CN208871106U - 单向温控截止阀组及热水器热水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开单向温控截止阀组及热水器热水循环系统，单向温控截止阀组具有受温度控制的“进水口腔→感温包腔→出水口腔”通道、以及不受温度影响的“出水口腔→感温包腔→单向阀→进水口腔”通道，位于感温包腔内的感温包根据感温包腔内流体温度的高低，控制“进水口腔→感温包腔→出水口腔”通道的接通或阻断，当阻断时，可通过反馈系统发出报警信息，提示用户。单向温控截止阀组安装于循环混水阀与冷水角阀之间，不仅实现热水器至用水点热水管线局部预热循环，以及即开即热与即开即冷(少量温水)，解决了传统热水整圈或半圈预热循环造成的能源浪费。

Description

单向温控截止阀组及热水器热水循环系统

技术领域

本实用新型属于温控阀技术领域，特别涉及单向温控截止阀组及热水器热水循环系统。

背景技术

在现有技术的无回水管热水器热水循环系统技术中，通过在距离热水器最远端的热水用水点处安装单向性质功能阀，使热水管线与冷水管线连通在一起且水只能从热水管流向冷水管，循环管线上采样温度信号，从而实现热水器热水出口到热水器冷水进口热水整圈预热循环或热水器热水出口到最远用水点热水半圈预热循环。但是，当用户在距离热水器比较近的用水点使用热水时，就造成无谓的浪费；特别，现在家庭使用热水比较频繁，累积起来，过多的浪费能源。

实用新型内容

本实用新型的一方面的目的在于提供一种单向温控截止阀组，包括温控阀和单向阀；所述温控阀包括进水口腔、温控阀阀芯、出水口腔、感温包腔、阀芯位置反馈活塞缸、感温包和温度调节机构；进水口腔与感温包腔通过受温度控制的第一通道连通，出水口腔与感温包腔通过第二通道连通；感温包位于感温包腔内，感温包的上端贯穿温控阀阀芯后与温度调节机构连接，感温包的下端与阀芯位置反馈活塞缸的活塞杆及活塞组件连接，感温包上有复位弹簧A以将感温包上端贯穿的温控阀阀芯向上顶帖在阀座密封面上，感温包腔内流体温度超过阈值时，感温包受热膨胀，推动温控阀阀芯向下移动，关闭所述第一通道；所述单向阀设置在感温包腔内，结构紧凑，连通进水口腔和感温包腔，并只向进水口腔一方开启，当出水口腔压力大于进水口腔压力，流体出水口流向进水口，畅通无阻，不受温度影响。

在上述的单向温控截止阀组，所述第一通道由温控阀阀芯的下端环形密封线与阀座密封面之间的间隙形成。温控阀感温包腔内的流体温度低于阈值，即为冷水或温水，复位弹簧A将感温包上端贯穿的温控阀阀芯向上顶帖在阀座密封面上，温控阀阀芯的下端环形密封线与阀座密封面之间的间隙大于零，即进水口腔与感温包腔导通。当热水由进水口腔流入感温包腔时，温控阀感温包受热膨胀，克服复位弹簧A的弹力，推动温控阀阀芯向下移动，温控阀阀芯下端环形密封线与阀座环形密封面接触使间隙消失，即关闭进水口腔与感温包腔通道。

在上述的单向温控截止阀组，所述第二通道包括温控阀阀芯的上端环形密封线上连通到出水口腔的缺口、以及温控阀阀芯内连通缺口和感温包腔的第一通孔，确保温控阀感温包腔与出水口腔始终导通。

在上述的单向温控截止阀组，所述单向阀包括单向阀阀座以及设置在单向阀阀座腔体内的复位弹簧B和单向阀阀芯，进水口腔通过温控阀内的第三通道与腔体连通，腔体通过单向阀阀座内的第二通孔与感温包腔连通，单向阀阀芯在复位弹簧B的作用下向下顶帖在第二通孔上。

在上述的单向温控截止阀组，单向阀阀芯为球形结构。

在上述的单向温控截止阀组，还包括反馈系统，温控阀阀芯将第一通道关闭时，所述反馈系统发出报警信息，提示用户。

在上述的单向温控截止阀组，所述反馈系统包括阀组关闭反馈液位管、液位光电开关和报警电路；阀组关闭反馈液位管连接阀芯位置反馈活塞缸的无杆腔液体出口，液位光电开关连接所述报警电路，液位光电开关检测到阀组关闭反馈液位管内液位升高时，报警电路发出报警信息。

本实用新型另一方面的目的在于提供一种热水器热水循环系统，包括位于冷水管线和热水管线之间的循环混水阀和上述技术方案所述的单向温控截止阀组；循环混水阀包括相对设置的静阀芯和动阀芯；静阀芯包括与冷水通道连通的冷水通孔槽；与热水通道连通的热水通孔槽；以及与混合出水通道连通的混合出水通孔槽；动阀芯包括位于中心的第一盲孔槽和位于边缘的第二盲孔槽。动阀芯置水平关的热侧位，热水通孔槽和冷水通孔槽与混合出水通孔槽均不连通，但热水通孔槽与冷水通孔槽通过第二盲孔槽连通，实现热水器至用水点热水管线局部预热循环。

本实用新型一方面的有益效果：单向温控截止阀组，安装在冷水三角阀与循环混水阀之间，当混水阀于热水侧开启一段时间(例如1～2秒)后关闭，单向温控截止阀组的感温包检测到热水，感温包受热膨胀，推动温控阀阀芯下移，关闭连接进水口腔与感温包腔的第一通道,即关闭单向温控截止阀组，实现了热水器到用水点处局部热水管线预热循环，使得预热不必走热水器出水口到热水器进水口整圈大循环或者热水器出水口到热水最远用水点半圈大循环，节约了能源。循环混水阀使用冷水时，冷水自冷水三角阀→单向温控截止阀组→混水阀流出，单向温控截止阀组此水流方向畅通无阻，不受温度影响。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的单向温控截止阀组结构示意图。

图2是根据本实用新型的一个实施方式的温控阀阀芯A-A剖面图。

图3是根据本实用新型的一个实施方式的单向阀B-B剖面图。

图4是根据本实用新型的一个实施方式的单向温控截止阀组报警电气原理图。

图5是根据本实用新型的一个实施方式的循环混水阀结构示意图。

图6是根据本实用新型的一个实施方式的静阀芯结构示意图。

图7是根据本实用新型的一个实施方式的动阀芯结构示意图。

图8是根据本实用新型的一个实施方式的静阀芯与动阀芯工作位置示意图。

图9是根据本实用新型的一个实施方式的热水器热水循环系统示意图。

图中：100.热水器，101.水流量自动开关控制水泵，102.热水三角阀，103.循环混水阀，104.单向温控截止阀组，105.阀组关闭反馈液位管，106.液位光电开关，107.液位补偿容器，108.毛细节流管，109.过滤器，110.热水管线，111.冷水管线，112.冷水三角阀，1.进水口接头，2.进水口腔，3.温控阀阀芯，4.出水口腔，5.温控阀阀芯上端环形密封线，6.温控阀阀芯上端环形密封线切开缺口，7.温控阀阀芯下端环形密封线，8.阀座环形密封面，9.出水口接头，10.复位弹簧A，11.复位弹簧B，12.单向阀阀盖，13.单向阀阀芯，14.单向阀阀座，15.感温包腔，16.顶杆，17.活塞缸有杆腔大气接口，18.阀芯位置反馈活塞缸，19.活塞缸无杆腔液体出口，20.卡簧，21.闷盖，22.复位弹簧C，23.活塞杆及活塞组件，24活塞杆导套，25.活拧，26.中间变径压盖接头，27.感温包，28.密封垫，29.密封圈，30.第三通道，31.温控阀阀芯下端环形密封线与阀座环形密封面之间间隙，32.第一通孔，33.第二通孔，34.单向阀阀座的腔体，35.温度调节机构，36.弹簧C，200.蜂鸣器，201.直流电源，202.继电器线圈，203.继电器常开触点，1030.静阀芯，1031.动阀芯，1032.冷水通道，1033.热水通道，1034.混合出水通道，1035.冷水通孔槽，1036.热水通孔槽，1037.混合出水通孔槽，1038.第一盲孔槽，1039.第二盲孔槽，1040.手动操作机构，1041.压盖，1042.密封垫，1043.静阀芯密封面，1044.动阀芯密封面。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

一种单向温控截止阀组，包括温控阀和单向阀，温控阀包括进水口腔2、温控阀阀芯3、出水口腔4、感温包腔15、阀芯位置反馈活塞缸18、感温包27和温度调节机构35。

进水口腔2与感温包腔15通过受温度控制的第一通道连通，出水口腔4与感温包腔15通过第二通道连通。第一通道可由温控阀阀芯3的下端环形密封线7与阀座密封面8之间的间隙31形成。第二通道包括温控阀阀芯3的上端环形密封线5上切开的缺口6、以及温控阀阀芯3内连通缺口6和感温包腔15的第一通孔32。其中缺口6可对称地开在温控阀阀芯3的上端环形密封线5上，且缺口6连通到出水口腔4；第一通孔32沿竖直方向，即与温控阀阀芯3轴线平行。

感温包27可采用石蜡，位于感温包腔15内，感温包27的上端贯穿温控阀阀芯3后与弹簧复位机构连接，感温包27的下端与阀芯位置反馈活塞缸18的活塞杆及活塞组件23连接，感温包27上有复位弹簧A 10以将感温包27上端贯穿的温控阀阀芯3向上顶帖在阀座密封面上，复位弹簧A 10可采用不锈钢材质，感温包腔15内流体温度超过阈值(30～40摄氏度)时，感温包27受热膨胀，温度调节机构推动温控阀阀芯3向下移动，关闭第一通道。如图1所示，温度调节机构35包括弹簧C 36，该弹簧C 36在感温包27受热膨胀时可起缓冲作用，该弹簧C 36在感温包27膨胀后通过克服复位弹簧A 10向上的作用力，推动温控阀阀芯3向下移动。

单向阀通过中间变径压盖接头26定位安装于温控阀感温包腔15内，连通进水口腔2和感温包腔15，并只向进水口腔2一方开启。其中单向阀包括单向阀阀盖12、单向阀阀芯13、单向阀阀座14、复位弹簧B 11、密封垫28和密封圈29，单向阀阀芯13可采用不锈钢球型结构，复位弹簧B 11可采用不锈钢材质。复位弹簧B 11和单向阀阀芯13位于单向阀阀座14的腔体34内，进水口腔2通过温控阀内的第三通道30与腔体连通，腔体通过单向阀阀座14内的第二通孔33与感温包腔15连通，单向阀阀芯13在复位弹簧B 11的作用下向下顶帖在第二通孔33上。单向温控截止阀组包括“进水口腔2→温控阀感温包腔15”与“温控阀感温包腔15→单向阀阀芯13→第三通道30→进水口腔2”两条并联反向通道，其中通道“进水口腔2→温控阀感温包腔15”受温度控制，通道“温控阀感温包腔15→单向阀阀芯13→第三通道30→进水口腔2”不受温度影响。

温控阀感温包腔15在充满冷水或温水时，复位弹簧A 10将感温包27上端贯穿的温控阀阀芯3向上顶帖在阀座密封面上，温控阀阀芯3的下端环形密封线7与阀座密封面8之间的间隙13大于零，即第一通道处于导通状态。当热水(30～40摄氏度)经温控阀阀芯下端环形密封线7与阀座环形密封面8的间隙13流入温控阀感温包腔15中，温控阀感温包27受热膨胀，推动温控阀阀芯3向下移动，温控阀阀芯下端环形密封线7与阀座环形密封面8的间隙31约等于0，即关闭进水口腔2与温控阀感温包腔15之间的第一通道。由于单向温控截止阀组104具有单向阀功能，即通道“出水口腔4→温控阀阀芯3上端环形密封线5的切开缺口6→温控阀阀芯3内的第一通孔32→感温包腔15→单向阀阀芯13→第三通道30→进水口腔2”始终畅通，不受温度影响，如果此时出水口腔4压力大于进水口腔2的压力，则水流将经此通道流动。通过在热水器的热水循环系统设置上述实施例的单向温控截止阀组，不仅可实现热水器热水至用水点局部预热循环，也可实现即开即热与即开即冷(或少量温水)。

单向温控截止阀组可具有报警功能，即阀组关闭时发出报警信息，报警信息通过反馈系统发出。反馈系统包括阀组关闭反馈液位管105、光电液位开关106和报警电路，报警电路包括继电器和受继电器常开触点203控制的蜂鸣器和/或信号灯。阀组关闭反馈液位管105可采用软管，且为透明材质，一端连接阀芯位置反馈活塞缸18的无杆腔液体出口19，另一端连接到液位光电开关106，液位光电开关106检测阀组关闭反馈液位管105内液位的变化，根据液位变化控制继电器常开触点203。例如温控阀阀芯3向下移动时推动顶杆16、活塞杆及活塞组件23向下运动，将无杆腔内的液体通过出口19挤出到阀组关闭反馈液位管105内，由于阀组关闭反馈液位管105的直径比阀芯位置反馈活塞缸18的小很多，因此温控阀阀芯3向下运动较小的距离，阀组关闭反馈液位管105内液体有较大变化，当液位光电开关106检测到阀组关闭反馈液位管105内液位升高，液位光电开关106内部导通，继电器线圈202得电，继电器常开触点203闭合，蜂鸣器200得电报警，提示用户。

为例避免环境温度变化，尤其是在低温状况下，阀组关闭反馈液位管105内液体达不到液位光电开关106的检测点，即需要消除热胀冷缩时阀组关闭反馈液位管105内液位落差，因此将液位补偿容器107通过毛细节流管108连接到阀组关闭反馈液位管105，通过液位补偿容器107内的液体对阀组关闭反馈液位管105内的液体进行补偿，保证快速响应。其中液位补偿容器107可为普通的容器。

其中，阀芯位置反馈活塞缸18的直径可以为20mm，阀组关闭反馈液位管105的直径可以为4mm,毛细节流管108的直径可以为0.1mm。

为了实现热水器至用水点热水管线局部预热循环，对混水阀进行了改进，本实用新型称之为循环混水阀。循环混水阀103包括成型在一个阀体内的静阀芯1030、动阀芯1031、冷水通道1032、热水通道1033、混合出水通道1034和手动操作机构1040。

静阀芯1030包括冷水通孔槽1035、热水通孔槽1036和混合出水通孔槽1037。经过压盖1041施压和密封垫1042的密封，冷水通孔槽1035与冷水通道1032紧密连通，热水通孔槽1036与热水通道1033紧密连通，混合出水通孔槽1037与混合出水通道1034连通。

手动操作机构1040控制动阀芯1031的移动，其结构和控制方式采用现有技术。动阀芯1031包括位于中心的第一盲孔槽1038和位于边缘的第二盲孔槽1039，第二盲孔槽1039为弧形结构。动阀芯1031与静阀芯1030相对设置，在手动操作机构1040控制下具有以下六种状态位：水平关的热侧位、中混位和冷侧位，以及抬开的热侧位、中混位和冷侧位。

其中，动阀芯1031置水平关的中混位或者冷侧位，动阀芯密封面8与静阀芯密封面9接触，此时热水通孔槽1036和冷水通孔槽1035与混合出水通孔槽1037均不连通，热水通孔槽1036与冷水通孔槽1035互不相通。

动阀芯1031置水平关的热侧位，动阀芯密封面8与静阀芯密封面9接触，热水通孔槽1036和冷水通孔槽1035与混合出水通孔槽1037均不连通，但热水通孔槽1036与冷水通孔槽1035通过第二盲孔槽1039连通，正是因为此特点，可利用循环混水阀103构成一条预热循环水路，再结合单向温控截止阀组104单向受热阻断功能，实现热水器至用水点之间局部管线预热循环。

动阀芯1031置抬开的热侧位，动阀芯密封面8与静阀芯密封面9接触，热水通孔槽1036与混合出水通孔槽1037通过第一盲孔槽1038连通。

动阀芯1031置抬开的中混位，热水通孔槽1036和冷水通孔槽1035与混合出水通孔槽1037均通过第一盲孔槽1038连通。

动阀芯1031置抬开的冷侧位，冷水通孔槽1035与混合出水通孔槽1037通过第一盲孔槽1038连通。

在热水器热水循环系统中，将上述实施例的循环混水阀103和单向温控截止阀组104安装在冷水管线111和热水管线110之间，当循环混水阀103于热水侧开启1～2秒关闭，从而使水流量自动开关控制水泵101→热水器100→热水管线110→热水三角阀102→循环混水阀103→单向温控截止阀组104→冷水三角阀112→冷水管线111形成一条循环管线。单向温控截止阀组104内的感温包27检测到热水，感温包27受热膨胀，推动温控阀阀芯3向下移动，关闭进水口腔2与感温包腔15之间的第一通道；温控阀阀芯3向下移动的同时，通过顶杆16作用在阀芯位置反馈活塞缸18的活塞杆及活塞23组件上，活塞杆及活塞23向下移动将阀芯位置反馈活塞缸18无杆腔内的液体挤出到小直径阀组关闭反馈液位管105内，当液位光电开关106检测到阀组关闭反馈液位软管105内升高的液位，液位光电开关106内部导通，继电器线圈202得电，继电器常开触点202闭合，蜂鸣器200得电报警，提示用户。循环混水阀103使用冷水时，冷水自冷水三角阀112→单向温控截止阀组104→循环混水阀103流出，单向温控截止阀组此水流方向畅通无阻，不受温度影响。

Claims (8)

1.一种单向温控截止阀组，其特征在于，包括温控阀和单向阀；所述温控阀包括进水口腔(2)、温控阀阀芯(3)、出水口腔(4)、感温包腔(15)、阀芯位置反馈活塞缸(18)、感温包(27)和温度调节机构(35)；进水口腔(2)与感温包腔(15)通过受温度控制的第一通道连通，出水口腔(4)与感温包腔(15)通过第二通道连通；感温包(27)位于感温包腔(15)内，感温包(27)的上端贯穿温控阀阀芯(3)后与温度调节机构连接，感温包(27)的下端与阀芯位置反馈活塞缸(18)的活塞杆及活塞组件(23)连接，感温包(27)上有复位弹簧A(10)以将感温包(27)上端贯穿的温控阀阀芯(3)向上顶帖在阀座密封面上，感温包腔(15)内流体温度超过阈值时，感温包(27)受热膨胀，推动温控阀阀芯(3)向下移动，关闭所述第一通道；所述单向阀设置在感温包腔(15)内，连通进水口腔(2)和感温包腔(15)，并只向进水口腔(2)一方开启。

2.根据权利要求1所述的单向温控截止阀组，其特征在于，所述第一通道由温控阀阀芯(3)的下端环形密封线(7)与阀座密封面(8)之间的间隙(31)形成。

3.根据权利要求1所述的单向温控截止阀组，其特征在于，所述第二通道包括温控阀阀芯(3)的上端环形密封线(5)上连通到出水口腔(4)的缺口(6)、以及温控阀阀芯(3)内连通缺口(6)和感温包腔(15)的第一通孔(32)。

4.根据权利要求1所述的单向温控截止阀组，其特征在于，所述单向阀包括单向阀阀座(14)以及设置在单向阀阀座(14)的腔体(34)内的复位弹簧B(11)和单向阀阀芯(13)，进水口腔(2)通过温控阀内的第三通道(30)与腔体连通，腔体通过单向阀阀座(14)内的第二通孔(33)与感温包腔(15)连通，单向阀阀芯(13)在复位弹簧B(11)的作用下向下顶帖在第二通孔(33)上。

5.根据权利要求4所述的单向温控截止阀组，其特征在于，单向阀阀芯(13)为球形结构。

6.根据权利要求1所述的单向温控截止阀组，其特征在于，还包括反馈系统，温控阀阀芯(3)将第一通道关闭时，所述反馈系统发出报警信息。

7.根据权利要求6所述的单向温控截止阀组，其特征在于，所述反馈系统包括阀组关闭反馈液位管(105)、液位光电开关(106)和报警电路；阀组关闭反馈液位管(105)连接阀芯位置反馈活塞缸(18)的无杆腔液体出口(19)，液位光电开关(106)连接所述报警电路，液位光电开关(106)检测到阀组关闭反馈液位管(105)内液位升高时，所述报警电路发出所述报警信息。

8.一种热水器热水循环系统，其特征在于，包括位于热水管线(110)和冷水管线(111)之间的循环混水阀(103)和权利要求1～7任一项所述的单向温控截止阀组(104)；

循环混水阀(103)包括相对设置的静阀芯(1030)和动阀芯(1031)；

静阀芯(1030)包括与冷水通道(1032)连通的冷水通孔槽(1035)；与热水通道(1033)连通的热水通孔槽(1036)；以及与混合出水通道(1034)连通的混合出水通孔槽(1037)；动阀芯(1031)包括位于中心的第一盲孔槽(1038)和位于边缘的第二盲孔槽(1039)；

动阀芯(1031)置水平关的中混位或者冷侧位，热水通孔槽(1036)和冷水通孔槽(1035)与混合出水通孔槽(1037)均不连通，热水通孔槽(1036)与冷水通孔槽(1035)互不相通；

动阀芯(1031)置水平关的热侧位，热水通孔槽(1036)和冷水通孔槽(1035)与混合出水通孔槽(1037)均不连通，热水通孔槽(1036)与冷水通孔槽(1035)通过第二盲孔槽(1039)连通；

动阀芯(1031)置抬开的热侧位，热水通孔槽(1036)与混合出水通孔槽(1037)通过第一盲孔槽(1038)连通；

动阀芯(1031)置抬开的中混位，热水通孔槽(1036)和冷水通孔槽(1035)与混合出水通孔槽(1037)均通过第一盲孔槽(1038)连通；

动阀芯(1031)置抬开的冷侧位，冷水通孔槽(1035)与混合出水通孔槽(1037)通过第一盲孔槽(1038)连通。