專利名稱：一種節(jié)水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種節(jié)水閥，屬于水暖閥門控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
今年來，隨著閥門技術(shù)的發(fā)展和電子控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了很多種電控閥門，在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是這些電控閥門一般結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此不但成本高， 而且可靠性也不強(qiáng)；或者需要用220V交流供電，對于管路來說，電壓超出安全電壓范圍，一旦漏電給人員和電力系統(tǒng)會帶來極大的安全隱患。而且這類電控閥門一般體積較大，不適合應(yīng)用到民用設(shè)備上，尤其是熱水器等設(shè)備。對于熱水器,例如家用太陽能熱水器、賓館用大型太陽能熱水器,或者家用燃?xì)鉄崴鞯?，眾所周知的，?dāng)需要洗澡的熱水時，剛開始打開龍頭，必然有一段冷水。拿燃?xì)鉄崴鱽碚f，燃?xì)鉄崴鲃傞_始工作時，初始水溫達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)，通常只能放掉，這是對水資源的極大浪費(fèi)。等過一段時間，水溫上升之后，才可正常洗澡使用。每年僅此一項(xiàng)，將會浪費(fèi)數(shù)目相當(dāng)可觀的清潔用水。因此，本領(lǐng)域亟需一種成本低、可靠性高、簡易安全的電控節(jié)水閥，可以不需人為干預(yù)，自動判斷水溫，如果水溫不能達(dá)到設(shè)定溫度，則將水切換到回流管道統(tǒng)一處理；僅當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度后，才將熱水切換到輸出口，正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，易于使用的冷熱水節(jié)水閥門，能夠節(jié)省冷水的浪費(fèi)。技術(shù)方案如下一種節(jié)水閥，其有一個進(jìn)水口，兩個出水口，每個出水口有一個電磁閥門控制，其特征在于，所述節(jié)水閥包括如下部件組成兩個電磁閥門，對稱設(shè)置，每個電磁閥門控制一個出水口，電磁閥門可在電控制模塊的控制下，打開或關(guān)閉，且同一時刻只有一個閥門打開；傳感器，位于進(jìn)水口，用于檢測入水的水溫，并將溫度信息傳輸給電控制模塊；電控制模塊，根據(jù)傳感器檢測到的水溫，如果入水水溫低于預(yù)設(shè)溫度，分別向兩個電磁閥門輸出電脈沖，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向上移動而同時右閥門閥芯向下運(yùn)動，則此時左閥門打開而右閥門關(guān)閉；如果判斷水溫已經(jīng)開始高于某一個預(yù)設(shè)溫度值，輸出一另個極性相反電脈沖，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向下移動而同時右閥門閥芯向上運(yùn)動，則此時左閥門關(guān)閉而右閥門打開。 優(yōu)選地，其中每個電磁閥門包括大活塞，其上有一個穿透大活塞的泄壓孔，當(dāng)泄壓孔沒有被堵塞時可以將大活塞密封件上部的水壓釋放；大活塞密封件，其上有一個穿透大活塞密封件的進(jìn)壓孔，入水可以通過進(jìn)壓孔進(jìn)入到大活塞密封件上部，從而在大活塞密封件上下兩面產(chǎn)生壓力；電磁線圈，當(dāng)電流通過時，產(chǎn)生磁場，可吸附閥芯上下移動；閥芯， 位于電磁線圈內(nèi)部，在電磁線圈的磁場下可上下移動；閥芯活塞，位于閥芯下部，當(dāng)閥芯向下移動時，可以堵塞大活塞上的泄壓孔，復(fù)位簧，套在閥芯上，當(dāng)閥芯向下移動后，給予閥芯向下復(fù)位的力；磁組件，在閥芯上部，當(dāng)閥芯向上移動后，吸附閥芯固定在上部。優(yōu)選地，電控制模塊包括:MCU單片機(jī)控制器，輸出管腳控制向兩個閥門輸出正、 負(fù)兩個電平的脈沖波，這兩個正負(fù)電平的脈沖波輸出給電磁線圈，可產(chǎn)生反向的磁場，吸附閥芯上、下移動，從而控制所述左右兩個閥門的開、閉；存儲器，用于存儲MCU單片機(jī)的程序數(shù)據(jù)和閥門控制數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述節(jié)水閥包括可充電池，用于向MCU單片機(jī)控制器和整個電路供電； 充電口，用于外接電源，向可充電池充電。優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)溫度為35-38攝氏度。優(yōu)選地，所述節(jié)水閥包括外部輸入按鈕，用戶可以手動輸入預(yù)設(shè)溫度的值。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可通過接下來的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖I是本發(fā)明所述節(jié)水閥門結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明所述節(jié)水閥左閥門關(guān)閉時不意圖；圖3是本發(fā)明所述節(jié)水閥左閥門開啟時示意圖；圖4是本發(fā)明所述節(jié)水閥的電路原理圖；圖5是本發(fā)明所述節(jié)水閥的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。本發(fā)明所述的節(jié)水閥由左右兩個電磁閥門組成，有一個進(jìn)水口，有左右兩個出水口，這兩個出水口分別有左右兩個電磁閥門控制，且同一時間只有一個出水口打開出水，另一個出水口處于關(guān)閉狀態(tài)。如附圖I中所示，各個附圖標(biāo)記所指部件如下所述(左右兩個閥門是對稱的，因此圖I中只標(biāo)注的部分部件，不再重復(fù)標(biāo)注)1左出水口，2大活塞(其上有一個泄壓孔，如圖2所示)，3大活塞密封件(其上有一個進(jìn)壓孔，如圖2所示)，4閥芯活塞，5閥芯，6復(fù)位簧，7電磁線圈，8磁組件，9可充電池，10電控線路板，11閥芯套，12電磁閥罩，13充電口，14 傳感器，15右出水口，16進(jìn)水口，17腔體1，18腔體2，19腔體3，20腔體4。附圖2為附圖I左邊閥門的放大圖，2-1為泄壓孔，2-2為進(jìn)壓孔。水流方向見圖I中箭頭，電控部分安裝在盒內(nèi)；左，右電磁閥的結(jié)構(gòu)、動作原理完全一樣，但工作時一只開、一只關(guān)處于交替狀態(tài)；其中電磁線圈(7)、磁組件(8)、電控線路板(10)，復(fù)位簧(6)組成雙穩(wěn)態(tài)脈沖電磁控制系統(tǒng)，系統(tǒng)電磁線圈(7)得電工作只有一秒鐘左右，其余時間處于斷電狀態(tài)；圖中示意左閥門工作在關(guān)閉狀態(tài)，右閥門工作在開啟狀態(tài)；本閥主要應(yīng)用在太陽能或者燃?xì)鉄崴鳠崴?yīng)系統(tǒng)，此時左閥門定義為冷水回收口，右閥門定義為熱水出口。 當(dāng)使用者需要熱水時，打開16進(jìn)水口，剛開始由于熱水供應(yīng)設(shè)備還未充分工作，或者管路里面存有冷水，此時如果把水直接從右閥門流出，由于水溫較低勢必造成使用者不適，因此應(yīng)當(dāng)把右閥門關(guān)閉，讓冷水從左閥門流出，左閥門可以連接到冷水存儲裝置以便這些水留作它用，也可以連接到加壓裝置然后重新注回到自來水管道里面直接回收利用。當(dāng)水溫逐漸上升后，傳感器14檢測到水溫已經(jīng)達(dá)到預(yù)設(shè)溫度，則電控部分控制左閥門關(guān)閉，右閥門打開，使用者從右閥門得到的就直接是溫度達(dá)標(biāo)的熱水了。顯然如果沒有自動檢測水溫并切換的閥門，則不可避免地會造成冷水的浪費(fèi)；因此才有了本發(fā)明。本發(fā)明工作原理簡述參見圖I和圖2(圖2是圖I左邊活塞的放大示意圖)所示狀態(tài)，左閥門的閥芯 5在復(fù)位簧6向下的力的作用下，在下端閥芯活塞4頂住了大活塞2，大活塞2上的泄壓孔 (參見附圖2)也被堵住。此時從進(jìn)水口 16進(jìn)入腔體I的水穿過大活塞密封件3上的進(jìn)壓孔(參見附圖2)進(jìn)入到大活塞2上部。此時由于大活塞上下都有水壓，因此只要在復(fù)位彈簧的維持下，進(jìn)水水壓無法向上頂開大活塞密封件3，因此進(jìn)水也就無法進(jìn)入腔體2，從而不能流到左出水口。右閥門閥芯在磁阻件的吸附下，移動到上部，閥芯帶動下端的閥芯活塞離開大活塞中間的泄壓孔，大活塞密封件上端面的水壓通過泄壓孔一瞬間被卸掉，大活塞密封件的上、下端面形成壓差，進(jìn)入到腔體3的進(jìn)水水壓將大活塞密封件頂開，從而進(jìn)水進(jìn)去到腔體4，從而流向右出水口。此時由于大活塞下部有水壓，因此只要在磁阻件的維持下， 閥芯就固定在上部，不封閉泄壓孔。、電控線路板(10)中的電控系統(tǒng)由MCU配合傳感器14檢測從進(jìn)水口 16進(jìn)來的水溫的變化，并與MCU程序設(shè)定的動作溫度進(jìn)行比較，當(dāng)入水溫度高于設(shè)定溫度值時(比如設(shè)定溫度為40攝氏度，或者35-38攝氏度)，MCU控制向兩電磁線圈(7)輸出電流，而且左右兩個電磁線圈的電流方向相反,這樣產(chǎn)生的磁場也相反,這樣磁場控制左右兩個閥芯向相反的方向運(yùn)動左閥芯向下移動，封閉左泄壓孔，從而關(guān)閉左出水口 ；右閥芯向上移動，離開右泄壓孔，從而打開右出水口。(這也就是圖I所示的狀態(tài))當(dāng)傳感器14檢測到入水溫度低于設(shè)定溫度值時，MCU控制向兩電磁線圈輸出電流，而且左右兩個電磁線圈的電流方向相反，這樣磁場控制左右兩個閥芯向相反的方向運(yùn)動左閥芯向上移動，離開左泄壓孔，從而打開左出水口 ；右閥芯向下移動，封閉右泄壓孔， 從而關(guān)閉右出水口。左閥通過電磁耦合吸合閥芯(5)向上移動，參見附圖3，閥芯(5)帶動下端的閥芯活塞(4)離開大活塞(2)中間的泄壓孔，大活塞密封件上端面的水壓通過左泄壓孔一瞬間被卸掉；大活塞(2)的上、下端面形成壓差，進(jìn)入到腔體I的進(jìn)水水壓將大活塞密封件3頂開，從而進(jìn)水進(jìn)去到左邊腔體2，從而流向左出水口。此時由于大活塞下部有水壓，因此只要在磁阻件的維持下，閥芯就固定在上部，不封閉泄壓孔。與此同時右閥電磁線圈得電(電源方向與左閥的相反)，推動閥芯向下運(yùn)動封堵住大活塞中央的泄壓孔，則右邊閥門的大活塞密封件上下都有壓力，因此只要在右邊復(fù)位彈簧的維持下，進(jìn)水水壓無法向上頂開大活塞密封件，因此進(jìn)水也就無法進(jìn)入腔體4，從而不能流到右出水口，右側(cè)閥門關(guān)斷。當(dāng)傳感器檢測到水溫再次高于設(shè)定溫度時，就再次給左右兩個電磁線圈加電，重復(fù)開關(guān)動作，與前面原理相同，不再贅述。下面結(jié)合附圖4介紹本發(fā)明的電路控制部分。電控線路板10上裝有MCU單片機(jī)控制器、存儲器。置于進(jìn)水口的溫度傳感器14實(shí)時監(jiān)測進(jìn)水溫度，并報(bào)告給MCU單片機(jī)控制器?？沙潆姵?向MCU單片機(jī)控制器和整個電路供電，可充電池9可以使用閥門內(nèi)置的充電口，經(jīng)充電電路進(jìn)行反復(fù)充電。存儲器存有MCU單片機(jī)的程序數(shù)據(jù)和閥門控制數(shù)據(jù)。 MCU輸出管腳控制向左右兩個閥門輸出正、負(fù)兩個電平的脈沖波，這兩個正負(fù)電平的脈沖波輸出給電磁線圈，可產(chǎn)生反向的磁場，吸附閥芯上、下移動，從而控制本發(fā)明所述左右兩個閥門的開、閉。控制閥門開閉的過程中，電磁線圈只工作一秒左右，其余不需要控制閥門的時間，系統(tǒng)都處于待機(jī)狀態(tài)，因此十分省電。下面結(jié)合附圖5介紹本發(fā)明的控制流程圖。通電后MCU每隔一段時間就讀取溫度傳感器14傳來的溫度信息。如果判斷進(jìn)水口 16進(jìn)入的水溫低于預(yù)設(shè)溫度(比如40攝氏度、或35-38攝氏度)，則MCU輸出一個控制電平，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向上移動而同時右閥門閥芯向下運(yùn)動，則此時左閥門打開而右閥門關(guān)閉，從進(jìn)水口 16進(jìn)入的冷水流向左出水口，進(jìn)行回收利用；如果判斷水溫已經(jīng)開始高于某一個預(yù)設(shè)溫度值，則MCU輸出一另個控制脈沖，與剛才的脈沖反向，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向下移動而同時右閥門閥芯向上運(yùn)動，則此時左閥門關(guān)閉而右閥門打開，從進(jìn)水口 16進(jìn)入的熱水水流向右出水口，進(jìn)行正常使用。 如此反復(fù)循環(huán)。另外，本發(fā)明可以再設(shè)置外部輸入按鈕，用戶可以通過按鈕向單片機(jī)MCU輸入預(yù)設(shè)溫度。由于本發(fā)明采用了 2個電磁控制閥門對稱設(shè)置，使用現(xiàn)有的成熟結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單、 可靠性高、可以分別多兩路出水口進(jìn)行控制，通過單片機(jī)控制芯片進(jìn)行控制，完美解決了熱水溫度不足時的節(jié)水問題。 以上通過具體實(shí)施方式
和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的情況下，還可做出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)水閥，其有一個進(jìn)水口，兩個出水口，每個出水口有一個電磁閥門控制，其特征在于，所述節(jié)水閥包括如下部件組成兩個電磁閥門，對稱設(shè)置，每個電磁閥門控制一個出水口，電磁閥門可在電控制模塊的控制下，打開或關(guān)閉，且同一時刻只有一個閥門打開；傳感器，位于進(jìn)水口，用于檢測入水的水溫，并將溫度信息傳輸給電控制模塊；電控制模塊，根據(jù)傳感器檢測到的水溫，如果入水水溫低于預(yù)設(shè)溫度，分別向兩個電磁閥門輸出電脈沖，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向上移動而同時右閥門閥芯向下運(yùn)動，則此時左閥門打開而右閥門關(guān)閉；如果水溫高于某一個預(yù)設(shè)溫度值，輸出一另個極性相反電脈沖，使得左右閥門的電磁線圈分別得到電流產(chǎn)生磁力，吸附左閥門閥芯向下移動而同時右閥門閥芯向上運(yùn)動，則此時左閥門關(guān)閉而右閥門打開。
2.如權(quán)利要求I所述的節(jié)水閥，其特征在于，其中每個電磁閥門包括大活塞，其上有一個穿透大活塞的泄壓孔，當(dāng)泄壓孔沒有被堵塞時可以將大活塞密封件上部的水壓釋放；大活塞密封件，其上有一個穿透大活塞密封件的進(jìn)壓孔，入水可以通過進(jìn)壓孔進(jìn)入到大活塞密封件上部，從而在大活塞密封件上下兩面產(chǎn)生壓力；電磁線圈，當(dāng)電流通過時，產(chǎn)生磁場，可吸附閥芯上下移動；閥芯，位于電磁線圈內(nèi)部，在電磁線圈的磁場下可上下移動；閥芯活塞，位于閥芯下部，當(dāng)閥芯向下移動時，可以堵塞大活塞上的泄壓孔，復(fù)位簧，套在閥芯上，當(dāng)閥芯向下移動后，給予閥芯向下復(fù)位的力；磁組件，在閥芯上部，當(dāng)閥芯向上移動后，吸附閥芯固定在上部。
3.如權(quán)利要求I所述的節(jié)水閥，其特征在于，電控制模塊包括MCU單片機(jī)控制器，輸出管腳控制向兩個閥門輸出正、負(fù)兩個電平的脈沖波，這兩個正負(fù)電平的脈沖波輸出給電磁線圈，可產(chǎn)生反向的磁場，吸附閥芯上、下移動，從而控制所述左右兩個閥門的開、閉；存儲器，用于存儲MCU單片機(jī)的程序數(shù)據(jù)和閥門控制數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)水閥，其特征在于，所述節(jié)水閥包括可充電池，用于向MCU 單片機(jī)控制器和整個電路供電；充電口，用于外接電源，向可充電池充電。
5.如權(quán)利要求I所述的節(jié)水閥，其特征在于，所述預(yù)設(shè)溫度為35-38攝氏度。
6.如權(quán)利要求I所述的節(jié)水閥，其特征在于，所述節(jié)水閥包括外部輸入按鈕，用戶可以手動輸入預(yù)設(shè)溫度的值。
全文摘要
一種節(jié)水閥，其有一個進(jìn)水口，兩個出水口，每個出水口有一個電磁閥門控制，其特征在于，所述節(jié)水閥包括如下部件組成兩個電磁閥門，對稱設(shè)置，每個電磁閥門控制一個出水口，電磁閥門可在電控制模塊的控制下，打開或關(guān)閉，且同一時刻只有一個閥門打開；傳感器，位于進(jìn)水口，用于檢測入水的水溫，并將溫度信息傳輸給電控制模塊；電控制模塊，根據(jù)傳感器檢測到的水溫，控制兩個電磁閥門的開關(guān)。
文檔編號F24D19/10GK102692049SQ20121020375
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月20日
發(fā)明者全龍浩, 冷濤, 韓效亮 申請人:冷濤, 北京龍浩安達(dá)新技術(shù)有限公司, 韓效亮