本實用新型涉及水溫調節(jié)領域,具體地,本實用新型涉及一種自動水溫調節(jié)設備。
背景技術:
便捷的生活用水已經成為每個人息息相關的需求。目前,大部分家庭的水龍頭還在采用手扳式結構來調節(jié)水溫,用戶通過旋轉閥門的角度來不斷調節(jié)水溫。在此種水溫調節(jié)結構中,用戶不能觀察到水龍頭內部閥門的具體結構。因此,用戶需要特別多次、精細地旋轉閥門的角度才能夠獲得需要的溫度,很不方便且難以保證旋轉的精度。例如,在用戶將閥門旋轉很大角度后,可能獲得都是冰涼或者滾燙的水。
現代智能家居已涉及生活的方方面面,給人們帶來了巨大便利,人們對智能家居也有了更高的需求。因此,有必要對現有的水龍頭的水溫調節(jié)結構進行改進,以滿足用戶的需求。
技術實現要素:
本實用新型的一個目的是提供一種自動水溫調節(jié)設備的新技術方案。
根據本實用新型的第一方面,提供了一種自動水溫調節(jié)設備。該自動水溫調節(jié)設備包括:熱水管,所述熱水管包括熱水入口和熱水出口,在所述熱水管內設置有第一球閥,所述第一球閥包括與所述熱水管連通的第一通道;冷水管,所述冷水管包括冷水入口和冷水出口,在所述冷水管內設置有第二球閥,所述第二球閥包括與所述冷水管連通的第二通道;混合出水管,所述混合出水管的入口與所述冷水出口和所述熱水出口連通;兩組驅動組件,兩組所述驅動組件被配置為能分別帶動所述第一球閥和所述第二球閥旋轉,以調節(jié)所述熱水管和所述冷水管內的水流量;溫度感應器,所述溫度感應器被配置為至少能檢測所述混合出水管內的水溫;控制單元,所述控制單元被配置為能接收所述溫度感應器的檢測溫度并控制兩組所述驅動組件帶動所述第一球閥和所述第二球閥旋轉,以使所述混合出水管內的水溫達到預設的溫度。
可選的,所述第一球閥和所述第二球閥均包括本體和設置在所述本體表面上的連桿,所述第一通道和所述第二通道分別貫穿兩個所述本體,在所述熱水管的管壁和所述冷水管的管壁上均設置有通孔,所述連桿穿出所述通孔與所述驅動組件連接。
可選的,在所述第一球閥和所述第二球閥的連桿上均套設有密封圈。
可選的,所述驅動組件包括電機殼和設置在所述電機殼內的電機,所述電機轉子穿出所述電機殼與所述連桿固定連接。
可選的,所述熱水管包括與所述第一球閥的外壁的形狀相匹配的內壁,所述冷水管包括與所述第二球閥的外壁相配合的內壁。
可選的,在所述第一球閥的外壁上設置有與所述熱水管的內壁貼合的第一密封結構,在所述第二球閥的外壁上設置有與所述冷水管的內壁貼合的第二密封結構。
可選的,所述第一球閥被配置為能使所述第一通道旋轉至平行于所述熱水管的位置,使所述第一通道與所述熱水管對接連通;所述第二球閥被配置為能使所述第二通道旋轉至平行于所述冷水管的位置,使所述第二通道與所述冷水管對接連通。
可選的,所述熱水管與所述冷水管具有相同的孔徑,所述第一球閥與所述第二球閥的結構相同。
可選的,所述控制單元被配置為能通過旋轉所述第一球閥和所述第二球閥來分別調節(jié)所述第一通道與所述熱水管連通處的截面積大小、以及所述第二通道與所述冷水管連通處的截面積大小,以使所述混合出水管內的水溫達到預設的溫度。
可選的,還包括遠程遙控單元,所述遠程遙控單元被配置為能識別用戶預設的溫度并將預設的溫度發(fā)送至所述控制單元,和/或顯示所述混合出水管內的水溫。
本實用新型的發(fā)明人發(fā)現,現有手扳式水溫調節(jié)方式難以保證閥門旋轉特定的角度。用戶需要特別多次、精細地旋轉閥門的角度才能夠獲得需要的溫度,很不方便。本實用新型的發(fā)明人進一步發(fā)現,通過智能控制和智能反饋能夠精準地調節(jié)水溫,非常方便。本實用新型提供的自動水溫調節(jié)設備通過控制單元帶動驅動組件驅動球閥旋轉相應的角度,能夠控制冷水管和熱水管內水的流速,以達到調節(jié)混合出水管內水溫的效果。通過溫度感應器實時反饋水溫,能夠快速、精準地獲得預先設定的水溫。因此,本實用新型所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的,故本實用新型是一種新的技術方案。
通過以下參照附圖對本實用新型的示例性實施例的詳細描述,本實用新型的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。
附圖說明
被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例,并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。
圖1是本實用新型實施例中提供的一種自動水溫調節(jié)設備的結構示意圖;
圖2是本實用新型實施例中提供的一種自動水溫調節(jié)設備的主視圖;
圖3是本實用新型實施例中提供的一種冷水管的內部剖視圖。
其中,1:熱水管;2:冷水管;3:混合出水管;4:溫度感應器;5:第一球閥;50:本體;51:第一通道;52:連桿;6:第二球閥;60:本體;61:第二通道;62:連桿;7:驅動組件;8:控制單元。
具體實施方式
現在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明,否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的,決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論,但在適當情況下,所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
本實用新型提供了一種自動水溫調節(jié)設備,該自動水溫調節(jié)設備包括熱水管、冷水管、混合出水管、兩組驅動組件、溫度感應器和控制單元。其中,在熱水管和冷水管內均設置有能夠旋轉的球閥,通過控制單元帶動驅動組件驅動相應的球閥旋轉特定的角度,從而能夠控制冷水管和熱水管內水的流量,達到調節(jié)混合出水管內水溫的效果。通過溫度感應器實時反饋水溫,能夠快速、精準地獲得預先設定的水溫。
如圖1、圖2所示,所述熱水管1包括熱水入口和熱水出口。所述熱水入口將所述熱水管1與熱水源連通,以提供溫度較高的熱水。在所述熱水管1內設置有第一球閥5,所述第一球閥5包括與所述熱水管1連通的第一通道51。所述第一通道51的兩端均與所述熱水管1連通。一組所述驅動組件7用于帶動所述第一球閥5旋轉,以使所述第一通道51能相對于所述熱水管1旋轉一定的角度,以調節(jié)所述熱水管1內的熱水流量。
如圖1、圖3所示,所述冷水管2包括冷水入口和冷水出口。所述冷水入口可將所述冷水管2與冷水源連通,以提供溫度較低的水。在所述冷水管2內設置有第二球閥6,所述第二球閥6包括與所述冷水管2連通的第二通道61。所述第二通道61的兩端與所述冷水管2連通。另一組所述驅動組件7用于帶動所述第二球閥6旋轉,以使所述第二通道61能相對于所述冷水管2旋轉一定的角度,達到調節(jié)所述冷水管2內冷水流量。
如圖1所示,所述混合出水管3的入口與所述冷水出口和所述熱水出口連通。如此,所述冷水管2內的冷水與所述熱水管1內的熱水相混合后,在所述混合出水管3內的水能夠獲得預先設定的溫度。例如,在所述冷水管2、所述熱水管1、所述混合水管內可以設置有單向閥,避免水管內的水逆向流動;例如,在所述熱水管1、所述冷水管2和所述混合出水管3的相接處可設置三通,以實現熱水和冷水的混合。
所述溫度感應器4用于檢測所述混合出水管3內的水溫。例如圖1、圖2所示,可以只在所述混合出水管3的管壁上設置溫度感應器4。優(yōu)選地,在所述冷水管2和/或所述熱水管1的管壁上也可以設置溫度感應器4,用以檢測所述冷水管2和/或所述熱水管1內的水溫。
如圖1所示,所述控制單元8用于接收所述溫度感應器4的檢測溫度。例如,所述控制單元8可與所述溫度感應器4電連接或者以藍牙等方式無線連接。所述控制單元8接受所述檢測溫度后,根據預選設定的混合水管內所需水溫,控制兩組所述驅動組件7分別帶動所述第一球閥5和所述第二球閥6旋轉相應的角度,以在所述混合水管內得到預先設定的水溫。所述溫度感應器4可實時或者間隔地反饋水溫,以在所述混合出水管3內快速、精準地獲得預先設定的水溫。
在本實用新型中,當所述熱水管1長度較短時且熱水源內水溫固定時,可將所述熱水管1內的溫度視為固定,如此不需在所述熱水管1內設置溫度感應器4。所述冷水管與所述熱水管也如此設置。所述控制單元8根據所述混合出水管3內的水溫以及預設的溫度來控制所述第一球閥5和所述第二球閥6旋轉相應的角度,以最終在所述混合出水管3內獲得預先設定的水溫。
在本實用新型中,當所述熱水管1內較長或者熱水源水溫變化時,可在所述熱水管1的管壁和冷水管2的管壁內也設置溫度感應器4,并將測得的溫度傳送至所述控制單元8內。如此,所述控制單元8可根據所述熱水管1內的水溫、所述冷水管2內的水溫、所述混合出水管3內的水溫以及預設的溫度來控制所述第一球閥5和所述第二球閥6旋轉相應的角度,以最終在所述混合出水管3內獲得預先設定的水溫。
優(yōu)選地,所述自動水溫調節(jié)設備還包括遠程遙控單元,用于識別用戶預設的溫度并將預設的溫度發(fā)送至所述控制單元8。如此,用戶可以根據自己的需求來具體設定混合出水管3內的混合水溫。在遠程遙控單元上還可以單獨或者同時顯示出所述混合出水管3內的水溫,以提醒用戶。
優(yōu)選地,所述第一球閥5和所述第二球閥6均包括本體和設置在所述本體表面上的連桿。如圖2所示,所述第一球閥5包括本體50和連桿52,所述第一通道51貫穿所述本體50。如圖3所示,所述第二球閥6包括本體60和連桿62,所述第二通道61貫穿所述本體60。例如,所述本體可以為橢圓、圓球等形狀。在所述熱水管1的管壁和所述冷水管2的管壁上均設置有通孔。連桿52穿出所述熱水管1管壁上的通孔與一組所述驅動組件7連接。連桿62穿出所述冷水管2管壁上的通孔與另一組所述驅動組件7連接。如此,所述兩組驅動組件7能夠分別帶動連桿52、連桿62旋轉。相應的,所述第一球閥5圍繞連桿52旋轉,所述第二球閥6圍繞連桿62旋轉。
進一步地,在第一球閥5和所述第二球閥6的連桿52上均設置有密封圈。如此,避免了所述第一球閥5和所述第二球閥6與外界連通,導致水從球閥內排出外界,或者從外界進入球閥。
進一步地,如圖3所示,所述驅動組件7包括電機殼和設置在所述電機殼內的電機。在所述電機殼的壁上設置有穿孔,兩個所述電機上的轉子均穿出所述穿孔并分別與所述連桿52和連桿62固定連接。如此,所述驅動組件分別帶動所述第一球閥5和所述第二球閥6旋轉。
進一步地,所述熱水管1包括與所述第一球閥5的外壁形狀相匹配的內壁。所述冷水管2包括與所述第二球閥6的外壁形狀相匹的內壁。所述第一球閥5與所述熱水管1之間以及所述第二球閥6與所述冷水管2之間可為過盈配合;也可留有間隙,用于設置密封結構。
更進一步地,在所述第一球閥5上設置有與所述熱水管1的內壁貼合的第一密封結構。在所述第二球閥6上設置有與所述冷水管2的內壁貼合的第二密封結構。如此,在所述第一球閥5和所述第二球閥6旋轉時,所述密封結構始終能夠起到很好的密封作用。例如,所述第一密封結構和所述第二密封結構可以為彈性結構,并且所述第一密封結構與所述熱水管1的內壁過盈配合,所述第二密封結構與所述冷水管2的內壁過盈配合,如此密封效果更佳。
進一步地,在所述第一球閥5中的所述第一通道51旋轉至平行于所述熱水管1的位置時,所述第一通道51與所述熱水管1對接連通。在所述第二球閥6中的第二通道61旋轉至平行于所述冷水管2的位置,使所述第二通道61與所述冷水管2對接連通。此時,對接處的橫截面積最大,水流量最大。例如,可以將此種結構狀態(tài)設定為初始狀態(tài),所述控制單元8在該初始狀態(tài)下,控制所述第一球閥5和第二球閥6的旋轉角度。更進一步地,所述熱水管1與所述冷水管2具有相同的孔徑,所述第一球閥5與所述第二球閥6的結構相同。如此,所述控制單元8的計算、調節(jié)方法更為簡單、方便。
需要說明的是,由于溫度的混合、調節(jié)需要一定的時間。因此,在本實用新型控制單元8中的具體算法及其控制方法可以有多種。在本實用新型的一種實施方式中,所述第一通道51和第二通道61具有相同的結構,如此,所述第一通道51和第二通道61具有相同的截面積S。根據物理學原理:混合水溫其中,T1為熱水管1內的熱水水溫,T2為冷水管2內的冷水水溫,根據進入所述混合出水管3的熱水質量M1和冷水質量M2的不同組合數值,即可調節(jié)混合出水管3內的混合水溫T。具體的,所述第一通道51和所述第二通道61的截面積均為S。當所述驅動組件7帶動所述第一球閥5旋轉角度時,所述第一通道51與所述熱水管1的連通處截面積為當所述驅動組件7帶動所述第二球閥6旋轉β角度時,所述第二通道61與所述冷水管2的連通處截面積S2≈S×sin(45-β)。進一步地,根據公式控制熱水通過所述熱水管1與所述第一球閥5連通處截面積的流速與冷水通過所述冷水管2與所述第二球閥6連通處截面積的流速相等,且熱水與冷水密度相等,因而可得:進一步可得:進一步地可得:進一步換算后可得:(T-T1)×sin(45-α)=(T2-T)×sin(45-β);最終可得:根據數據統(tǒng)計,人們生活自來水常用水溫為15℃,生活人體適中的熱水溫度為40℃-45℃。例如,可以設定T1=15℃,T=40。例如,可以在所述控制單元8內設置根據上述公式設定的預定程序,如此,根據所述控制單元8內的預定程序根據接收到的相關溫度信息來自動調節(jié)所述第一球閥5的旋轉角度和所述第二球閥6的旋轉角度β,以調節(jié)所述第一通道51與所述熱水管1連通處的截面積、以及所述第二通道61與所述冷水管2連通處的截面積,最終能夠在所述混合出水管3內得到水溫為T的混合水。
雖然已經通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明,但是本領域的技術人員應該理解,以上例子僅是為了進行說明,而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解,可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下,對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。