物联网温度平衡阀总成及应用该平衡阀总成的供暖系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及热力控制技术领域，具体涉及一种物联网温度平衡阀总成及应用该平衡阀总成的供暖系统。


背景技术：

[0002]
供暖系统实现水力平衡的方法，大多是在管路系统中加装平衡阀。然而，受现有平衡阀自身的限制，以往的平衡阀存在无温度采集传输功能，或者，信号采集传输资费较高等问题。
[0003]
有鉴于此，亟待针对现物联网温度平衡阀进行结构优化，在满足基本阀机能的基础上，具有良好的信号采集传输功能。


技术实现要素：

[0004]
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种物联网温度平衡阀总成及应用该平衡阀总成的供暖系统，以通过配置优化实现温度采集，并可有效降低信号采集传输资费，便于操作人员调试操作。
[0005]
本实用新型提供的一种物联网温度平衡阀总成，包括流量平衡阀；还包括：具有测温杆的温度传感器，所述测温杆的测温端插装于所述流量平衡阀的介质腔；通讯盒，通过线缆与所述温度传感器的输出端口通讯连接，且所述通讯盒配置有天线，以输出信号至云平台。
[0006]
优选地，所述流量平衡阀的阀芯最大开度可调节并锁定。
[0007]
优选地，所述流量平衡阀的阀芯与阀杆螺母固定连接，其阀杆经由阀盖插装孔置入阀体中，所述阀杆与所述阀杆螺母螺纹适配；所述阀杆与所述阀盖间具有轴向限位副，所述阀杆螺母与所述阀盖间具有周向限位副，以便所述阀杆转动驱动所述阀杆螺母带动所述阀芯进行开度调整；其中，所述阀杆为轴向贯通结构，其内伸端为光孔段，其外伸端为螺纹孔段，所述阀杆的螺纹孔段适配有调节螺钉，所述阀杆的光孔段插装有调节杆，所述调节螺钉与所述调节杆可轴向相抵；相应地，所述阀芯或者所述阀杆螺母上设置有与所述阀杆和所述调节杆轴向相对设置的限位部，并配置为：所述调节螺钉相对于所述阀杆转动时，可形成对所述调节杆相对于所述阀杆轴向伸出长度的限制，以便调节并锁定所述阀芯最大开度。
[0008]
优选地，所述光孔段为外小内大的台阶孔，所述调节杆为与所述台阶孔适配的台阶轴，并配置为：所述台阶轴与所述阀杆的内端面齐平时，所述台阶轴与所述台阶孔的台阶之间具有间隙。
[0009]
优选地，所述阀盖具有轴向向内延伸形成所述阀杆螺母的插装部，所述周向限位副形成于所述插装部与所述阀杆螺母之间。
[0010]
优选地，所述阀芯的阀芯头通过插装固定于所述阀杆螺母中的紧固件与所述阀杆螺母固定连接，所述限位部形成于所述紧固件的位于所述阀杆螺母内的端部。
[0011]
优选地，所述阀芯头的远离阀口侧套装设置有阀芯套，且所述阀芯套轴向向外延伸至所述插装部的外侧；套装位置处所述阀芯头与所述阀芯套之间沿轴向夹紧设置有阀芯垫，所述阀芯垫径向向外延伸，并配置为：在所述阀芯最大开度下，所述阀芯垫与所述阀盖的置于所述阀体中的内伸端相抵。
[0012]
优选地，所述阀芯头与所述阀芯套的套装位置处设置有第一密封件，所述阀芯套与所述阀盖的内伸端之间设置有第二密封件，所述调节杆与所述光孔段之间设置有第三密封件，所述阀芯头的本体具有轴向贯通的通道。
[0013]
优选地，所述阀盖外部设置有与所述阀杆外伸端适配的手轮，所述手轮具有两级计数显示窗口。
[0014]
本实用新型提供的供暖系统，包括供水开关阀和回水调节阀，所述供水开关阀和所述回水调节阀均采用如前所述的物联网温度平衡阀总成，所述通讯盒采用nb/lora/4g/5g无线通讯系统。
[0015]
与现有技术相比，本实用新型创新性地提出一种物联网温度平衡阀总成，具体配置有温度传感器及与该温度传感器的输出端口线缆连接的通讯盒，并通过通讯盒所配置的天线输出信号至云平台。如此设置，使用状态下介质通过平衡阀时，设置在阀体上的温度传感器可采集当前的介质温度，并经由通讯盒通过天线将采集温度传送至云平台，由此可大大降低信号采集传输资费，运行成本可控；进一步地，可通过平台计算分析下发调试指令，指导操作人员进行相应的调试，在降低操作人员调试复杂程度的基础上，实际调试精度更加可靠。
[0016]
在本实用新型的优选方案中，该流量平衡阀的阀芯最大开度可调节并锁定，具体来说，其阀杆为轴向贯通结构，阀杆内伸端的光孔段中插装有调节杆，阀杆外伸端的螺纹孔段适配有调节螺钉；调节螺钉与调节杆可轴向相抵，并可在调节螺钉转动形成对调节杆相对于阀杆轴向位置的调节，相应地，与阀杆和调节杆轴向相对设置的限位部，实现对阀芯最大开度的调节，并基于螺纹特性实现位置锁定。一方面，阀芯最大开度可调节，使得该温度平衡阀具有较佳的可适应性；同时，调定最大开度后可实现自锁定，可进一步提高可靠性。
[0017]
在本实用新型的另一优选方案中，其阀芯采用阀芯头、阀芯套及阀芯垫等构成的分体式结构，减小加工难度得以有效降低，具有较好的加工工艺性；另外，套装位置处的阀芯头与阀芯套之间沿轴向夹紧设置有阀芯垫，该阀芯垫径向向外延伸，在阀芯最大开度下，阀芯垫与阀盖的置于阀体中的内伸端相抵；由此，阀芯垫在获得加强保护的基础上，兼具机械限位的功能，为调高阀门调节精度及使用寿命提供了良好的技术保障。
附图说明
[0018]
图1为具体实施方式所述物联网温度平衡阀总成的整体结构示意图；
[0019]
图2为具体实施方式所述流量平衡阀的结构示意图；
[0020]
图3为图2中所示阀杆、阀杆螺母及阀芯的装配关系放大图；
[0021]
图4为图2中所示手轮的示意图。
[0022]
图中：
[0023]
流量平衡阀10、通讯盒20、天线30、温度传感器40；
[0024]
阀芯1、阀芯头11、内凹台阶面111、紧固件12、阀芯套13、内凹台阶面131、阀芯垫
14、内凹槽141、阀杆螺母2、阀杆3、凸肩31、光孔段32、螺纹孔段33、阀盖4、限位台阶41、插装部42、阀体5、压盖6、调节螺钉71、调节杆72、第一密封件81、第二密封件82、第三密封件83、第四密封件84、第五密封件85、手轮9、整数位窗口91、小数位窗口92。
具体实施方式
[0025]
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0026]
不失一般性，本实施方式以图中所示的平衡阀作为描述主体，详细说明本方案提供的物联网温度平衡阀总成。组装完成后，阀门的进口、出口连通设置用户系统管路中。应当理解，该平衡阀的阀开度大小及其流量曲线等与阀机能相关的参数，对本申请请求保护的物联网温度平衡阀未构成实质性限制。
[0027]
请参见图1，该图为本实施方式所述物联网温度平衡阀总成的整体结构示意图。
[0028]
该物联网温度平衡阀总成包括具有温度采集功能的流量平衡阀10和通讯盒20及天线30。如图所示，温度传感器40测温杆的测温端(图中未示出)插装于流量平衡阀10的介质腔，以实时介质直接接触，保证测量采集到准确的介质温度，可完全规避使用测温枪测量时产生的温度偏差。
[0029]
其中，通讯盒20通过线缆与温度传感器40的输出端口通讯连接，且该通讯盒20配置有天线30，以通过天线30输出信号至云平台。使用状态下介质通过流量平衡阀10时，设置在其阀体上的温度传感器40可采集介质温度，并经由通讯盒20通过天线30将实时所采集的介质温度传送至云平台，由此可大大降低信号采集传输资费，运行成本可控；进一步还可通过平台计算分析下发调试指令，指导操作人员进行相应的调试，在降低操作人员调试复杂程度的基础上，实际调试精度更加可靠。另外，通讯盒20优选采用电池供电，实际功耗较低，使用标准5号电池可确保5年正常使用，从而使该阀门可安装在地沟，地井等无电源环境中。
[0030]
为了提高阀门的可适应性，流量平衡阀10的阀盖4与阀体5间可通过螺纹紧固件连接，以便于组装和维修操作。请一并参见图2所示，该图为流量平衡阀的结构示意图。具体地，与阀口适配的阀芯1与阀杆螺母2固定连接，经由阀盖4插装孔置入阀体5中的阀杆3与阀杆螺母2螺纹适配；其中，阀杆3与阀盖4间具有轴向限位副a，阀杆3可相对于阀盖4正常转动，阀杆螺母2与阀盖4间具有周向限位副b，这样，操作阀杆3转动时，基于阀杆3与阀杆螺母2螺纹适配及阀杆螺母2与阀盖4间的周向限位，阀杆螺母2产生轴向相对位移，进而带动阀芯1进行开度调整。可以理解的是，轴向限位副a可采用不同的方式实现，例如但不限于，利用阀杆3的凸肩31、相适配的阀盖4插装孔的限位台阶41，以及压盖6实现该轴向限位的构建；同样地，周向限位副b也可采用不同的方式实现，例如但不限于，阀杆螺母2的外周表面与阀盖4插装孔的适配位置为外六方结构，或者至少具有一个周向限位平面，均可实现阀杆螺母2与阀盖4之间周向限位的构建。请一并参见图3，该图示出了阀杆、阀杆螺母及阀芯的装配关系放大图。
[0031]
进一步地，流量平衡阀10的阀芯最大开度可增设调节、锁定功能。如图2和图3所示，该阀杆3为轴向贯通结构，其内伸端为光孔段32，其外伸端为螺纹孔段33。这里所使用的“内”、“外”等方位词是以流量平衡阀10主体为基准定义的，也就是说，接近阀内腔一侧为“内”、远离阀内腔一侧为“外”，应当理解，上述方位词的使用仅用于清楚表述构件及结构位
置关系。
[0032]
其中，在阀杆3的螺纹孔段33适配有调节螺钉71，阀杆3的光孔段32插装有调节杆72，调节螺钉71与调节杆72可轴向相抵；操作调节螺钉71相对于阀杆3改变轴向相对位置，可调整调节杆72在光孔段32内的极限位置，进而形成调节杆72相对于阀杆3轴向伸出长度的限制。需要说明的是，“光孔段”满足调节杆72相对于阀杆3在预设范围内的轴向滑动位移。
[0033]
相应地，还可设置有与阀杆3和调节杆72轴向相对设置的限位部，以与阀杆3和/或调节杆72相抵构建阀芯最大开度。根据具体应用情境下的开度要求，在调节螺钉71相对于阀杆3转动时，可形成对调节杆72相对于阀杆3轴向伸出长度的限制，以便调节并锁定阀芯最大开度，并基于螺纹特性实现位置锁定。由此，在不影响阀门的正常关闭的基础上，使阀门能够在任意位置锁定最大开度，锁定后还可将阀门在0开度到设定的最大开度间进行流量调节，极大的方便的调试人员的操作，可进一步提高可靠性。
[0034]
需要说明的是，该限位部可以设置在阀芯1上，也可设置在阀杆螺母2上，只要能够与阀杆3和调节杆72轴向相对设置均在本申请请求保护的范围内。
[0035]
另外，阀盖4具有轴向向内延伸形成该阀杆螺母2的插装部42，如图2和图3所示，前述周向限位副b形成于该插装部42与阀杆螺母2之间。也即，在该插装部42形成与阀杆螺母2外周表面适配的外六方结构，如此设置，可获得更为稳定的位移导向作用。
[0036]
本方案中，阀芯1采用分体式结构设置，主要包括阀芯头11、紧固件12、阀芯套13和阀芯垫14构成。阀芯头11通过插装固定于阀杆螺母2中的紧固件12与阀杆螺母2固定连接，如图3所示，紧固件12与阀杆螺母2的内侧端螺纹连接，其位于阀杆螺母2内的端部构建形成与阀杆3和调节杆72轴向相对设置的限位部。作为优选，阀芯1采集当前阀芯头、阀芯套及阀芯垫等构成的分体式结构，减小加工难度得以有效降低，具有较好的加工工艺性。
[0037]
其中，阀芯头11远离阀口侧套装设置有阀芯套13，两者螺纹连接固定，阀芯套13随阀芯头11的位移同步位移。图中所示，阀芯套13轴向向外延伸至插装部42的外侧，充分利用阀盖侧内部空间形成其与阀芯套13间的位移导向。本方案中，阀芯头11为外螺纹，阀芯套13具有相适配的内螺纹，两者螺纹旋紧即可实现紧固连接，而非局限于图中所示内、外螺纹配置方式；实际上，也可反向设置，阀芯头11为内螺纹、阀芯套13外螺纹，同样可以获得良好的加工工艺性。
[0038]
本方案提供的流量平衡阀10，利用阀芯垫14的设置兼具机械限位功能。如图3所示，套装位置处的阀芯头11与阀芯套13之间沿轴向夹紧设置有阀芯垫14，该阀芯垫14径向向外延伸，具体通过阀芯套13外表面的内凹台阶面131与阀芯头11外表面的内凹台阶面111形成构建轴向夹紧的配合面。同时，在阀芯最大开度下，阀芯垫14与阀盖4的置于阀体5中的内伸端相抵；由此，阀芯垫14在获得加强保护的基础上，兼具机械限位的功能，为调高阀门调节精度及使用寿命提供了良好的技术保障。
[0039]
进一步地，在阀芯头11与阀芯套13的套装位置处设置有第一密封件81，以形成该组装配合关系的密封，具体地阀芯垫14上开设有内凹槽141，内凹槽141的槽底与相应侧阀芯套13的端面齐平，随着阀芯头11与阀芯套13间螺纹旋紧，可同步实现第一密封件81的夹紧组装固定。在阀芯套13与阀盖4的内伸端之间设置有第二密封件82，以形成阀芯1与阀盖4之间的密封。在调节杆72与光孔段32之间设置有第三密封件83，以形成该动态配合关系下
的密封。
[0040]
此外，阀芯头11的本体具有轴向贯通的通道112，在该静态平衡阀中形成动态平衡腔体，具有导压功能的通道112使阀芯头11两端压力达到平衡，具有关断压差大低扭矩的特点。同时，使用平衡阀芯结构可以减小关闭阀门时水流冲击阀芯产生噪音，对整个管路系统起到稳流作用。
[0041]
当然，在压盖6与阀杆3和阀盖4插装孔相应位置，分别设置第四密封件84和第五密封件85，由此确保流量平衡阀10的整体密封性能。
[0042]
本方案中，阀杆3光孔段32为外小内大的台阶孔，相应地，调节杆72为与该台阶孔适配的台阶轴，并配置为：台阶轴与阀杆的内端面齐平时，台阶轴与所述台阶孔的台阶之间具有间隙δ。这样，在限制调节杆72的装配配置的基础上，同时可避免装配关系下的过定位。
[0043]
其中，阀盖4外部设置有与阀杆3外伸端适配的手轮9，该手轮9具有两级计数显示窗口：整数位窗口91和小数位窗口92。请一并参见图4所示的手轮正视图。该手轮9具体为金属数字显示手轮，手轮带有两位数字显示，采用高精度的齿轮传动方式进行圈数计数；并且手轮采用金属材料，更加坚固耐用，在手轮两侧还设有加力杆插孔，可以采用专用螺纹杆加力，也可以采用光杆加力，方便了调试人员操作。
[0044]
除前述物联网温度平衡阀总成外，本实施方式还提供一种应用前述物联网温度平衡阀总成的供暖系统。该供暖系统包括供水开关阀和回水调节阀(图中未示出)。这里，供水开关阀和回水调节阀可均采用如前所述的物联网温度平衡阀；具体地，通讯盒采集当前nb/lora/4g/5g无线通讯系统与云平台进行通讯连接。该供暖系统的其他构成及控制原理非本申请的核心发明点所在，本领域普通技术人员可以采用现有技术实现，故本文不再赘述。
[0045]
需要说明的是，本实施方式提供的上述实施例，并非局限于图中所示阀芯结构，应当理解，基于本申请的核心构思的具体应用同样在本申请请求保护的范围内。
[0046]
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。