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。目前市場上的混水裝置主要是機械式，有機械式非恒溫型和機械式恒溫型兩種。機械式非恒溫型，需要用戶手動進行調(diào)節(jié)以達到需要的水溫，而且在熱水或冷水進水條件發(fā)生變化的時候，比如進水壓力或進水水溫發(fā)生變化，出水水溫也會發(fā)生變化，用戶需要再次進行手動調(diào)節(jié)來達到需要的出水水溫。在某些極端的進水條件變化下，比如當(dāng)冷水水壓突然下降的很低或消失，這時出水水溫接近熱水溫度，這樣就有可能造成燙傷的危險。機械式恒溫型，用戶可以設(shè)定需要的出水溫度，而且能夠?qū)崴蚶渌M水條件發(fā)生變化的時候能夠使出水溫度保持或接近原來的設(shè)定溫度。但這種混水裝置對水溫控制的精確度不是很高，而且對熱水或冷水進水條件發(fā)生變化的時候的反應(yīng)不是很快。特別是在水壓突然變化吋，出水溫度會出現(xiàn)波動。用戶會感到不舒適。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能自動控制出水溫度、并且在不同的進水條件，以及進水條件發(fā)生變化吋，對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)置有冷水進ロ、熱水進口和出水ロ，所述閥體內(nèi)在冷水進ロ處設(shè)置有冷水流量控制機構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進ロ處設(shè)置有熱水流量控制機構(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，冷水流量控制機構(gòu)、熱水流量控制機構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。所述的冷水流量控制機構(gòu)和熱水流量控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括設(shè)置在閥體中的冷水進ロ或熱水進ロ處的閥芯座，閥芯座中部設(shè)置有通孔，并在兩側(cè)分別設(shè)有兩個環(huán)形凸臺，凸臺上有密封圈槽，每個槽中卡有密封圈，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)動閥芯沿通孔軸向移動的驅(qū)動裝置相連接，驅(qū)動裝置由控制器控制。所述閥芯包括一個關(guān)閉段和一個控制段，關(guān)閉段的長度大于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，在閥芯的移動范圍內(nèi)，閥芯座ー側(cè)的密封圈永遠和關(guān)閉段接觸形成對進水的密封，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構(gòu)出水ロ。所述閥芯包括兩個關(guān)閉段和兩個控制段，閥芯的組成形式為一個關(guān)閉段一端與一個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，進水將分別從閥芯座兩側(cè)流出形成兩個出ロ，這兩個出ロ有通道相連。所述的閥芯座的兩個環(huán)形凸臺之間設(shè)置有通道，通道與冷水進ロ或熱水進ロ相連通。所述密封圈是ー種彈性件，在水壓下會產(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)動裝置為線性驅(qū)動裝置，可為線性步進電機或線性電機。
本實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)簡單、使用方便。其能自動并且準(zhǔn)確地控制出水溫度及流量控制，對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I度以內(nèi)，并且當(dāng)進水條件發(fā)生變化吋，出水水溫波動小或沒有波動；準(zhǔn)確的流量控制可以達到節(jié)能節(jié)水的功能。在一段時間未使用后可以自動沖洗以保持清潔，而且可以自動熱水消毒、自動故障診斷、自動過溫保護、自動預(yù)熱，而且還可以聯(lián)網(wǎng)進行遠程控制等。

圖I是本實用新型的軸剖結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的另ー種結(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、冷水進ロ，3、熱水進ロ，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，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、線性步進電機，12、密封圏。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型智能恒溫混水裝置作進ー步的詳細描述。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)置有冷水進ロ 2、熱水進ロ 3和出水ロ 4，所述閥體I內(nèi)在冷水進ロ 2處設(shè)置有冷水流量控制機構(gòu)和冷水溫度傳感器5，閥體I內(nèi)在熱水進ロ 3處設(shè)置有熱水流量控制機構(gòu)和熱水溫度傳感器6，冷水流量控制機構(gòu)的出口和熱水流量控制機構(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，冷水流量控制機構(gòu)、熱水流量控制機構(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構(gòu)和熱水流量控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，所以此處以冷水側(cè)流量控制機構(gòu)為例解釋。該流量控制機構(gòu)包括設(shè)置在閥體I中的冷水進口 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中活動設(shè)置有閥芯10，閥芯座8的兩側(cè)分別設(shè)有兩個環(huán)形凸臺81，每個環(huán)形凸臺81的內(nèi)圈壁中設(shè)置密封圈槽83，每個密封圈槽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的移動范圍內(nèi)，左側(cè)密封圈始終處于關(guān)閉段101，所以無進水從閥芯座8的左側(cè)流出，當(dāng)閥芯10移動到最右側(cè)，右側(cè)密封圈處于關(guān)閉段101，則進水被關(guān)閉，當(dāng)閥芯10移動到右側(cè)密封圈處于控制段102，進水從右側(cè)密封圈與閥芯10之間的流通面流出，通過移動閥芯10可改變流通面積，從而改變流量。其中冷水流量控制機構(gòu)和熱水流量控制機構(gòu)可以分為單出口流量控制機構(gòu)和雙出口流量控制機構(gòu)。其中單出口流量控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)為閥芯10上有一個關(guān)閉段101和一個控制段102，關(guān)閉段101的長度大于閥芯座8左右兩端密封圈12之間的距，在閥芯10的移動范圍內(nèi)，閥芯座8 一側(cè)的密封圈12永遠和關(guān)閉段101接觸形成對進水的密封，閥芯座8另一側(cè)的密封圈12可移動于閥芯關(guān)閉段101和控制段102，該側(cè)為單出口流量控制機構(gòu)出水口。其中雙出口流量控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2所示閥芯10是由兩個關(guān)閉段101和兩個控制段102組成，閥芯10的組成形式為一個關(guān)閉段101 —端與一個控制段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，進水將分別從閥芯座8兩側(cè)流出形成兩個出口，這兩個出口有閥內(nèi)通道(84)相連，以達到水壓平衡。此設(shè)計得好處為I.閥芯10始終處于壓力平衡狀態(tài)，這樣對于驅(qū)動裝置驅(qū)動力的要求就會降低，從而降低驅(qū)動裝置的功耗和節(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)動閥芯10沿通孔軸向移動的驅(qū)動裝置相連接，該驅(qū)動裝置可以為線性步進電機11或線性電機，線性步進電機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)，每個閥芯座8的兩個環(huán)形凸臺81之間設(shè)置有通道82，通道82與冷水進口 2或熱水進口 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)，均屬于本實用新型的保護范疇。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實時監(jiān)控冷水進ロ 2和熱水進ロ 3的溫度，出水溫度傳感器7實時監(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，控制器得到信號，并且控制冷水流量控制機構(gòu)或熱水流量控制機構(gòu)對冷水進ロ 2或熱水進ロ 3的流量比例進行調(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)置有冷水進口、熱水進口和出水口，其特征在于所述閥體內(nèi)在冷水進口處設(shè)置有冷水流量控制機構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進口處設(shè)置有熱水流量控制機構(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，冷水流量控制機構(gòu)、熱水流量控制機構(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構(gòu)和熱水流量控制機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，包括設(shè)置在閥體中的冷水進口或熱水進口處的閥芯座，閥芯座中部設(shè)置有通孔，并在兩側(cè)分別設(shè)有兩個環(huán)形凸臺，凸臺上有密封圈槽，每個槽中卡有密封圈，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)動閥芯沿通孔軸向移動的驅(qū)動裝置相連接，驅(qū)動裝置由控制器控制。
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關(guān)閉段和一個控制段，關(guān)閉段的長度大于閥芯座左右兩端密封圈之間的距離，在閥芯的移動范圍內(nèi)，閥芯座一側(cè)的密封圈永遠和關(guān)閉段接觸形成對進水的密封，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關(guān)閉段和兩個控制段，閥芯的組成形式為一個關(guān)閉段一端與一個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，進水將分別從閥芯座兩側(cè)流出形成兩個出口，這兩個出口有通道相連。
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環(huán)形凸臺之間設(shè)置有通道，通道與冷水進口或熱水進口相連通。
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)動裝置為線性驅(qū)動裝置，可為線性步進電機或線性電機。
專利摘要本實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)置有冷水進口、熱水進口和出水口，所述閥體內(nèi)在冷水進口處設(shè)置有冷水流量控制機構(gòu)和冷水溫度傳感器，閥體內(nèi)在熱水進口處設(shè)置有熱水流量控制機構(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，冷水流量控制機構(gòu)、熱水流量控制機構(gòu)和電磁閥均由控制器控制。
文檔編號F16K11/22GK202418736SQ20122005470
公開日2012年9月5日 申請日期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 申請人:朱祥楨