CN206206733U - 一种电动调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电动调节阀，属于机械技术领域。它解决了现有的温控水龙头调节速度慢的问题。它包括阀体，阀体内设有阀芯及能够转动的控制杆，控制杆的一端与阀芯相连，阀体上连接有安装支架，安装支架上设置有能够转动的蜗杆，控制杆的另一端伸出阀体外并连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆相啮合，安装支架上或外设有驱动电机且驱动电机与蜗杆的一端相连接，安装支架上固定有定位板，蜗轮位于定位板的上方且控制杆穿过定位板，蜗轮底面设置有磁块，定位板上沿周向依次分布有第一传感器、第二传感器与第三传感器，当蜗轮转动时磁块能够依次经过第一传感器、第二传感器以及第三传感器。它具有能实现出水温度的快速调节的优点。

Description

一种电动调节阀

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种电动调节阀。

背景技术

现有的储热式电热水器通常采用混水阀来调节出水温度，即将冷水和热水分别引入到混水阀内经过一定比例的组合调节出合适的出水温度来供用户使用。最传统的混水阀都是采用手动进行调节的，这种调节方式存在一定的缺陷，需要用户不断的手动调节混水阀内冷水与热水的开度，但手动调节的精度不高，当手柄转动过多时混合后的水温会偏高，当手柄转动过少时混合后的出水温度又偏低，导致调温过程比较繁琐。

为了解决传统混水阀由用户手动进行调节而导致的调温过程复杂的问题，人们也有设计出一种全自动控温水龙头[申请号：200920311578.3]，它包括阀芯、阀杆和具有冷水进水通道、热水进水通道及出水通道的阀体，阀芯位于阀体内，阀杆一端与阀芯固连，阀杆另一端连接有能驱动阀杆转动的电机，电机连接有一带供电电源的控制中心，出水通道中设有与控制中心相连接的温度传感器，通过温度传感器将温度信号传递给控制中心来控制电机的正转和反转，并由电机带动阀杆转动来控制冷水进水通道和热水进水通道的开度，从而使出水温度保持在用户实现设定的温度。

但是采用这种方式的水龙头都存在着相同的缺点：由于温度传感器设置在出水端，而冷水与热水又是在阀体内进行混合的，且在混合时又都是先完全进冷水，然后将热水的开度逐渐增大、冷水的开度逐渐减小来进行冷热水混合，使出水水温逐步提高，这就导致温度传感器的感应要滞后于冷热水在阀体内的混合时间的，也就表示温度传感器感应到的温度与阀体内混合后的温度是不同的，从而导致电动执行器需要反复不断地控制阀杆转动才能最终使出水温度保持在设定值，并且在电动执行器控制阀杆转动来进行温度调节的过程中对于冷热水的混合比例并未设定一个基准值，因此只能通过电动执行器不断地根据温度传感器传输来的信号来控制阀杆慢慢动作，使出水温度在调节的过程中慢慢地向出水温度靠近。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种电动调节阀，所要解决的技术问题是如何实现出水温度的快速调节。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种电动调节阀，包括阀体，所述的阀体内设有阀芯及能够转动的控制杆，所述的控制杆的一端与阀芯相连，其特征在于，所述的阀体上连接有安装支架，所述的安装支架上设置有能够转动的蜗杆，所述的控制杆的另一端伸出阀体外并连接有蜗轮，所述的蜗轮与蜗杆相啮合，所述的安装支架上或外设有驱动电机且驱动电机与蜗杆的一端相连接，所述的安装支架上固定有定位板，所述的蜗轮位于定位板的上方且控制杆穿过定位板，所述的蜗轮底面设置有磁块，所述的定位板上沿周向依次分布有当磁块经过时均能够对磁块进行感应的第一传感器、第二传感器与第三传感器，当蜗轮转动时磁块能够依次经过第一传感器、第二传感器以及第三传感器。

本电动调节阀可以作为自动恒温混水阀使用，阀体的一端为进水端且具有冷进水口和热进水口，阀体的另一端为出水端，在阀体的出水端内设置用于检测出水水温的温度传感器，并为阀门配置一个控制器用于接收各传感器的信号以及发送指令控制驱动电机工作。使用时将第一传感器设置为阀门处于全冷水状态，第二传感器设置为阀门处于混合水比例适合状态，第三传感器设置为全热水状态。当用户打开阀门，控制器控制驱动电机启动并通过蜗杆与蜗轮的配合，使蜗轮转动至磁块与定位板上的第一传感器相正对，此时阀门处于全冷水状态，驱动电机停止工作。由于出水温度小于温度传感器的设定值，因此控制器会根据温度传感器的信号控制驱动电机快速转动，通过蜗杆与蜗轮的配合使蜗轮快速转动至磁块与第三传感器正对为止，此时控制杆与阀芯随着蜗轮快速转动至阀门处于全热水状态。由于全热水状态的温度大于温度传感器的设定值，因此控制器控制驱动电机带动蜗杆进行反转，蜗轮回转至磁块与第二传感器相对应，这也就表示控制杆与阀芯随着蜗轮回转至阀门处于混合水比例适合状态，在该状态下阀体内的冷、热水混合比例使出水温度已经能够满足设定值，接着只需要根据温度传感器的信号来控制控制杆以第三传感器下的冷热水混合比例为基准进行微小的调整，这样就可以迅速地使出水水温能够始终稳定在温度传感器的设定值为止。

本电动调节阀在驱动电机的作用下通过蜗杆与蜗轮的配合来带动控制杆及阀芯转动进行调节，调节过程由蜗轮底部的磁块与定位板上的各传感器相配合进行控制，且在控制过程中使阀门从全冷水状态快速调至全热水状态后再直接调整至第三传感器所对应的于混合水比例适合状态，采用这种方式能够很快速地对阀门的出水温度进行控制，使出水温度迅速达到用户所需。

在上述的电动调节阀中，所述的定位板上还设有当磁块经过时能够对磁块进行感应的第四传感器，所述的第四传感器与第一传感器、第二传感器以及第三传感器位于同一圆周上，且第一传感器、第二传感器、第三传感器以及第四传感器沿周向依次分布在定位板上。

当将本电动调节阀作为自动恒温混水阀使用时，除了能够正常出水外，还需要具备自动关闭功能，因此在定位板上设置第四传感器，将第四传感器设置为对应阀门处于全关闭状态，并保证初始时磁块与第四传感器正对，且在使用完毕后保证驱动电机带动蜗轮转动至磁块重新与第四传感器正对为止，以使控制杆转动至阀门再次位于全关闭状态。

在上述的电动调节阀中，所述的蜗轮的边缘处具有弧形缺口。

由于磁块设置在蜗轮的底面，因此在蜗轮的边缘处设置弧形缺口，这样不仅能够方便生产人员在装配时对磁块进行定位，以保证在阀门打开的初始状态与第一传感器保持正对，同时又能够在一定程度上减少成本。

在上述的电动调节阀中，所述的安装支架上具有两个向上的凸耳，所述的蜗杆位于两个凸耳之间且蜗杆能够相对于两个凸耳转动，所述的蜗杆的一端伸出对应的凸耳外并与驱动电机的输出轴相连接。

在安装支架上设置两个向上的凸耳，将蜗杆设置在两个凸耳之间并使蜗杆的一端伸出对应的凸耳外并与驱动电机的输出轴相连接，这样一来驱动电机的输出轴就可以直接对蜗杆进行驱动，从而使蜗杆转动后能够带动蜗轮转动。

在上述的电动调节阀中，所述的蜗杆伸出凸耳外的一端部具有呈方形的连接部，所述的驱动电机的输出轴的端部具有与连接部形状相同的连接孔，所述的连接部***连接孔内。

在连接蜗杆与驱动电机的输出轴时，将蜗杆伸出凸耳外一端部上的连接部***到驱动电机的输出轴端部上的连接孔内，由于连接部呈方形且连接孔的形状与连接部相同，因此通过这种方式能够直接使蜗杆与驱动电机的输出轴之间形成连接，从而省略了现有技术中在蜗杆与驱动电机的输出轴之间的传动齿轮的使用，优化了整个阀门的结构。

在上述的电动调节阀中，所述的蜗轮包括本体以及连接头，所述的控制杆上端与连接头相连接，所述的弧形缺口位于本体的边缘处，所述的本体上具有定位孔，所述的连接头的部分上端***定位孔内，所述的本体与连接头周向固定且能相对于连接头上下移动，所述的连接头外套设有弹簧，所述的连接头的下端外侧具有环状挡肩，所述的弹簧的两端分别顶在环状挡肩及本体上，且在弹簧的弹力作用下使蜗轮的本体向上与蜗杆相啮合。

将蜗轮拆分为本体以及连接头，连接头外套设有弹簧，弹簧的两端分别分别顶在环状挡肩及本体上，连接头的部分上端***定位孔内，由于本体与连接头周向固定且本体能够相对于连接头上下移动，那么在弹簧的弹力作用下将蜗轮的本体向上顶起并与蜗杆相啮合，此时本电动调节阀处于自动调节状态。而当需要手动进行调节时，可以下压蜗轮的本体，使本体克服弹簧的弹力而相对于连接头向下移动，蜗轮的本体由此与蜗杆相脱离，那么用户只需通过转动蜗轮的本体就可以带动控制杆进行转动了。

在上述的电动调节阀中，所述的磁块设置于环状挡肩的底面。

由于连接头的位置是固定不动的，通过在连接头的下端外侧设置环状挡肩，将磁块设置于环状挡肩的底面，能够保证磁块能够正常地与定位板上的各传感器相配合，而不受蜗轮的本体向下移动的影响。

与现有技术相比，本电动调节阀在驱动电机的作用下通过蜗杆与蜗轮的配合来带动控制杆转动进行调节，调节过程由蜗轮底部的磁块与定位板上的各传感器相配合进行控制，能够很快速地对阀门的出水温度进行控制，使出水温度迅速达到用户所需；另外，将蜗轮拆分为本体以及连接头，并利用弹簧的配合使本电动调节阀能够在自动调节和手动调节之间进行切换，提高了适用性，满足了更多用户的需求。

附图说明

图1是本电动调节阀实施例一的示意图。

图2是本电动调节阀实施例一的侧视图。

图3是本电动调节阀实施例一的分解图。

图4是本电动调节阀实施例一中蜗轮的分解图。

图5是本电动调节阀实施例一中蜗杆与驱动电机之间的分解图。

图6是本电动调节阀实施例一中定位板的示意图。

图中，1、阀体；1a、进水端；1b、出水端；1c、环状凸起；1c1、连接耳；2、控制杆；3、安装支架；3a、凸耳；4、蜗杆；4a、连接部；5、支撑轴承；6、驱动电机；6a、连接孔；7、蜗轮；7a、本体；7a1、定位孔；7a2、弧形缺口；7b、连接头；7b1、安装孔；7b2、环形挡肩；8、磁块；9、定位板；9a、传感器一；9b、传感器二；9c、传感器三；9d、传感器四；10、紧固件；11、弹簧；12、阀芯。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1、图2、图3和图5所示，一种电动调节阀，包括阀体1，阀体1的两端分别具有进水端1a和出水端1b，阀体1内设有控制杆2及阀芯，控制杆2的下端与阀芯相连。阀体1上端具有向上的环状凸起1c，环状凸起1c的上端连接有安装支架3，安装支架3上具有两个向上的凸耳3a，两凸耳3a之间设有蜗杆4，且蜗杆4的两端与对应的凸耳3a之间设有支撑轴承5。蜗杆4的其中一端伸出对应的凸耳3a外，且在蜗杆4的该端部具有呈方形的连接部4a，安装支架3外设有驱动电机6，驱动电机6的输出轴的端部具有与连接部4a的形状相同的连接孔6a，由于连接部4a呈方形，驱动电机6的输出轴的端部上的连接孔6a的形状与连接部4a相同，因此将连接部4a***到连接孔6a内后能够使驱动电机6直接对蜗杆4进行驱动。当然，除了将驱动电机6设置在安装支架3外，也可以直接将驱动电机6的输出轴固定在安装支架3的其中一个凸耳3a上，然后将蜗杆4的长度相应缩短并***到驱动电机6的输出轴内。

如图1、图2和图3所示，控制杆2的上端向上穿过安装支架3，控制杆2的上端部上连接有蜗轮7，蜗杆4与蜗轮7相啮合。控制杆2的上端部外侧沿周向分布有若干外齿，蜗轮7上具有安装孔7b1，安装孔7b1的内侧壁上沿周向分布有若干内齿，控制杆2的上端部***到蜗轮7上的安装孔7b1内。安装支架3上设置有定位板9，阀体1的环状凸出的上端部外侧具有若干连接耳1c1，安装支架3底部抵靠在连接耳1c1上，定位板9通过若干依次穿过定位板9、安装支架3并穿入连接耳1c1内的紧固件10形成固定。

如图3和图6所示，蜗轮7的底面具有磁块8，定位板9上沿周向依次分布有当磁块8经过时均能够对磁块8进行感应的第一传感器9a、第二传感器9b、第三传感器9c以及第四传感器9d，各传感器位于以控制杆2为圆心的同一圆周上，在本实施例中，第一传感器9a、第二传感器9b、第三传感器9c以及第四传感器9d均为霍尔传感器，蜗轮7的外侧具有弧形缺口7a2，由于磁块8设置在蜗轮7的底面，因此在蜗轮7的边缘处设置弧形缺口7a2，这样不仅能够方便生产人员在装配时地对磁块8进行定位，以保证在阀门打开的初始状态与第一传感器9a保持正对，同时又能够在一定程度上减少成本。

本电动调节阀可作为自动恒温混水阀使用，将阀体1设置为具有两个进水端1a和一个出水端1b，两个进水端1a分别是进冷水端和进热水端，阀体1的出书端内设置温度传感器，且在使用时为阀体1配置带控制面板的控制器，第一传感器9a作为阀门处于全冷水状态，第二传感器9b作为阀门处于混合水比例适合状态，第三传感器9c作为阀门处于全热水状态，第四传感器9d作为阀门处于全关闭状态。初始时，蜗轮7上的磁块8位于第四传感器9d的正上方，即阀门处于全关闭状态，此时即不进热水，也不进冷水。

接着当用户通过控制面板打开阀门时，控制器控制驱动电机6启动并通过蜗杆4与蜗轮7的配合，使蜗轮7转动至与定位板9上的第一传感器9a相正对，此时阀门处于全冷水状态，驱动电机6停止工作。由于出水温度小于温度传感器的设定值，因此控制器会根据温度传感器的信号控制驱动电机6快速转动，通过蜗杆4与蜗轮7的配合使蜗轮7快速转动至磁块8与第三传感器9c正对为止，此时控制杆2随着蜗轮7快速转动至阀门处于全热水状态。由于全热水状态的温度大于温度传感器的设定值，因此控制器控制驱动电机6带动蜗杆4进行反转，蜗轮7回转至磁块8与第二传感器9b相对应，这也就表示控制杆2随着蜗轮7回转至阀门处于阀门处于混合水比例适合状态，在该状态下阀体1内的冷、热水混合比例使出水温度已经能够满足设定值，接着只需要根据温度传感器的信号来控制控制杆2以第三传感器下的冷热水混合比例为基准进行微小的调整，便可快速地使出水水温达到温度传感器的设定值。当使用完毕后，用户通过控制面板关闭阀门，控制器接收信号并控制驱动电机6带动蜗杆4转动，通过蜗杆4与蜗轮7的配合使得蜗轮7转动至磁块8重新与第四传感器9d正对为止，此时阀门再次位于全关闭状态，若是需要再次用水，只需重复上述过程即可。

为了符合更多用户的需求，除了具备自动调节功能外，还可以设置手动调节功能，如图4所示，只需将蜗轮7设置为包括本体7a以及连接头7b，安装孔7b1位于连接头7b上，控制杆2上端与连接头7b相连接，将弧形缺口7a2设置在本体7a的边缘处，本体7a上具有定位孔7a1，连接头7b的部分上端***定位孔7a1内，本体7a与连接头7b周向固定且能相对于连接头7b上下移动，连接头7b外套设有弹簧11，连接头7b的下端外侧设有环状挡肩7b2，弹簧11的两端分别顶在环状挡肩7b2及本体7a上。

初始时，弹簧11将蜗轮7的本体7a向上顶，使得蜗轮7与蜗杆4相啮合，在该状态下，阀门能够自动进行调节。当用户需要手动进行调节时，只需下压蜗轮7的本体7a，使得蜗轮7的本体7a克服弹簧11的弹力作用而相对于连接头7b向下移动，这样一来，蜗轮7的本体7a就与蜗杆4相脱离，且由于蜗轮7的本体7a与连接头7b周向固定，因此在用户用手转动蜗轮7的本体7a的同时就可以带动连接头7b以及与连接头7b相连接的控制杆2一同转动，从而达到手动进行调节的目的。当然，为了保证磁块8能够正常地与定位板9上的各传感器相配合，而不受蜗轮7的本体7a向下移动的影响，通过将磁块8设置于环状挡肩7b2的底面，由于连接头7b的位置是固定不动的，因此就可以确保磁块8能够正常地与各传感器进行配合。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，将本电动调节阀安装于台板的底部并仅作为混合水出水温度的电动调节装置使用，在台板上端设置出水龙头，使本电动调节阀的出水端1b与出水龙头的进水端1a相连接。在该使用状态下，本电动调节阀不具备关闭功能，关闭功能由出水龙头进行控制，不需要配置控制面板用于用户操作，且定位板9上仅需要使用到第一传感器9a、第二传感器9b和第三传感器9c，第一传感器9a作为阀门处于全冷水状态，第二传感器9b作为阀门处于混合出水状态，第三传感器9c作为阀门处于全热水状态。

初始时，打开出水龙头进行出水，磁块8与第一传感器9a相正对，此时电动调节阀处于全冷水状态。由于出水温度低于温度传感器的设定值，控制器会根据信号控制驱动电机6带动蜗杆4转动，使蜗轮7快速转动至磁块8与第三传感器9c正对，此时控制杆2随着蜗轮7转动至阀门处于全热水状态。由于全热水状态的温度大于温度传感器的设定值，因此控制器控制驱动电机6带动蜗杆4进行反转，蜗轮7回转至磁块8与第二传感器9b相对应，这也就表示控制杆2随着蜗轮7回转至阀门处于混合水状态，接着在出水温度与温度传感器的不断对比中，通过控制器控制驱动电机6带动蜗杆4转动来对阀体1内的混合水比例不断地进行调整，直到出水水温保持在温度传感器的设定值为止。当使用完毕后，用户关闭出水龙头，控制器接收信号并控制驱动电机6带动蜗杆4转动，通过蜗杆4与蜗轮7的配合使得蜗轮7转动至磁块8重新与第一传感器9a正对为止，此时阀门再次位于全冷水状态，若是需要再次用水，只需重复上述过程即可。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，本电动调节阀为球阀，用于流量的调节，阀体1仅具有一个进水端1a和一个出水端1b，阀体1内还设有球芯，控制杆2的一端与球芯相连接，阀体1上端固连有安装板，安装支架3固连于安装板上，安装板的外侧具有若干凸出的连接耳1c1。

在本实施例中同样为阀体1配置带控制面板的控制器，在阀门的出水端1b内设置流量传感器，并将定位板9上的第一传感器9a设置为对应阀门开度最小状态，第二传感器9b设置为对应阀门开度调节状态，第三传感器9c设置为对应阀门开度最大状态，第四传感器9d设置为对应阀门关闭状态。初始时，蜗轮7上的磁块8位于第四传感器9d的正上方，即阀门处于全关闭状态，此时即不进热水，也不进冷水。对于本实施例中电动调节阀对于流量的调节方式及过程与实施例一中对于混合水温度的调节相类似。

实施例四

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，电动调节阀仍为球阀，将本电动调节阀安装于台板的底部并仅作为流量电动调节装置使用，在台板上端设置出水龙头，使本电动调节阀的出水端1b与出水龙头的进水端1a相连接。在该使用状态下，本电动调节阀不具备关闭功能，关闭功能由出水龙头进行控制，不需要配置控制面板用于用户操作，且定位板9上仅需要使用到第一传感器9a、第二传感器9b和第三传感器9c，第一传感器9a设置为对应阀门开度最小状态，第二传感器9b设置为对应阀门开度调节状态，第三传感器9c设置为对应阀门开度最大状态。初始时，打开出水龙头进行出水，磁块8与第一传感器9a相正对，此时电动调节阀处于全冷水状态。对于本实施例中电动调节阀对于流量的调节方式及过程与实施例二中对于混合水温度的调节相类似。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种电动调节阀，包括阀体(1)，所述的阀体(1)内设有阀芯(12)及能够转动的控制杆(2)，所述的控制杆(2)的一端与阀芯(12)相连，其特征在于，所述的阀体(1)上连接有安装支架(3)，所述的安装支架(3)上设置有能够转动的蜗杆(4)，所述的控制杆(2)的另一端伸出阀体(1)外并连接有蜗轮(7)，所述的蜗轮(7)与蜗杆(4)相啮合，所述的安装支架(3)上或外设有驱动电机(6)且驱动电机(6)与蜗杆(4)的一端相连接，所述的安装支架(3)上固定有定位板(9)，所述的蜗轮(7)位于定位板(9)的上方且控制杆(2)穿过定位板(9)，所述的蜗轮(7)底面设置有磁块(8)，所述的定位板(9)上沿周向依次分布有当磁块(8)经过时均能够对磁块(8)进行感应的第一传感器(9a)、第二传感器(9b)与第三传感器(9c)，当蜗轮(7)转动时磁块(8)能够依次经过第一传感器(9a)、第二传感器(9b)以及第三传感器(9c)。

2.根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征在于，定位板(9)上还设有当磁块(8)经过时能够对磁块(8)进行感应的第四传感器(9d)，所述的第四传感器(9d)与第一传感器(9a)、第二传感器(9b)以及第三传感器(9c)位于同一圆周上，且第一传感器(9a)、第二传感器(9b)、第三传感器(9c)以及第四传感器(9d)沿周向依次分布在定位板(9)上。

3.根据权利要求1所述的电动调节阀，其特征在于，所述的蜗轮(7)的边缘处具有弧形缺口(7a2)。

4.根据权利要求1或2或3所述的电动调节阀，其特征在于，所述的安装支架(3)上具有两个向上的凸耳(3a)，所述的蜗杆(4)位于两个凸耳(3a)之间且蜗杆(4)能够相对于两个凸耳(3a)转动，所述的蜗杆(4)的一端伸出对应的凸耳(3a)外并与驱动电机(6)的输出轴相连接。

5.根据权利要求4所述的电动调节阀，其特征在于，所述的蜗杆(4)伸出凸耳(3a)外的一端部具有呈方形的连接部(4a)，所述的驱动电机(6)的输出轴的端部具有与连接部(4a)形状相同的连接孔(6a)，所述的连接部(4a)***连接孔(6a)内。

6.根据权利要求3所述的电动调节阀，其特征在于，所述的蜗轮(7)包括本体(7a)以及连接头(7b)，所述的控制杆(2)上端与连接头(7b)相连接，所述的弧形缺口(7a2)位于本体(7a)的边缘处，所述的本体(7a)上具有定位孔(7a1)，所述的连接头(7b)的部分上端***定位孔(7a1)内，所述的本体(7a)与连接头(7b)周向固定且能相对于连接头(7b)上下移动，所述的连接头(7b)外套设有弹簧(11)，所述的连接头(7b)的下端外侧具有环状挡肩(7b2)，所述的弹簧(11)的两端分别顶在环状挡肩(7b2)及本体(7a)上，且在弹簧(11)的弹力作用下使蜗轮(7)的本体(7a)向上与蜗杆(4)相啮合。

7.根据权利要求6所述的电动调节阀，其特征在于，所述的磁块(8)设置于环状挡肩(7b2)的底面。