专利名称：水循环温控装置及相应的水循环采暖系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及水温控制领域，特别是涉及一种水循环温控装置及相应的水循环采暖 系统。
背景技术：
供水、供暖为人们的生活所需，人们希望在获得生活便利的同时减少能源消耗。水 循环采暖系统就是以其良好的节能性与舒适性逐渐获得了人们的青睐。下面以地热采暖为例，来详述现有的水循环采暖系统的组成。请参考图1，其为现有的一种供热采暖系统的示意图。如图所示，该采暖系统包括 热源1、分水器3、采暖设施(例如为地暖管)4以及集水器5。热源1用以提供高温水(通 常指70至85°C的水)；高温水经分水器3后流经各个采暖设备4散热，以向用户供暖；而后 经集水器5回流至热源1。可见，这个系统实现了水资源的循环利用，且利用了低温回水而 降低了热能消耗。然而，目前，热源1往往采用锅炉实现高温水供应，锅炉供应的高温水温 度往往为75至80°C。而地暖系统需要的是大流量、小温差(供回水温差不宜大于10°C)， 且温度不应大于60°C的循环水，因为高于60°C的高温水直接进入地暖管，会导致地暖的局 部地区温差加大和地暖管容易老化，而降低地暖管的寿命。可见，这种采暖系统的供回水温 差在15至20°C，不能满足地暖系统的行业要求。为此，出现了以下采暖系统。请参考图2，其示出了现有另一种地热采暖系统的示意图。该采暖系统包括热源 10、三通混水阀20、分水器30、采暖设施(例如为地暖管)40、集水器50以及温度传感器60。 热源10用以提供高温水(通常指70至85°C的水)，三通混水阀20用以对高温水进行降温 处理后(通常应降温到60°C以下)提供给分水器30，分水器30将其所获得的水提供给采 暖设施40。水流经采暖设施40散热，向用户供暖，而后回流至集水器50。集水器50将所 收集到的低温回水提供给三通混水阀20，以便三通混水阀20对该低温回水与高温水进行 混水处理，以降低高温水的温度。为了便于低温回水回流至三通混水阀20中，往往在低温 回水支路上安装水泵70 ；同样的，为了便于高温水流向三通混水阀20，往往于高温水支路 上安装水泵80。而温度传感器60例如为室内温控装置，通过感测室内温度来调节低温回水 与高温水供应的水流，使得三通混水阀20的输出水温保持在某一温度范围内。例如，当室 温达到某一温度时，减小或中断高温供水水流；待室温降到一定温度时，再增加高温供水水 流。同样的，当室温低于某一温度时，减小低温供水水流，待室温恢复到所需温度时，再增大 低温供水水流。可见，以上系统实现了水资源的循环利用，且利用低温回水取代冷水实现对高温 水的混水降温，而减少热能损失，而且在一定程度上避免了高温水直接进入采暖设施的问 题，但却存在以下缺点首先，在温控过程中，需减小或中断高温水或低温回水的混水供应，这势必引起水 循环支路上的压差变化，尤其是压差变化比较大的情况下(例如，中断高温水供应)，水泵 难以适应压差变化而容易出现停止运行的情况(例如，死泵)，这势必会减少水泵的使用寿
4命，增加维护成本，而且降低了采暖系统的稳定性，影响采暖效果。其次，在温控过程中，需减小或中断供水水流，这容易引起水流速难以满足行业标 准要求，例如，水流速不得小于0. 25m/s的技术规范。另外，水流中断时，高温水中的溶气析出，却无法随着水流排出，如此，容易造成气 体聚集而形成气阻，致使整个系统水循环不畅，而影响采暖效果。可见，亟需改进现有的水循环温控装置，以保持采暖系统温控过程中的供水水流 量，来提高采暖系统的稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是保持采暖系统温控过程中的供水水流量，进而提高 采暖系统的稳定性。为解决以上技术问题，本发明提供一种水循环温控装置，包括高温水入口、混水 出口、低温回水入口和低温回水出口 ；供水通道，位于所述高温水入口和混水出口之间；回 水通道，位于所述低温回水入口和低温回水出口之间；第一旁通，位于所述高温水入口和低 温回水出口之间；第二旁通，位于所述低温回水入口和混水出口之间； 混水腔，与所述供水 通道与回水通道连通，使得高温水与低温回水于其内混合后流向所述混水出口 ；第一旁通 门与第二旁通门，分别位于所述第一旁通与第二旁通上，以分别控制所述第一旁通与第二 旁通的开度；混水调节装置，调节所述混水腔内高温水与低温回水的混水比例。进一步的，所述的水循环温控装置，还包括温度传感器，一端连接于所述混水调 节装置，另一端感测混水的温度。进一步的，所述的水循环温控装置，还包括温度设定件，供用户设定所需温度，进 而混水调节装置根据用户设定的温度调节混水腔内高温水与低温回水的混水比例。进一步的，所述混水调节装置为调节阀芯。本发明还提供一种水循环采暖系统，包括温控装置，其包括高温水入口、混水 出口、低温回水入口和低温回水出口 ；供水通道，位于所述高温水入口和混水出口之间；回 水通道，位于所述低温回水入口和低温回水出口之间；第一旁通，位于所述高温水入口和低 温回水出口之间；第二旁通，位于所述低温回水入口和混水出口之间；混水腔，与所述供水 通道与回水通道连通，使得高温水与低温回水于其内混合后流向所述混水出口 ；第一旁通 门与第二旁通门，分别位于所述第一旁通与第二旁通上，以分别控制所述第一旁通与第二 旁通的开度；混水调节装置，调节所述混水腔内高温水与低温回水的混水比例；热源，位于 所述温控装置的高温水入口和低温回水出口之间；采暖设备，位于所述温控装置的混水出 口和低温回水入口之间；第一循环动力设备，位于所述温控装置的混水出口与所述采暖设 备之间。进一步的，所述的水循环采暖系统还包括第二循环动力设备，位于所述热源与所 述温控装置的高温水入口之间。进一步的，所述温控装置还包括温度传感器，一端连接于所述混水调节装置，另 一端感测混水的温度。进一步的，所述温控装置还包括温度设定件，供用户设定所需温度，进而混水调 节装置根据用户设定的温度，调节混水腔内高温水与低温回水的混水比例。
进一步的，所述混水调节装置为调节阀芯。综上所述，利用本发明所提供的水循环温控装置及水循环采暖系统，具有以下优
点 ·1.由于集成了两路旁通，而在减小或中断水流时，保护了旁通开启支路上的循环 动力装置(例如，水泵)，极大的减少了死泵等情况的出现，提高了循环动力装置的使用寿 命。2.使得供暖系统运行于小温差、大流量的理想状态下，符合行业标准，且减少了水 循环不畅等情况的出现。
图1为现有一种地热采暖系统的示意图；图2为现有另一种地热采暖系统的示意图；图3为本发明一实施例所提供的水循环温控装置的结构示意图；图4为本发明另一实施例所提供的水循环温控装置的结构示意图；图5为本发明又一实施例所提供的水循环温控装置的结构示意图；图6为本发明一实施例所提供的水循环采暖系统的示意图；图7为本发明另一实施例所提供的水循环采暖系统的示意图。
具体实施例方式为使本发明的技术特征得以有效显现，下面结合具体实施例，对本发明做进一步 的描述。请参考图3，其为本发明一实施例所提供的水循环温控装置的结构示意图。该水循 环温控装置包括高温水入口 112、混水出口 114、低温回水入口 122和低温回水出口 124。高 温水入口 112和混水出口 114之间为供水通道110，低温回水入口 122和低温回水出口 124 之间为回水通道120。混水腔130与供水通道110与回水通道120连通，使得高温水与低温 回水于其内混合后流向混水出口 114。通常，混水腔130内设置有混水调节装置140，以调 节混水腔130内高温水与低温回水的混水比例。该水循环温控装置还包括第一旁通150、 第二旁通160以及分别位于这两个旁通上的第一旁通门170与第二旁通门180。其中第一 旁通150位于高温水入口 112和低温回水出口 124之间，第二旁通160位于低温回水入口 122和混水出口 114之间；且第一旁通门170与第二旁通门180分别控制第一旁通150与 第二旁通160的开度(例如，控制旁通170与180的开启大小，包括完全开启与关闭)。如 图中剪头所示，高温水H通过高温水入口 112进入供水通道110，流经混水腔130和低温回 水L相混合，实现降温，得到所需温度的供水水流S ；供水水流S通过混水出口 114提供给用 户，其流经用户采暖设备后，温度进一步降低，得到低温回水L ；为了节约水资源与减少热 损耗，回收低温回水L至低温回水入口 122 ；低温回水L部分流经混水腔130与高温水H进 行混水后，得到所需温度的供水水流S ；另一部分低温回水L通过回水通道120进入回水出 水管，以提供给热源，对其进行加热，以继续参与循环。在此，混水调节装置140通过控制流 入混水腔130内的低温回水L与高温水H的水流量来实现高温水与低温回水混水比例的调 节，从而得到所需温度的供水水流S。这个混水调节装置140可以是调节阀芯，而混水腔130
6相对于供水通道110与回水通道120的连通开度受控于调节阀芯。以低温回水流量调节为 例，混水腔130相对于回水通道120 —侧上可开设有低温回水入口，当调整调节阀芯时，低 温回水入口的开度便可以随之改变，从而改变流入混水腔130内的低温回水流量；或者，混 水腔130相对于回水通道120的一侧上开设多个低温回水孔，当调整调节阀芯时，低温回水 孔被调节阀芯遮挡的数量增多或减少，从而改变流入混水腔130内的低温回水流量。热水 水流量的调节与之相似，在此，不再赘述。当然，此仅为举例，并非用以限定本发明。通常，混水出口 114与低温回水入口 122之间外置循环动力设备(例如，水泵)，以 提供足够的压差，使得系统水流进行循环。例如，在混水出口 114处设置水泵，则此处负压 最高，使得最终供水水流S流向混水出口 114。当供水水温过高时，混水调节装置140需关 闭或减少高温水H进入混水腔130内的水流量。此时，在现有技术中，供水水流量将减少， 从而引起压差变化，而造成死泵等现象的出现。而本实施例的水循环温控装置由于集成了 两路旁通150与160，便可以保持水流量的稳定。具体如下打开第二旁通门180，部分低温 回水L便可以通过第二旁通160与供水水流S混合，保持水流量的同时，实现了降温。当供 水水温降低到一定程度时，混水调节装置140需增加高温水H进入混水腔130的水流量，与 此同时，低温回水L进入混水腔130内的水流量减少。但由于第二旁通160的存在，始终保 持整体供水量的稳定，保护了外置水泵，提高了整个系统的稳定性和可靠性。当然，高温水入口 112和低温回水出口 124之间也可外置循环动力设备，此时，需 打开第一旁通门170，进而利用第一旁通150来保护此外置循环动力设备，进而提高整个系 统的稳定性和可靠性。在以上温控过程中，如何判断供水水温过高或过低的情况。这便需要确定两个问 题首先，这个过高或过低是相对于哪个温度而言的，即参考温度如何获得；其次，如何判 断温度过高或过低。通常，参考温度可以是一个厂家预设的温度，也可以由用户自行设定。 为此，在一实施例中，在水循环温控装置上加设温度设定件，以供用户设定所需温度。具体 如图4，该温度设定件190设置于混水调节装置140上，进而根据用户设定的温度调节混水 腔内高温水H与低温回水L的混水比例。通常，该温度设定件190可以为标志有水温刻度的 旋转柄，其与混水调节装置140(调节阀芯)的阀杆相连，从而用户在调节旋转柄的同时，便 改变了调节阀芯的位置，从而改变了混水腔内高温水与低温回水的混水比例。有了参考温 度，只需感测出供水水流S的温度，便可以判断温度是否过高或过低，请参考图5，感测供水 水流S的温度是利用温度传感器200来实现的，该温度传感器200的一端连接于所述混水 调节装置140，另一端感测混水(即高温水与低温回水混合后的供水水流S)的温度。这与 传统的室温传感器相比，利用所感测的供水温度来判断是否调整高温水与低温回水混水比 例，使供水水温始终保持在一定温度范围内，进而使得室温维持在人体舒适的温度范围内， 而不像传统技术在室温进入非理想温度范围时再进行调节，保证了供暖效果。将以上水循环温控装置应用于水循环采暖系统中，便可以获得运转稳定且供暖效 果理想的采暖系统。具体请参考图6，其为本发明一实施例所提供的水循环采暖系统的示意 图。如图所示，该水循环供暖系统包括设备侧A与热源侧B，其间通过温控装置100连接。 温控装置100具有以上实施例所提供的水循环温控装置的结构。设备侧A包括采暖设备 Al (例如，地暖管)，其位于温控装置100的混水出口 114和低温回水入口 122之间。循环 动力设备A2 (例如水泵)，位于温控装置100的混水出口 114与采暖设备Al之间，以为水循环提供动力。而热源侧B包括热源Bi，位于温控装置100的高温水入口 112和低温回水出 口 124之间。在本实施例中，热源侧B不带循环动力设备，为了保护设备侧A的循环动力设 备A2，保持设备侧A的旁通门180开启，当供水温度过高时，采暖系统中的低温回水部分通 过旁通160继续参与循环，达到降温的目的的同时保持水流量的稳定，从而保证此采暖系 统在一个小温差、大流量的理想状态下运行。同时该温控装置100相当于恒温阀，可根据采 暖侧需要输入的热量控制开度(包括全开启及关闭的状态)。请参考图7，其为本发明另一实施例所提供的水循环采暖系统的示意图。其与图6 所示的采暖系统相比，增加了热源侧B的循环动力设备B2，其位于热源Bl与温控装置1的 高温水入口 112之间。此时，为了保护热源侧B的循环动力设备B2，保持热源侧B的旁通门 170开启，当供水温度过高时，设备侧B不需要提供热量，则关闭高温水进入混水腔140的入 口，此时，高温水可直接通过热源侧B的旁通150回到热源回水；同样，减少高温水供应时， 多余的高温水也可以通过热源侧B的旁通150回到热源回水，从而保护了循环动力设备B2， 提高了系统运行的稳定性。综上所述，利用本发明所提供的水循环温控装置及水循环采暖系统，具有以下优占.
^ \\\ ·1.由于集成了两路旁通，而在减小或中断水流时，保护了旁通开启支路上的循环 动力装置(例如，水泵)，极大的减少了死泵等情况的出现，提高了循环动力装置的使用寿 命。2.使得供暖系统运行于小温差、大流量的理想状态下，符合行业标准，且减少了水 循环不畅等情况的出现。以上仅为举例，并非用以限定本发明，本发明的保护范围应当以权利要求书所涵 盖的范围为准。
权利要求
一种水循环温控装置，其特征是，包括高温水入口、混水出口、低温回水入口和低温回水出口；供水通道，位于所述高温水入口和混水出口之间；回水通道，位于所述低温回水入口和低温回水出口之间；第一旁通，位于所述高温水入口和低温回水出口之间；第二旁通，位于所述低温回水入口和混水出口之间；混水腔，与所述供水通道与回水通道连通，使得高温水与低温回水于其内混合后流向所述混水出口；第一旁通门与第二旁通门，分别位于所述第一旁通与第二旁通上，以分别控制所述第一旁通与第二旁通的开度；混水调节装置，调节所述混水腔内高温水与低温回水的混水比例。
2.根据权利要求1所述的水循环温控装置，其特征是，还包括 温度传感器，一端连接于所述混水调节装置，另一端感测混水的温度。
3.根据权利要求1所述的水循环温控装置，其特征是，还包括温度设定件，供用户设定所需温度，进而混水调节装置根据用户设定的温度调节混水 腔内高温水与低温回水的混水比例。
4.根据权利要求1所述的水循环温控装置，其特征是，所述混水调节装置为调节阀芯。
5.一种水循环采暖系统，其特征是，包括 温控装置，包括高温水入口、混水出口、低温回水入口和低温回水出口 ； 供水通道，位于所述高温水入口和混水出口之间； 回水通道，位于所述低温回水入口和低温回水出口之间； 第一旁通，位于所述高温水入口和低温回水出口之间； 第二旁通，位于所述低温回水入口和混水出口之间；混水腔，与所述供水通道与回水通道连通，使得高温水与低温回水于其内混合后流向 所述混水出口；第一旁通门与第二旁通门，分别位于所述第一旁通与第二旁通上，以分别控制所述第 一旁通与第二旁通的开度；混水调节装置，调节所述混水腔内高温水与低温回水的混水比例；热源，位于所述温控 装置的高温水入口和低温回水出口之间；采暖设备，位于所述温控装置的混水出口和低温 回水入口之间；第一循环动力设备，位于所述温控装置的混水出口与所述采暖设备之间。
6.根据权利要求5所述的水循环采暖系统，其特征是，还包括第二循环动力设备，位于所述热源与所述温控装置的高温水入口之间。
7.根据权利要求5所述的水循环采暖系统，其特征是，所述温控装置还包括 温度传感器，一端连接于所述混水调节装置，另一端感测混水的温度。
8.根据权利要求5所述的水循环采暖系统，其特征是，所述温控装置还包括温度设定件，供用户设定所需温度，进而混水调节装置根据用户设定的温度，调节混水 腔内高温水与低温回水的混水比例。
9.根据权利要求5所述的水循环采暖系统，其特征是，所述混水调节装置为调节阀芯。
全文摘要
一种水循环温控装置及相应的水循环采暖系统，包括高温水入口、混水出口、低温回水入口和低温回水出口；供水通道，位于高温水入口和混水出口之间；回水通道，位于低温回水入口和低温回水出口之间；第一旁通，位于高温水入口和低温回水出口之间；第二旁通，位于低温回水入口和混水出口之间；混水腔，与供水通道与回水通道连通，使得高温水与低温回水于其内混合后流向混水出口；第一旁通门与第二旁通门，分别位于第一旁通与第二旁通上，以分别控制第一旁通与第二旁通的开度；混水调节装置，调节混水腔内高温水与低温回水的混水比例。可见，该水循环温控装置集成了两路旁通，从而保证了水循环系统在一个小温差、大流量的理想状态下运行。
文档编号F24D19/10GK101936577SQ20091005422
公开日2011年1月5日 申请日期2009年6月30日 优先权日2009年6月30日
发明者颜惠平 申请人:颜惠平