CN112253829B - 一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器，其中水流量稳流阀包括管体，管体的下部开设有进水口，上部开设有出水口；阀管，能上下移动地设于管体中，阀管的侧壁上开设有贯通其壁厚的第一过水口以及第二过水口，且第一过水口和第二过水口均沿阀管的轴向延伸；隔板设于阀管中，第一过水口、隔板和第二过水口沿阀管轴向依次设置；阀芯能将第一过水口局部遮蔽，且阀芯能向上移动至与阀管相抵的状态；调节板，设于第二过水口处，调节板能在阀管相对其移动的状态下改变第二过水口的流通面积；第一弹性件，作用于阀芯上，使阀芯始终保持向下移动的趋势；第二弹性件，作用于阀管上，使阀管始终保持向下移动的趋势。该稳流阀能实现二级稳流。

Description

一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器

技术领域

本发明涉及一种稳流装置，具体涉及一种水流量稳流阀及应用该阀的燃气热水器。

背景技术

在燃气热水器水路系统中设置水流量稳定装置能有效改善水流量波动引起的出热水温度波动问题，改善用户使用燃气热水器的体验感。GB6932-2015《家用燃气快速热水器》中的5.2.2.4.6要求：水路系统应设置流量稳定或流量调节装置。随着高层建筑的不断增多，用户家的水压情况越来越复杂，有些小区水压大，水压波动大，给现有的燃气热水器使用带来一定的困扰。开发方便调节的稳流装置能有效解决不同水压地区使用燃气热水器出水温度波动大的问题。

针对上述问题，专利号为CN201621097774.1(公告号为CN206130229 U)的中国实用新型专利公开了一种《水流量稳流装置》，包括，包括内设外壳水道的外壳以及分别设置于外壳水道内的上座、定位座、阀芯、弹簧和下座，阀芯设有阀芯水道，阀芯穿过定位座且搁挂在定位座顶部，定位座固定在上座，上座固定在外壳水道内并与外壳水道内壁密封配合，上座设有上座限位块和上座出水口，上座限位块横置于阀芯的移动路径上并与阀芯水道出水口相对设置，上座出水口与阀芯水道连通，下座固定在阀芯下部，弹簧套在阀芯外围且弹簧两端分别与上座、下座相抵。该专利采用一个弹簧，配合水压控制阀芯的往复移动，实现水流量的稳定。

但是该专利只能通过阀芯的移动实现一级稳流，其稳流压力范围是有限的，如果压力达到该稳流装置的稳流极限，阀芯不能再继续移动，该稳流装置就不能继续发挥稳流的作用。

另外，下座(相当于下文的第一板体)因为能够相对外壳(相当于下文的管体)移动，故下座的外周壁和外壳的内周壁之间是具有间隙的，这样水会从下座的外周壁和外壳的内周壁之间的间隙流过，会导致稳流的精度不够高。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够实现两级稳流的水流量稳流阀。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种能够实现两级稳流且涉及部件少的水流量稳流阀。

本发明所要解决的第三个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用上述水流量稳流阀的燃气热水器。

本发明解决上述第一个和第二个技术问题所采用的技术方案为：

一种水流量稳流阀，包括

管体，所述管体的下部开设有进水口，上部开设有出水口；

其特征在于，还包括

阀管，能上下移动地设于管体中，所述阀管的上端口和出水口对应流体连通，阀管的下端口和进水口流体连通，阀管的侧壁上开设有贯通其壁厚的第一过水口以及第二过水口，且第一过水口和第二过水口均沿阀管的轴向延伸，所述第一过水口位于第二过水口的下方，所述阀管的下端口和上端口通过第一过水口和第二过水口流体连通；

阀芯，能在水流作用下相对管体向上移动，并在位于第一过水口处能将第一过水口局部遮蔽，且所述阀芯能向上移动至与阀管相抵的状态；

调节板，设于第二过水口处，所述调节板能在阀管相对其移动的状态下改变第二过水口的流通面积；

第一弹性件，作用于阀芯上，使阀芯始终保持向下移动的趋势；

第二弹性件，作用于阀管上，使阀管始终保持向下移动的趋势。

为了使得调节板能在阀管相对其移动的状态下改变第二过水口的流通面积，所述调节板横向设于管体中并位于第二过水口的移动路径上，所述阀管的上端能活动穿过调节板对应的孔(此处调节板上对应的孔即下文中的调节板上的插孔)，且所述调节板上开设有与阀管的上端口流体连通的第三过水口。这样随着阀管相对调节板的移动，第二过水口和调节板之间围成的区域在不断的变化，当水压增大时，阀管被阀芯推动向上移动，第二过水口下部和调节板之间围成的区域变小，这样从第二过水口进入阀管中的水流量减小，解决了水压增大、水流量增大的问题。

为了便于阀管活动穿过调节板，所述第二过水口有多个并均自阀管的顶部向下延伸，所述阀管的位于第二过水口两侧的侧壁形成插块，所述调节板上设有供插块插设的插孔。相对于第二过水口上下两端封闭的方式，第二过水口上端敞口的结构便于使阀管和调节板配合。

因为限位板的限制，阀管需自下而上装配在限位板上，故为了便于阀管的安装，所述调节板能拆卸地安装在管体的顶部。将阀管在限位板上装配好后，再将调节板装在管体上。

为了实现调节板能拆卸地安装在管体上，所述调节板上设有定位块，所述管体的周壁开设有L型的定位槽，所述定位槽包括一体相连的竖向段和横向段，所述竖向段自管体的顶部向下延伸，所述横向段与竖向段的下端相连并沿管体的周向延伸，所述定位块能相对定位槽移动并能轴向限位在横向段中。将定位块自竖向段置于定位槽中，并转动至横向段中，即实现调节板的装配。

为了对阀管向下移动的行程进行限位，所述管体中横向设有位于调节板下方的限位板，所述阀管活动穿过限位板，且阀管上设有能搁置在限位板上的凸块，第一过水口位于限位板的下方，第二过水口位于限位板的上方，所述限位板上开设有过水孔。当凸块搁置在限位板上时，阀管移动到下极限位置。

所述阀芯可以有多种结构形式，结构简单地，所述阀芯包括管状部以及自管状部外周壁径向延伸的第一板体，所述管状部活动插装在阀管下部并能将第一过水口局部遮蔽，所述第一板体位于管状部的下方，且所述第一板体的外周壁邻近管体的内周壁。第一板体的受力面积较大，水压增大时，第一板体向上移动，管状部随之向上移动将第一过水口局部遮蔽，以减小第一过水口的流通面积，从而避免水压增大导致水流量增大。

为了提高稳流精度，所述板体的外周壁和管体的内周壁之间设有密封圈，所述密封圈上沿其周向设有一圈环形槽，所述密封圈的纵截面呈倒U型。在第一板体和管体之间设置密封圈，密封圈起到密封的作用，减小了水从第一板体和管体之间的间隙流过，提高了稳流阀稳流的精度；另外，密封圈上设有环形槽，使得密封圈具有较大的变形量，与管体之间的摩擦力小，保证第一板体能够顺利的相对于管体移动。

为了使得阀芯向上移动至极限位置后能推动阀管向上移动，从而减小第二过水口的流通面积，所述阀管的外周壁上沿径向成型有第二板体，所述第二板体位于第一板体的上方并能与第一板体相抵。当第一板体和第二板体相抵时，阀芯继续向上移动会推动阀管向上移动。

为了对阀芯向下移动的行程进行限制，防止阀芯移出管体之外，所述管体的内周壁上设有位于第一板体下方并能供第一板体搁置其上的限位块，在第一板体搁置在限位块上的状态下，所述第一板体和第二板体之间具有间距。当第一板体搁置在限位块上时，阀芯不能继续向下移动。

为了使得水流自阀管的下端口进入后，经第一过水口、第二过水口后再流至阀管的上端口，所述阀管中设有横隔板，所述第一过水口、横隔板和第二过水口沿阀管轴向依次设置，隔板的设置避免了水直接从阀管的下端口流至阀管的上端口。

本发明解决上述第三个技术问题所采用的技术方案为：一种应用上述水流量稳流阀的燃气热水器，其特征在于：还包括换热器以及与换热器的入水侧流体连通的进水管，所述管体的出水口与进水管的入水端流体连通。

与现有技术相比，本发明的优点：1、本发明在阀管上设置第一过水口和第二过水口，在水压增大时，阀芯相对第一过水口移动从而能够改变第一过水口的流通面积，以解决水压增大导致水流量增大的问题，实现一级稳流；当水压继续增大时，阀芯已经达到了稳流极限，此时阀芯会推动阀管继续向上移动，通过调节板改变第二过水口的流通面积，从而实现二级稳流，如此稳流阀的稳流范围大，适应性强；2、本发明通过使阀芯推动阀管向上移动，以调节第二过水口的流通面积，如此不需要再设置其他推动阀管移动的部件，阀芯一物多用，如此涉及的部件少；并且在阀芯达到稳流极限时，水压继续增大阀芯会推动阀管移动，稳流的灵敏性更强。

附图说明

图1为本发明实施例的水流量稳流阀的结构示意图；

图2为图1的剖视图(初始状态)；

图3为图1的剖视图(阀芯移动至上极限位置)；

图4为图1的剖视图(阀管向上移动)；

图5为图1的分解示意图；

图6为图1的另一方向的分解示意图；

图7为图2的分解示意图；

图8为图6中的阀管的结构示意图；

图9为第一板体和阀体之间设置密封圈的局部剖视图；

图10为图2的水流方向示意图；

图11为应用图1的水流量稳流阀的燃气热水器的结构示意图；

图12为图1中的阀芯的稳流曲线；

图13为图1中的阀管的稳流曲线；

图14为图1的整体的稳流曲线。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图11所示，本优选实施例的燃气热水器包括换热器70、进水管71、出水管72、水流量稳流阀A以及进水接头73，换热器70的进水侧与进水管71相连通，换热器70的出水侧与出水管72相连通。

水流量稳流阀包括管体1、阀管2、阀芯3、调节板4等，管体1的下端敞口形成进水口11，管体1的顶壁上开设有出水口12，管体1上的进水口11和进水接头73流体连通，管体1上的出水口12和进水管71的入水端流体连通。进水接头73可以采用现有技术的结构，如CN202010011140.4所示。

如图2所示，管体1中横向设有位于调节板4下方的限位板6，阀管2活动穿过限位板6，且阀管2的外周壁上设有能搁置在限位板6上的凸块26，阀管2能相对限位板6上下移动，在凸块26搁置在限位板6上时，阀管2不能继续向下移动(即阀管2移动到下极限位置)。

如图2、8所示，阀管2的上端口21和出水口12对应流体连通，阀管2的下端口22和进水口11流体连通，阀管2的侧壁上开设有贯通其壁厚的第一过水口23以及第二过水口24，且第一过水口23和第二过水口24均沿阀管2的轴向延伸，第一过水口23位于限位板6的下方，第二过水口24位于限位板6的上方(即第一过水口23位于第二过水口24的下方)，限位板6上开设有过水孔61。

如图7所示，阀管2的下端口22和上端口21通过第一过水口23和第二过水口24流体连通，本实施例中，阀管2中设有横隔板28，第一过水口23、横隔板28和第二过水口24沿阀管2轴向依次设置，这样因为横隔板28的阻挡，水自阀管2的下端口22进入后，必须依次经第一过水口23和第二过水口24才能从阀管2的上端口21流出。

阀芯3能在水流作用下相对管体1向上移动，且阀芯3位于第一过水口23处并能将第一过水口23局部遮蔽，如图2、6、7所示，本实施例中，阀芯3包括管状部31以及沿管状部31径向延伸的第一板体32，管状部31活动插装在阀管2下部并能将第一过水口23局部遮蔽，第一板体32位于管状部31的下方，且第一板体32的外周壁邻近管体1的内周壁。第一板体32的受力面积较大，水压增大时，第一板体32向上移动，管状部31随之向上移动将第一过水口23局部遮蔽，以减小第一过水口23的流通面积，从而避免水压增大导致水流量增大。

阀芯3在第一弹性件51的作用下始终保持向下移动的趋势，本实施例中，第一弹性件51为弹簧，两端分别抵靠第一板体32和管体1内的壁面。管体1的内周壁上设有位于第一板体32下方并能供第一板体32搁置其上的限位块15，在第一板体32搁置在限位块15上时，阀芯3移动至下极限位置，不能继续向下移动。

如图9所示，可以在第一板体32的外周壁和管体1的内周壁之间设有密封圈321，密封圈321起到密封的作用，提高了稳流阀稳流的精度；密封圈321上沿其周向设有一圈环形槽3211，密封圈321的纵截面呈倒U型以形成所述环形槽3211，且密封圈321的端壁与管体1的内壁相接触。环形槽3211使得密封圈321具有较大的变形量，与管体1之间的摩擦力小，保证第一板体32能够顺利的相对于管体1移动，从而带动管状部31移动，进而调节水流量，达到稳流的目的。

如图2、8所示，阀管2的外周壁上沿径向成型有第二板体27，第一板体32搁置在限位块15上的状态下，第一板体32和第二板体27之间具有间距。第二板体27位于第一板体32的上方，当第一板体32向上移动至与第二板体27相抵时，阀芯3继续向上移动会推动阀管2向上移动。管体1中设有水平的调节板4，该调节板4位于第二过水口24的移动路径上，阀管2活动穿过调节板4，且调节板4上开设有与阀管2的上端口21流体连通的第三过水口40，在阀管2相对调节板4上下移动时，第二过水口24的流通面积改变。第三过水口40可以与出水口12是同一个，也可以出水口12位于第三过水口40的下游。

管体1中设有竖向的位于第二板体27上方的限位板10，当第二板体27与限位板10的下端面相抵时，阀管2移动至上极限位置。

如图2、7所示，本实施例中，调节板4能拆卸地安装在管体1的顶部，第二过水口24有多个并均自阀管2的顶部向下延伸，阀管2的位于第二过水口24两侧的侧壁形成插块25，调节板4上设有供插块25插设的插孔41。这样随着阀管2相对调节板4的移动，第二过水口24和调节板4之间围成的区域在不断的变化，当水压增大时，阀管2被阀芯3推动向上移动，第二过水口24下部和调节板4之间围成的区域变小，这样从第二过水口24进入阀管2中的水流量减小，解决了水压增大、水流量增大的问题。

阀管2在第二弹性件52的作用下始终保持向下移动的趋势，本实施例中，第二弹性件52为弹簧，两端分别抵靠限位板6和第二板体27。

调节板4上设有定位块42，管体1的周壁开设有L型的定位槽，定位槽包括一体相连的竖向段13和横向段14，竖向段13自管体1的顶部向下延伸，横向段14与竖向段13的下端相连，且横向段14沿管体1的周向延伸，定位块42能相对定位槽移动并能轴向限位在横向段14中。将定位块42自竖向段13置于定位槽中，并转动至横向段14中，即实现调节板4的装配。

本实施例的水流量稳流阀的工作过程如下：

正常情况下各部件如图2所示；

当进水口11有水流流入时，随着水压的增大流经整个稳流阀的水流量增大。当水压达到阀芯3动作压力时，水压继续增大将压缩第一板体32向上运动，管状部31关小第一过水口23的开度，使流经整个稳流阀水流量保持不变，如图3所示。

如图12所示，阀芯3有一个稳流范围，例如折线图所示在0.1-0.3MPa水压下可以保证通过阀芯3的水流量稳定不变。当水压继续增大至0.3MPa时，第一板体32被压缩到图3位置(第一板体32与第二板体27相抵)，此时为阀芯3的极限位置。

水压继续增大时，如图4所示，阀管2开始动作，第一板体32推动第二板体27向上移动，关小第二过水口24的开度，抑制水流量的增加。如图12、13所示，第二阀芯3的起始稳流点水压高于第一阀芯2，如图14所示，本实施例的稳流阀的稳流范围相较于一级稳流，稳流范围大。

同理，当水压减小时阀管2先向下移动增大第二过水口24的开度，水压继续减小，阀芯3向下移动增大第一过水口23的开度，保证水流量不减小。

上文中所述的“流通面积”是指对应的过水口能供水流过的面积，流通面积越大，水流量越大，流通面积越小，水流量越小。

本发明所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

Claims (12)

1.一种水流量稳流阀，包括

管体(1)，所述管体(1)的下部开设有进水口(11)，上部开设有出水口(12)；

其特征在于，还包括

阀管(2)，能上下移动地设于管体(1)中，所述阀管(2)的上端口(21)和出水口(12)对应流体连通，阀管(2)的下端口(22)和进水口(11)流体连通，阀管(2)的侧壁上开设有贯通其壁厚的第一过水口(23)以及第二过水口(24)，且第一过水口(23)和第二过水口(24)均沿阀管(2)的轴向延伸，所述第一过水口(23)位于第二过水口(24)的下方，所述阀管(2)的下端口(22)和上端口(21)通过第一过水口(23)和第二过水口(24)流体连通；

阀芯(3)，能在水流作用下相对管体(1)向上移动，并在位于第一过水口(23)处能将第一过水口(23)局部遮蔽，且所述阀芯(3)能向上移动至与阀管(2)相抵的状态；

调节板(4)，设于第二过水口(24)处，所述调节板(4)能在阀管(2)相对其移动的状态下改变第二过水口(24)的流通面积；

第一弹性件(51)，作用于阀芯(3)上，使阀芯(3)始终保持向下移动的趋势；

第二弹性件(52)，作用于阀管(2)上，使阀管(2)始终保持向下移动的趋势。

2.根据权利要求1所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述调节板(4)横向设于管体(1)中并位于第二过水口(24)的移动路径上，所述阀管(2)的上端能活动穿过调节板(4)上对应的孔，且所述调节板(4)上开设有与阀管(2)的上端口(21)流体连通的第三过水口(40)。

3.根据权利要求2所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第二过水口(24)有多个并均自阀管(2)的顶部向下延伸，所述阀管(2)的位于第二过水口(24)两侧的侧壁形成插块(25)，所述调节板(4)上设有供插块(25)插设的插孔(41)。

4.根据权利要求3所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述调节板(4)能拆卸地安装在管体(1)的顶部。

5.根据权利要求4所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述调节板(4)上设有定位块(42)，所述管体(1)的周壁开设有L型的定位槽，所述定位槽包括一体相连的竖向段(13)和横向段(14)，所述竖向段(13)自管体(1)的顶部向下延伸，所述横向段(14)与竖向段(13)的下端相连并沿管体(1)的周向延伸，所述定位块(42)能相对定位槽移动并能轴向限位在横向段(14)中。

6.根据权利要求2所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述管体(1)中横向设有位于调节板(4)下方的限位板(6)，所述阀管(2)活动穿过限位板(6)，且阀管(2)上设有能搁置在限位板(6)上的凸块(26)，第一过水口(23)位于限位板(6)的下方，第二过水口(24)位于限位板(6)的上方，所述限位板(6)上开设有过水孔(61)。

7.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述阀芯(3)包括管状部(31)以及自管状部(31)外周壁径向延伸的第一板体(32)，所述管状部(31)活动插装在阀管(2)下部并能将第一过水口(23)局部遮蔽，所述第一板体(32)位于管状部(31)的下方，且所述第一板体(32)的外周壁邻近管体(1)的内周壁。

8.根据权利要求7所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述第一板体(32)的外周壁和管体(1)的内周壁之间设有密封圈(321)，所述密封圈(321)上沿其周向设有一圈环形槽(3211)，所述密封圈(321)的纵截面呈倒U型。

9.根据权利要求7所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述阀管(2)的外周壁上沿径向成型有第二板体(27)，所述第二板体(27)位于第一板体(32)的上方并能与第一板体(32)相抵。

10.根据权利要求9所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述管体(1)的内周壁上设有能供第一板体(32)搁置其上的限位块(15)，在第一板体(32)搁置在限位块(15)上的状态下，所述第一板体(32)和第二板体(27)之间具有间距。

11.根据权利要求1～6中任一权利要求所述的水流量稳流阀，其特征在于：所述阀管(2)中设有横隔板(28)，所述第一过水口(23)、横隔板(28)和第二过水口(24)沿阀管(2)轴向依次设置。

12.一种应用权利要求1～11中任一权利要求所述的水流量稳流阀的燃气热水器，其特征在于：还包括换热器(70)以及与换热器(70)的入水侧流体连通的进水管(71)，所述管体(1)的出水口(12)与进水管(71)的入水端流体连通。

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