專利名稱：智能恒溫閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電熱水器，特別是一種可自動調(diào)節(jié)冷、熱水比例以維持出水溫度恒定 的智能恒溫閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電熱水器的出水溫度調(diào)節(jié)一般是通過人工手動調(diào)節(jié)的。使用過程通常是-首先插上電使水箱中的水加熱到一定溫度，然后手動調(diào)節(jié)冷、熱水出水流量來調(diào)節(jié)出 水溫度。隨著水箱中水溫的下降，需要經(jīng)常重新手動調(diào)節(jié)冷、熱水比例及出水流量以 保持合適的水溫。由于手動調(diào)節(jié)的不精確性，將導致水溫難以迅速調(diào)節(jié)到期望的水 溫，既浪費時間又浪費水資源，還有被燙或受涼的風險，讓人感覺使用不甚方便且不 夠舒適。為此，出現(xiàn)了多種改進的設(shè)計。這些改進基本分為兩大類。 一是采用機械式 恒溫閥，如中國專利CN200420014468.8公開的"可設(shè)定出水溫度的恒溫出水電熱水 器"及CN200420082840.9公開的"電熱水器恒溫衡壓控制器"等，主要是通過以熱敏 元件作為溫度傳感器而實現(xiàn)對冷、熱水閥開度的自動調(diào)節(jié)而實現(xiàn)恒溫控制，但是，由 于熱水器內(nèi)水溫在使用過程中前后波動大的特點，致使其很難始終達到令人滿意的恒 溫效果，特別在公共管網(wǎng)水壓或水流量波動較大時更難以達到滿意的恒溫效果。二是 試圖通過采用電子控制技術(shù)而實現(xiàn)全自動恒溫調(diào)節(jié)，如中國專利CN200720120008.7公 開的"全自動恒溫恒流電熱水器"等，這一類目前主要的問題在于結(jié)構(gòu)比較復雜，并 且通常是整個控制系統(tǒng)及恒溫調(diào)節(jié)的機械結(jié)構(gòu)均以分散形式安裝在熱水器的殼體中， 空間占據(jù)大，結(jié)構(gòu)不甚合理，特別是無法用于已安裝熱水器供水系統(tǒng)的改造，更無法 實現(xiàn)恒溫控制系統(tǒng)在不同種類、規(guī)格電熱水器中的通用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種通用性強且恒溫 控制效果好的智能恒溫閥。
本發(fā)明所要解決的另一技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種通用性強、 恒溫控制效果好且結(jié)構(gòu)合理、混水效果好的智能恒溫閥。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該智能恒溫閥，具有閥體和閥 芯，其特征在于所述閥體內(nèi)腔的兩端分別為熱水腔和冷水腔，中間為混合水腔，且混 合水腔的兩端分別與熱水腔和冷水腔相通；閥體上對應(yīng)于熱水腔的位置設(shè)有熱水進口，對應(yīng)于混合水腔的位置設(shè)有溫水出口，溫水出口裝配有溫水出口短接管，對應(yīng)于 冷水腔的位置設(shè)有冷水進口和冷水出口，冷水進口裝配有冷水進口短接管；所述混合 水腔的兩端設(shè)有閥口，所述閥芯以可沿混合水腔軸向往復移動的方式穿裝在混合水腔 中，且其兩端的堵頭分別與混合水腔兩端的閥口相適配，以控制進入混合水腔的冷、 熱水比例；所述閥芯的一端通過電機軸與設(shè)于閥體外的直線型步進電機連接；所述溫 水出口短接管內(nèi)安裝有溫水溫度傳感器，以便監(jiān)測溫水溫度；所述冷水進口短接管內(nèi) 安裝有入水流量計和配套的入水流量傳感器。所述溫水出口短接管內(nèi)還可安裝有擾流 塊，以使冷、熱水混合更為均勻。本發(fā)明采用步進電機驅(qū)動閥芯，可非常便捷且迅速 地對冷、熱水比例進行調(diào)節(jié)，因而恒溫控制效果好。在實際使用中，可將該智能恒溫 閥與負責接收、處理各傳感器信號及控制步進電機動作的控制器等(如線路板、單片 機及操作器等)集成在一個殼體中，既方便于熱水器生產(chǎn)廠家直接將其作為熱水器的 一個組成部分予以采用，也便于己有熱水器的消費者將其作為一個單件對已有熱水器 進行改裝，因而通用性很強。冷水進口短接管內(nèi)安裝入水流量計和配套的入水流量傳 感器的目的在于給步進電機或者說給控制步進電機動作的控制器一個啟閉信號，即有 管內(nèi)有水流過情況下步進電機才予開啟，否則則關(guān)閉，以免步進電機始終處于工作狀 態(tài)。
作為改進的技術(shù)方案，所述熱水進口裝配有熱水進口短接管，該熱水進口短接管 內(nèi)安裝有熱水溫度傳感器；所述冷水進口短接管內(nèi)安裝有冷水溫度傳感器，以便更精 確地根據(jù)冷、熱水的溫度及流量來調(diào)節(jié)閥芯位置，恒定溫水出水溫度，同時，也更便 于將本發(fā)明恒溫閥作為一個單件使用。在此基礎(chǔ)上，還可以在所述冷水出口裝配冷水 出口短接管，并在該冷水出口短接管內(nèi)安裝出水流量計和配套的出水流量傳感器，以 作為進一步的改進。
所述閥芯兩端的堵頭上開有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)嵌有o形密封圈，該結(jié)構(gòu)有助
于閥芯的安裝且保證閥芯對閥口開度的精確調(diào)節(jié)，且結(jié)構(gòu)非常簡單。
所述混水腔內(nèi)套裝有一大致呈圓筒形的嵌件，嵌件的外周壁與所述閥體內(nèi)壁之間 設(shè)有密封結(jié)構(gòu)以阻隔所述冷水腔和所述熱水腔，嵌件兩端的開口即為所述的閥口；該 嵌件的一端限位于混水腔的內(nèi)肩，另一端由一支撐件緊抵，而該支撐件則由閥體端部 堵頭所定位。該結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配的特點。
所述嵌件兩端的外周具有凸環(huán)，所述的密封結(jié)構(gòu)包括凸環(huán)上設(shè)有的環(huán)形槽和嵌裝 在該環(huán)形槽內(nèi)的密封圈；所述嵌件的側(cè)壁上設(shè)有通孔，且所述的溫水出口與該通孔呈 錯開布置，因此而將所述混合水腔分隔成內(nèi)外相通的內(nèi)混合水腔和外混合水腔，其中 內(nèi)混合水腔指的是所述嵌件內(nèi)壁與所述閥芯之間的空腔，而外混合水腔指的是所述嵌 件外周壁與所述閥體內(nèi)壁之間的空腔。內(nèi)、外混水腔的設(shè)計及溫水出口與通孔錯開布 置的設(shè)計，有助于冷、熱水的充分混合，且實現(xiàn)這一功效的結(jié)構(gòu)簡單。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于
由上可見，本發(fā)明智能恒溫閥具有通用性強、恒溫控制效果好、結(jié)構(gòu)合理且簡 單、混水效果好的特點。


圖l為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明實施例一的動作原理圖。 圖3為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為本發(fā)明實施例二的動作原理圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。 實施例一
如圖1所示，本實施例智能恒溫閥，具有閥體1和閥芯13，閥體l內(nèi)具有盲孔狀閥 腔，閥腔被分為三部分，即兩端的熱水腔2和冷水腔3，及位于中間的混合水腔4，且混 合水腔4的兩端分別與熱水腔2和冷水腔3相通；閥體1上對應(yīng)于熱水腔2的位置設(shè)有熱水 進口，熱水進口裝配有熱水進口短接管5，對應(yīng)于混合水腔4的位置設(shè)有溫水出口，溫 水出口裝配有溫水出口短接管6，對應(yīng)于冷水腔3的位置設(shè)有冷水進口和冷水出口，冷 水進口和冷水出口分別裝配有冷水進口短接管7和冷水出口短接管8;所述溫水出口短 接管6內(nèi)安裝有溫水溫度傳感器9和擾流塊10，且擾流塊10設(shè)置在溫水出口和溫水溫度 傳感器9之間；所述冷水進口短接管7內(nèi)安裝有入水流量計11和配套的入水流量傳感器 12。
所述混合水腔4的兩端設(shè)有閥口，所述閥芯13以可沿混合水腔4軸向往復移動的方 式穿裝在混合水腔4中，且其兩端的堵頭131上開有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)嵌有O形密 封圈132，兩端的堵頭131及其上的0形密封圈132則分別與混合水腔4兩端的閥口相適 配，以控制進入混合水腔4的冷、熱水比例；閥芯13靠熱水腔端通過電機軸141與設(shè)于 閥體1外的直線型步進電機14連接。
所述混水腔4內(nèi)套裝有一大致呈圓筒形的嵌件15，嵌件15的外周壁與所述閥體1內(nèi) 壁之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)以阻隔所述冷水腔3和所述熱水腔2，嵌件15兩端的開口即為所述 的閥口；該嵌件15的一端限位于混水腔4的內(nèi)肩，另一端由一支撐件16緊抵，而該支撐 件16則由閥體端部堵頭17所定位。
所述嵌件15兩端的外周具有凸環(huán)151，所述的密封結(jié)構(gòu)包括凸環(huán)151上設(shè)有的環(huán)形 槽和嵌裝在該環(huán)形槽內(nèi)的密封圈152;所述嵌件15的側(cè)壁上設(shè)有通孔153，且所述的溫 水出口與該通孔153呈錯開布置，因此而將所述混合水腔4分隔成內(nèi)外相通的內(nèi)混合水腔41和外混合水腔42，其中內(nèi)混合水腔41指的是所述嵌件15內(nèi)壁與所述閥芯13之間的 空腔，而外混合水腔42指的是所述嵌件15外周壁與所述閥體1內(nèi)壁之間的空腔。 參見圖2，本實施例智能恒溫閥用于電熱水器后的動作原理如下 需說明的是，在圖2所示的動作原理圖中，本實施例智能恒溫閥以分解形式予以了熱水器21內(nèi)水加熱到可以使用溫度后，使用者在操作器18上設(shè)定好所需溫水溫 度，然后開啟花灑端水量調(diào)節(jié)閥19放出溫水，此時，冷水進口短接管7內(nèi)的入水流量傳 感器11即將信號傳輸至電控板20，溫水出口短接管6內(nèi)的溫水溫度傳感器9也將溫度信 號傳輸至電控板20，電控板20在接收到上述信號后，即比較設(shè)定溫度和溫水溫度，并 根據(jù)比較的結(jié)果向步進電機14發(fā)出工作指令，調(diào)節(jié)進入混合水腔4的冷、熱水比例，從 而使溫水溫度達到設(shè)定的溫度，并在整個的使用過程中，以相同的調(diào)節(jié)方式始終維持 溫水溫度為設(shè)定溫度。實施例二如圖3所示，本實施例智能恒溫閥與實施例一的區(qū)別在于多了一下結(jié)構(gòu) 所述熱水進口短接管5內(nèi)安裝有熱水溫度傳感器22;所述冷水進口短接管7內(nèi)安裝有冷水溫度傳感器23。所述冷水出口短接管8內(nèi)安裝有出水流量計24和配套的出水流量傳感器25。如圖4所示，本實施例智能恒溫閥用于電熱水器后的動作原理也與實施例一基本相 同，區(qū)別在于電控板20接收到的信號更為豐富，包括熱水溫度信號、溫水溫度信號、 冷水溫度信號、冷水的入水流量和進入熱水器的冷水流量，因而更便于電控板精確計 算步進電機所需調(diào)節(jié)的具體量，以精確控制溫水溫度。
權(quán)利要求
1. 一種智能恒溫閥，具有閥體和閥芯，其特征在于所述閥體內(nèi)腔的兩端分別為熱水腔和冷水腔，中間為混合水腔，且混合水腔的兩端分別與熱水腔和冷水腔相通；閥體上對應(yīng)于熱水腔的位置設(shè)有熱水進口，對應(yīng)于混合水腔的位置設(shè)有溫水出口，溫水出口裝配有溫水出口短接管，對應(yīng)于冷水腔的位置設(shè)有冷水進口和冷水出口，冷水進口裝配有冷水進口短接管；所述混合水腔的兩端設(shè)有閥口，所述閥芯以可沿混合水腔軸向往復移動的方式穿裝在混合水腔中，且其兩端的堵頭分別與混合水腔兩端的閥口相適配，以控制進入混合水腔的冷、熱水比例；所述閥芯的一端通過電機軸與設(shè)于閥體外的直線型步進電機連接；所述溫水出口短接管內(nèi)安裝有溫水溫度傳感器；所述冷水進口短接管內(nèi)安裝有入水流量計和配套的入水流量傳感器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能恒溫閥，其特征在于所述熱水進口裝配有熱水進口 短接管，該熱水進口短接管內(nèi)安裝有熱水溫度傳感器；所述冷水進口短接管內(nèi)安裝有 冷7jC溫度傳感器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能恒溫閥，其特征在于所述冷水出口裝配有冷水出口 短接管，該冷水出口短接管內(nèi)安裝有出水流量計和配套的出水流量傳感器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能恒溫閥，其特征在于所述閥芯兩端的堵頭上開有環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)嵌有o形密封圈。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能恒溫閥，其特征在于所述溫水出口短接管內(nèi) 安裝有擾流塊。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的智能恒溫閥，其特征在于所述混水腔內(nèi)套裝有一 大致呈圓筒形的嵌件，嵌件的外周壁與所述閥體內(nèi)壁之間設(shè)有密封結(jié)構(gòu)以阻隔所述冷 水腔和所述熱水腔，嵌件兩端的開口即為所述的閥口；該嵌件的一端限位于混水腔的 內(nèi)肩，另一端由一支撐件緊抵，而該支撐件則由閥體端部堵頭所定位。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能恒溫閥，其特征在于所述嵌件兩端的外周具有凸 環(huán)，所述的密封結(jié)構(gòu)包括凸環(huán)上設(shè)有的環(huán)形槽和嵌裝在該環(huán)形槽內(nèi)的密封圈；所述嵌 件的側(cè)壁上設(shè)有通孔，且所述的溫水出口與該通孔呈錯開布置，因此而將所述混合水 腔分隔成內(nèi)外相通的內(nèi)混合水腔和外混合水腔，其中內(nèi)混合水腔指的是所述嵌件內(nèi)壁 與所述閥芯之間的空腔，而外混合水腔指的是所述嵌件外周壁與所述閥體內(nèi)壁之間的 空腔。
全文摘要
一種智能恒溫閥，具有閥體和閥芯，閥體內(nèi)腔依次分隔為熱水腔混合水腔和冷水腔；閥體上設(shè)有熱水進口、溫水出口、冷水進口和冷水出口，溫水出口裝配有溫水出口短接管，冷水進口裝配有冷水進口短接管；混合水腔的兩端設(shè)有閥口，閥芯以可沿混合水腔軸向往復移動的方式穿裝在混合水腔中，且其兩端的堵頭分別與混合水腔兩端的閥口相適配，以控制進入混合水腔的冷、熱水比例；閥芯的一端通過電機軸與設(shè)于閥體外的直線型步進電機連接；溫水出口短接管內(nèi)安裝有溫水溫度傳感器；冷水進口短接管內(nèi)安裝有入水流量計和配套的入水流量傳感器。具有通用性強、恒溫控制效果好、結(jié)構(gòu)合理且簡單、混水效果好的特點，特別適合用于電熱水器。
文檔編號F16K37/00GK101280852SQ20081006157
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月7日
發(fā)明者茅忠群 申請人:寧波方太廚具有限公司