CN204852523U - 一种水比例阀及燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制热设备技术领域，尤其涉及一种水比例阀及燃气热水器。水比例阀包括阀体和设置在阀体内的阀杆，其中，所述阀体内还设置有防止阀杆发生偏移的限位装置，所述阀杆可滑动的穿设在限位装置内，且所述阀杆可在限位装置内往复运动。同时本申请还提供了一种采用上述水比例阀的燃气热水器。本申请通过限位装置对阀杆进行限位，由此，可以有效的防止阀杆在水流或水压的作用下发生偏移，以及可以确保阀杆在大水流的情况下能够移动到预定位置，进而提高了水比例阀水流量调节的精度。

Description

一种水比例阀及燃气热水器

技术领域

本实用新型涉及制热设备技术领域，尤其涉及一种水比例阀及燃气热水器。

背景技术

水比例阀主要由水比例阀体、步进电机、阀杆组件和密封件四大部件组成。其中，水比例阀阀体除了本身的比例调节流量组件外，还附带一个水流量传感器组件和温度传感器组件。水比例阀一般装在热水器进水端，可实现调节水流量的功能。

当水通过水流量传感器时，霍尔传感器会输出一个其频率随水流量变化而变化的脉冲信号，反馈给控制器。同时热水器控制器根据出水温度与设定温度之间的差值向水比例阀电机输出相应的控制信号，以控制水比例阀输出适当的水流量，从而快速达到设定温度的目的。

水比例阀的进水口一端与热水器的进水接头连接，出水口一端与热交换器的进水口连接在一起。在燃气热水器的水流量需要调整时，燃气热水器的控制板会给出水比例阀上步进电机的调节信号，步进电机转动带动水比例阀上的阀杆移动，进一步的实现调整水比例阀进水口的开度来调节水流量大小。

目前市场上使用的水比例阀，在用户家中经常出现水比例阀水流量调节不准确的情况。出现此问题的原因是在步进电机转动相同的步数，在同一水流量的情况下，水比例阀的出水口水流量去程和回程存在较大的差值。

水比例阀的去程是指，步进电机从最大流量调节到最小流量的过程。

水比例阀的回程是指，步进电机从最小流量调节到最大流量的过程。

经过多次实验发现其原因为：水是一种流体，在密闭腔体内部，会产生一定的挤压力和冲击力。正因为水的这种特性，在水比例阀阀体型腔内会对阀杆产生挤压，使其偏离阀体的中心位置。这样在水流量调节的过程中，会产生与预定水流量的偏差。特别是用户家中水流量很大和水比例阀调节到小水流的情况下，这种水流的冲击和挤压作用更为明显。再者，当水流量足够大的时候，水流强烈冲击水比例阀的阀杆，可直接导致水比例阀的阀杆不能移动到预定位置。

如此，水比例阀就存在水流量调节超过设计误差流量的问题。由此可知，燃气热水器未能调节至预定水流量，导致用户洗浴的温度达不到设定温度，影响用户的使用，给用户带来洗浴的烦恼和抱怨。

为了解决水比例阀调节水流量存在不准确的情况，目前有两种解决方案。

一是将水比例阀的阀杆长度缩短，这样，在调节到相同水流量的情况下，阀杆可少移动一段距离，从某种程度上来说，可在一定程度上减小水流对阀杆的冲击力，从而也能减轻如上所说的水流量调节不准确的情况。

二是把阀杆的前端做成圆弧状，在大水流的情况下，水流的冲击会比较均匀，也可在一定程度上减小水流对阀杆的冲击力和挤压作用，也能部分减轻水流量调节不准确的问题。

对比以上两种解决方案，方案一减短阀杆的距离，还是存在水流把阀杆冲歪的隐患，而方案二，虽说把阀杆前端做成圆弧，让水流量冲击更加均匀，但也存在水流把水比例阀阀杆冲歪的情形。

也就是说以上的两种方案，虽然能减轻水流对阀杆的冲击，但是这两种方案并未从根本上解决由于水流的冲击对阀杆造成的影响。

针对上述问题，我们需要一种能够防止阀杆在水流或水压的作用下发生偏移，以及在大流量的情况下阀杆能够移动至预定位置的水比例阀及采用其的燃气热水器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种水比例阀，能够防止阀杆在水流或水压的作用下发生偏移，以及在大流量的情况下阀杆能够移动至预定位置，并且具有较高的水流量调节精度。

本实用新型的另一个目的在于提出一种燃气热水器，其水比例阀能够防止阀杆在水流或水压的作用下发生偏移，以及在大流量的情况下阀杆能够移动至预定位置，并且具有较高的水流量调节精度。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水比例阀，包括阀体和设置在阀体内的阀杆，其中，所述阀体内还设置有防止阀杆发生偏移的限位装置，所述阀杆可滑动的穿设在限位装置内，且所述阀杆可在限位装置内往复运动。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述限位装置为圆形结构，其中部设置有中心孔，所述阀杆的前端可滑动的穿设在中心孔内，所述限位装置上还设置有供水流过的通道。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述限位装置上在中心孔的两侧对称的分布有两个弧形通道。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述阀体型腔的前部设置有凹槽结构，所述限位装置卡接在凹槽结构内。

作为上述水比例阀的一种优选方案，当水比例阀处于最大开度状态时，所述阀杆与所述限位装置保持连接。

作为上述水比例阀的一种优选方案，还包括步进电机，所述步进电机与阀体固定连接，并且其输出轴与阀杆固定连接。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述阀杆上套设有水盘；

位于水盘一侧的为阀杆前部，位于其另一侧的为阀杆后部，所述阀杆前部穿设在限位装置内，所述阀杆后部与输出轴固定连接。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述阀体的型腔内还设置有水流量传感器组件和温度传感器组件。

作为上述水比例阀的一种优选方案，所述阀杆、限位装置和阀体型腔同轴线设置。

一种燃气热水器，其中，所述燃气热水器的进水端设置有如以上所述的水比例阀。

本实用新型的有益效果为：本申请通过限位装置对阀杆进行限位，由此，可以有效的防止阀杆在水流或水压的作用下发生偏移，以及可以确保阀杆在大水流的情况下能够移动到预定位置，进而提高了水比例阀水流量调节的精度。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的水比例阀的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的限位装置的主视图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的限位装置的左视图。

其中：

1：步进电机；2：阀体；3：阀杆；4：水盘；5：限位装置；6：中心孔；7：通道；8：斜面结构。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1至图3所示，本实施方式提供了一种水比例阀，包括阀体2和设置在阀体2内的阀杆3，其中，阀体2内还设置有防止阀杆3发生偏移的限位装置5，阀杆3可滑动的穿设在限位装置5内，且阀杆3可在限位装置5内往复运动。

在本实施方式中，通过限位装置5对阀杆3进行限位，由此，可以有效的防止阀杆3在水流或水压的作用下发生偏移，以及可以确保阀杆3在大水流的情况下能够移动到预定位置，进而提高了水比例阀水流量调节的精度。

参照图2、图3，作为优选的，限位装置5为圆形结构，其中部设置有中心孔6，阀杆3的前端可滑动的穿设在中心孔6内，并且在限位装置5上还设置有供水流过的通道7。此种结构既可以保证限位装置5为阀杆3提供足够的支撑，还可以保证水流正常的通过。进一步的，为了提高阀杆3相对于限位装置5滑动的顺滑程度，阀杆3和限位装置5呈精密滑动配合。

进一步优选的，限位装置5上在中心孔6的两侧对称的分布有两个弧形通道7。水流通的通道也可以为其它结构形式，如限位装置5上围绕中心孔6均匀设置有多个供水流过的通道7。此处的通道7为孔状结构。

限位装置5和阀体2具体的配合关系为：阀体2型腔的前部设置有凹槽结构，限位装置5卡接在凹槽结构内。限位装置5和阀体2通过卡接的方式进行连接，由此可以便于阀体2和限位装置5的制造，以及便于两者的装配。

具体的，限位装置5的外部圆周为斜面结构8，通过在限位装置5的外部圆周设置斜面结构8，可以方便的将限位装置5安装于阀体2的凹槽结构内。

上述限位装置5和阀体2之间的配合关系仅是一种优选方案，即限位装置5和阀体2为分体式结构是一种优选方案。需要说明的是：在本申请中也不排除限位装置5和阀体2采用一体式结构的结构形式，即直接在阀体2上加工出限位装置5。

当水比例阀处于最大开度状态时，阀杆3与限位装置5保持连接。也就是说不管阀杆3处于哪个位置，限位装置5都会为阀杆3提供有效的支撑和限位。

上述水比例阀还包括步进电机1，该步进电机1与阀体2固定连接，并且其输出轴与阀杆3固定连接。具体的，步进电机1与阀体2之间通过螺钉进行固定连接。

阀杆3上套设有水盘4，位于水盘4一侧的为阀杆前部，位于其另一侧的为阀杆后部，阀杆前部穿设在限位装置5内，阀杆后部与输出轴固定连接。

阀体2的型腔内还设置有水流量传感器组件和温度传感器组件。

作为优选的，上述阀杆3、限位装置5和阀体2型腔同轴线设置。

一种燃气热水器，其中，燃气热水器的进水端设置有如以上所述的水比例阀。

同时本申请还提供了水比例阀的具体工作过程，在燃气热水器主控制器给水比例阀发出调节水流量的信号时，步进电机1通过转动将扭矩传到阀杆3上，带动阀杆3进行向前或者向后的轴向移动。参照图1，水从箭头方向进入水比例阀的阀体2，阀杆3通过移动来调整阀体2进水端的开度大小，以此来减少阀体2进水口截面面积，从而实现对水流量的调节。以此来完成燃气热水器主控制器给出的调控指令。不管阀杆3如何移动，其前端都不会脱离限位装置5，阀杆3对限位装置5的支撑作用一直存在，从而能更有效的保证水量调节的效果。

以下为本申请提供的通过水比例阀的工作原理和实验对比得出的本申请限定的水比例阀所具有的有益效果，具体的如以下所述：

一般的讲，我们知道，根据流体力学的理论知识，水流的压力与水流的速度呈现正比的关系。即，水流的速度越大，其产生的压力越大。在燃气热水器需要将进水端的水流量调小时，阀杆3与阀体2内壁的接触截面积在减小，此时在阀体2的型腔内壁会产生很强的冲击力。由于以前的水比例阀前端没有支撑结构，阀杆3会在冲击力的作用下偏离阀体2内壁中心的位置。根据我们在实验室的对此测试，在步进电机1转动相同的角度时，未安装限位装置5的水比例阀的水流量去程和回程的水流量误差最大达3.0L左右，最小的流量误差也在1.8L。而采用了本申请的水比例阀，在步进电机1转动相同的角度，水比例阀的水流量去程和回程误差值最大也只有0.6L，最小的流量误差只有0.15L。

从以上的测试数据可以看出，应用本申请改善后的水比例阀，对水流量的调整具有更高的精度。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水比例阀，包括阀体(2)和设置在阀体(2)内的阀杆(3)，其特征在于，所述阀体(2)内还设置有防止阀杆(3)发生偏移的限位装置(5)，所述阀杆(3)可滑动的穿设在限位装置(5)内，且所述阀杆(3)可在限位装置(5)内往复运动。

2.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，所述限位装置(5)为圆形结构，其中部设置有中心孔(6)，所述阀杆(3)的前端可滑动的穿设在中心孔(6)内，所述限位装置(5)上还设置有供水流过的通道(7)。

3.根据权利要求2所述的水比例阀，其特征在于，所述限位装置(5)上在中心孔(6)的两侧对称的分布有两个弧形通道(7)。

4.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，所述阀体(2)型腔的前部设置有凹槽结构，所述限位装置(5)卡接在凹槽结构内。

5.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，当水比例阀处于最大开度状态时，所述阀杆(3)与所述限位装置(5)保持连接。

6.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，还包括步进电机(1)，所述步进电机(1)与阀体(2)固定连接，并且其输出轴与阀杆(3)固定连接。

7.根据权利要求6所述的水比例阀，其特征在于，所述阀杆(3)上套设有水盘(4)；

位于水盘(4)一侧的为阀杆前部，位于其另一侧的为阀杆后部，所述阀杆(3)前部穿设在限位装置(5)内，所述阀杆后部与输出轴固定连接。

8.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，所述阀体(2)的型腔内还设置有水流量传感器组件和温度传感器组件。

9.根据权利要求1所述的水比例阀，其特征在于，所述阀杆(3)、限位装置(5)和阀体(2)型腔同轴线设置。

10.一种燃气热水器，其特征在于，所述燃气热水器的进水端设置有如权利要求1-9任意一项所述的水比例阀。