專利名稱：智能恒溫混水裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到ー種智能恒溫混水裝置。
背景技術(shù)：
混水裝置是將熱水和冷水進(jìn)行混合,從而輸出所需溫度的溫水。輸出的溫水可提供給水龍頭或是淋浴花酒。目前市場(chǎng)上的混水裝置主要是機(jī)械式，有機(jī)械式非恒溫型和機(jī)械式恒溫型兩種。機(jī)械式非恒溫型，需要用戶手動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)以達(dá)到需要的水溫，而且在熱水或冷水進(jìn)水條件發(fā)生變化的時(shí)候，比如進(jìn)水壓力或進(jìn)水水溫發(fā)生變化，出水水溫也會(huì)發(fā)生變化，用戶需要再次進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)來達(dá)到需要的出水水溫。在某些極端的進(jìn)水條件變化下，比如當(dāng)冷水水壓突然下降的很低或消失，這時(shí)出水水溫接近熱水溫度，這樣就有可能造成燙傷的危險(xiǎn)。機(jī)械式恒溫型，用戶可以設(shè)定需要的出水溫度，而且能夠?qū)崴蚶渌M(jìn)水條件發(fā)生變化的時(shí)候能夠使出水溫度保持或接近原來的設(shè)定溫度。但這種混水裝置對(duì)水溫控制的精確度不是很高，而且對(duì)熱水或冷水進(jìn)水條件發(fā)生變化的時(shí)候的反應(yīng)不是很快。特別是在水壓突然變化吋，出水溫度會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。用戶會(huì)感到不舒適。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能自動(dòng)控制出水溫度、并且在不同的進(jìn)水條件，以及進(jìn)水條件發(fā)生變化吋，對(duì)出水溫度和流量控制的精確度較高的智能恒溫混水裝置。為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是智能恒溫混水裝置，包括中空的閥體和控制器，閥體上設(shè)置有冷水進(jìn)ロ、熱水進(jìn)口和出水ロ，所述閥體內(nèi)在冷水進(jìn)ロ處設(shè)置有冷水流量控制機(jī)構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進(jìn)ロ處設(shè)置有熱水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水溫度傳感器，閥體內(nèi)在出水ロ處設(shè)置有出水溫度傳感器、出水流量傳感器和電磁閥，冷水溫度傳感器、熱水溫度傳感器、出水溫度傳感器和出水流量傳感器均與控制器通訊連接，冷水流量控制機(jī)構(gòu)、熱水流量控制機(jī)構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。所述的冷水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括設(shè)置在閥體中的冷水進(jìn)ロ或熱水進(jìn)ロ處的閥芯座，閥芯座中部設(shè)置有通孔，并在兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)上有密封圈槽，每個(gè)槽中卡有密封圈，閥芯座的通孔中設(shè)置有閥芯，閥芯與閥芯座之間以密封圈相連接，閥芯包括與密封圈內(nèi)徑相配合的圓柱體關(guān)閉段及沿軸線截面積逐漸減小的控制段，閥芯與可驅(qū)動(dòng)閥芯沿通孔軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置相連接，驅(qū)動(dòng)裝置由控制器控制。所述閥芯包括一個(gè)關(guān)閉段和一個(gè)控制段，關(guān)閉段的長(zhǎng)度大于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，在閥芯的移動(dòng)范圍內(nèi)，閥芯座ー側(cè)的密封圈永遠(yuǎn)和關(guān)閉段接觸形成對(duì)進(jìn)水的密封，閥芯座另ー側(cè)的密封圈可處于閥芯關(guān)閉段和控制段，該側(cè)為單出口流量控制機(jī)構(gòu)出水ロ。所述閥芯包括兩個(gè)關(guān)閉段和兩個(gè)控制段，閥芯的組成形式為一個(gè)關(guān)閉段一端與一個(gè)控制段的最大截面端相連，該控制段的最小截面端與另ー關(guān)閉段的一端相連，該關(guān)閉段的另一端與另ー控制段的最大截面端相連，兩個(gè)控制段的結(jié)構(gòu)相同，控制段的最大截面和關(guān)閉段截面大小一祥，閥芯中間的控制段和關(guān)閉段的長(zhǎng)度之和等于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，當(dāng)閥芯座左右兩端密封圈處于控制段，進(jìn)水將分別從閥芯座兩側(cè)流出形成兩個(gè)出ロ，這兩個(gè)出ロ有通道相連。所述的閥芯座的兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)置有通道，通道與冷水進(jìn)ロ或熱水進(jìn)ロ相連通。所述密封圈是ー種彈性件，在水壓下會(huì)產(chǎn)生變形；密封圈所在的密封圈槽的內(nèi)徑稍大于密封圈的外徑，使得密封圈在水壓下產(chǎn)生向著閥芯方向變形，水壓越大，變形越大。所述閥芯控制段截面與密封圈形成的流通面積在不同的水壓下會(huì)產(chǎn)生變化，隨水壓增加而減少，隨水壓減少而增加。所述的驅(qū)動(dòng)裝置為線性驅(qū)動(dòng)裝置，可為線性步進(jìn)電機(jī)或線性電機(jī)。
本實(shí)用新型的有益效果是上述的智能恒溫混水裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。其能自動(dòng)并且準(zhǔn)確地控制出水溫度及流量控制，對(duì)出水溫度控制的精確度較高，出水溫度可控制在設(shè)定溫度的正/負(fù)I度以內(nèi)，并且當(dāng)進(jìn)水條件發(fā)生變化吋，出水水溫波動(dòng)小或沒有波動(dòng)；準(zhǔn)確的流量控制可以達(dá)到節(jié)能節(jié)水的功能。在一段時(shí)間未使用后可以自動(dòng)沖洗以保持清潔，而且可以自動(dòng)熱水消毒、自動(dòng)故障診斷、自動(dòng)過溫保護(hù)、自動(dòng)預(yù)熱，而且還可以聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制等。

圖I是本實(shí)用新型的軸剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的另ー種結(jié)構(gòu)的軸剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖I中密封圈和閥芯部分的剖視圖；圖4是出水溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、閥體，2、冷水進(jìn)ロ，3、熱水進(jìn)ロ，4、出水ロ，5、冷水溫度傳感器，6、熱水溫度傳感器，7、出水溫度傳感器，71、端ロ，8、閥芯座，81、環(huán)形凸臺(tái)，82、通道，83、密封圈槽，84、閥內(nèi)通道，10、閥芯，101、關(guān)閉段，102、控制段，11、線性步進(jìn)電機(jī)，12、密封圏。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型智能恒溫混水裝置作進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。如圖I所示，智能恒溫混水裝置，包括中空的閥體I和控制器(圖中未示出)，閥體I上設(shè)置有冷水進(jìn)ロ 2、熱水進(jìn)ロ 3和出水ロ 4，所述閥體I內(nèi)在冷水進(jìn)ロ 2處設(shè)置有冷水流量控制機(jī)構(gòu)和冷水溫度傳感器5，閥體I內(nèi)在熱水進(jìn)ロ 3處設(shè)置有熱水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水溫度傳感器6，冷水流量控制機(jī)構(gòu)的出口和熱水流量控制機(jī)構(gòu)的出ロ相連通，并且和閥體I的出水ロ 4相連通，閥體I內(nèi)在出水ロ 4處設(shè)置有出水溫度傳感器7、出水流量傳感器(圖中未示出)和電磁閥(圖中未示出)，冷水溫度傳感器5、熱水溫度傳感器6、出水溫度傳感器7和出水流量傳感器均與控制器通訊連接，冷水流量控制機(jī)構(gòu)、熱水流量控制機(jī)構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。作為優(yōu)選方案，所述的冷水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，所以此處以冷水側(cè)流量控制機(jī)構(gòu)為例解釋。該流量控制機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在閥體I中的冷水進(jìn)口 2處的閥芯座8，閥芯座8中部設(shè)置有通道82，閥芯座8的通道82中活動(dòng)設(shè)置有閥芯10，閥芯座8的兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)81，每個(gè)環(huán)形凸臺(tái)81的內(nèi)圈壁中設(shè)置密封圈槽83，每個(gè)密封圈槽83中卡有密封圈12，閥芯10包括與密封圈12相配合的圓柱體關(guān)閉段101及沿軸線方向截面積逐漸減小的控制段102，在閥芯10的移動(dòng)范圍內(nèi)，左側(cè)密封圈始終處于關(guān)閉段101，所以無進(jìn)水從閥芯座8的左側(cè)流出，當(dāng)閥芯10移動(dòng)到最右側(cè)，右側(cè)密封圈處于關(guān)閉段101，則進(jìn)水被關(guān)閉，當(dāng)閥芯10移動(dòng)到右側(cè)密封圈處于控制段102，進(jìn)水從右側(cè)密封圈與閥芯10之間的流通面流出，通過移動(dòng)閥芯10可改變流通面積，從而改變流量。其中冷水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水流量控制機(jī)構(gòu)可以分為單出口流量控制機(jī)構(gòu)和雙出口流量控制機(jī)構(gòu)。其中單出口流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為閥芯10上有一個(gè)關(guān)閉段101和一個(gè)控制段102，關(guān)閉段101的長(zhǎng)度大于閥芯座8左右兩端密封圈12之間的距，在閥芯10的移動(dòng)范圍內(nèi)，閥芯座8 一側(cè)的密封圈12永遠(yuǎn)和關(guān)閉段101接觸形成對(duì)進(jìn)水的密封，閥芯座8另一側(cè)的密封圈12可移動(dòng)于閥芯關(guān)閉段101和控制段102，該側(cè)為單出口流量控制機(jī)構(gòu)出水口。其中雙出口流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示閥芯10是由兩個(gè)關(guān)閉段101和兩個(gè)控制段102組成，閥芯10的組成形式為一個(gè)關(guān)閉段101 —端與一個(gè)控制段102的最大截面端相連，該控制段102的最小截面端與另一關(guān)閉段101的一端相連，該關(guān)閉段101的另一端與另一控制段102的最大截面端相連，兩個(gè)控制段102的結(jié)構(gòu)相同，閥芯10中間的控制段102和關(guān)閉段101的長(zhǎng)度之和等于閥芯座8左右兩端密封圈12之間的距離，這樣可以保證閥芯座8左右兩端密封圈12同時(shí)處于關(guān)閉段101或控制段102，當(dāng)閥芯座8左右兩端密封圈12處于控制段102，進(jìn)水將分別從閥芯座8兩側(cè)流出形成兩個(gè)出口，這兩個(gè)出口有閥內(nèi)通道(84)相連，以達(dá)到水壓平衡。此設(shè)計(jì)得好處為I.閥芯10始終處于壓力平衡狀態(tài)，這樣對(duì)于驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)力的要求就會(huì)降低，從而降低驅(qū)動(dòng)裝置的功耗和節(jié)省成本。2.可以在閥體大小不變的情況下，使流量增加一倍。閥芯10與可驅(qū)動(dòng)閥芯10沿通孔軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置相連接，該驅(qū)動(dòng)裝置可以為線性步進(jìn)電機(jī)11或線性電機(jī)，線性步進(jìn)電機(jī)11由控制器控制，閥芯10與閥芯10座8之間的連接處設(shè)置有密封圈12，所述的密封圈可以為橡膠圈12之類的彈性部件，在水壓下會(huì)產(chǎn)生變形；密封圈所在的密封圈槽的內(nèi)徑稍大于密封圈的外徑，使得密封圈在水壓下變形向著閥芯方向，水壓越大，變形越大。作為優(yōu)選方案，所述的閥芯座8與閥體I為一體結(jié)構(gòu)，每個(gè)閥芯座8的兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)81之間設(shè)置有通道82，通道82與冷水進(jìn)口 2或熱水進(jìn)口 3相連通，當(dāng)然，所述的閥芯座8與閥體I也可以為分體結(jié)構(gòu)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范疇。所述閥芯10控制段102截面與密封圈12形成的流通面積在不同的水壓下會(huì)產(chǎn)生變化，隨水壓增加而減少，隨水壓減少而增加，其效果是無論水壓如何變化，流量幾乎保持不變。[0032]本實(shí)用新型的工作原理是用戶根據(jù)需求設(shè)定好出水ロ 4所需出水溫度。工作吋，由冷水溫度傳感器5和熱水溫度傳感器6實(shí)時(shí)監(jiān)控冷水進(jìn)ロ 2和熱水進(jìn)ロ 3的溫度，出水溫度傳感器7實(shí)時(shí)監(jiān)控出水ロ 4的出水溫度，當(dāng)出水溫度與設(shè)定溫度出現(xiàn)偏差時(shí)，控制器得到信號(hào)，并且控制冷水流量控制機(jī)構(gòu)或熱水流量控制機(jī)構(gòu)對(duì)冷水進(jìn)ロ 2或熱水進(jìn)ロ 3的流量比例進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使出水溫度等于用戶設(shè)定溫度。溫度的控制基于下面的公式T0 = TcXA+ThXB (i)
權(quán)利要求1.智能恒溫混水裝置，包括中空的閥體和控制器，閥體上設(shè)置有冷水進(jìn)口、熱水進(jìn)口和出水口，其特征在于所述閥體內(nèi)在冷水進(jìn)口處設(shè)置有冷水流量控制機(jī)構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進(jìn)口處設(shè)置有熱水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水溫度傳感器，閥體內(nèi)在出水口處設(shè)置有出水溫度傳感器、出水流量傳感器和電磁閥，冷水溫度傳感器、熱水溫度傳感器、出水溫度傳感器和出水流量傳感器均與控制器通訊連接，冷水流量控制機(jī)構(gòu)、熱水流量控制機(jī)構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述的冷水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水流量控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括設(shè)置在閥體中的冷水進(jìn)口或熱水進(jìn)口處的閥芯座，閥芯座中部設(shè)置有通孔，并在兩側(cè)分別設(shè)有兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)，凸臺(tái)上有密封圈槽，每個(gè)槽中卡有密封圈，閥芯座的通孔中設(shè)置有閥芯，閥芯與閥芯座之間以密封圈相連接，閥芯包括與密封圈內(nèi)徑相配合的圓柱體關(guān)閉段及沿軸線截面積逐漸減小的控制段，閥芯與可驅(qū)動(dòng)閥芯沿通孔軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置相連接，驅(qū)動(dòng)裝置由控制器控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述閥芯包括一個(gè)關(guān)閉段和一個(gè)控制段，關(guān)閉段的長(zhǎng)度大于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，在閥芯的移動(dòng)范圍內(nèi)，閥芯座一側(cè)的密封圈永遠(yuǎn)和關(guān)閉段接觸形成對(duì)進(jìn)水的密封，閥芯座另一側(cè)的密封圈可處于閥芯關(guān)閉段和控制段，該側(cè)為單出口流量控制機(jī)構(gòu)出水口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述閥芯包括兩個(gè)關(guān)閉段和兩個(gè)控制段，閥芯的組成形式為一個(gè)關(guān)閉段一端與一個(gè)控制段的最大截面端相連，該控制段的最小截面端與另一關(guān)閉段的一端相連，該關(guān)閉段的另一端與另一控制段的最大截面端相連，兩個(gè)控制段的結(jié)構(gòu)相同，控制段的最大截面和關(guān)閉段截面大小一樣，閥芯中間的控制段和關(guān)閉段的長(zhǎng)度之和等于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，當(dāng)閥芯座左右兩端密封圈處于控制段，進(jìn)水將分別從閥芯座兩側(cè)流出形成兩個(gè)出口，這兩個(gè)出口有通道相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述的閥芯座的兩個(gè)環(huán)形凸臺(tái)之間設(shè)置有通道，通道與冷水進(jìn)口或熱水進(jìn)口相連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述密封圈是一種彈性件，在水壓下會(huì)產(chǎn)生變形；密封圈所在的密封圈槽的內(nèi)徑稍大于密封圈的外徑，使得密封圈在水壓下產(chǎn)生向著閥芯方向變形，水壓越大，變形越大。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述閥芯控制段截面與密封圈形成的流通面積在不同的水壓下會(huì)產(chǎn)生變化，隨水壓增加而減少，隨水壓減少而增加。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫混水裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置為線性驅(qū)動(dòng)裝置，可為線性步進(jìn)電機(jī)或線性電機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能恒溫混水裝置，包括中空的閥體和控制器，閥體上設(shè)置有冷水進(jìn)口、熱水進(jìn)口和出水口，所述閥體內(nèi)在冷水進(jìn)口處設(shè)置有冷水流量控制機(jī)構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進(jìn)口處設(shè)置有熱水流量控制機(jī)構(gòu)和熱水溫度傳感器，閥體內(nèi)在出水口處設(shè)置有出水溫度傳感器、出水流量傳感器和電磁閥，冷水溫度傳感器、熱水溫度傳感器、出水溫度傳感器和出水流量傳感器均與控制器通訊連接，冷水流量控制機(jī)構(gòu)、熱水流量控制機(jī)構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。
文檔編號(hào)F16K11/22GK202418736SQ20122005470
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月20日
發(fā)明者朱祥楨 申請(qǐng)人:朱祥楨