专利名称：三通电热执行阀和地暖混水装置的制作方法
技术领域：
本发明属于家居采暖技术领域，具体涉及一种地暖混水温控方法和装置。
背景技术：
低温热水地板辐射采暖，俗称地暖，以其舒适性和节能性正取代散热器采暖，正逐
渐成为主流的采暖方式。据统计，德国、日本和北欧的一些发达国家新建筑中，有90 %以上采用地暖方式采暖。
低温热水地板辐射采暖，根据相关的涉及要求及舒适性的考虑， 一般要求进入地暖 管的热水温度在6(TC以下，温度太高会影响舒适性和管材的使用寿命，且会造成房间过 热开窗调节的热能浪费。目前我国采暖的热源大多是为散热器采暖系统设计的，也就是 说热源所提供的热水温度是介于7(TC至90'C的热水，这个温度的水是不能直接进入地 暖管的。这就需要二次换热，将热源的高温热水转换成6(TC以下的热水。另外，温度较 高的热水进入管材进行换热循环一周后，到达出水管处的水温仍较高，例如高于6(TC， 这是如果直接将水通过出水管排出，也造成极大的热能浪费。
中国专利文献CN2802318Y公开了一种分户式地暖混水装置，该装置由循环水泵、 远传温控阀、压力开关、温度表、房间温控器、调水阀、分水器、集水器、过滤器、管 件组成，在进水管上的四通的上端固定有压力开关，其下端固定有调节阀，调节阀为不 能完全关闭结构，房间温控器被固定在墙上，房间温控器与水泵的连线上串接压力开关 的触点。该种分户式地暖混水装置的缺点是该种地暖混水装置采用上端固定有压力丌 关、下端固定有不能完全关闭结构的调节阀的四通作为水量调节机构，其结构较为复杂、 制造成本高昂；另外还存在着流量调节相应速度较慢，控温精度较差的缺点。
其他现有技术也有采用机械式的自力温控两通、或三通阀门进行流量控制，但是都 存在着温控相应速度较慢，控温精度较差的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种较为方便地控制热水回流和出流流量、以及温控响应速度 较快、控温精度较高的三通电热执行阀。
本发明的另一个目的是提供一种尽可能的充分利用热水热能、且温控相应速度较
快、控温精度较高的地暖混水装置。
实现本发明第一个目的的技术方案是 一种三通电热执行阀，包括阀体、阀芯组件 和电热动力组件；所述阀体上设置有进水口、旁通口、出水口和安装口；所述阀芯组件 包括阀芯；所述电热动力组件可推动阀芯移动；所述阀体中设有连通进水口和出水口的 主通口、和连通进水口和旁通口的副通口；所述阀芯包括阀芯杆和设置在阀芯杆上的限 位件、可封堵阀体中主通口的主密封板、和可封堵阀体中副通口的副密封板。
所述阀芯组件还包括设有通孔的联接件和使阀芯复位的复位弹簧；所述联接件设置 在安装口中；所述阀芯设置在联接件的通孔中；所述阔芯杆上的限位件包括上限位件和 下限位件，所述上限位件位于所述联接件的上方，所述下限位件位于所述联接件的下方； 所述复位弹簧套在阀芯杆上，且一端抵在联接件上，另一端抵在上限位件上。
所述阀体的主通口设置在副通口的上方；所述阀芯杆上的上限位件、下限位件、主 密封板、和副密封板沿着从上向下方向依次设置在阀芯杆上。
所述电热动力组件包括套设有密封圈的推杆、和可带动推杆做往复运动的石蜡电热 传动机构；所述石蜡电热传动机构包括与阀体相对固定设置的基座、设置在基座上的石 蜡推进器、套在石蜡推进器上且与推杆相连接的传动罩、用于为石蜡推进器复位提供弹 力的的弹簧、套在弹簧和传动罩外且与基座相对固定设置的保护盖，所述弹簧的一端抵 在保护盖上，另一端抵在传动罩上。
实现本发明第二个目的的技术方案是 一种地暖混水装置，包括进水管，与进水管 连通的分水器，旁通管，混水测温传感器，温控器，出水管，与出水管依次连通的三通 阀、集水器；所述三通阀是三通电热执行阀，包括阀体、阀芯组件和电热动力组件；所 述阀体上设置有进水口、旁通口、出水口和安装口；所述阀体中设有连通进水口和出水 口的主通口、和连通进水口和旁通口的副通口；所述三通电热执行阀的进水口与集水器 连通，旁通口与旁通管连通，出水口与出水管连通；所述阀芯组件包括阀芯；所述电热 动力组件可推动阀芯移动；所述阀芯包括阀芯杆和设置在阀芯杆上的限位件、可封堵阀 体中主通口的主密封板、和可封堵阀体中副通口的副密封板；所述三通电热执行阀与温 控器电连接。
所述阀芯组件还包括设有通孔的联接件和使阀芯复位的复位弹簧；所述联接件设置 在安装口中；所述阀芯设置在联接件的通孔中；所述阀芯杆上的限位件包括上限位件和 下限位件，所述上限位件位于所述联接件的上方，所述下限位件位于所述联接件的下方； 所述复位弹簧套在阀芯杆上，且一端抵在联接件上，另一端抵在上限位件上。
所述阀体的主通口设置在副通口的上方；所述阀芯杆上的上限位件、下限位件、主 密封板、和副密封板沿着从上向下方向依次设置在阀芯杆上。
所述电热动力组件包括套设有密封圈的推杆、和可带动推杆做往复运动的石蜡电热 传动机构；所述石蜡电热传动机构包括与阔体相对固定设置的基座、设置在基座上的石 蜡推进器、套在石蜡推进器上且与推杆相连接的传动罩、用于为石蜡推进器复位提供弹 力的的弹簧、套在弹簧和传动罩上且与基座相对固定设置的保护盖，所述弹簧的一端抵 在保护盖上，另一端抵在传动罩上。
所述混水测温传感器固定在进水管管壁外表面上。
该地暖混水装置还包括水泵，水泵的进水口与集水器连通，出水口与所述三通电热 执行阀的进水口连通。
该地暖混水装置还包括用于测量室温的温度传感器。
本发明具有的积极效果
(1) 本发明的三通电热执行阀由于采用电热加温方式控制阀芯的上下移动，与传 统机械式的自力温控两通或三通阀门相比，具有较为方便地控制热水冋流和出流流量、 以及响应速度快、控温精度较高的优点。
(2) 本发明的地暖混水装置由于采用了本发明的三通电热执行阀，使本发明的地 暖混水装置具有较好的流量控制和混水温度控制的技术效果，响应速度快，控温精度较 高，从而使本发明的地暖混水装置尽可能的充分利用热水热能，具有节省能源、环保的 优点。
(3) 传统的温度传感器均是插在管道内，需要增加密封件以确保温度传感器处的 管壁不会发生渗漏，本发明的地暖混水装置中的混水测温传感器固定在进水管管壁外表 面上，无需考虑温度传感器与管壁之间的密封性问题，从而降低了制造难度，也降低了 制造成本。
(4) 当本发明的混水测温传感器测量的数值低于某一预定值，例如低于20摄氏度 时，此时无论本发明内部有没有水流通，由于都不能起到补暖作用，所以本发明的温控 器将使水泵停止工作，以节约能源并起到保护水泵的作用。
(5) 本发明还可以加设测量室温的温度传感器，根据测量的室温对热水进水量进 行控制，例如当房间温度较高时，温控器就发出指令，通过控制水泵的进水量来减小热 水进水量，即能够满足使用者的加温需要，又节约了用水；如果当房间温度较低时，就 可加大热水进水量，使房间快速升温，满足使用者的需要。
图1是本发明三通电热执行阀的一种立体结构示意图2是图1所示三通电热执行阀的分解示意图3是图1所示三通电热执行阀的正视观察时的结构示意图4是图3所示三通电热执行阀的C向视图5是图4的D—D线剖视图6是图1所示三通电热执行阀中闳体的一种立体结构示意图； 图7是图6所示阀体从另一角度观察时的立体结构示意图； 图8是图6所示阀体的半剖结构示意图9是图1所示三通电热执行阀中阀芯组件的一种立体结构示意图10是图9所示阀芯组件从另一角度观察时的立体结构示意图11是图9所示阀芯组件的半剖结构示意图12是图9所示阖芯组件中阀芯的一种立体结构示意图13是9所示阀芯组件中联结件的一种立体结构示意图14是图13所示联结件从另一角度观察时的立体结构示意图15是图13所示联结件的半剖结构示意图16是图1所示三通电热执行阀中电热动力组件的一种立体结构示意图； 图17是图16所示电热动力组件从另一角度观察时的立体结构示意图； 图18是图16所示电热动力组件的半剖结构示意图； 图19是本发明的地暖混水装置的一种结构示意图。
附图所示标记为阀体l，进水口 11、旁通口 12，出水口 13，安装口 14，主通口 15，副通口 16，阀芯组件2，阀芯21，阀芯杆211，限位件212，上限位件2121，下限 位件2122，主密封板213，副密封板214，联接件22，通孔221，紧固孔222，复位弹 簧23，电热动力组件3，推杆31，密封圈311，石蜡电热传动机构32，基座321，石蜡 推进器322，锥形弹簧3221，第一电极3222，加热片3223，石蜡3224，第二电极3225， 加热包3226，动铁芯3227，传动罩323，弹簧324，保护盖325，内螺管33，进水管4， 分水器41，旁通管5，混水测温传感器6，温控器8，出水管9，三通阀91，集水器92， 水泵93。
具体实施例方式
(实施例1、三通电热执行阀)
图1至图18显示了本发明的三通电热执行阀的具体实施方式
。图1是本发明三通 电热执行阀的一种立体结构示意图；图2是图l所示三通电热执行阀的分解示意图；图 3是图1所示三通电热执行阀的正视观察时的结构示意图；图4是图3所示三通电热执
行阀的C向视图；图5是图4的D—D线剖视图；图6是图1所示三通电热执行阀中阀 体的一种立体结构示意图；图7是图6所示阀体从另一角度观察时的立体结构示意图； 图8是图6所示阀体的半剖结构示意图；图9是图1所示三通电热执行阀中阀芯组件的 一种立体结构示意图；图10是图9所示阀芯组件从另一角度观察时的立体结构示意图； 图11是图9所示阀芯组件的半剖结构示意图；图12是图9所示阀芯组件中阀芯的一种 立体结构示意图；图13是9所示阀芯组件中联结件的一种立体结构示意图；图14是图 13所示联结件从另一角度观察时的立体结构示意图；图15是图13所示联结件的半剖结 构示意图；图16是图1所示三通电热执行阀中电热动力组件的一种立体结构示意图； 图17是图16所示电热动力组件从另一角度观察时的立体结构示意图；图18是图16所 示电热动力组件的半剖结构示意图。
本实施例是一种三通电热执行阀，见图1至图12，包括阀体l、阀芯组件2和电热 动力组件3;所述阀体l上设置有进水口 11、旁通口 12、出水口 13和安装口 14，所述 阀体1中设有连通进水口 11和出水口 13的主通口 15、和连通进水口 11和旁通口 12
的副通口 16;所述阀芯组件2包括阀芯21;所述电热动力组件3可推动阀芯21移动；
所述阀芯21包括阀芯杆211和设置在阀芯杆211上的限位件212、可封堵阀体中主通口 15的主密封板213、和可封堵阀体中副通口 16的副密封板214。
见图9至图15，所述阀芯组件2还包括设有通孔221、紧固孔222的联接件22和 使阀芯21复位的复位弹簧23;所述安装口 14中设有螺纹，所述联接件22通过螺纹联 结固定在安装口 14中；所述阀芯21穿过联接件22的通孔221;所述阀芯杆211上的限 位件212包括上限位件2121和下限位件2122，所述上限位件2121位于所述联接件22 的上方，所述下限位件212位于所述联接件22的下方;所述复位弹簧23套在阀芯杆211 上，且一端抵在联接件22上，另一端抵在上限位件2121上。所述阀体1的主通口 15 设置在副通口16的上方；所述阀芯杆211上的上限位件2121、下限位件2122、主密封 板213、和副密封板214沿着从上向下方向依次设置在阀芯杆211上。
见图16至图18，所述电热动力组件3包括套设有密封圈311的推杆31、和可带动 推杆31做往复运动的石蜡电热传动机构32;所述石蜡电热传动机构32包括与阀体1 相对固定设置的基座321、设置在基座321上的石蜡推进器322、套在石蜡推进器322 上且与推杆31相连接的传动罩323、用于为石蜡推进器322复位提供弹力的的弹簧324、 套在弹簧324和传动罩323外且与基座321相对固定设置的保护盖325，所述弹簧324 的一端抵在保护盖325上，另一端抵在传动罩323上；本实施例中的基座321采用内螺 管33将其固定在联结件22上。
见图5和图18，石蜡推进器322包括位于基座321上的用于增加电接触性能的锥形弹簧3221、位于弹簧3221上的第一电极3222、加热片3223、石蜡3224、与加热片3223 密封连接的加热包3226、第二电极3225、和动铁芯3227。
本实施例的工作过程是本实施例的三通电热执行阀在使用时需要配合外接的温控
器；
当从阀体的进水口 ll进入的热水需要从旁通口 12回流时，所述温控器不给本实施 例的三通电热执行阀中的石蜡推进器322通电，也即石蜡电热传动机构32不动作，保 持常态，此时电热动力组件3的推杆31在弹簧324的推力压縮作用下，使得阀芯杆上 的主密封板213封堵住阀体中的主通口 15，此时热水从进水口 11进入，从旁通口 12 流出；
当从阀体的进水口 11进入的热水不需要从旁通口 12回流时，所述温控器发出指令 向石蜡推进器322中的第一电极3222和第二电极3225通电，从而使加热片3223和加 热包3226变热，将密封在加热片3223和加热包3226之间的固态石蜡熔化成液态石蜡， 石蜡熔化后体积增大，推动动铁芯3227向上移动，动铁芯3227从而推动套在石蜡推进 器322上且与推杆31相连接的传动罩323，传动罩323朝着远离阀体1的方向推动，进 一步压縮弹簧324，并同时带动推杆31也朝着远离阀体1的方向慢慢移动，阀芯杆211 在复位弹簧23的复位弹力作用下，朝着远离阀体1的方向慢慢移动，从而使得阀芯杆 21上的主密封板213不再封堵阀体的主通口 15，并逐渐减小热水从旁通口 12流出的流 量，逐渐增加热水从出水口 13流出的流量，直至阀芯杆21上的副密封板214封堵住阀 体的副通口 16。
由于本发明采用通电加热方式，从而使得本实施例产品具有温控响应速度较快，控 温精度较高的优点。
(实施例2、地暖混水装置)
图19是本发明的地暖混水装置的一种结构示意图，显示了本发明的地暖混水装置 的具体实施方式
。
本实施例是一种地暖混水装置，见图19，包括进水管4，与进水管连通4的分水器 41，旁通管5，混水测温传感器6，温控器8，出水管9，与出水管9依次连通的三通阀 91、集水器92和水泵93;所述三通阀91是上述实施例1所描述的三通电热执行阀91; 水泵93的进水口与集水器92连通，所述三通电热执行阀91的进水口 11与水泵93连
通，旁通u ii与旁通管5连通，出水口 13与出水管9连通；出水y与所述三通电热执
行阀91的进水口连通；所述三通电热执行阀91与温控器8电连接。 所述混水测温传感器6固定在进水管4管壁外表面上。
本发明的地暖混水装置由于采用了本实施例的三通电热执行阀，使本实施例的地暖
混水装置具有较好的流量控制和混水温度控制的技术效果，响应速度快，控温精度较高， 从而使本实施例的地暖混水装置尽可能的充分利用热水热能，具有节省能源、环保的优 点。
另外，传统的测温计均是插在管道内，需要增加密封件以确保测温计处的管壁不会 发生渗漏，本实施例的地暖混水装置中的混水测温传感器固定在进水管管壁外表面上， 无需考虑测温计与管壁之间的密封性问题，从而降低了制造难度，也降低了制造成本。 (实施例3、地暖混水装置)
本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于该地暖混水装置还包括用于测量室 温的温度传感器。根据测量的室温对热水进水量进行控制，例如当房间温度较高时，温 控器就发出指令，通过控制水泵的进水量来减小热水进水量，即能够满足使用者的加温 需要，又节约了用水；如果当房间温度较低时，就可加大热水进水量，使房间快速升温， 满足使用者的需要。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本 发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可 以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这 些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种三通电热执行阀，包括阀体(1)、阀芯组件(2)和电热动力组件(3)；所述阀体(1)上设置有进水口(11)、旁通口(12)、出水口(13)和安装口(14)；所述阀芯组件(2)包括阀芯(21)；所述电热动力组件(3)可推动阀芯(21)移动；其特征在于所述阀体(1)中设有连通进水口(11)和出水口(13)的主通口(15)、和连通进水口(11)和旁通口(12)的副通口(16)；所述阀芯(21)包括阀芯杆(211)和设置在阀芯杆(211)上的限位件(212)、可封堵阀体中主通口(15)的主密封板(213)、和可封堵阀体中副通口(16)的副密封板(214)。
2、 根据权利要求1所述的三通电热执行阀，其特征在于所述阀芯组件(2)还包 括设有通孔(221)的联接件(22)和使阀芯(21)复位的复位弹簧(23);所述联接件(22)设置在安装口 (14)中；所述阀芯(21)设置在联接件(22)的通孔(221)中； 所述阀芯杆(211)上的限位件(212)包括上限位件(2121)和下限位件(2122)，所 述上限位件(2121)位于所述联接件(22)的上方，所述下限位件(212)位于所述联 接件(22)的下方；所述复位弹簧(23)套在阀芯杆(211)上，且一端抵在联接件(22) 上，另一端抵在上限位件(2121)上。
3、 根据权利要求2所述的三通电热执行阀，其特征在于所述阀体(1)的主通口 (15)设置在副通口 (16)的上方；所述阀芯杆(211)上的上限位件(2121)、下限位件(2122)、主密封板(213)、和副密封板(214)沿着从上向下方向依次设置在阀芯杆 (211)上。
4、 根据权利要求l所述的三通电热执行阔，其特征在于所述电热动力组件(3) 包括套设有密封圈(311)的推杆(31)、和可带动推杆(31)做往复运动的石蜡电热传 动机构(32);所述石蜡电热传动机构(32)包括与阀体(1)相对固定设置的基座(321 )、 设置在基座(321)上的石蜡推进器(322)、套在石蜡推进器(322)上且与推杆(31) 相连接的传动罩(323)、用于为石蜡推进器(322)复位提供弹力的的弹簧(324)、套 在弹簧(324)和传动罩(323)外且与基座(321)相对固定设置的保护盖(325)，所 述弹簧(324)的一端抵在保护盖(325)上，另一端抵在传动罩(323)上。
5、 一种地暖混水装置，包括进水管(4)，与进水管连通(4)的分水器(41)，旁 通管(5)，混水测温传感器(6)，温控器(8)，出水管(9)，与出水管(9)依次连通 的三通阀(91)、集水器(92);其特征在于所述三通阀(91)是三通电热执行阀(91)， 包括阀体(l)、阀芯组件(2)和电热动力组件G);所述阀体(l)上设置有进水口 (11)、 旁通口 (12)、出水口 (13)和安装口 (14);所述阀体(1)中设有连通进水口 (11)和出水口 (13)的主通口 (15)、和连通进水口 (11)和旁通口 (12)的副通口 (16); 所述三通电热执行阀(91)的进水口 (11)与集水器(92)连通，旁通口 (11)与旁通管(5)连通，出水口 (13)与出水管(9)连通；所述阀芯组件(2)包括阀芯(21);所述电热动力组件(3)可推动阀芯(21)移动；所述阀芯(21)包括阀芯杆(211)和 设置在阀芯杆(211)上的限位件(212)、可封堵阀体中主通口 (15)的主密封板(213)、 和可封堵阀体中副通口 (16)的副密封板(214);所述三通电热执行阀(91)与温控器 (8)电连接。
6、 根据权利要求5所述的地暖混水装置，其特征在于所述阔芯组件(2)还包括 设有通孔(221)的联接件(22)和使阀芯(21)复位的复位弹簧(23);所述联接件(22) 设置在安装口 (14)中；所述阀芯(21)设置在联接件(22)的通孔(221)中；所述 阀芯杆(211)上的限位件(212)包括上限位件(2121)和下限位件(2122)，所述上 限位件(2121)位于所述联接件(22)的上方，所述下限位件(212)位于所述联接件(22)的下方；所述复位弹簧(23)套在阀芯杆(211)上，且一端抵在联接件(22) 上，另一端抵在上限位件(2121)上；所述阈体(1)的主通口 (15)设置在副通口 (16) 的上方；所述阀芯杆(211)上的上限位件(2121)、下限位件(2122)、主密封板(213)、 和副密封板(214)沿着从上向下方向依次设置在阀芯杆(211)上。。
7、 根据权利要求5所述的地暖混水装置，其特征在于所述电热动力组件(3)包 括套设有密封圈(311)的推杆(31)、和可带动推杆(31)做往复运动的石蜡电热传动 机构(32);所述石蜡电热传动机构(32)包括与阀体(1)相对固定设置的基座(321)、 设置在基座(321)上的石蜡推进器(322)、套在石蜡推进器(322)上且与推杆(31) 相连接的传动罩(323)、用于为石蜡推进器(322)复位提供弹力的的弹簧(324)、套 在弹簧(324)和传动罩(323)上且与基座(321)相对固定设置的保护盖(325)，所 述弹簧(324)的一端抵在保护盖(325)上，另一端抵在传动罩(323)上。
8、 根据权利要求5所述的地暖混水装置，其特征在于所述混水测温传感器(6) 固定在进水管(4)管壁外表面上。
9、 根据权利要求5所述的地暖混水装置，其特征在于该地暖混水装置还包括水 泵(93)，水泵(93)的进水口与集水器(92)连通，出水口与所述三通电热执行阀(91) 的进水口连通。
10、 根据权利要求5所述的地暖混水装置，其特征在于该地暖混水装置还包括用 于测量室温的温度传感器。
全文摘要
本发明属于地暖混水装置技术领域。本发明的三通电热执行阀包括阀体、阀芯组件和电热动力组件；阀体上设置有进水口、旁通口、出水口和安装口；阀芯组件包括阀芯；电热动力组件可推动阀芯移动；阀体中设有连通进水口和出水口的主通口、和连通进水口和旁通口的副通口；阀芯包括阀芯杆和设置在阀芯杆上的限位件、可封堵阀体中主通口的主密封板、和可封堵阀体中副通口的副密封板。本发明的地暖混水装置采用了上述的三通电热执行阀，可对出水流量、回水流量进行方便的控制。该温控阀具有较为方便地控制热水回流和出流流量、温控响应速度较快，控温精度较高的优点。该地暖混水装置具有尽可能的充分利用热水热能、温控相应速度较快和控温精度较高的优点。
文档编号F16K11/048GK101205983SQ200710157150
公开日2008年6月25日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者陈立楠 申请人:陈立楠