一種水比例閥及燃氣熱水器的制作方法

本發明涉及制熱設備技術領域，尤其涉及一種水比例閥及燃氣熱水器。

背景技術：

水比例閥主要由水比例閥體、步進電機、閥桿組件和密封件四大部件組成。其中，水比例閥閥體除了本身的比例調節流量組件外，還附帶一個水流量傳感器組件和溫度傳感器組件。水比例閥一般裝在熱水器進水端，可實現調節水流量的功能。

當水通過水流量傳感器時，霍爾傳感器會輸出一個其頻率隨水流量變化而變化的脈沖信號，反饋給控制器。同時熱水器控制器根據出水溫度與設定溫度之間的差值向水比例閥電機輸出相應的控制信號，以控制水比例閥輸出適當的水流量，從而快速達到設定溫度的目的。

水比例閥的進水口一端與熱水器的進水接頭連接，出水口一端與熱交換器的進水口連接在一起。在燃氣熱水器的水流量需要調整時，燃氣熱水器的控制板會給出水比例閥上步進電機的調節信號，步進電機轉動帶動水比例閥上的閥桿移動，進一步的實現調整水比例閥進水口的開度來調節水流量大小。

目前市場上使用的水比例閥，在用戶家中經常出現水比例閥水流量調節不準確的情況。出現此問題的原因是在步進電機轉動相同的步數，在同一水流量的情況下，水比例閥的出水口水流量去程和回程存在較大的差值。

水比例閥的去程是指，步進電機從最大流量調節到最小流量的過程。

水比例閥的回程是指，步進電機從最小流量調節到最大流量的過程。

經過多次實驗發現其原因為：水是一種流體，在密閉腔體內部，會產生一 定的擠壓力和沖擊力。正因為水的這種特性，在水比例閥閥體型腔內會對閥桿產生擠壓，使其偏離閥體的中心位置。這樣在水流量調節的過程中，會產生與預定水流量的偏差。特別是用戶家中水流量很大和水比例閥調節到小水流的情況下，這種水流的沖擊和擠壓作用更為明顯。再者，當水流量足夠大的時候，水流強烈沖擊水比例閥的閥桿，可直接導致水比例閥的閥桿不能移動到預定位置。

如此，水比例閥就存在水流量調節超過設計誤差流量的問題。由此可知，燃氣熱水器未能調節至預定水流量，導致用戶洗浴的溫度達不到設定溫度，影響用戶的使用，給用戶帶來洗浴的煩惱和抱怨。

為了解決水比例閥調節水流量存在不準確的情況，目前有兩種解決方案。

一是將水比例閥的閥桿長度縮短，這樣，在調節到相同水流量的情況下，閥桿可少移動一段距離，從某種程度上來說，可在一定程度上減小水流對閥桿的沖擊力，從而也能減輕如上所說的水流量調節不準確的情況。

二是把閥桿的前端做成圓弧狀，在大水流的情況下，水流的沖擊會比較均勻，也可在一定程度上減小水流對閥桿的沖擊力和擠壓作用，也能部分減輕水流量調節不準確的問題。

對比以上兩種解決方案，方案一減短閥桿的距離，還是存在水流把閥桿沖歪的隱患，而方案二，雖說把閥桿前端做成圓弧，讓水流量沖擊更加均勻，但也存在水流把水比例閥閥桿沖歪的情形。

也就是說以上的兩種方案，雖然能減輕水流對閥桿的沖擊，但是這兩種方案并未從根本上解決由于水流的沖擊對閥桿造成的影響。

針對上述問題，我們需要一種能夠防止閥桿在水流或水壓的作用下發生偏移，以及在大流量的情況下閥桿能夠移動至預定位置的水比例閥及采用其的燃 氣熱水器。

技術實現要素：

本發明的目的在于提出一種水比例閥，能夠防止閥桿在水流或水壓的作用下發生偏移，以及在大流量的情況下閥桿能夠移動至預定位置，并且具有較高的水流量調節精度。

本發明的另一個目的在于提出一種燃氣熱水器，其水比例閥能夠防止閥桿在水流或水壓的作用下發生偏移，以及在大流量的情況下閥桿能夠移動至預定位置，并且具有較高的水流量調節精度。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種水比例閥，包括閥體和設置在閥體內的閥桿，其中，所述閥體內還設置有防止閥桿發生偏移的限位裝置，所述閥桿可滑動的穿設在限位裝置內，且所述閥桿可在限位裝置內往復運動。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述限位裝置為圓形結構，其中部設置有中心孔，所述閥桿的前端可滑動的穿設在中心孔內，所述限位裝置上還設置有供水流過的通道。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述限位裝置上在中心孔的兩側對稱的分布有兩個弧形通道。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述閥體型腔的前部設置有凹槽結構，所述限位裝置卡接在凹槽結構內。

作為上述水比例閥的一種優選方案，當水比例閥處于最大開度狀態時，所述閥桿與所述限位裝置保持連接。

作為上述水比例閥的一種優選方案，還包括步進電機，所述步進電機與閥體固定連接，并且其輸出軸與閥桿固定連接。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述閥桿上套設有水盤；

位于水盤一側的為閥桿前部，位于其另一側的為閥桿后部，所述閥桿前部穿設在限位裝置內，所述閥桿后部與輸出軸固定連接。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述閥體的型腔內還設置有水流量傳感器組件和溫度傳感器組件。

作為上述水比例閥的一種優選方案，所述閥桿、限位裝置和閥體型腔同軸線設置。

一種燃氣熱水器，其中，所述燃氣熱水器的進水端設置有如以上所述的水比例閥。

本發明的有益效果為：本申請通過限位裝置對閥桿進行限位，由此，可以有效的防止閥桿在水流或水壓的作用下發生偏移，以及可以確保閥桿在大水流的情況下能夠移動到預定位置，進而提高了水比例閥水流量調節的精度。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式提供的水比例閥的結構示意圖；

圖2是本發明具體實施方式提供的限位裝置的主視圖；

圖3是本發明具體實施方式提供的限位裝置的左視圖。

其中：

1：步進電機；2：閥體；3：閥桿；4：水盤；5：限位裝置；6：中心孔；7：通道；8：斜面結構。

具體實施方式

下面結合附圖并通過具體實施方式來進一步說明本發明的技術方案。

如圖1至圖3所示，本實施方式提供了一種水比例閥，包括閥體2和設置在閥體2內的閥桿3，其中，閥體2內還設置有防止閥桿3發生偏移的限位裝置 5，閥桿3可滑動的穿設在限位裝置5內，且閥桿3可在限位裝置5內往復運動。

在本實施方式中，通過限位裝置5對閥桿3進行限位，由此，可以有效的防止閥桿3在水流或水壓的作用下發生偏移，以及可以確保閥桿3在大水流的情況下能夠移動到預定位置，進而提高了水比例閥水流量調節的精度。

參照圖2、圖3，作為優選的，限位裝置5為圓形結構，其中部設置有中心孔6，閥桿3的前端可滑動的穿設在中心孔6內，并且在限位裝置5上還設置有供水流過的通道7。此種結構既可以保證限位裝置5為閥桿3提供足夠的支撐，還可以保證水流正常的通過。進一步的，為了提高閥桿3相對于限位裝置5滑動的順滑程度，閥桿3和限位裝置5呈精密滑動配合。

進一步優選的，限位裝置5上在中心孔6的兩側對稱的分布有兩個弧形通道7。水流通的通道也可以為其它結構形式，如限位裝置5上圍繞中心孔6均勻設置有多個供水流過的通道7。此處的通道7為孔狀結構。

限位裝置5和閥體2具體的配合關系為：閥體2型腔的前部設置有凹槽結構，限位裝置5卡接在凹槽結構內。限位裝置5和閥體2通過卡接的方式進行連接，由此可以便于閥體2和限位裝置5的制造，以及便于兩者的裝配。

具體的，限位裝置5的外部圓周為斜面結構8，通過在限位裝置5的外部圓周設置斜面結構8，可以方便的將限位裝置5安裝于閥體2的凹槽結構內。

上述限位裝置5和閥體2之間的配合關系僅是一種優選方案，即限位裝置5和閥體2為分體式結構是一種優選方案。需要說明的是：在本申請中也不排除限位裝置5和閥體2采用一體式結構的結構形式，即直接在閥體2上加工出限位裝置5。

當水比例閥處于最大開度狀態時，閥桿3與限位裝置5保持連接。也就是說不管閥桿3處于哪個位置，限位裝置5都會為閥桿3提供有效的支撐和限位。

上述水比例閥還包括步進電機1，該步進電機1與閥體2固定連接，并且其輸出軸與閥桿3固定連接。具體的，步進電機1與閥體2之間通過螺釘進行固定連接。

閥桿3上套設有水盤4，位于水盤4一側的為閥桿前部，位于其另一側的為閥桿后部，閥桿前部穿設在限位裝置5內，閥桿后部與輸出軸固定連接。

閥體2的型腔內還設置有水流量傳感器組件和溫度傳感器組件。

作為優選的，上述閥桿3、限位裝置5和閥體2型腔同軸線設置。

一種燃氣熱水器，其中，燃氣熱水器的進水端設置有如以上所述的水比例閥。

同時本申請還提供了水比例閥的具體工作過程，在燃氣熱水器主控制器給水比例閥發出調節水流量的信號時，步進電機1通過轉動將扭矩傳到閥桿3上，帶動閥桿3進行向前或者向后的軸向移動。參照圖1，水從箭頭方向進入水比例閥的閥體2，閥桿3通過移動來調整閥體2進水端的開度大小，以此來減少閥體2進水口截面面積，從而實現對水流量的調節。以此來完成燃氣熱水器主控制器給出的調控指令。不管閥桿3如何移動，其前端都不會脫離限位裝置5，閥桿3對限位裝置5的支撐作用一直存在，從而能更有效的保證水量調節的效果。

以下為本申請提供的通過水比例閥的工作原理和實驗對比得出的本申請限定的水比例閥所具有的有益效果，具體的如以下所述：

一般的講，我們知道，根據流體力學的理論知識，水流的壓力與水流的速度呈現正比的關系。即，水流的速度越大，其產生的壓力越大。在燃氣熱水器需要將進水端的水流量調小時，閥桿3與閥體2內壁的接觸截面積在減小，此時在閥體2的型腔內壁會產生很強的沖擊力。由于以前的水比例閥前端沒有支 撐結構，閥桿3會在沖擊力的作用下偏離閥體2內壁中心的位置。根據我們在實驗室的對此測試，在步進電機1轉動相同的角度時，未安裝限位裝置5的水比例閥的水流量去程和回程的水流量誤差最大達3.0L左右，最小的流量誤差也在1.8L。而采用了本申請的水比例閥，在步進電機1轉動相同的角度，水比例閥的水流量去程和回程誤差值最大也只有0.6L，最小的流量誤差只有0.15L。

從以上的測試數據可以看出，應用本申請改善后的水比例閥，對水流量的調整具有更高的精度。

以上結合具體實施例描述了本發明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發明的原理，而不能以任何方式解釋為對本發明保護范圍的限制。基于此處的解釋，本領域的技術人員不需要付出創造性的勞動即可聯想到本發明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發明的保護范圍之內。