CN2924223Y - 电控恒流水阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电控恒流水阀，属于液体流量控制阀技术领域。本实用新型所提供的电控恒流水阀能在水流量调节范围大、驱动力小的情况下快速、可靠地调节其水流量，并且不受供水压力波动影响。为此，在阀体高压腔内设有水流量调节块，其锥体部正对水流量调节阀口并留有间隙，固定在阀体内壁的调节螺母与调节螺杆螺纹连接，该调节螺杆外延部与水流量调节块弹性连接，其下部中轴开有长方孔，与装在阀体外侧的微型减速电机输出轴末端扁平部配接，调节螺杆螺纹外侧设有螺杆止动凸块，与调节螺杆及其止动凸块对应的阀体内壁上设有上、下止动凸块。本实用新型主要用于恒温型快速燃气热水器上。

Description

电控恒流水阀

技术领域

本实用新型涉及液体流量控制阀技术领域，特别是一种用于快速式燃气热水器作为进水流量控制的电控恒流水阀。

背景技术

在快速式燃气热水器中，要使出水温度调节到某一指定的温度值，除了要改变燃气的流量从而改变其热负荷外，还需要有不受供水压力波动影响的可随意调节水量的恒流水阀。在现有技术中，一般采用以下三种方式：(1)手动调节恒流水阀；(2)采用感温元件改变进水量的自变量恒流水阀；(3)步进电机或其他电磁驱动调节的恒流水阀。

采用手动调节方式，除了不能实现自动控制水流量调节范围外，在调节过程中，由于热水器的热交换器存在热惯性，往往水温调节不可能一步到位。第二种方式虽然简单，也适用于需要自动调节的恒温型热水器，但水量的变化范围仍不够大，适用性不够强。第三种方式虽然可以对出水量进行较大范围的自动调节，但在调节方式上有的采用在手动调节恒流水阀的手柄上安装减速电机进行控制，有的是采用外置磁场驱动阀内芯轴转动且无安装恒流装置，两者都会由于水量调节部分的磨擦力较大而需要较大的电磁驱动力，造成调节速度慢且容易卡死，由于未设有恒流装置，受水压波动影响时流量变化大，影响调节效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种不受供水压力波动影响、水流量调节范围大、不需要大的驱动力即可快速、可靠地调节水流量的电控恒流水阀。

本实用新型所提出的技术解决方案是这样的：一种电控恒流水阀，包括阀体6和控制电路，位于阀体进水口1内设有旋流器2，旋流器轴承2-1与水轮轴承5之间装有磁性转轮3，在磁性转轮3对应的阀体6外壁装有霍尔元件4；位于水轮轴承5后方的进水口1通道上设有恒流调节阀口9，恒流调节块8置于该阀口9中，在恒流调节块8与对应的进水口1外侧壁之间装有复位弹簧7；阀体6内腔设有纵向水膜组件17，并将该内腔分隔成高压腔14和低压腔15，所述恒流调节块8末端通过调节块顶板8-1与水膜组件17位于高压腔14一侧的中部相接触，在水膜组件17位于低压腔15一侧的中部与相对应的阀体6之间装有调节弹簧16，所述阀体6的出水口11内装有文丘里管10，并在与文丘里管10的喉口段对应的内侧壁上开有与低压腔15贯通的取压孔12，所述文丘里管10与高压腔14邻接处设有水流量调节阀口13，所述高压腔14内还设有水流量调节块18、调节螺杆20，该水流量调节块18的锥体部18-1正对水流量调节阀口13并留有间隙，水流量调节块18的杆体部18-2与调节螺杆20外延部末端之间作弹性连接，调节螺杆20垂直于水流量调节阀口13平面，其外延部并穿过调节块顶板8-1的中孔，调节螺杆20的螺纹与固定于阀体6内壁的调节螺母19作螺纹连接，在调节螺杆20背向调节阀口13的另一端开有方孔20-2，调节螺杆20的螺纹外侧设有螺杆止动凸块20-1，在与调节螺杆20及其止动凸块20-1相对应的阀体6内壁上设有上止动凸块21-1和下止动凸块21-2，在阀体6上还装有减速电机22，其转轴22-1与调节螺杆20轴向同心，该转轴22-1穿过阀体6并且其末端的扁平部插入调节螺杆方孔20-2内。所述减速电机转轴22-1的中部圆形段与阀体6之间装有密封圈23作密封连接。在水流量调节块18的杆体部18-2与调节螺杆20外延部末端之间装有弹性件24作弹性连接。该弹性件24为金属弹簧或橡胶垫圈。

当水流从阀体6的进水口1流入时，经旋流器2后变成旋转的水流，带动其轴位于旋流器轴承2-1与水轮轴承5之间的磁性转轮3作旋转运动，安装于对应磁性转轮3叶片一侧阀壳6上的霍尔元件4检测到与水流量成正比的脉冲信号，水流再经恒流调节阀口9流入高压腔14，再经水流量调节阀口13和文丘里管10流出出水口11。由于文丘里管10喉口截面积最小，流速最快，其侧壁压力显著下降，加之沿程压力损失，使得通过取压孔12和文丘里管10喉口段侧壁通孔与之相连通的低压腔15的压力低于高压腔14的压力，在水膜组件17的作用下，水膜调节弹簧16被压缩，复位弹簧7使恒流调节块8随水膜组件17向前移动，恒流调节块8的调节锥面与恒流调节阀口9之间的间隙减少，使水流量不会明显加大，当进水压力越大，高、低压腔14、15之间的压差越大，水膜调节弹簧16受力越大，恒流调节块8的调节锥面与恒流调节阀口9之间的间隙越小，从而达到恒流的目的。在上述基础上，如果增、减水流量调节块18的锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙，除了可以增、减出水阻力外，高、低压腔14、15之间的压差也可增大或减少，从而使出水量可以恒量改变。上述水流量调节块18锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间间隙的改变，是通过减速电机转轴22-1插入调节螺杆长方孔20-2的扁平部带动调节螺杆20转动，并借助于固定在阀体6的调节螺母19去实现的。当调节螺杆20转动到预设的上止点时，水流量调节块18锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙最小，此时，螺杆止动凸块20-1与上止动凸块21-1相碰，减速电机22堵转，调节螺杆20不再继续转动，反之调节螺杆20转动到下止点时，水流量调节块18锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙最大，螺杆止动凸块20-1与下止动凸块21-2相碰，调节螺杆20不再继续转动。水流量调节块18锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙在0-5mm之间，上止动凸块21-1、下止动凸块21-2的设置，是使调节螺杆20有准确的行程范围，加上水流量调节块18与调节螺杆20为弹性连接，使水流量调节块18与水流量调节阀口13之间的间隙为0或最大时调节螺杆20不会被卡死。水阀工作时，通过减速电机22的正、反转，可以使出水流量调节到由磁性转轮3转动时霍尔元件4感应到的脉冲数与预置水流量脉冲数相等的状态，从而达到可调预置恒流水量的目的。同时，当减速电机22在调节过程中到达上、下止点而堵转时，则通过检测减速电机22的堵转信号使其停止同方向转动。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型在调节水量时阀体本身具有恒流特性，只需要用普通的微型减速电机即可快捷、准确、可靠地调节水量，在恒温型快速燃气热水器中，可以结合控制系统方便地调节水量，达到良好的控制效果。

(2)调节简单、准确、快速、可靠，不受供水压力被动影响，水流量调节范围大；结构简单，以低的生产成本就能满足恒温型快速燃气热水器进水流量的自动调节要求。

本实用新型主要应用于恒温型快速燃气热水器上。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

通过下面实施例对本实用新型作进一步详细阐述。

参见图1、图2所示，一种电控恒流水阀主要由阀体6、旋流器2、磁性转轮3、霍尔元件4、恒流调节块8、文丘里管10、水膜组件17，水流调节块18、调节螺母19、调节螺杆20、螺杆止动凸块20-1、上止动凸块21-1、下止动凸块21-2、减速电机22及控制电路组成。在阀体6的进水口1内装有磁性转轮3和旋流器2，与磁性转轮3对应的阀体6外壁装有霍尔元件4，在水轮轴承5后方的进水口通道上设有恒流调节阀口9，该阀口9与相对应的阀体外壁之间装有恒流调节块8和复位弹簧7，阀体6内腔设有纵向水膜组件17将该内腔分隔成高压腔14和低压腔15，恒流调节块8外延的顶板8-1末端与水膜组件17高压腔14一侧的中部相接触，在水膜组件17低压腔15一侧中部与相对应的阀体6之间装有调节弹簧16，在出水口11内装有文丘里管10，其喉口段对应的内侧壁上开有与低压腔15贯通的取压孔12，文丘里管10与高压腔14邻接处设有水流量调节阀口13，高压腔14内设有水流量调节块18、调节螺母19和调节螺杆20，该水流量调节块18的锥体部18-1的锥面正对水流量调节阀口13并留有间隙，调节块18的杆体部18-2与调节螺杆20外延部末端之间装有弹性件24作弹性连接，调节螺杆20垂直于调节阀口13平面，其外延部穿过顶板8-1的中通孔，调节螺母19固装在阀体6内壁上并与调节螺杆20作螺纹连接，调节螺杆20下部中轴上开有一个向下的长方孔20-2，在调节螺杆20的螺纹外侧设有螺杆止动凸块20-1，在与调节螺杆20及其止动凸块20-1相对应的阀体6内壁上设有上、下止动凸块21-1和21-2，阀体6上还装有减速电机22，其转轴22-1末端的扁平部插入调节螺杆长方孔20-2内，电机转轴22-1的中部圆形段与阀体6相接处装有密封圈23作密封连接。

本实施例中调节螺杆20采用M8X1右旋螺纹，上止动凸块21-1与下止动凸块21-2之间的距离按调节螺杆20只能转动2.5圈去设置，即水流调节块18的锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙控制在0-2.5mm之间。霍尔元件4获得磁性转轮3的脉冲信号为每分钟流量1公升时频率为7.5HZ的线性关系。

当水从阀体6的进水口1进入经旋流器2、磁性转轮3再经恒流调节阀口9进入高压腔14，再由水流量调节阀口13经文丘里管10流出出水口11。由于文丘里管10喉口段侧壁的通孔与取压孔12连通，因而，进水压力越大，高压腔14与低压腔15之间的压差越大，水膜组件17施于调节弹簧16的压力越大，在复位弹簧7作用下使恒流调节块8向恒流调节阀口9方向前移，从而起到恒流作用。如预设水流量为每分钟10公升，当控制电路由霍尔元件4检测到的脉冲信号频率大于75HZ时，会发出右旋电流令减速电机22右转，通过减速电机转轴22-1带动调节螺杆20右旋使水流调节块18向水流量调节阀口13移动，减少水流量；反之，当控制电路获得到由霍尔元件4检测到的脉冲信号频率小于75HZ时，减速电机22左转，水流调节块18的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙加大，水流量加大，上述过程直到被检测脉冲信号频率为75HZ为止。当需要改变水流量时，只需改变控制电路的预置脉冲信号频率即可。

本实施例中在水流量调节阀口13的圆周边上留有小缺口，即当水流调节块18锥体部18-1的锥面与水流量调节阀口13之间的间隙为零时，出水流量也不为零，因此其水流量调节范围在2L/min至18L/min之间。

Claims (4)

1、一种电控恒流水阀，包括阀体(6)和控制电路，位于阀体进水口(1)内设有旋流器(2)，旋流器轴承(2-1)与水轮轴承(5)之间装有磁性转轮(3)，在磁性转轮(3)对应的阀体(6)外壁装有霍尔元件(4)；位于水轮轴承(5)后方的进水口(1)通道上设有恒流调节阀口(9)，恒流调节块(8)置于该阀口(9)中，在恒流调节块(8)与对应的进水口(1)外侧壁之间装有复位弹簧(7)；阀体(6)内腔设有纵向水膜组件(17)，并将该内腔分隔成高压腔(14)和低压腔(15)，所述恒流调节块(8)末端通过调节块顶板(8-1)与水膜组件(17)位于高压腔(14)一侧的中部相接触，在水膜组件(17)位于低压腔(15)一侧的中部与相对应的阀体(6)之间装有调节弹簧(16)，所述阀体(6)的出水口(11)内装有文丘里管(10)，并在与文丘里管(10)的喉口段对应的内侧壁上开有与低压腔(15)贯通的取压孔(12)，其特征在于：所述文丘里管(10)与高压腔(14)邻接处设有水流量调节阀口(13)，所述高压腔(14)内还设有水流量调节块(18)、调节螺杆(20)，该水流量调节块(18)的锥体部(18-1)正对水流量调节阀口(13)并留有间隙，水流量调节块(18)的杆体部(18-2)与调节螺杆(20)外延部末端之间作弹性连接，调节螺杆(20)垂直于水流量调节阀口(13)平面，其外延部并穿过调节块顶板(8-1)的中孔，调节螺杆(20)的螺纹与固定于阀体(6)内壁的调节螺母(19)作螺纹连接，在调节螺杆(20)背向调节阀口(13)的另一端开有方孔(20-2)，调节螺杆(20)的螺纹外侧设有螺杆止动凸块(20-1)，在与调节螺杆(20)及其止动凸块(20-1)相对应的阀体(6)内壁上设有上止动凸块(21-1)和下止动凸块(21-2)，在阀体(6)上还装有减速电机(22)，其转轴(22-1)与调节螺杆(20)轴向同心，该转轴(22-1)穿过阀体(6)并且其末端的扁平部插入调节螺杆方孔(20-2)内。

2、根据权利要求1所述的电控恒流水阀，其特征在于：所述减速电机转轴(22-1)的中部圆形段与阀体(6)之间装有密封圈(23)作密封连接。

3、根据权利要求1所述的电控恒流水阀，其特征在于：在水流量调节块(18)的杆体部(18-2)与调节螺杆(20)外延部末端之间装有弹性件(24)作弹性连接。

4、根据权利要求3所述的电控恒流水阀，其特征在于：该弹性件(24)为金属弹簧或橡胶垫圈。

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