CN112392980B - 一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，包括阀体、阀杆、温度显示表或热量表；其特征在于：所述阀体上沿径向设有通孔，通孔延伸至阀体内，在通孔内安装有温度显示表或热量表，探头伸入至阀体内；所述阀体上设有轴孔，在轴孔内安装有阀杆，阀杆上位于阀体内的一端与阀芯连接，阀杆的另一端安装有齿轮，与齿轮啮合的设有蜗杆，蜗杆与齿轮形成涡轮蜗杆结构；在阀杆处的阀体上设有外罩，外罩将阀杆、涡轮蜗杆结构裹罩在内，且在外罩上加盖有罩盖；本申请在阀体中采用蜗轮蜗杆结构，该结构创新与传统的阀体结构相比，其能够双向双侧控制阀体，而传统的仅仅是单向单侧控制，这一好处就是供暖公司的技术人员在安装时是十分方便的。

Description

一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀

技术领域

本发明涉及水暖阀体领域，具体涉及一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀。

背景技术

阀门是是流体输送系统中的控制部件，具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能，当然实现上述功能是需要通过不同类型的阀门进行实施的。用于流体控制系统的阀门，从最简单的截止阀到极为复杂的自控系统中所用的各种阀门，其品种和规格相当繁多。阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。阀门根据材质还分为铸铁阀门，铸钢阀门，不锈钢阀门(201、304、316等)，铬钼钢阀门，铬钼钒钢阀门，双相钢阀门，塑料阀门，非标订制阀门等。

而在供暖系统中，热量分配是非常重要的一个参数指标，供暖公司可以根据用户的要求或是根据用户对热量的需求量进行合理的热量分配，能够有效起到能源的节约，用热多的地方多供，用热少的地方少供的方式，而且还互不影响；例如近几年的楼房供暖系统都是采用的分户供暖的方式，就是为了能够合理分配热量，为了减少能源的浪费，不仅新起的楼层是采用该种方式，对于老旧小区，国家也投入巨资进行分户供暖的改造，而且改造力度已经覆盖到了三四线及以下的城市或县城，改造覆盖范围几乎覆盖全国各个地区。

最初的供暖方式是联采供暖，既所有住户用的散热器都是串联起来的，这样实施的弊端就是有的用户居住在楼层的中户，而有的是边户，那么相应的在冬季，中户的室内温度要高于边户的室内温度，为了确保边户温度，那么只能是加大供热量，而这会导致中户的用户室内温度过高，大家不得不开窗降温，这无疑造成了热量的浪费，而由于是串联，因此不可单户调节，单户调节会影响整栋楼的热量循环；而上述的热量浪费对于单户来说不多，但是对于整个供暖公司来说，同时供应的若干个小区，积少成多的效应非常的明显，这样的浪费无疑是巨大的；而且对于能源方面来讲，该浪费也是不能接受的。

而采用分户供暖的方式后，想要合理分配热量，那么精准调节入户的液体流量是最有效，也是最直接的手段，入户的流量循环的慢，那么温度自然不会太高，入户流量循环的快，那么温度自然会显著提升。

通过调查发现，很多用户即使室内温度远远满足需求热量，也不愿调小流量进行降温，其采用的手段一般是开窗降温、甚至开空调降温，这样分户供暖的意义并不是太大，因此最佳的方式就是由供暖公司进行统一分配管理，供暖公司的统一分配调度就需要做到精准控温（如在楼道的每一层都有供暖井），如在冬季室内的最佳温度是23-25℃；而就该种方式，目前的流量调节阀是无法满足使用需求的，具体如下：

第一、不同的住户，家里的采暖数量、方式、居住面积是不同的，这就导致同样流量下，各个住户的室内实际温度是不同的，因此，为了保证每一户的实际温度是最适宜的，就需要进行可视化调整，而目前的调节类阀体，在调整完（在是楼道内的供暖井内进行调控的）是无法获取到住户户内温度的，若调节流量过大，起不到合理分配的作用，若调节过小，则会引发住户投诉，显然这是难以推动实施的；因此，目前的供暖虽能够实现分户调节，但一般都是流量全开的方式进行实施，无法做到精细化调控。

第二、目前的调控无法做到精准控制，只能是进行大概的调控，大概的调控虽能够进行实施，但是做到精细化管理依然是具有挑战困难的，对于供暖公司要求的精细化分配热量还是无法满足要求的。

第三、由于各户的总控是在楼道的供暖井里的，而阀体又无法进行锁止的，因此这又存在一个漏洞，就是凡是能够打开的供暖井的人都可以进行调控，但依照管理规定，能够调控与操作供暖设备的只能够是由供暖公司授权或供暖公司的人员进行实施，否则一旦供暖设备出现问题，责任无法划分；而目前市场上也有带有锁闭功能的锁闭阀，但是需要给每一个阀体都配备锁芯（锁芯内的结构间隙相对比较精密），这不仅导致单件阀体的成本增加，而且供暖井里一般无人打理，里面尘土的积累较多且空气不流通，时间久了尘土加上潮湿空气渗透进锁芯内，造成锁芯卡死，就又产生了调节失效的问题，这也是现实中非常棘手的问题，关键问题是目前的锁闭阀不是所有状态下都可以进行锁止的，其能够锁止的状态只有两个，一个是完全打开时可以锁止，另一个是完全关闭是可以锁止。

第四、供暖井内的水暖管路，为节约空间一般都是贴墙的（而在操作阀体时，就只能在单侧操作），那么阀体的安装，就需要分左装和又装了，因此供暖公司在安装选择阀体是，需要根据水暖管路的布局进行选择，这在实施时，给实际安装工作带来一些不便，阀体装的不顺手，对于后期的维护、保养、调整会带来很多的问题。

基于上述问题，开发一种综合性能优异，结构完全不同于目前调节阀的新型阀体，是非常有必要的，尤其针对目前的分户供暖，对供暖公司实行精细化管理提供有力的技术保障，而且对于丰富阀体的种类的也有这重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，以解决上述背景技术中提到的问题。

一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，包括阀体、阀杆、温度显示表或热量表；

所述阀体上设有轴孔，在轴孔内安装有阀杆，阀杆上位于阀体内的一端与阀芯连接，阀杆的另一端安装有齿轮，与齿轮啮合的设有蜗杆，蜗杆与齿轮形成涡轮蜗杆结构；

所述阀体上沿径向或阀杆中心轴线上设有通孔，通孔位于阀体上时通孔延伸至阀体内；通孔位于阀杆中心轴线上时，通孔穿过阀芯与阀体内部连通，在通孔内安装有温度显示表或热量表，探头伸入至阀体内；

在阀杆处的阀体上设有外罩，外罩将阀杆、涡轮蜗杆结构裹罩在内，且在外罩上加盖有罩盖，在罩盖上设有设有四分之一环形刻度线。

优选地，所述通孔内设有内螺纹，温度显示表或热量表通过螺纹连接的形式安装在阀体上。

优选地，所述阀芯为球形阀芯、T形阀芯中的任意一种。

优选地，所述阀杆的端部设有指针。

优选地，所述蜗杆的两端均缩于外罩内3-8mm，且在蜗杆的两端加堵有铅封，铅封与外罩齐平。

进一步，所述蜗杆的两端设有异形孔，蜗杆由于与异形孔相适配的钥匙进行转动。

优选地，所述所述罩盖边沿设有密封圈，罩盖将外罩密封盖封。

进一步，所述罩盖为透明结构。

进一步，在罩盖正对阀杆位置处设有窗孔，在窗孔处设有透明材料。

进一步，在罩盖正对阀杆位置处设有窗孔，罩盖加盖在外罩上时，阀杆端部将窗孔封堵。

本发明的有益效果在于以下：

第一，本申请中的阀体具备温度显示功能，其主要用于显示或计算室内温度，为分户供暖提供有力的技术保障。

第二，本申请在阀体中采用蜗轮蜗杆结构，该结构创新与传统的阀体结构相比，其能够双向双侧控制阀体，而传统的仅仅是单向单侧控制，这一好处就是供暖公司的技术人员在安装时是十分方便的；其次，涡轮蜗杆在阀体上具有两个作用，第一个是锁闭的作用，阀体的任意开合状态下，均能够实现自锁，这是传统的阀体无法比拟的；既涡轮蜗杆在阀体上既时锁体也是驱动体，而且还是双侧均可驱动的驱动体，这个技术效果是非常明显的。在使用时，直接通过专门的要是驱动即可，驱动后，直接就形成自锁，在没有专用钥匙的前提下，普通用户是根本污染发调节该阀体的，操作上极大的方便了供暖管理人员，阀体的防御性也显著的提升了；最后，其对于流量的控制十分精准且不宜偏移，这是传统的无法比拟的，而且专业性十分的强，其精度能够远远满足供暖需求，因其精度十分的高还能够满足其他高精尖领域上的使用。

第三，本申请中的阀体能够精准的控制流量状态，其精度是目前同类阀体中最高的。

第四，本申请的结构相对简单，与同类的传统阀体相比，阀体上的特征性结构更少，阀体外形结构更加整齐对称，阀体的整体美观性更优。

第五，本申请中蜗杆与外罩的相对设置，使得铅封块不仅仅是防第三人转动阀体的一个保障，更是能够起到防尘防潮的作用，一个结构件两个作用。

第六，本申请中的阀杆上具有指正，其与罩盖上的刻度配合运用是本阀体高精度的保障。

第七，本申请中，阀芯采用T型阀芯，其能够根据T型阀芯的流量曲线，能够更好的实现流量的精准控制。

第八，本申请中，通孔的作用不仅仅是安装各类功能性仪表，还可以利用通孔对进行导流、溢流、补充功能性料剂等操作。

第九，本申请中，由于阀体是在供暖设备中，因此存在水质结垢的问题，尤其是在阀体的阀芯上，非常的容易结垢（由于阀芯与阀体之间是装配缝隙的），而阀芯结垢会使阀杆无法转动，而且还会严重影响供暖效率，因此供暖公司需要对阀体进行除垢，而在除垢过程中发现，阀芯的水垢由于积攒严重，密度大，加上添加到水中的除垢剂被水稀释严重等原因，除垢效果非常的差，这一点目前是没有较好的办法的；而本申请中，在阀杆上设置的通孔，就可以专门用于阀芯的除垢使用，而且能够保证效果非常的好，在对阀芯进行除垢时，使阀芯处于关闭状态，这样阀芯两侧的水与阀芯内的水就会被阀芯完全隔开，此时通过阀杆将除垢剂加入进去，就解决了被管路中水稀释的问题，而且使用量能够大大的减少，提升了除垢效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的阀体结构示意图。

图3为球形阀芯示意图。

图4为T型阀芯示意图。

图5为本发明的涡轮蜗杆结构安装示意图。

图6为本发明的蜗杆端部加盖铅封示意图。

图7为本发明的另一外罩结构示意图。

图8为本发明的另一外罩实施示意图。

图9为本发明的通孔位于阀杆的中心轴线上结构示意图。

图中，阀体1、通孔1-1，轴孔1-2，外罩1-3，罩盖1-4，阀杆2、温度显示表或热量表3，齿轮4，蜗杆5，铅封6。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参考图1-7，本申请公开了一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，该锁闭阀能够实现精准控制流体的流量，以此来实现精准调温，同时该锁闭阀还能够显示管内水路温度等功能，该锁闭阀主要包括阀体1、阀杆2、温度显示表或热量表3，具体结构特征如下：

在阀体1上沿径向设有通孔1-1，通孔1-1延伸至阀体1的内壁，在通孔1-1内安装有温度显示表或热量表3，温度显示表或热量表3的探头伸入至阀体1内；文图显示表与阀体1的安装是通过螺纹连接形式安装的，具体的在通孔1-1内加工有内丝（也称内螺纹），温度显示表或热量表3旋拧在通孔1-1内，当然为了满足实际应用时的其他需求，还可以将温度显示表或热量表3换成别的功能仪表均可，如压力表。

此外，本申请中的通孔1-1还可设置在阀杆2的中心轴线上，既阀杆2为中空的管状结构，当通孔1-1设置在阀杆2上时；相应的，在阀芯与阀杆2对接口处也设有相同截面的通孔1-1，既确保阀杆2的通孔1-1与阀芯的通孔1-1是连通的（该种结构下，阀杆2与阀芯过盈装配，而且在装配时设有密封胶或焊接连接），直接连通至阀体1内，这一方式就可以节省阀体1的体积，在制作阀体1时，更加的节省成本；而且与传统的阀体1相比，即使在相同的体积下，其能够实现的功能更多，如图9所示；

同时，在阀体1上设有轴孔1-2，在轴孔1-2内安装有阀杆2，阀杆2上位于阀体1内的一端与阀芯连接，阀杆2的另一端安装有（通过键槽装配或非圆轴面装配的形式，目的是避免两者发生相对转动）齿轮4，齿轮4上具有四分之一齿牙，与齿轮4啮合的设有蜗杆5，蜗杆5与齿轮4形成涡轮蜗杆5结构，转动蜗杆5，蜗杆5驱动齿轮4进行转动，且转动范围为90°。

在阀杆2处的阀体1上（一体成型）设有外罩1-3，外罩1-3将阀杆2的裸露部分、涡轮蜗杆5结构裹罩在内，蜗杆5与齿轮4的相对位置通过外罩1-3约束固定，且在外罩1-3上加盖有罩盖1-4，在罩盖1-4上设有四分之一环形刻度线，同时，阀杆2的轴端是通过罩盖1-4可以看到的，并且在阀杆2的轴端加工有指正，这样就能够清楚的得知阀杆2转动了多少圈，实现精准调节的目的，本申请采用的涡轮蜗杆5调节阀杆2，实现了双侧调节的功能，这对于同类阀体1是一大技术进步，双侧调节在现实中是非常重要的；而且最为重要的是，本申请的涡轮蜗杆5结构在阀体1上的使用，其所产生的技术效果是十分突出的：传统的锁闭阀，是不带有锁闭功能的，无法做到任意位置下的锁闭，这就使得非专业人员调控起来非常的容易，极易发生盗用、乱调的问题，而非专业人员对阀体1进行了乱调，一旦出现问题，责任是难以划分的，因此任意位置的锁定是本申请的重大特点之一，而且更加重要的是整个结构没有用到锁芯、锁套等带有锁闭功能的其他辅助间，直接将蜗杆5作为锁芯，免去了多余的操作，本申请钥匙插入蜗杆5，转动既调节，停止既锁定，这在使用起来是非常便捷的，这点便捷对于普通人来说影响不大，但是对于集中供暖的公司来说，进步性是非常大的。

除此之外，本申请另一大特点就是设置蜗杆5的两端均缩于外罩1-3内3-8mm，且在蜗杆5的两端加堵有铅封6，铅封6镶嵌在外罩1-3内，并且与外罩1-3齐平，这样就属于第二层的防护了，铅封6的加入，使得非专业人员在破坏或调解阀体1时，就必须要破坏铅封6，铅封6一旦破坏，就证明该阀体1被认为的调节过，安全性是非常强大的，同时本申请的铅封6是镶嵌在外罩1-3内的，这样铅封6的另一个作用就是防尘、防潮，这对于供暖井里来说是非常有必要的；传统的铅封6仅仅能够做到防盗、防拆；而本申请还能够具有防尘、防潮的作用，不用再另外对该阀体1做防尘、防潮等防护，节省了非常大的防尘、防潮所投入的资金。

本申请中，阀芯可以为球形阀芯、T形阀芯中的任意一种，在实际应用时，主要采用T型阀芯，该阀芯的好处就是随着阀芯的开合，其流量是具有函数曲线特性的，而传统的球形阀芯，是没有曲线特性的，在罩盖1-4上的刻度线完全可以依照该曲线进行标注，达到精准控制，而且该阀芯与传统的球形阀芯相比，长期处于半开状态时，也不会发生无法关闭、流量改变的问题，而球形阀芯则会存在这个问题（由于高温高压的水流对阀芯的冲击），这也就是通常见到的阀芯，其要么处于全开，要么处于全关的状态，并不会长期处于半开状态。

在本申请中，蜗杆5的两端加工有异形孔或异形端，本申请中所指异形孔或异形端是指任意非标准尺寸活非标准形状，转动蜗杆5的钥匙只能是根据该形状或尺寸进行定制，其主要目的就是与市面上的改锥等结构件进行区分（不匹配），达到转动蜗杆5时，只能够由专用工具进行转动，相当于专用工具就是一把钥匙，这样就能够很好的避免人为对阀体1的调整问题了。

在本申请中，罩盖1-4是加盖在外罩1-3上的，因此为了提升密封性，在罩盖1-4边沿设有密封圈，罩盖1-4将外罩1-3密封盖封。为了明确阀杆2的转动量，因此可以将罩盖1-4设置为透明结构，如用透明塑料对外罩1-3进行罩盖1-4，这样就能够配合阀杆2上的指针看到其转动量了，除此之外，为了使罩盖1-4不易被破坏掉，将其设置为金属材料，而金属材料是不透明的；因此，还有另外的方式就是在罩盖1-4正对阀杆2位置处设有窗孔，在窗孔处设有透明材料；或者是在罩盖1-4正对阀杆2位置处设有窗孔，罩盖1-4加盖在外罩1-3上时，阀杆2端部将窗孔封堵，而且设置阀杆2的端部与罩盖1-4是齐平的，这样整体性更强，这既保证了强度，也确保了阀杆2转动量的可视化。

在本申请中蜗杆5与外罩1-3内壁相接触处设有挡环或台阶式结构，其目的是通过外罩1-3约束蜗杆5不会沿轴向进行抽动而只能够发生转动。

在本申请的罩盖1-4空白地方，可以加印生产厂商的厂商信息、流量等其他参数。

本申请在实施时，将其安装在回水管的管路上，也可以装在进水管的管路上，以及可以装在任意需要精准调节流量的管路上，起安装时部分左右，因为不管左装还是右装，均不影响对于阀杆2的调节，其能够适应的场景更多，更加丰富。

在本申请中，还有非常重要的技术效果就是可以利用阀杆2上的通孔专门对球形阀芯进行除垢，由于球形阀芯上结垢是非常严重的（相对于管路来说，其更容易结垢），因此通过在水中添加除垢剂的方式，仅仅能够除去附着在管路上一定量的水垢，而在球形阀芯上，其所结的水垢质地后、密实，除垢效果非常的不好；而本申请中，可以将球形阀芯转至关闭状态（此时球形阀芯两侧的水与球形阀芯内的水是处于完全隔离状态的），然后通过阀杆2上的通孔添加除垢剂，这样，就可以确保用极少量的除垢剂，对球形阀芯进行高效的除垢，其原因是添加到球形阀芯内的除垢剂不会被管路中的水稀释，除垢效果能够确保最佳；其次就是由于由于球形阀芯处于关闭状态时，球形阀芯内的水是处于静止状态的，除垢剂不会球形阀芯游动，使其有充分的时间与球形阀芯上的水垢进行反应；第三是其可以除去阀体1与球形阀芯安装处的水垢，这样解决了球形阀芯结垢无法转动的问题，这个技术效果是目前任何方式中均无法达到和解决的。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，包括阀体、阀杆以及温度显示表或热量表；其特征在于：

所述阀体上设有轴孔，在轴孔内安装有阀杆，阀杆上位于阀体内的一端与阀芯连接，阀杆的另一端安装有齿轮，与齿轮啮合的设有蜗杆，蜗杆与齿轮形成蜗轮蜗杆结构；

所述阀杆中心轴线上设有通孔，通孔穿过阀芯与阀体内部连通；在通孔内安装有温度显示表或热量表，探头伸入至阀体内；

在阀杆处的阀体上设有外罩，外罩将阀杆、蜗轮蜗杆结构裹罩在内，且在外罩上加盖有罩盖，在罩盖上设有四分之一环形刻度线；

蜗杆的两端均缩于外罩内3-8mm，且在蜗杆的两端加堵有用于防尘和防潮的铅封，铅封与外罩齐平；所述蜗杆的两端设有异形孔，蜗杆由与异形孔相适配的钥匙进行转动；

所述阀杆的端部设有指针，所述罩盖边沿设有密封圈，罩盖将外罩密封盖封。

2.根据权利要求1所述的精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，其特征在于：所述阀芯为球形阀芯、T形阀芯中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，其特征在于：所述罩盖为透明结构。

4.根据权利要求1所述的精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，其特征在于：在罩盖正对阀杆位置处设有窗孔，在窗孔处设有透明材料。

5.根据权利要求1所述的精准控制流量的多功能紧凑性锁闭阀，其特征在于：在罩盖正对阀杆位置处设有窗孔，罩盖加盖在外罩上时，阀杆端部将窗孔封堵。

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