專利名稱：一種分流式熱量表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱水供熱系統(tǒng)分戶計量用的熱量計量儀表，特別涉及一種用于熱水采暖系統(tǒng)的分流式熱量表。
背景技術(shù)：
目前熱水采暖系統(tǒng)分戶計量的儀表主要有以下幾類。 其中一類是只檢測流量的熱水表，其結(jié)構(gòu)簡單且價格低廉，但只能檢測熱水的流量，只按熱水的流量計費，沒有考慮供水及回水的溫度，不能反映用戶的實際用熱量。另一類屬于電子熱量計，通過對流量測量，并感應(yīng)來水與回水溫度，從而計算出實際用熱量，其缺點是價格高昂，并且需要定期更換電池。還有一類如旋翼式采暖熱量計量表(申請?zhí)?6248117. 3)，采用摩擦輪傳動原理，用溫差轉(zhuǎn)換的位移改變被動摩擦輪的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)熱量的計算和顯示。但是由于摩擦輪在長期運轉(zhuǎn)中的不斷摩擦，會產(chǎn)生磨損，而且摩擦系數(shù)也會發(fā)生變化，隨著時間的推移就會引起計量誤差的不斷增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、經(jīng)久耐用、可檢測用戶實際用熱量的分流式熱量表。為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案包括殼體以及設(shè)置于殼體內(nèi)的隔離板，隔離板上端的殼體上設(shè)置有入戶熱水進口以及入戶熱水出口，隔離板下端的殼體上設(shè)置有回水進口和回水出口，殼體內(nèi)設(shè)置有溫差感應(yīng)元件、葉片呈放射狀排列的葉輪以及由葉輪驅(qū)動的顯示單元，溫差感應(yīng)元件包括兩段設(shè)置于隔離板兩側(cè)的旋向相反的雙金屬直線螺旋，兩段雙金屬直線螺旋通過連桿相互連接，葉輪的外側(cè)設(shè)置有靜止套筒和旋轉(zhuǎn)套筒，靜止套筒和旋轉(zhuǎn)套筒為底部具有端蓋的圓形同心套筒，靜止套筒固定于殼體的內(nèi)壁上，靜止套筒以及旋轉(zhuǎn)套筒的圓周上均設(shè)置有若干異形豁口，異形豁口一個面的延伸面通過套筒的軸心線，異形豁口另一個面的延伸面不通過套筒的軸心線，靜止套筒的異形豁口與旋轉(zhuǎn)套筒的異形豁口交錯排列共同形成若干個與葉輪相對的向心流道和偏心流道，溫差感應(yīng)元件與殼體間設(shè)置有用于向雙金屬直線螺旋傳遞熱量的套管，套管上設(shè)置有與溫差感應(yīng)元件配合的用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套筒的轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)。所述入戶熱水進口與套筒之間設(shè)置有過濾網(wǎng)。所述靜止套筒上開設(shè)有與入戶熱水出口相對的開口。所述靜止套筒上設(shè)置有卡環(huán)，卡環(huán)內(nèi)設(shè)置有銷軸，旋轉(zhuǎn)套筒通過銷軸與靜止套筒相連，葉輪設(shè)置于銷軸上。所述溫差感應(yīng)元件的一端固定于套管內(nèi)，另一端設(shè)置有齒輪，轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)包括設(shè)置于套管上的扇形齒支座以及設(shè)置于扇形齒支座上的扇形齒，扇形齒的一端與齒輪相配合，另一端與旋轉(zhuǎn)套筒相連。
所述套管固定于殼體底部的底板上，殼體的頂部設(shè)置有壓蓋，壓蓋內(nèi)設(shè)置有玻璃窗，玻璃窗與壓蓋以及顯示單元間分別設(shè)置有密封圈。本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明所述分流式熱量表采用靜止套筒以及旋轉(zhuǎn)套筒的異形豁口共同形成若干個向心流道和偏心流道，使入戶熱水分為向心流和偏心流，由于葉輪的葉片為放射狀排列，偏心流驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，而向心流不會驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)；由于溫差感應(yīng)元件的兩段雙金屬直線螺旋的旋向相反，因而其熱脹冷縮時的旋轉(zhuǎn)方向也相反；如果兩段金屬直線螺旋溫度相同時，其旋轉(zhuǎn)變形完全相互抵消，整個溫差感應(yīng)元件的兩端之間就不會產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)；如果兩段金屬直線螺旋存在溫差時，溫差感應(yīng)元件兩端旋轉(zhuǎn)變形就不會完全抵消，溫差感應(yīng)元件的兩端之間就會產(chǎn)生與溫差相應(yīng)的一個旋轉(zhuǎn)角度；靜止套筒始終保持靜止不動，旋轉(zhuǎn)套筒可由溫差感應(yīng)元件帶動而旋轉(zhuǎn)一定角度，溫差感應(yīng)元件通過感應(yīng)入戶熱水與回水之間的溫差而旋轉(zhuǎn)一個角度，通過轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)帶動旋轉(zhuǎn)套筒也轉(zhuǎn)動一個相應(yīng)的角度，以改變驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)的偏心流量，進而改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速，通過顯示單元就可以顯示出實際用熱量。本發(fā)明所述分流式熱量表將入戶熱水流量與進出口溫差都轉(zhuǎn)化為了葉輪的轉(zhuǎn)速，用戶的實際用熱量由熱水流量與進出口熱水溫差的乘積所決定，如果入戶水量發(fā)生變化，向心流量也會相應(yīng)變化，也會改變?nèi)~輪的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明所述分流式熱量表沒有電子單元，不使用電池，不存在更換電池或電量不足帶來的麻煩和問題，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，經(jīng)久耐用。


圖I為本發(fā)明所述分流式熱量表的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明所述葉輪、靜止套筒以及旋轉(zhuǎn)套筒的相互關(guān)系圖；圖3為本發(fā)明所述溫差感應(yīng)元件的結(jié)構(gòu)原理圖；圖4為本發(fā)明所述靜止套筒的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖5為本發(fā)明所述靜止套筒的結(jié)構(gòu)示意圖之二 ；圖6為本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)套筒的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖7為本發(fā)明所述旋轉(zhuǎn)套筒的結(jié)構(gòu)示意圖之二。圖中玻璃窗I、壓蓋2、密封圈3、異形豁口 4、顯示單元5、開口 6、殼體7、入戶熱水出口 8、葉輪9、靜止套筒10、不通過套筒軸心線的面10a、通過套筒軸心線的面10b、旋轉(zhuǎn)套筒11、扇形齒12、扇形齒支座13、卡環(huán)14、銷軸15、齒輪16、過濾網(wǎng)17、套管18、溫差感應(yīng)元件19、溫差感應(yīng)元件上段19a、連桿19b、溫差感應(yīng)元件下段19c、入戶熱水進口 20、隔離板21、回水出口 22、底板23、回水進口 24、偏心流道a、向心流道b。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。參見圖I-圖7，本發(fā)明包括殼體7以及設(shè)置于殼體7內(nèi)的隔離板21，隔離板21上端的殼體7上設(shè)置有入戶熱水進口 20以及入戶熱水出口 8，隔離板21下端的殼體7上設(shè)置有回水進口 24和回水出口 22，殼體7內(nèi)設(shè)置有溫差感應(yīng)元件19、葉片呈放射狀排列的葉輪9以及由葉輪9驅(qū)動的顯示單元5 (常見水表采用的齒輪系及指針等)，溫差感應(yīng)元件19包括兩段設(shè)置于隔離板21兩側(cè)的旋向相反的雙金屬直線螺旋，兩段雙金屬直線螺旋通過連桿19b相互連接，連桿19b用導(dǎo)熱系數(shù)較小而剛性較好的材料制成，葉輪9的外側(cè)設(shè)置有靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11，靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11為底部具有端蓋的圓形同心套筒，所述入戶熱水進口 20與套筒之間設(shè)置有過濾網(wǎng)17，所述靜止套筒10上開設(shè)有與入戶熱水出口 8相對的開口 6，靜止套筒10固定于殼體7的內(nèi)壁上，所述靜止套筒10上設(shè)置有卡環(huán)14，卡環(huán)14內(nèi)設(shè)置有銷軸15，旋轉(zhuǎn)套筒11通過銷軸15與靜止套筒10相連，葉輪9設(shè)置于銷軸15上，靜止套筒10以及旋轉(zhuǎn)套筒11的圓周上均設(shè)置有若干異形豁口 4，異形豁口 4 一個面的延伸面通過套筒的軸心線，異形豁口 4另一個面的延伸面不通過套筒的軸心線，靜止套筒10的異形豁口 4與旋轉(zhuǎn)套筒11的異形豁口 4交錯排列共同形成若干個與葉輪9相對的向心流道b和偏心流道a，溫差感應(yīng)元件19與殼體7間設(shè)置有封閉結(jié)構(gòu)的用于向雙金屬直線螺旋傳遞熱量的套管18，套管18分為上中下三段，上段和下段為導(dǎo)熱性較好的材料制成，而中間段為導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料制成，套管18上端設(shè)置有與溫差感應(yīng)元件19配合的用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套筒11的轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)，所述溫差感應(yīng)元件19的一端固定于套管18內(nèi)，另一端設(shè)置有齒輪16，轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)包括設(shè)置于套管18上的扇形齒支座13以及設(shè)置于扇形齒支座13上的扇形齒12,扇形齒12的一端與齒輪16相配合,另一端與旋轉(zhuǎn)套筒11相連，所述套管18固定于殼體7底部的底板23上，殼體7的頂部設(shè)置有壓蓋2，壓蓋2內(nèi)設(shè)置有·玻璃窗I，玻璃窗I與壓蓋2以及顯不單兀5間分別設(shè)置有密封圈3。工作原理如圖I所不,分流式熱量表由玻璃窗I、壓蓋2、密封圈3、齒輪系及顯不單兀5、殼體7、葉輪9、靜止套筒10、旋轉(zhuǎn)套筒11、扇形齒12、扇形齒支座13、卡環(huán)14、銷軸15、齒輪16、過濾網(wǎng)17、套管18、溫差感應(yīng)元件19、隔離板21和底板23組成。熱水由入戶熱水進口 20進入分量式熱量表的殼體7內(nèi)，通過套管18上段把熱量傳入溫差感應(yīng)元件上段19a，并上升至靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11的外圍，然后分別從向心流道b和偏心流道a進入葉輪，經(jīng)過葉輪上端從開口 6、以及入戶熱水出口 8流出進入用戶。從用戶出來的回水從回水進口 24進入分流式熱量表的殼體7內(nèi)，通過套管18下段把熱量傳入溫差感應(yīng)元件下段19c的雙金屬直線螺旋，并從回水出口 22流出回到供熱系統(tǒng)。圖2顯示了由靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11形成的偏心流道和向心流道。靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11的直徑相同，壁厚相同，圓周上均有異形豁口 4，異形豁口 4兩個面不平行，其中一個面的延伸面通過兩個套筒的公共軸心線，另一個面的延伸面不通過兩個套筒的公共軸心線，兩個套筒的異形豁口共同形成若干向心流道b和偏心流道a，通過套筒軸心線的面IOb之間形成向心流道b，不通過套筒軸心線的面IOa之間形成偏心流道a，由于葉輪的葉片為輻射狀排列，如果熱水沿偏心流道a進入時具有驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)的作用，如果熱水沿向心流道b進入時就不具備驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)的作用。如圖3所示，溫差感應(yīng)元件19是由兩段尺寸相同、旋向相反的雙金屬直線螺旋通過連桿19b連接而成，溫差感應(yīng)元件19的下端固定于套管18內(nèi)，上端可自由旋轉(zhuǎn)，并連接有齒輪16。由于上下兩段雙金屬直線螺旋的旋向相反，因而其熱脹冷縮時的旋轉(zhuǎn)方向也相反；如果上下水溫相同時，其旋轉(zhuǎn)變形完全相互抵消，整個溫差感應(yīng)元件的兩端之間就不會產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)；如果兩端存在溫差時，其兩端旋轉(zhuǎn)變形就不會完全抵消，整個溫差感應(yīng)元件的兩端之間就會產(chǎn)生一個與溫差相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)角度。靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11的軸心線相重合,靜止套筒10始終保持靜止不動,旋轉(zhuǎn)套筒11可由溫差感應(yīng)元件19帶動而旋轉(zhuǎn)一定角度，即通過齒輪16帶動扇形齒12擺動，再帶動旋轉(zhuǎn)套筒11旋轉(zhuǎn)一定角度，從而改變偏心流道a和向心流道b的截面積，以改變偏心流量和向心流量的比例關(guān)系，進而改變?nèi)~輪9的轉(zhuǎn)速，最終將熱水的溫差轉(zhuǎn)換成了葉輪的轉(zhuǎn)速。舉例說明，假定正常供熱過程中靜止套筒10和旋轉(zhuǎn)套筒11的相互位置使偏心流道a和向心流道b的截面尺寸維持一定比例，如圖2所示。此時，如果入戶熱水溫度升高，回水溫度一般也會升高，但回水溫度升高的量較少，兩者之間的溫差就會增大，溫差感應(yīng)元件19的上端就會沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)一個角度，通過齒輪16帶動扇形齒12沿自身軸線順時 針方向旋轉(zhuǎn)一個相應(yīng)的角度，從而帶動旋轉(zhuǎn)套筒11也沿順時針方向旋轉(zhuǎn)一個相應(yīng)的角度，從而使偏心流道a的截面增大，同時向心流道b的截面減小，在總流量不變的情況下，可使葉輪9的轉(zhuǎn)速升高。如果入戶水量增大或減小,雖然向心流道b和偏心流道a的截面尺寸沒有發(fā)生變化，但是由于壓差增大或減小會使向心流量和偏心流量會按比例同時增大或減小，也會使葉輪9的轉(zhuǎn)速提高或降低。用戶的實際用熱量等于熱水流量與進出口熱水溫差的乘積。本發(fā)明將入戶熱水流量與進出口溫差都轉(zhuǎn)化為了葉輪的轉(zhuǎn)速，葉輪的轉(zhuǎn)速就代表了熱水流量與進出口熱水溫差的乘積，從而實現(xiàn)了對用戶實際用熱量的計量。
權(quán)利要求
1.一種分流式熱量表，其特征在于包括殼體(7)以及設(shè)置于殼體(7)內(nèi)的隔離板(21)，隔離板(21)上端的殼體(7)上設(shè)置有入戶熱水進口(20)以及入戶熱水出口(8)，隔離板(21)下端的殼體(7)上設(shè)置有回水進口(24)和回水出口(22)，殼體(7)內(nèi)設(shè)置有溫差感應(yīng)元件(19)、葉片呈放射狀排列的葉輪(9)以及由葉輪(9)驅(qū)動的顯示單元(5)，溫差感應(yīng)元件(19)包括兩段設(shè)置于隔離板(21)兩側(cè)的旋向相反的雙金屬直線螺旋，兩段雙金屬直線螺旋通過連桿(19b)相互連接，葉輪(9)的外側(cè)設(shè)置有靜止套筒(10)和旋轉(zhuǎn)套筒(11)，靜止套筒(10)和旋轉(zhuǎn)套筒(11)為底部具有端蓋的圓形同心套筒，靜止套筒(10)固定于殼體(7)的內(nèi)壁上，靜止套筒(10)以及旋轉(zhuǎn)套筒(11)的圓周上均設(shè)置有若干異形豁口(4)，異形豁口(4) 一個面的延伸面通過套筒的軸心線，異形豁口(4)另一個面的延伸面不通過套筒的軸心線，靜止套筒(10)的異形豁口(4)與旋轉(zhuǎn)套筒(11)的異形豁口(4)交錯排列共同形成若干個與葉輪(9)相對的向心流道(b)和偏心流道(a)，溫差感應(yīng)元件(19)與殼體(7)間設(shè)置有用于向雙金屬直線螺旋傳遞熱量的套管(18)，套管(18)上設(shè)置有與溫差感應(yīng)元件(19)配合的用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套筒(11)的轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種分流式熱量表，其特征在于所述入戶熱水進口(20)與套筒之間設(shè)置有過濾網(wǎng)(17)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種分流式熱量表，其特征在于所述靜止套筒(10)上開設(shè)有與入戶熱水出口(8)相對的開口(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種分流式熱量表，其特征在于所述靜止套筒(10)上設(shè)置有卡環(huán)(14)，卡環(huán)(14)內(nèi)設(shè)置有銷軸(15)，旋轉(zhuǎn)套筒(11)通過銷軸(15)與靜止套筒(10)相連，葉輪(9)設(shè)置于銷軸(15)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種分流式熱量表，其特征在于所述溫差感應(yīng)元件(19)的一端固定于套管(18)內(nèi)，另一端設(shè)置有齒輪(16)，轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)包括設(shè)置于套管(18)上的扇形齒支座(13)以及設(shè)置于扇形齒支座(13)上的扇形齒(12)，扇形齒(12)的一端與齒輪(16)相配合,另一端與旋轉(zhuǎn)套筒(11)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種分流式熱量表，其特征在于所述套管(18)固定于殼體(7 )底部的底板(23 )上，殼體(7 )的頂部設(shè)置有壓蓋(2 )，壓蓋(2 )內(nèi)設(shè)置有玻璃窗(I)，玻璃窗(I)與壓蓋(2)以及顯示單元(5)間分別設(shè)置有密封圈(3)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種分流式熱量表，包括殼體、隔離板、入戶熱水進口以及入戶熱水出口、回水進口和回水出口、溫差感應(yīng)元件、葉輪以及由葉輪驅(qū)動的顯示單元，溫差感應(yīng)元件包括設(shè)置于隔離板兩側(cè)的雙金屬直線螺旋，葉輪的外側(cè)設(shè)置有靜止套筒和旋轉(zhuǎn)套筒，圓周上均設(shè)置有若干異形豁口，這些異形豁口共同形成若干個向心流道和偏心流道，溫差感應(yīng)元件與殼體間設(shè)置有套管，套管上設(shè)置有與溫差感應(yīng)元件配合的用于驅(qū)動旋轉(zhuǎn)套筒的轉(zhuǎn)矩傳遞機構(gòu)。本發(fā)明所述分流式熱量表將入戶熱水流量與進出口溫差都轉(zhuǎn)化為了葉輪的轉(zhuǎn)速，本發(fā)明所述分流式熱量表沒有電子單元，不使用電池，不存在更換電池或電量不足帶來的麻煩和問題，而且結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，經(jīng)久耐用。
文檔編號G01K17/12GK102721486SQ20121018271
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月5日
發(fā)明者侯順利 申請人:陜西科技大學(xué)