CN113090764B - 一种热水管道用动阻器结构 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种热水管道用动阻器结构，包括活塞套筒和电动执行机构，活塞套筒内设有活塞阀，活塞阀包括活塞阀上部和活塞阀下部，电动执行机构连接有滑动杆组，滑动杆组穿过活塞阀上部伸入到活塞阀下部内，滑动杆组的底端安装有叶轮，活塞阀下部中空的，叶轮嵌入在活塞阀下部内，通过滑动杆组与电动执行机构控制活塞阀在活塞套筒内上下运动及叶轮在动阻器水流通道中的旋转运动。具有以下优点：以一种简单的结构，将楼栋内热量实现局部调节，实现热量的小范围均摊，节省总能源，并且从结构上解决因供热水中杂质较多，时间长了之后出现打不开的问题。

Description

一种热水管道用动阻器结构
技术领域
本发明属于热水供暖管道设备技术领域，尤其涉及一种热水管道用动阻器结构。
背景技术
目前，冬季取暖一般均使用加热水循环供暖，热水通往住户后，仅有开关阀控制，无调节水流速度实现局部调节温度的装置，即便有部分可以调节温度的温控阀，也面临着供热水介质较复杂而出现时间较长后打不开锈住的情况。市面上阀的种类较多，一般都是单纯的开关或者调节开度，调节开度也不能非常准确的控制室温，所有的产品现状导致进入住户的一部分热量不能够自动均摊，导致一部分热量耗散出去。
现阶段有很多小区加装热量表，按照热量计费，对于阀控的要求越来越高，如何能达到室内温度可调，在最小的浪费下获得最舒适的供暖环境，既节省住户的取暖费，又使换热站尽量少的供出热量，达到双赢的局面，就需要将住户内的热量做好均摊，一个实用可靠的管道动阻器设备就显得尤为重要。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：为了克服上述技术的不足，本发明提出了一种热水管道用动阻器的结构，以一种简单的结构，将楼栋内热量实现局部调节，实现热量的小范围均摊，节省总能源，并且从结构上解决因供热水中杂质较多，时间长了之后出现打不开的问题。
为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种热水管道用动阻器结构，包括活塞套筒和电动执行机构，活塞套筒内设有活塞阀，活塞阀包括活塞阀上部和活塞阀下部，电动执行机构连接有滑动杆组，滑动杆组穿过活塞阀上部伸入到活塞阀下部内，滑动杆组的底端安装有叶轮，活塞阀下部中空的，叶轮嵌入在活塞阀下部内，通过滑动杆组与电动执行机构控制活塞阀在活塞套筒内上下运动及叶轮在动阻器水流通道中的旋转运动。
进一步的，所述动阻器结构还包括水流横向通孔和动阻器水流通道，水流横向通孔设置在动阻器水流通道中。
进一步的，所述动阻器水流通道设置在活塞套筒的下方，动阻器水流通道尺寸成比例的大于动阻器接入换热站主管路的管径。
进一步的，所述水流横向通孔的两侧分别设有管道内前密封面和管道内后密封面，管道内前密封面和管道内后密封面将动阻器水流通道分隔成上下两层的密封面。
进一步的，所述动阻器水流通道的两端的缩径后通径与缩径前通径随动阻器接入换热站主管路口径不同成一定比例。
进一步的，所述水流横向通孔的直径与缩径后通径的直径相等。
进一步的，所述活塞阀下部底部有一个第一锲状斜坡台，水流横向通孔处设有第二锲状斜坡台，第二锲状斜坡台与活塞底部的第一锲状斜坡台相配合，第一锲状斜坡台与水流横向通孔垂直卡住。
进一步的，所述叶轮上设有一定偏转角度的叶片，叶片偏转角度可设定为30～45°。
进一步的，所述叶轮悬空的放置于活塞阀下部中，不与活塞阀下部的内壁接触。
进一步的，所述活塞套筒与动阻器水流通道通过有压力平衡管连通。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
结构紧凑，可靠性高，符合阀门控制器的各种结构与性能的要求。
当供热季来临时，管道内阀控打开，动阻器的活塞阀向上运动，打通管路，让热水通过；当出现单元内某一住户温度偏低，通过室内温控器调节温度，将管道内动阻器结构中的叶轮部分通过滑动杆组下沉到管路中，电动执行器部分的控制单元驱动叶轮旋转，加速水的流动，增加室内换热面积，增加室内温度；当室内温度达到设定值，停止转动叶轮，并将叶轮通过滑动杆组回缩至活塞阀上部。
同时，可将温度过高的住户暂时用活塞阀关闭或将活塞阀门调小开度，以集中将热量供给温度低的住户，完成住户间热量的均摊；不用因为较少的几户温度不达标而启动换热站内设备或者单元总阀门，节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明专利的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为温升开叶轮状态下图2中沿A-A的剖面图；
图4为温升开叶轮状态下图1中沿B-B的剖面图；
图5为本发明专利中活塞部分剖切图；
图6为本发明专利中活塞内部剖切图；
图7为关阀状态下图2中沿A-A的剖面图；
图8为关阀状态下图1中沿B-B的剖面图；
图9为开阀状态下图2中沿A-A的剖面图；
图10为开阀状态下图1中沿B-B的剖面图；
图中：1、活塞阀上部；2、活塞阀下部；21、锲状斜坡台；3、叶轮；31、叶片；4、滑动杆组；5、电动执行机构；6、水流横向通孔；61、管道内前密封面；62、管道内后密封面；63、水流横向通孔锲状斜坡台；7、缩径前通径；8、缩径后通径；9、活塞阀上端盖；10、压力平衡管；11、活塞套筒；12动阻器水流通道。
具体实施方式
如图1至10所示，一种热水管道用动阻器结构包括活塞阀和叶轮，其中活塞阀分为两部分，包括活塞阀上部1和活塞阀下部2，活塞阀下部2悬空设有叶轮3。
所述活塞阀下部2中空且活塞阀下部2底部有一个第一锲状斜坡台21。
所述动阻器结构还包括活塞套筒11、滑动杆组4与电动执行机构5，电动执行机构5连接滑动杆组4，滑动杆组4穿过活塞阀上部1伸入到活塞阀下部2内，滑动杆组4的底端安装有叶轮3，活塞阀安装在活塞套筒11内，活塞阀整体可在垂直方向上下运动，通过滑动杆组4与电动执行机构5控制活塞阀在活塞套筒11内上下运动。
所述动阻器结构还包括水流横向通孔6，水流横向通孔6设置在动阻器水流通道12中，动阻器水流通道12设置在活塞套筒11的下方，动阻器水流通道12尺寸成比例的大于动阻器接入换热站主管路的管径，以水流横向通孔6为中心两侧分别设有管道内前密封面61和管道内后密封面62，管道内前密封面61和管道内后密封面62将动阻器水流通道12分隔成上下两层的密封面，可顺应水流方向增大关阀的力矩，同时减小关阀的水锤作用，减小了动阻器整体体积，阀门打开时，如图5和图6所示，水流从左边流入，经过水流横向通孔6流向右边流出装置，减少水流对运动部件的冲击，更能顺畅的关闭阀门。
所述动阻器水流通道12的两端的缩径后通径8与缩径前通径7随动阻器接入换热站主管路口径不同成一定比例。
所述水流横向通孔6的直径与缩径后通径8的直径相等，从而保证水流的正常流量。
所述水流横向通孔6处是水流的经过处，如图5所示，水流横向通孔6处设有第二锲状斜坡台63与活塞底部的第一锲状斜坡台21相配合，由于有水的流动，该处不会造成锈垢的堆积，会随着水流冲刷干净。
所述活塞阀整体在打开阀门时，如图9和图10所示，活塞阀下部2内嵌套的叶轮3随着活塞阀整体上移至活塞套筒11内部，水流通道打开，叶轮3跟随整体上移，不停留在水流通道中，减少水的阻力。
所述活塞整体在关闭阀门时，如图7和图8所示，滑动杆组4与电动执行机构5控制活塞整体下移，所述活塞下部2的第一锲状斜坡台21运动至水流横向通孔6处，第一锲状斜坡台21的下端较尖锐的部位向下关闭时，与水流横向通孔6边缘的锲状斜坡台相接触，阀门关闭；活塞向下运动时，水流顺着活塞下移的方向流动，使活塞越往下关闭越严，保证阀门关严。
所述叶轮3上设有一定偏转角度的叶片31，叶片31偏转角度可设定为30～45°，需要提高温度时，旋转叶片可以加速水的流动速度。
如图3和图4所示，所述叶轮3在阀门全开的状态时，在室内温度低于设定值，需要开启叶轮3加速水的流动，这时通过滑动杆组4将叶轮3下降到水的流道中的水流横向通孔6的位置，旋转叶轮3，加速水的流动，从而增加户内的温度。当户内温度到达设定值，叶轮3停止转动，上升到活塞阀下部2中的空腔内。
所述叶轮3悬空的放置于活塞阀下部2中，不与活塞阀下部2的内壁接触，不会造成有水垢或锈沉积锈住的情况，更可靠的调节水流速。
所述活塞套筒11与动阻器水流通道12通过有压力平衡管10连通，用以平衡活塞阀与水流通道的压力，不至于将活塞阀抽成真空。
本发明的工作原理如下：当某一个单元内两三个住户出现温度低于设定值时，通过室内温控器调节温度，将管道内动阻器结构中的叶轮部分通过滑动杆组下沉到管路中，电动执行器中的控制单元驱动叶轮旋转，加速水的流动，增加室内换热面积，增加室内温度；当室内温度达到设定值，停止转动叶轮，并将叶轮通过滑动杆组回缩至活塞阀下部；同时，可将温度过高的住户暂时用活塞阀关闭或将活塞阀门调小开度，将活塞阀固定在水流通道的某一个位置，减小温度高于设定值用户端的水压，以集中将热量供给温度低的住户；当温度低的住户温度恢复正常后，将关闭或调小的活塞阀和活塞阀整体调至全开，局部调温结束。
本发明专利的结构优势如下：动阻器两端利用法兰连接，方便现场拆装。动阻器水流通道12采用分层设计，充分考虑水流方向问题，可以增加活塞阀门关断的力矩，阀门关断越关闭越严。动阻器整体结构紧凑，尺寸小，适合居民住户管道井的小空间使用。水流横向通孔的尺寸与缩径后通径8相同，保证了流通流量的一致性。且水流横向通孔在水流流动的方向，水的流动始终冲刷着水流横向通孔，此处不易堆积铁锈与水垢。
动阻器阻流件直接采用活塞式结构，借鉴活塞泵的原理，去掉前后的单向阀，作为一个可以上下运动的阀来使用，结构单一，可靠性增加。活塞下部中空且内部嵌入叶轮，可以通过增加水的流速增加室内的供热面积，正常情况下供热水平均常用流速在1m/s至2m/s，使用叶轮后可提速至2.5m/s至3m/s，为确保室内温度升高提供了充足的动力。活塞阀下部有第一锲状斜坡台，活塞阀运动至关断位置时，活塞底部的第一锲状斜坡台与水流横向通孔垂直卡住，水流横向通孔也有呈相同角度的第二锲状斜坡台，保证阀门关断的严密。在使用叶轮时才将其下降到水流通道中，在不用时悬空在活塞下部的空腔内，因此叶轮部分不会造成结垢，且由于电动执行器带动叶轮旋转，附着力差的杂质会被水流冲走，可以起到减少水垢的效果。由此新结构可以实现防止结垢，局部调节水温，减少换热站能源浪费。
综上，动阻器的管段部分设计及活塞的独立结构都使得其具有防止水垢与铁锈堆积的好处，增加了动阻器使用的可靠性。动阻器内置的叶轮使得该装置可以局部调节入户的室内温度，功能性增强，是之前阀门控制器所不能拥有的主动小范围调节温度的优势。将控制单元最小化，节省了换热站的总体能源。
活塞阀部分采用陶瓷阀芯，陶瓷材质不易结锈，表面打磨光滑，不易磨损，更好的解决了由于换热站用户侧水质含较多杂质引起的结垢打不开或关不严的现状。动阻器阻流件直接采用活塞式结构，借鉴活塞泵的原理，去掉前后的单向阀，作为一个可以上下运动的阀来使用，结构单一，可靠性增加。叶轮部分使用不锈钢材质，不易生锈，在使用叶轮时才将其下降到水流通道中，在不用时悬空在活塞下部的空腔内，因此叶轮部分不会造成结垢，且由于电机带动叶轮旋转，附着力差的杂质会被水流冲走，可以起到减少水垢的效果。由此新结构可以实现防止结垢，局部调节水温，减少换热站能源浪费。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：包括活塞套筒（11）和电动执行机构（5），活塞套筒（11）内设有活塞阀，活塞阀包括活塞阀上部（1）和活塞阀下部（2），电动执行机构（5）连接有滑动杆组（4），滑动杆组（4）穿过活塞阀上部（1）伸入到活塞阀下部（2）内，滑动杆组（4）的底端安装有叶轮（3），活塞阀下部（2）中空的，叶轮（3）可嵌入到活塞阀下部（2），通过滑动杆组（4）与电动执行机构（5）控制活塞阀在活塞套筒（11）内上下运动及叶轮（3）在动阻器水流通道（12）中的旋转运动；
所述叶轮（3）仅在阀门全开的状态时，并且室内温度低于设定值，开启叶轮（3）加速水的流动，这时通过滑动杆组（4）将叶轮（3）下降到水的流道中的水流横向通孔（6）的位置，旋转叶轮（3），加速水的流动，从而增加户内的温度，当户内温度到达设定值，叶轮（3）停止转动，上升到活塞阀下部（2）中的空腔内；
可将温度过高的住户暂时用活塞阀关闭或将活塞阀门调小开度，将活塞阀固定在水流通道的某一个位置，减小温度高于设定值用户端的水压，以集中将热量供给温度低的住户；当温度低的住户温度恢复正常后，将关闭或调小的活塞阀和活塞阀整体调至全开，局部降温结束。
2.如权利要求1所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述动阻器结构还包括水流横向通孔（6）和动阻器水流通道（12），水流横向通孔（6）设置在动阻器水流通道（12）中。
3.如权利要求2所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述动阻器水流通道（12）设置在活塞套筒（11）的下方，动阻器水流通道（12）尺寸成比例的大于动阻器接入换热站主管路的管径。
4.如权利要求2所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述水流横向通孔（6）的两侧分别设有管道内前密封面（61）和管道内后密封面（62），管道内前密封面（61）和管道内后密封面（62）将动阻器水流通道（12）分隔成上下两层的密封面。
5.如权利要求2所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述动阻器水流通道（12）的两端的缩径后通径（8）与缩径前通径（7）成一定比例，该比例由动阻器接入换热站主管路口径决定。
6.如权利要求5所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述水流横向通孔（6）的直径与缩径后通径（8）的直径相等。
7.如权利要求2所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述活塞阀下部（2）底部有一个第一锲状斜坡台（21），水流横向通孔（6）处设有第二锲状斜坡台（63），第二锲状斜坡台（63）与活塞底部的第一锲状斜坡台（21）相配合，第一锲状斜坡台（21）与水流横向通孔（6）垂直卡住。
8.如权利要求1所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述叶轮（3）上设有一定偏转角度的叶片（31），叶片（31）偏转角度可设定为30～45°。
9.如权利要求1所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述叶轮（3）悬空的放置于活塞阀下部（2）中，不与活塞阀下部（2）的内壁接触。
10.如权利要求2所述的一种热水管道用动阻器结构，其特征在于：所述活塞套筒（11）与动阻器水流通道（12）通过有压力平衡管（10）连通。
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