热水温度调节阀 本发明涉及一种用于把热水和冷水混合,从而控制由诸如锅炉和热水器等热交换器供应的热水的温度的阀,特别是涉及一种热水的温度调节阀,它用于同时或有选择的供应混有热水和冷水的中等温度热水,和没有混入冷水的高温度热水。
在通常的锅炉和热水器中,送入燃烧器的煤气量是受控制的,借以调节排出热水的温度。当与燃烧器产生的高温燃烧气体进行的热交换使水温升高后,就需要供应冷水。这里,通过使用安装在煤气供应管上的煤气量控制阀,可以控制煤气的供应量,以提高或降低热水的温度。然而,当冷水的压力比正常值低或高,或者同时使用大量热水时,热水的温度不均匀,造成许多不方便。
另外,为了在使用热水的地方调节热水的温度,要同时供应冷水和热水,并且要配备冷水阀和热水阀供手动操作。由于这个原因,不可能自动地保持热水的恰当温度。
因此,本发明的目的是要提供一种热水温度调节阀,它可用于同时或有选择地供应混有热水和冷水的低地中等温度热水,和没有混入冷水的高温度热水。
本发明的另一目的是要提供一种热水温度调节阀,它可用于自动控制中等温度的热水和温度高的热水的温度。
为了达到上述目的,本发明提供了一种热水温度调节阀,它包括:一个带有热水入口,第一热水出口,和横向形成的并在其中心有一滑动腔的第一突出部的热水供应帽,该帽在一侧开口;一个带有冷水入口和在中心有滑动腔并与第一突出部对称形成的第二突出部的冷水供应帽,该帽在一侧开口;一个主阀体,它位于热水供应帽和冷水供应帽之间,并有一个第二热水出口和一个由杠杆的操纵轴操纵的阻尼器;第一和第二圆盘,它们分别在中心处形成有圆孔,并用于将主阀体和冷水供应帽以及主阀体和热水供应帽分隔开;第一和第二阀芯,用于打开/关闭第一和第二圆盘,并且形成一个插入第一和第二突出部的滑动腔中的直径较小部分,一个插入第一和第二圆盘的孔中的锥部,和带有一接收孔的直径较大部分;第一和第二活塞,它们放在主阀体内,其一端与第一和第二阀芯的接收孔结合在一起,另一端与阻尼器接触,并具有第一和第二弹簧;一个步进马达,用于驱动杠杆和操纵轴,使主阀体的阻尼器旋转。
根据本发明的特征,通过沿着与第一和第二热水出口连接的热水供应管,安装一个温度传感器以便根据所供应的热水温度的变化控制煤气供应量或步进马达,即可将通过第一和第二热水出口排出的热水温度自动控制至理想的温度。
附图简要说明如下:
图1为本发明的热水温度调节阀的横截面图;
图2为沿图1的A-A线所取的热水温度调节阀的截面图;
图3为阀的主阀体的前视图,它表示驱动图1杠杆的步进马达的位置;
图4为阀芯,弹簧和活塞的分解透视图;
图5为说明本发明的热水温度调节阀的操作状态的横截面图。
下面,将参照附图对本发明的热水温度调节阀的优选实施方案进行说明。
参见图1,热水温度调节阀100包括一个带有用于供应冷水的冷水入口123的冷水供应帽102,一个带有热水入口120的热水供应帽109--热水通过该入口流入,和用于排出热水的第一热水出口121,以及位于冷水供应帽102和热水供应帽109之间、并具有第二热水出口122和杠杆101的主阀体119,当需要控制冷水和热水的混合比时,可操纵该杠杆。除了热水入口120是另外设在热水供应帽109的上部之外,冷水供应帽102和热水供应帽109是对称的。
冷水供应帽102、热水供应帽109和主阀体119的内部空间由第一圆盘110和第二圆盘103隔开。在第一圆盘110和第二圆盘103的中心形成有圆孔O。孔O由第一阀芯112和第二阀芯116打开或关闭,在阀芯上形成有较小直径部分,锥部和较大直径部分。为了防止水泄漏,在主阀体119与冷水供应帽102之间和主阀体119与热水供应帽109之间的接触表面上,设置了一对O型圈104。
在冷水供应帽102中形成有一个第二突出部115,在该突出部的中心设有一个滑动腔。第二阀芯116的直径较小部分插入第二突出部115中。如图4所示,第二阀芯116由插入在第二突出部115的滑动腔中的直径较小部分,用于打开/关闭第二圆盘103的孔O的锥部和其内部本身具有接收孔的直径较大部分构成。第二阀芯116的锥部插入第二圆盘103的孔O中,以便打开/关闭孔O。第二活塞118插入第二阀芯116的直径较大部分的接收孔中。第二弹簧117放在活塞118中。相应地,第二弹簧117使第二阀芯116与第二活塞118互相推斥。
热水供应帽109用于供应由热交换器(未示出)加热的热水,它具有热水入口120,热水流入该热水入口中,并且还具有第一热水出口121,热水通过该出口排出。在热水供应帽中形成有功用和结构与冷水供应帽102的第二突出部115相同的第一突出部111。插入第一突出部111的第一阀芯112、第一弹簧113和第一活塞114,在结构和动作方面与冷水供应帽102的第二阀芯116、第二弹簧117和第二活塞118相同。
热水和冷水在主阀体119中混合。主阀体具有第二热水出口122和阻尼器108,阻尼器的侧面在中心处与第一活塞114或第二活塞118接触。阻尼器108用于控制第一阀芯112和第二阀芯116的运动。阻尼器108作成可以利用与它连接的杠杆101和操纵轴S2向左和向右运动。
如图2和图3所示,杠杆101与步进马达124连接,它是按步距驱动的,以控制进入主阀体119的冷水和热水的量。在阻尼器108的上部安装有膜盒107,它是一种可防止主阀体119的水泄漏的防护装置。膜盒107与从杠杆101向下伸出的操纵轴S2连接。杠杆101安装在支承轴S1上,可以旋转。膜盒107利用盖105安装在主阀体119上。
图2表示用于驱动杠杆101的步进马达124的安装状态。参见图2,步进马达124根据控制信号按步距动作。当步进马达124转动时,杠杆101和操纵轴S2也转动,并推动阻尼器108运动一个预先设定的角度。杠杆101由支承轴S1固定在主阀体119上,可以转动。如图2和图3所示,当驱动步进马达124时,杠杆101和操纵轴S2向左右运动。相应地,阻尼器108也向左和向右运动。通常,步进马达124由微机(未示出)控制。在主阀体119上设有第二热水出口122,热水和冷水的混合水由该出口流出。
下面将要说明本发明的热水温度调节阀100的动作和作用。
本发明的热水温度调节阀能够供应由热交换器提供的且没有改变的高温度热水,并能供应混合有高温热水和冷水的中等温度热水。
当使用高温度热水时,由热交换器流入热水入口120的高温热水,毫无改变地通过第一热水出口121流出。高温热水的温度是这样控制的:微机将设定的热水使用温度与测出的热水温度(由沿着流动通道安装的温度传感器测量)进行比较,再去控制煤气的供应量,并进而控制送往热交换器的燃烧气体的量。
当使用中等温度的热水时,通过热水供应帽109中的热水入口120而来的热水和通过冷水供应帽中102的冷水入口123而来的冷水,在主阀体119中混合,并通过第二热水出口122流出。
当打开开/关阀以使用中等温度的热水时,主阀体119的水压力变得比热水供应帽109和冷水供应帽102的压力低些。因此,包含在热水供应帽109中的热水和包含在冷水供应帽102中的冷水将第一阀芯112和第二阀芯116向着阻尼器108方向推动,并通过第一圆盘110和第二圆盘103的孔O,进入主阀体119中。
热水和冷水在主阀体119中混合,变成相对较低的中等温度的热水。该中等温度的热水通过第二热水出口122流出。
微机(未示出)将设定的热水使用温度和排出的热水温度(用沿着流动通道安装的温度传感器测量)进行比较,并从而适当地驱动步进马达124,由此即可以对中等温度的热水进行温度控制,这就调节了热水和冷水的混合比。
假如流出的热水温度低于设定的热水使用温度,则热水流量增加。假如不是这样,则冷水流量增加。
微机将热水使用温度与通过第二热水出口122流出的热水温度(利用沿着流动通道安装的温度传感器测出)进行比较,并驱动步进马达124,使热水温度等于设定的热水使用温度。这将推动阻尼器108运动。
例如,假如热水温度低于设定的热水使用温度,则步进马达124、杠杆101和操纵轴S2推动阻尼器108向左运动,如图5所示。在这种情况下,第一弹簧113推动着第一活塞114向着阻尼器108运动。同时,阻尼器108的压缩力使第二活塞118进入第二阀芯116的接收孔中。
在这种状态下,当推动第一阀芯112时,进入主阀体119的热水的量比推动第二阀芯116时进入主阀体的冷水的量要大。结果,在设定的热水使用温度下混合的中等温度热水由第二热水出口122流出。
当根据微机输出信号工作的步进马达124推动杠杆101,操纵轴S2和阻尼器108向左或向右运动时,可以控制由第二热水出口122流出的中等温度的热水温度。
如上所述,由于本发明的热水温度调节阀可以同时或有选择地供应温度高的热水和中等温度的热水,高温热水可供应至需要高温热水的部分,如淋浴室,而中等温度的热水可供应至需要中等温度热水的部分,如洗涤盆和洗衣机。
另外,为了方便起见,本发明可以自动控制热水使用温度,其中设定了高温热水和中等温度热水。