CN212179250U - 循环截止温控阀组及节能节水型热水器热水循环系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及循环截止温控阀组及节能节水型热水器热水循环系统，循环截止温控阀组具有热水腔、冷水腔、温控阀感温包腔和混合水腔，水流形成自“热水腔→温控阀感温包腔→冷水腔”的通道，温控阀感温包腔检测水温控制热水腔与冷水腔的接通或阻断，当阻断时，通过光电液位开关发出报警，提示用户。可以不破坏原洗澡间冷、热水预置管路，用循环截止温控阀组替换原有洗浴混水阀，实现热水器至用水点热水管线局部预热循环，而不必进行热水整圈或半圈预热循环，节约能源，应用于无回水管两管式结构，预热无盲区。

Description

循环截止温控阀组及节能节水型热水器热水循环系统

技术领域

本公开属于阀门及热水器技术领域，具体涉及循环截止温控阀组及节能节水型热水器热水循环系统。

背景技术

现有技术对于无热水回水管的冷、热两管式热水器热水循环系统，一般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。水从热水管流向冷水管，并在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取水点使用热水时，就造成无谓的浪费，并且存在预热盲区，对于使用热水比较频繁的用户，累积起来会浪费更多的能源。

实用新型内容

本公开提供循环截止温控阀组及节能节水型热水器热水循环系统，实现热水器与用水点之间热水管线局部预热循环，在靠近热水器的用水点取用热水，不必进行热水整圈或半圈预热循环，并且没有预热盲区。

根据本公开实施例的一方面，提供一种循环截止温控阀组，包括热水腔、冷水腔、温控阀阀芯、温控阀感温包腔、混合水腔以及调节温控阀阀芯位置的温控阀感温包、温控阀手轮及弹簧组件，温控阀感温包位于温控阀感温包腔内，温控阀感温包腔与混合水腔连通，温控阀阀芯上具有与其轴线方向一致的通孔。

温控阀手轮位于第一位置且温控阀感温包腔内流体的温度低于阈值时，温控阀阀芯下端的环形密封线与阀座下端的环形密封面之间具有连通热水腔和温控阀感温包腔的第一间隙，同时温控阀阀芯上端的环形密封线与阀座上端的环形密封面之间始终具有第二间隙，温控阀感温包腔通过通孔和第二间隙与冷水腔连通。

温控阀手轮位于所述第一位置且温控阀感温包腔内流体的温度达到阈值时，温控阀感温包受热膨胀在所述弹簧组件作用下推动温控阀阀芯向下移动使第一间隙闭合。

温控阀手轮位于第二位置时，温控阀阀芯上移使第一间隙打开，第二间隙闭合。

在上述的循环截止温控阀组，温控阀手轮位于所述第一位置且温控阀感温包腔内流体的温度低于所述阈值时第一间隙约为0.2mm。

在上述的循环截止温控阀组，温控阀手轮位于第一位置且温控阀感温包腔内流体的温度低于阈值时，第二间隙大于0.25mm。

在上述的循环截止温控阀组，还包括报警装置，温控阀手轮位于第一位置且温控阀感温包腔内流体的温度达阈值时所述报警装置发出报警信息，温控阀手轮位于第二位置时，所述报警装置停止报警。

在上述的循环截止温控阀组，所述报警装置包括：阀芯位置反馈活塞缸，其活塞杆及活塞组件与温控阀感温包的下端紧贴；以及阀组关闭反馈液位管，其一端连接阀芯位置反馈活塞缸无杆腔的液体出口，另一端连接到液位光电开关，液位光电开关连接报警电路，液位光电开关检测到阀组关闭反馈液位管内液位升高到设定值时，所述报警电路发出所述报警信息。

在上述的循环截止温控阀组，阀组关闭反馈液位管通过毛细节流管连接到液位补偿容器。

在上述的循环截止温控阀组，阀芯位置反馈活塞缸直径不小于25mm，阀组关闭反馈液位管直径约为4mm，液位补偿容器的等效直径不小于100mm.

在上述的循环截止温控阀组，热水腔的入口具有热水截止阀，冷水腔的入口具有冷水截止阀，混合水腔的出口具有混合水截止阀。

在上述的循环截止温控阀组，热水腔和冷水腔内设有过滤网。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种热水器热水循环系统，包括所述的循环截止温控阀组，所述循环截止温控阀组位于取水点处。

本公开的循环截止温控阀组实现了水电隔离，而且结构紧凑、安装方便，可以在不改变原洗澡间冷热水管线结构布置情况下，替换原洗浴混水阀。置热水截止阀和冷水截止阀于导通位，温控阀手轮置于第一位置(预热循环位)，开启混合水截止阀1～2秒后关闭，热水循环系统热水经“热水入口→热水入口过滤网→热水截止阀→热水腔→温控阀感温包腔→冷水腔→热水入口过滤网→冷水截止阀→冷水入口”形成循环，当温控阀感温包腔内水温达到阈值时，热水到循环截止温控阀组位置停止流动，并发出报警，提示用户。实现热水器至用水点热水管线局部预热循环，而不必进行热水整圈或半圈预热循环，节约能源，并且预热无盲区。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细说明。

图1是根据本公开的一个实施方式的循环截止温控阀组主视图的局部剖面图。

图2是根据本公开的一个实施方式的循环截止温控阀组的A-A剖面图。

图3是根据本公开的一个实施方式的循环截止温控阀组的B-B剖面图。

图4是根据本公开的一个实施方式的循环截止温控阀组的报警电路图。

图5是根据本公开的一个实施方式的节能节水型热水器热水循环系统示意图。

附图标记说明：100-热水器，101-水流量自动开关控制水泵，102-冷水三角阀，103-过滤器，104-热水三角阀，105-阀组关闭反馈液位软管,106-光电液位开关，107-液位补偿容器(膨胀杯)，108-毛细节流管,200-蜂鸣器，201-直流电源，202-KA继电器线圈，203-KA继电器常开触点，QF1、QF2-保护开关，1-热水用水点接头，2-阀体球面接头，3-阀体，4-密封圈，5-通孔，6-热水腔的入口，7-热水入口位置的过滤网，8-热水截止阀，9-热水截止阀出口，10-热水腔，11-冷水腔，12-冷水截止阀，13-冷水截止阀出口，14-冷水入口位置的过滤网，15-冷水腔的入口，16-冷水用水点接头，17-温控阀阀芯，18-弹簧，19-温控阀感温包，20-推杆，21-活塞杆及活塞，22-活拧，23-密封垫，24-密封圈，25-活塞杆导套，26-闷盖，27-弹簧，28-卡簧，29-密封圈，30-阀芯位置反馈活塞缸，31-混合水出口接头，32-混合水腔的出口，33-混合水截止阀入口，34-混合水截止阀，35-温控阀感温包腔，36-混合水腔，37-温控阀阀芯下端的环形密封线，38-阀座下端的环形密封面，39-无杆腔的液体出口，40-有杆腔大气接口，41-温控阀阀芯上端的环形密封线与阀座上端的环形密封面之间的间隙，42-阀座上端的环形密封面，43-温控阀阀芯下端的环形密封线与阀座下端的环形密封面之间的间隙，44-热水截止阀入口，45.冷水截止阀入口，46.转套，47.滑块，48.大刚性弹簧，49.顶销盖，50.顶销，51.温控阀手轮，52.参考点(阀体上固定不动的标记)，53.预热循环位(第一位置)，54.温控洗浴位(第二位置)，55.温控阀阀芯上端的环形密封线。

具体实施方式

如图1和2，循环截止温控阀组109的温控阀阀芯17及其密封圈4将成形于阀体3内的一个直通腔隔断成热水腔10与冷水腔11。此外，阀体3内还具有使热水和冷水混合的混合水腔36。热水腔10的入口6具有控制流量的热水截止阀8，冷水腔11的入口15具有控制流量的冷水截止阀12，混合水腔36的出口32具有控制混合水流量的混合水截止阀34。入口6有热水用水点接头1，入口15有冷水用水点接头16，出口32有混合水出口接头31。接头1，16，31用于与相应水管连接。此外，热水腔10和冷水腔11内可设过滤网7，14，对进入循环截止温控阀组109的水进行过滤。

参考图2，循环截止温控阀组109包括弹簧18、温控阀感温包19、滑块47、大刚性弹簧48、顶销盖49、顶销50等。温控阀感温包19位于温控阀感温包腔35内，而温控阀感温包腔35又与混合水腔36连通。弹簧18顶在温控阀阀芯17底部，将温控阀阀芯17向上推。温控阀感温包19与温控阀阀芯17通过螺纹连接成一体，温控阀感温包19自由端(上端)紧贴顶销50。顶销50顶住顶销盖49，而顶销盖49则设置在滑块47的空腔内。位于滑块47所述空腔内的大刚性弹簧48一端顶住顶销盖49，另一端顶在所述空腔的内壁上。大刚性弹簧48在温控阀感温包19受热膨胀时可起缓冲作用，并通过克服弹簧18向上的作用力，推动温控阀阀芯17和温控阀感温包19向下移动。

如图2和3，循环截止温控阀组109包括固定连接的温控阀手轮51和转套46。转套46与滑块47螺纹连接构成丝杠螺母机构，转套46具有内螺纹，套在转套46内的滑块47具有外螺纹。转动温控阀手轮51时滑块47会运动，通过调节滑块47位置，即改变温控阀手轮51的位置，可以实现温控阀阀芯17位置的调节。

参考图3，温控阀阀芯17下端的环形密封线37与阀座下端的环形密封面38之间具有连通热水腔10和温控阀感温包腔35的第一间隙43。温控阀阀芯17上端的环形密封线55与阀座上端的环形密封面42之间具有第二间隙41。温控阀阀芯17上具有与其轴线方向一致的多个通孔5，多个通孔5可呈环形分布。温控阀感温包腔35通过通孔5和第二间隙41与冷水腔11连通。而第一间隙43、第二间隙41的大小通过温控阀手轮51以及流入温控阀感温包腔35内热水的温度来控制。

循环截止温控阀组109包括报警装置，用于在温控阀感温包腔35内水温达到阈值(可以根据实际应用来确定，可以是大约30℃)时发出报警信息。参考图2～5，所述报警装置包括直径不小于25mm的阀芯位置反馈活塞缸30、直径约为4mm的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与继电器的常开触点203连接的蜂鸣器200和/或信号灯。

阀芯位置反馈活塞缸30活塞杆及活塞组件21通过推杆20与温控阀感温包19的下端紧贴。阀组关闭反馈液位管105可采用透明材质的软管，一端连接阀芯位置反馈活塞缸30无杆腔的液体出口39，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的开闭，进而控制蜂鸣器200和/或信号灯。

当热水由热水腔10进入温控阀感温包腔35时，温控阀感温包19受热膨胀，推动自由端顶销50向上移动，在大刚性弹簧48反作用力下克服弹簧18作用力推动温控阀阀芯17和温控阀感温包19向下移动。温控阀感温包19向下移动时会带动与其在同一轴线上的活塞杆及活塞组件21向下运动，将无杆腔内的液体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30的小很多，因此温控阀阀芯17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内液位升高到设定值(温控阀感温包腔35内水温达到阈值时所对应的高度)时，液位光电开关106内部导通，继电器线圈202得电，常开触点203闭合，蜂鸣器200得电报警和/或信号灯闪烁，提示用户。

为避免环境温度变化，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，将液位补偿容器107经毛细节流管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。液位补偿容器107可为普通的容器。而毛细节流管108的直径约为0.1mm，液位补偿容器107的等效直径不小于100mm.

如图5，可在热水器热水循环系统的每个取水点处安装循环截止温控阀组109，在不改变原洗澡间冷热水管线结构情况下，替换现有技术洗浴混水阀。

在洗浴热水之前的预热阶段，流入温控阀感温包腔35内热水的温度是低于阈值的，此时将温控阀手轮51置于第一位置53(预热循环位)，使第一间隙43和第二间隙41打开，其中第一间隙43大约为0.2mm，并将热水截止阀8和冷水截止阀12置于导通位，混合水截止阀34开启1～2秒后关闭，热水经“热水入口6→过滤网7→热水截止阀8→热水腔10→第一间隙43→温控阀感温包腔35→通孔5→第二间隙41→冷水腔11→过滤网14→冷水截止阀12→冷水入口15”形成循环水道，当水温达到阈值(约30℃)时，温控阀感温包19受热膨胀，推动自由端顶销50向上移动，在大刚性弹簧48反作用力下克服弹簧18作用力推动温控阀阀芯17和温控阀感温包19向下移动，使第一间隙43闭合，热水到循环截止温控阀组109位置停止流动，并发出报警，提示用户。

其中温控阀手轮51位于第一位置53，且水温很低(低于阈值)时，由于温控阀感温包19冷缩，在弹簧18向上作用力下，无限上移的温控阀阀芯17受阻于滑块47，始终保障第二间隙41大于0.25mm，不至于第二间隙41闭合关闭循环通道。

预热结束洗浴热水时，将温控阀手轮51调节到第二位置54(温控洗浴区位)，使滑块47向上移动，同时弹簧18会推动温控阀阀芯17向上移动，第一间隙43打开(此时第一间隙43的大小由温控阀感温包腔35内水温决定)，第二间隙41闭合，进而使热水腔10、温控阀感温包腔35、混合水腔36连通，45～80℃的热水可从热水入口6流到感温包腔35，感温包腔35内温控阀感温包19热胀冷缩传递到顶销50，与弹簧18相互作用下控制温控阀阀芯17上下移动，控制混合水腔36出水温度。另外，弹簧18推动温控阀阀芯17向上移动的过程中，阀芯位置反馈活塞缸30的活塞杆及活塞21也会上移，使阀组关闭反馈液位管105内液位降低，当液位光电开关106检测不到阀组关闭反馈液位管105内的液位，继电器线圈会失电，进而关闭蜂鸣器200及信号灯。

当要洗冷水浴时，将温控阀手轮51置于第一位置53(预热循环位)，使第二间隙41打开，并关闭热水截止阀8，从而将冷水腔11和混合水腔36连通。

不在取水点用水时，将该取水点的循环截止温控阀组109的混合水截止阀34关闭，同时也关闭热水截止阀8或者冷水截止阀12。

将本公开的循环截止温控阀组109安装到无回水管两管式结构用水点处，只需预热热水器至洗浴点局部热水管线，解决了现有热水器热水循环系统需要对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而造成的能源浪费问题，并且预热无盲区。

Claims (10)

1.一种循环截止温控阀组，包括热水腔(10)、冷水腔(11)、温控阀阀芯(17)、温控阀感温包腔(35)、混合水腔(36)，以及调节温控阀阀芯(17)位置的温控阀感温包(19)、温控阀手轮(51)和弹簧组件，温控阀感温包(19)位于温控阀感温包腔(35)内，温控阀感温包腔(35)与混合水腔(36)连通，温控阀阀芯(17)上具有与其轴线方向一致的通孔(5)，其特征在于，温控阀手轮(51)位于第一位置且温控阀感温包腔(35)内流体的温度低于阈值时，温控阀阀芯下端的环形密封线(37)与阀座下端的环形密封面(38)之间具有连通热水腔(10)和温控阀感温包腔(35)的第一间隙(43)，同时温控阀阀芯上端的环形密封线(55)与阀座上端的环形密封面(42)之间始终具有第二间隙(41)，温控阀感温包腔(35)通过通孔(5)和第二间隙(41)与冷水腔(11)连通；

温控阀手轮(51)位于所述第一位置且温控阀感温包腔(35)内流体的温度达到所述阈值时，温控阀感温包(19)受热膨胀在所述弹簧组件作用下推动温控阀阀芯(17)向下移动使第一间隙(43)闭合；

温控阀手轮(51)位于第二位置时，温控阀阀芯(17)上移使第一间隙(43)打开，第二间隙(41)闭合。

2.根据权利要求1所述的循环截止温控阀组，其特征在于，温控阀手轮(51)位于所述第一位置且温控阀感温包腔(35)内流体的温度低于所述阈值时第一间隙(43)约为0.2mm。

3.根据权利要求1所述的循环截止温控阀组，其特征在于，温控阀手轮(51)位于第一位置且温控阀感温包腔(35)内流体的温度低于阈值时，第二间隙(41)大于0.25mm。

4.根据权利要求1所述的循环截止温控阀组，其特征在于，还包括报警装置，温控阀手轮(51)位于第一位置且温控阀感温包腔(35)内流体的温度达到所述阈值时所述报警装置发出报警信息，温控阀手轮(51)位于第二位置时，所述报警装置停止报警。

5.根据权利要求4所述的循环截止温控阀组，其特征在于，所述报警装置包括：阀芯位置反馈活塞缸(30)，其活塞杆及活塞组件(21)与温控阀感温包(19)的下端紧贴；阀组关闭反馈液位管(105)，其一端连接阀芯位置反馈活塞缸(30)无杆腔的液体出口(39)，另一端连接到液位光电开关(106)，液位光电开关(106)连接报警电路，液位光电开关(106)检测到阀组关闭反馈液位管(105)内液位升高到设定值时，所述报警电路发出所述报警信息。

6.根据权利要求5所述的循环截止温控阀组，其特征在于，阀组关闭反馈液位管(105)通过毛细节流管(108)连接到液位补偿容器(107)。

7.根据权利要求6所述的循环截止温控阀组，其特征在于，阀芯位置反馈活塞缸(30)直径不小于25mm，阀组关闭反馈液位管(105)直径约为4mm，液位补偿容器(107)的等效直径不小于100mm。

8.根据权利要求1所述的循环截止温控阀组，其特征在于，热水腔(10)的入口具有热水截止阀(8)，冷水腔(11)的入口具有冷水截止阀(12)，混合水腔(36)的出口具有混合水截止阀(34)。

9.根据权利要求1所述的循环截止温控阀组，其特征在于，热水腔(10)和冷水腔(11)内设有过滤网(7,14)。

10.一种热水器热水循环系统，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的循环截止温控阀组，所述循环截止温控阀组位于取水点处。

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