专利名称：热量计量阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供热用阀，尤其涉及一种能够自动计量通过该阀向用户所供热量 的阀。
背景技术：
暖气是一种常用的供暖装置。对于节约成本而言，集中供暖是非常行之有效的方 法。然而，集中供暖带来一个问题，就是多个用户所享受的供暖如何分别计费。最为普遍的 一种做法是按照各个用户的面积均摊。这种方法简单，但是却有失公平。比如，同是10平 米的房间，一个房间采用3片暖气片，而另一个房间采用5片暖气片，很显然，两个房间得到 的供热不同，但是如果按面积来计量供热，则它们需要分摊的费用是相同的。对于这样一种显示公平的方法，人们想出各种方法替代，但均不理想。
发明内容本发明旨在提出一种热量计量阀，通过将这种热量计量阀安装在流体流经的管路 上，根据设置在热交换器入口和/或出口端的传感器，准确地测定该热交换器所消耗的热量。本发明的热量计量阀与热交换器相连接，所述热量计量阀包括阀体和控制单元， 由控制单元来控制阀体的打开幅度，其特征在于所述热量计量阀还包括至少两个温度传 感器，用于分别测量流经所述热交换器入口和出口的流体的温度，并将所述测量的入口流 体温度和出口流体温度的测量值反馈至控制单元。优选地，所述热量计量阀进一步包括安装在流体管路上的流量计，用于测量流经 所述热交换器的流体的量，并进流体量的测量值反馈至所述控制单元。优选地，所述流量计为超声流量计或涡街流量计。优选地，在所述热交换器的入口端设有至少一个压力传感器，用于测量所述热交 换器入口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反馈至控制单元。优选地，在所述热交换器的出口端设有至少一个压力传感器，用于测量所述热交 换器出口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反馈至控制单元。优选地，在所述热交换器的出口端设有至少一个压力传感器，用于测量所述热交 换器出口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反馈至控制单元。优选地，其中所述控制单元为单片机。优选地，所述控制单元包括设定热量输入端。优选地，所述控制单元的设定热量输入端是以无线方式来接收设定热量值的。通过本发明的热量计量阀，经由该阀流向热交换器并有热交换器所消耗的热量可 以根据本发明的计量阀的传感器所测的数值，应用对应公式，由控制单元计算出，从而，可 以根据实际消耗的热量来向用户计费。
从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的 以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中图1是依照本发明的热量计量阀的第一实施例的结构原理图；图2是依照本发明的热量计量阀的第一实施例的结构原理图；图3是依照本发明的热量计量阀的第一实施例的结构原理图；图4是依照本发明的热量计量阀的第一实施例的结构原理图；图5是依照本发明的热量计量阀的第一实施例的结构原理图。
具体实施方式
以下，将结合说明书附图1具体介绍本发明的热量计量阀的第一实施例。阀体1由控制单元2控制，这里，控制单元2由包括单片机的控制电路和由控制电 路所驱动的电机组成，用单片机搭建控制电路来控制电机是本领域的技术人员所熟知的手 段，这里不再详述，具体可参考由北京中通诚益公司生产的CY-TM型温控阀。电机的输出端 与阀体连接，通过电机的转动来带动阀芯的转动，从而控制阀体1的开合度。这里，热交换器3典型地为暖气，可以是水暖，也可以是气暖或油暖。流体(水或 气)由阀体的入口流入，由阀体的出口流出，经由管路从热交换器的入口流入，而且从热交 换器的出口流出。从而，通过热交换器，达到热量交换的目的，对房屋进行供暖。在阀体1的入口端和交换器的出口端分别设有一个温度传感器41、温度传感器 42，用于测量所通过的流体的温度，并将所测温度反馈至控制单元2。这里，虽然图1中温度 传感器41设在阀体1的入口端，但在实际应用中，还可以根据需要将温度传感器41设置在 阀体1的出口端，只要保证温度传感器41是设置在交换器3的入口端之前即可。控制单元2根据温度传感器41、温度传感器42反馈的温度值计算出流体流经交换 器3后下降的温度，就可以根据下面的公式(1)计算出热交换器输出的热量Q = C*AT*G (1)其中，Q是交换器输出的热量或热交换器所消耗的热量；C是流体的比热；ΔΤ是由 温度传感器41、温度传感器42反馈的温度值计算出流体流经交换器3后下降的温度；G是 流经热交换器的流体的质量。G的具体值可以通过公式(2)来计算。G = P * Δ I* Δ t (2)其中ρ为流体的比重；Δ I为根据阀体1的开合而确定的流速或流量；Δ t为供热 时间。图1的实施例的优点在于构成元件较少，易于实施，其缺点在于，流量ΔΙ为根据 阀体1的开合度而得到的对应值，不是实测值，因此，存在经验值与实际值之间不可避免的误差。图2所示为本发明的第二实施例。图2所示的热量计量阀与图1所示的热量计量阀的区别之处在于G的计算或测量 方法。图2中，在热交换器3的入口端设有流量计5。当然，流量计5也可以是设置在热交 换器3的出口端。[0034]图2的实施例的优点在于，Δ I为流量计5的实测值，因此，Q值的计算准确性大大提尚。这里，流量计可以是超声流量计、涡街流量计等。图3为本发明的热量计量阀的又一实施例。图3的实施例也是针对图1的实施例的变体。具体地为在热交换器3的入口端设 置了压力传感器61。这里需要指出的是，压力传感器61可以是设置在阀体1的入口端，也 可是在阀体1的出口端，只要保证是在热交换器的入口前即可。此时，Δ I通过下面的公式⑶计算。AI = R-HPl-P' ) (3)其中，R为流阻；Pl是压力传感器61的实测的热交换器3入口端压力值；P'为出 口端压力常数，即热交换器3的出口端的压力。图3的实施例适用于热交换器3的出口端的管路比较粗时候的情形，此时，出口端 的压力可以认为是一个常数值。这里，具体的P'需要通过压力检测设备实测。图3的实施 例也适用于热交换器以及与其相连接的管路均一致的情形。这里，流阻也是常数，具体值需 要实测。图4为本发明的热量计量阀的又一实施例。图4的实施例也是针对图1的实施例的变体。具体地为在热交换器3的出口端设 置了压力传感器62。此时，Δ I通过下面的公式⑷计算。Δ I = R"1 (Ρ" -Ρ2) (4)其中，R为流阻；Ρ2是压力传感器62的实测的热交换器3出口端压力值；P"为入 口端压力常数，即热交换器3的入口端的压力。图4的实施例适用于热交换器3的入口端的管路比较粗时候的情形，此时，入口端 的压力可以认为是一个常数值。这里，具体的P"需要通过压力检测设备实测。这里，流阻 也是常数，具体值需要实测。图5所示的实施例是图3和图4实施例的结合。此时，Δ I通过下面的公式(5)计算。ΔI = R_1(P1-P2) (5)其中，R为流阻；P2是压力传感器62的实测的热交换器3出口端压力值；Pl为是 压力传感器61的实测的热交换器3入口端压力值。图1至5中的控制单元可以具有一个设定热量输入端，用户可通过该输入端向控 制单元输入期望的热量值，当热交换器的输出热量大于等于该设定值时，阀体1切断流体 所流经的管路，从而停止向热交换器3供暖。优选地，该设定热量输入端是通过无线方式输 入的，比如，通过遥控器向控制单元发出设定热量值，由控制单元的无线接收端口接收该设 定热量值，控制单元通过比较该设定值与经过计算所得到的热量供应量Q，如果Q值大于等 于该设定值，则关上阀体，停止向热交换器3供热。需要指出的是，上文中所指的热交换器不限于暖气或供暖装置，还可以是通过流 过冷的流体来制冷的冷气。尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在本发明的精神和范围内设计对本发明的各种修改。
权利要求一种热量计量阀，其与热交换器相连接，所述热量计量阀包括阀体和控制单元，由控制单元来控制阀体的打开幅度，其特征在于所述热量计量阀还包括至少两个温度传感器，用于分别测量流经所述热交换器入口和出口的流体的温度，并将所述测量的入口流体温度和出口流体温度的测量值反馈至控制单元。
2.如权利要求1所述的热量计量阀，其特征在于所述热量计量阀进一步包括安装在 流体管路上的流量计，用于测量流经所述热交换器的流体的量，并进流体量的测量值反馈 至所述控制单元。
3.如权利要求2所述的热量计量阀，其特征在于所述流量计为超声流量计或涡街流量计。
4.如权利要求1所述的热量计量阀，其特征在于在所述热交换器的入口端设有至少 一个压力传感器，用于测量所述热交换器入口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反 馈至控制单元。
5.如权利要求4所述的热量计量阀，其特征在于在所述热交换器的出口端设有至少 一个压力传感器，用于测量所述热交换器出口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反 馈至控制单元。
6.如权利要求1所述的热量计量阀，其特征在于在所述热交换器的出口端设有至少 一个压力传感器，用于测量所述热交换器出口端的流体压力值，并将流体压力的测量值反 馈至控制单元。
7.如权利要求1所述的热量计量阀，其特征在于其中所述控制单元包括单片机。
8.如权利要求1至7所述的热量计量阀中任意一个，其特征在于所述控制单元包括 设定热量输入端。
9.如权利要求8所述的热量计量阀，其特征在于所述控制单元的设定热量输入端是 以无线方式来接收设定热量值的。
专利摘要本实用新型涉及一种热量计量阀，其与热交换器相连接，所述热量计量阀包括阀体和控制单元，由控制单元来控制阀体的打开幅度，其特征在于所述热量计量阀还包括至少两个温度传感器，用于分别测量流经所述热交换器入口和出口的流体的温度，并将所述测量的入口流体温度和出口流体温度的测量值反馈至控制单元。所述热量计量阀由于能够较为精确的计量热交换器所输出的热量，为采暖等收费提供了准确的依据。
文档编号G08C17/02GK201680931SQ201020167338
公开日2010年12月22日 申请日期2010年4月23日 优先权日2010年4月23日
发明者王卫东 申请人:王卫东