁密封配合，上座设有上座限位块和上座出水口，上座限位块横置于阀芯的移动路径上并与阀芯水道出水口相对设置，上座出水口与阀芯水道连通，下座固定在阀芯下部，弹簧套在阀芯外围且弹簧两端分别与上座、下座相抵。该专利采用一个弹簧，配合水压控制阀芯的往复移动，实现水流量的稳定。

但是该专利只能通过阀芯的移动实现一级稳流，其稳流压力范围是有限的，如果压力达到该稳流装置的稳流极限，阀芯不能再继续移动，该稳流装置就不能继续发挥稳流的作用。

另外，下座(相当于下文的第一板体)因为能够相对外壳(相当于下文的阀体)移动，故下座的外周壁和外壳的内周壁之间是具有间隙的，这样水会从下座的外周壁和外壳的内周壁之间的间隙流过，会导致稳流的精度不够高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够实现稳流的水流量稳流阀。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够实现二级稳流的水流量稳流阀。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述水流量稳流阀的燃气热水器。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种水流量稳流阀，包括

管体，所述管体的下部开设有进水口，上部开设有出水口；

其特征在于，还包括

隔板，横向设于管体中，所述隔板上设有连通进水口和出水口的过水口；

调节板，位于隔板下方并贴着隔板设置，所述调节板上设有能与过水口对应或错开的过水孔；

导向柱，竖向设于管体内，所述导向柱的外周壁上设有沿其轴向螺旋延伸的导向槽；

第一板体，位于调节板下方且二者固定相连，所述第一板体安装在导向柱上，所述第一板体上设有置于导向槽中的导向块，且所述第一板体在水流作用下，该导向块能沿着导向槽螺旋向上滑移从而使第一板体相对于导向柱向上移动；

第一弹性件，作用于第一板体上，使第一板体保持向下移动的趋势。

为了便于第一板体在水压的作用下移动，所述导向柱的上端与隔板相连，所述过水口位于导向柱外侧，所述导向柱呈管状，且导向柱的周壁上开设有通孔，所述第一板体位于通孔的下方，且第一板体的外周壁邻近管体的内周壁。这样第一板体的面积较大，则受力面积大，在水压的作用下易于向上移动，在其向上移动的过程中，因为导向块限位在导向槽中，故第一板体同时还会转动，进而带动调节板转动，改变过水孔和过水口的重合面积，从而调节过水口的流通面积。

为了进一步提高稳流精度，所述第一板体的外周壁和管体的内周壁之间设有密封圈，所述密封圈上沿其周向设有一圈环形槽，密封圈的截面呈倒U型。在第一板体和管体之间设置密封圈，密封圈起到密封的作用，减小了水从第一板体和管体之间的间隙流过，提高了稳流阀稳流的精度；另外，密封圈上设有环形槽，使得密封圈具有较大的变形量，与管体之间的摩擦力小，保证第一板体能够顺利的相对于管体移动。

为了对第一板体向下移动的行程进行限制，防止第一板体移出管体之外，所述第一板体下方设有能与其相抵的限位板，所述限位板安装在导向柱上。在第一板体和限位板相抵的状态下，第一板体移动到下极限位置，不能再继续向下移动。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：所述隔板上方设有横向位于管体中的第二板体，所述第二板体在第二弹性件的作用下保持向下移动的趋势，所述导向柱中插装有能相对于导向柱上下移动的调节杆，所述调节杆的上端伸出隔板与第二板体相连，所述导向柱内形成有位于通孔下方的喉口部，所述调节杆的下端设有位于喉口部的调节部，所述调节部与喉口部相配合形成截面积随着调节杆的移动而改变的水流通道。

结构简单地，所述喉口部的纵截面自上而下逐渐增大，所述调节部的纵截面呈自上而下逐渐扩径的锥形。这样随着调节部的移动，水流通道的截面积随之改变，流通面积改变。

如果水流自出水口倒流入管体中，所述第二板体套设在调节杆上，且所述第二板体能相对于调节杆轴向移动，所述调节杆的顶部设有能与第二板体相抵的挡部，且所述第二板体能与定位块的上端面相抵。这样如果水倒流，第二板体会向下移动，从而对倒流的水起到缓冲的作用，削弱逆流的峰值。

如果水流倒流入管体中，为了进一步缓解这一情况，所述第二板体的外周壁上设有橡胶圈，所述橡胶圈的外周缘位于第二本板体外并向上向外弯折形成翻边。这样当水自管体中朝出水口流动时，因橡胶圈能产生一定的变形，水流能够流出；当水自出水口朝向管体中流动时，翻边在水流作用下变形后，翻边与管体内壁之间的间隙基本没有了，如此减少水倒流入管体中。

优选地，所述橡胶圈的外周沿呈锯齿状，该结构可以有效切割水流降低水噪。

为了对调节杆向下移动的行程进行限位，所述调节杆的外周壁上设有能搁置在隔板的上端面的限位块。当限位块搁置在隔板上时，调节杆移动到下极限位置，不能再继续向下移动。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述水流量稳流阀的燃气热水器，其特征在于：还包括换热器以及与换热器的入水侧流体连通的进水管，所述阀体的出水口与进水管的入水端流体连通。

与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明的第一板体在水流的作用下能够向上移动，在第一板体向上移动的过程中，因为导向块和导向槽的配合，第一板体同时还能够转动，进而带动调节板转动，改变过水孔和过水口的重合面积，从而减小过水口的流通面积，避免水压增大、导致水流量的增加，起到稳流的作用；2、本发明的调节杆和导向柱之间形成有水流通道，在第一板体达到稳流极限后，第二板体能够在水流的作用下向上移动，从而带动调节杆向上移动，减小水流通道的流通面积，避免水压增大、导致水流量的增加，进一步起到稳流的作用，即本发明的稳流阀能够实现二级稳流，稳流范围大，适应性更强。

附图说明

图1为本发明实施例的水流量稳流阀的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为图2的水流方向示意图；

图4为图1的分解示意图；

图5为图2的分解示意图；

图6为图4中的管体的结构示意图；

图7为图6中的管体的另一方向的结构示意图；

图8为图6中的管体的另一方向的结构示意图；

图9为图4中的第一板体的结构示意图；

图10为图4中的调节板的结构示意图；

图11为图4中的调节杆的结构示意图；

图12为第一板体和阀体之间设置密封圈的局部剖视图；

图13为应用图1的水流量稳流阀的燃气热水器的结构示意图；

图14为图1中的第一阀芯的稳流曲线；

图15为图1中的第二阀芯的稳流曲线；

图16为图1的整体的稳流曲线。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图13所示，本优选实施例的燃气热水器包括换热器00、进水管01、出水管02、水流量稳流阀A以及进水接头03，换热器00的进水侧与进水管01相连通，换热器00的出水侧与出水管02相连通。

水流量稳流阀A包括管体1、隔板2、调节板3、导向柱4、第一板体5、第二板体8、调节杆9等，管体1的下端敞口形成进水口11，管体1的顶壁上开设有出水口12，管体1上的进水口11和进水接头03流体连通，管体1上的出水口12和进水管01的入水端流体连通。进水接头03可以采用现有技术的结构，如CN202010011140.4所示。

如图2所示，管体1中横向(即水平方向)设有隔板2，隔板2上设有连通进水口11和出水口12的过水口21，管体1中竖向设有呈管状的导向柱4，导向柱4的上端成型在隔板2上，过水口21位于导向柱4外侧，导向柱4的外周壁上设有沿其轴向螺旋延伸的导向槽41，导向柱4的周壁上开设有位于导向槽41上方的通孔42。

调节板3位于隔板2下方并贴着隔板2设置，调节板3上设有能与过水口21对应或错开的过水孔31，隔板2的下端面成型有插设在过水孔31中的导向件20。本实施例中，过水口21和过水孔31都呈弧形。

第一板体5位于调节板3和通孔42的下方，第一板体5和调节板3之间通过连接柱32固定相连，第一板体5套设在导向柱4上，第一板体5上设有能置于导向槽41中的导向块50，导向块50能沿着导向槽41滑移。第一板体5下方设有能与其相抵的限位板7，导向柱的下端设有螺纹部40，限位板7螺接在导向柱4的螺纹部40上。在第一板体5和限位板7相抵的状态下，第一板体5移动到下极限位置，不能再继续向下移动。

第一板体5在水流作用下能相对于导向柱4向上移动，在第一板体5向上移动的过程中，因为导向块50和导向槽41的滑动配合，第一板体5能发生转动，进而带动调节板3转动，改变过水孔31和过水口21的重合面积，从而减小过水口21的流通面积，避免水压增大、导致水流量的增加。

第一板体5在第一弹性件61的作用下保持向下移动的趋势。本实施例中，第一弹性件61为弹簧，两端分别抵靠调节板3和第一板体5。

如图12所示，可以在第一板体5的外周壁和管体1的内周壁之间设有密封圈51，密封圈51起到密封的作用，减小了水从第一板体5和管体1之间的间隙流过，提高了稳流阀稳流的精度；密封圈51上沿其周向设有一圈环形槽511，密封圈51的纵截面呈倒U型以形成所述环形槽511，且密封圈51的端壁与阀体1的内壁相接触，环形槽511使得密封圈51具有较大的变形量，与管体1之间的摩擦力小，保证第一板体5能够顺利的相对于管体1移动。

如图2所示，隔板2上方设有横向位于管体1中的第二板体8，第二板体8在第二弹性件62的作用下保持向下移动的趋势，本实施例中，第二弹性件62为弹簧，两端分别抵靠管体1的顶壁和第二板体8，第二板体8的上表面设有垫片80。

导向柱4中插装有能相对于导向柱4上下移动的调节杆9，调节杆9的上端伸出隔板2与第二板体8相连，第二板体8套设在调节杆9上，调节杆9的外周壁上设有能搁置在隔板2的上端面的限位块93。当限位块93搁置在隔板2上时，调节杆9移动到下极限位置，不能再继续向下移动。

如图2所示，导向柱4内形成有位于通孔42下方的喉口部43，调节杆9的下端设有位于喉口部43的调节部91，调节部91与喉口部43相配合形成截面积随着调节杆9的移动而改变的水流通道92。本实施例中，喉口部43的纵截面自上而下逐渐增大，调节部91的纵截面呈自上而下逐渐扩径的锥形。这样随着调节部91向上移动，水流通道92的截面积变小，流通面积减小；随着调节部91向下移动，水流通道92的截面积变大，流通面积增大。

如图2、5所示，第二板体8的外周壁上设有橡胶圈81，橡胶圈81的外周缘位于第二板体8外并向上向外(外指远离第二板体8中心线的方向)弯折形成翻边811。这样当水自管体1中朝出水口12流动时，因橡胶圈81能产生一定的变形，水流能够流出；当水自出水口12朝向管体1中流动时，翻边811在水流作用下变形后，翻边811与管体1内壁之间的间隙基本没有了，如此避免水倒流入管体1中。另外，橡胶圈81的外周沿呈锯齿状，该结构可以有效切割水流降低水噪。

另外，也可以使第二板体8能相对于调节杆9轴向移动，第二板体8在水流和浮力的作用下处于远离隔板2的位置，调节杆9的上部设有能与第二板体8相抵的挡部94，挡部94对第二板体8的向上移动行程进行限位；若水逆向自出水口12向管体1中流动，则第二板体8会相对调节杆9向下移动，削弱逆流的峰值；并且此时橡胶圈81在水流的作用下会发生变形，堵住过水口21。

本实施例中，管体1包括管状本体13以及盖设在管状本体13上的顶盖14，出水口12开设在顶盖14上，顶盖14即为管体1的顶壁。顶盖14上设有定位块141，本体13的周壁开设有L型的定位槽，定位槽包括一体相连的竖向段131和横向段132，竖向段131自本体13的顶部向下延伸，横向段132与竖向段131的下端相连，且横向段132沿本体13的周向延伸，定位块141能相对定位槽移动并能轴向限位在横向段132中。将定位块141自竖向段131置于定位槽中，并转动至横向段132中，即实现顶盖14的装配，顶盖14与管状本体13能拆卸的连接方式，便于第二板体、调节杆等的设置。

第一板体5和调节板3构成第一阀芯，第二板体8和调节杆9构成第二阀芯。

本实施例的水流量稳流阀的工作原理如下：

如图2所示，当进水口11有水流流入时，随着水压的增大流经整个稳流阀的水流量增大。当水压达到第一板体5的动作压力时，水压继续增大将压缩第一板体5向上运动，第一板体5沿导向柱4轴向移动并周向转动，通过连接柱32带动调节板3转动，过水口21和过水孔31的重合面积减小，过水口21的流通面积减小，使流经整个稳流阀水流量保持不变。

第一阀芯有一个稳流范围，例如图14所示在0.1-0.3MPa水压下可以保证通过稳流阀的水流量稳定不变。当水压继续增大至0.3MPa时，第一板体5被压缩到极限位置(导向块50移动到导向槽41的上极限位置)。水压继续增大时，第二板体8开始向上移动，调节杆9随之向上移动，使得水流通道92的流通面积减小，抑制水流量的增加。

如图14、15所示，第二阀芯的起始稳流点水压高于第一阀芯，如图16所示，本实施例的稳流阀的稳流范围相较于一级稳流，稳流范围大。

同理，当水压减小时，第二板体8先向下移动使调节杆9开大水流通道92的流通面积，水压继续减小，第一板体5向下移动使过水口21的流通面积增大，保证水流量不减小。

上文中所述的“流通面积”是指对应的过水口或水流通道能供水流过的面积，流通面积越大，水流量越大，流通面积越小，水流量越小。

本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

Claims (10)

1.一种水流量稳流阀，包括

管体(1)，所述管体(1)的下部开设有进水口(11)，上部开设有出水口(12)；

其特征在于，还包括

隔板(2)，横向设于管体(1)中，所述隔板(2)上设有连通进水口(11)和出水口(12)的过水口(21)；

调节板(3)，位于隔板(2)下方并贴着隔板(2)设置，所述调节板(3)上设有能与过水口(21)对应或错开的过水孔(31)；

导向柱(4)，竖向设于管体(1)内，所述导向柱(4)的外周壁上设有沿其轴向螺旋延伸的导向槽(41)；

第一板体(5)，位于调节板(3)下方且二者固定相连，所述第一板体(5)安装在导向柱(4)上，所述第一板体(5)上设有置于导向槽(41)中的导向块(50)，且所述第一板体(5)在水流作用下，该导向块(50)能沿着导向槽(41)螺旋向上滑移从而使第一板体(5)相对于导向柱(4)向上移动；

第一弹性件(61)，作用于第一板体(5)上，使第一板体(5)保持向下移动的趋势。

2.根据权利要求1所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述导向柱(4)的上端与隔板(2)相连，所述过水口(21)位于导向柱(4)外侧，所述导向柱(4)呈管状，且导向柱(4)的周壁上开设有通孔(42)，所述第一板体(5)位于通孔(42)的下方，且第一板体(5)的外周壁邻近管体(1)的内周壁。

3.根据权利要求2所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第一板体(5)的外周壁和管体(1)的内周壁之间设有密封圈(51)，所述密封圈(51)上沿其周向设有一圈环形槽(511)，所述密封圈(51)的纵截面呈倒U型。

4.根据权利要求1所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第一板体(5)下方设有能与其相抵的限位板(7)，所述限位板(7)安装在导向柱(4)上。

5.根据权利要求2所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述隔板(2)上方设有横向位于管体(1)中的第二板体(8)，所述第二板体(8)在第二弹性件(62)的作用下保持向下移动的趋势，所述导向柱(4)中插装有能相对于导向柱(4)上下移动的调节杆(9)，所述调节杆(9)的上端伸出隔板(2)与第二板体(8)相连，所述导向柱(4)内形成有位于通孔(42)下方的喉口部(43)，所述调节杆(9)的下端设有位于喉口部(43)的调节部(91)，所述调节部(91)与喉口部(43)相配合形成截面积随着调节杆(9)的移动而改变的水流通道(92)。

6.根据权利要求5所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述喉口部(43)的纵截面自上而下逐渐增大，所述调节部(91)的纵截面呈自上而下逐渐扩径的锥形。

7.根据权利要求5所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第二板体(8)套设在调节杆(9)上，所述第二板体(8)能相对于调节杆(9)轴向移动，所述调节杆(9)的顶部设有能与第二板体(8)相抵的挡部(94)。

8.根据权利要求5或7所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第二板体(8)的外周壁上设有橡胶圈(81)，所述橡胶圈(81)的外周缘位于第二本板体外并向上向外弯折形成翻边(811)。

9.根据权利要求8所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述橡胶圈(81)的外周沿呈锯齿状。

10.一种应用权利要求1～9中任一权利要求所述的水流量稳流阀的燃气热水器，其特征在于：还包括换热器(00)以及与换热器的入水侧流体连通的进水管(01)，所述阀体的出水口(12)与进水管的入水端流体连通。

Images