專利名稱：一種混合調(diào)節(jié)恒溫水閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體溫度調(diào)節(jié)閥技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種通過隨機(jī)調(diào)節(jié)不同溫度液體的混合比例來控制混合后液體溫度的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥。
背景技術(shù)：
中國專利公報公開了一種轉(zhuǎn)子式液體溫度混合調(diào)節(jié)閥，其公告號為CN2348217，該混合調(diào)節(jié)閥采用調(diào)節(jié)塊在冷、熱水進(jìn)水口端面間擺動的方式，可以有效地防止熱水水垢積聚而影響工作甚至造成失效的現(xiàn)象發(fā)生，解決了電控式恒溫水閥的水垢積聚難題。采用轉(zhuǎn)子式電磁鐵，可以在一定范圍內(nèi)快速調(diào)節(jié)冷、熱進(jìn)水比例而達(dá)到調(diào)溫的目的。但上述技術(shù)方案中的調(diào)節(jié)塊為單塊結(jié)構(gòu)，必然是整體剛性件，即使在各部件加工精度很高，裝配的要求很嚴(yán)的情況下，也難令調(diào)節(jié)塊端面與冷、熱水管出口端面接觸時始終保持緊密貼合而達(dá)到接近密封的效果，因而即使增加了制造成本，但當(dāng)預(yù)設(shè)溫度與冷水或熱水溫度接近時仍難以調(diào)節(jié)，其結(jié)果是一般出水溫度與進(jìn)水溫度的最小溫度差都在2-3℃以上，在實際應(yīng)用時，將會造成能源浪費，特別是對于小型貯水式熱水器，將相等于其有效貯水容積減少。當(dāng)調(diào)節(jié)閥停止工作時，如冷、熱水水壓不同時，必須加裝止回閥才能避免兩者竄流。同時，由于采用轉(zhuǎn)子式電磁鐵作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動元件其速度過快，可能會造成瞬間過調(diào)，而出水水溫失穩(wěn)，其擺角與力矩成反比關(guān)系，即擺角大，力矩小，擺角小則力矩大，當(dāng)擺角小時，調(diào)節(jié)流量受到限制，當(dāng)力矩小時，如冷、熱水壓差較大，則難于調(diào)節(jié)，因而擺角與力矩互相制約也會令混合調(diào)節(jié)閥在適應(yīng)冷、熱水壓差及調(diào)節(jié)水量的適應(yīng)性方面相應(yīng)受到制約。此外，上述專利在冷、熱水進(jìn)入閥殼內(nèi)后沒設(shè)有專門的混水腔，由于其調(diào)節(jié)口流出的水流速度有時高達(dá)每秒十米以上，因而冷、熱水流過60mm以上距離之后，才可以充分混合，這樣一來，如溫度傳感器距離冷、熱水口太近，則溫度傳感器檢測到的水溫與冷、熱水充分混合后的水溫不同，這樣就無法實現(xiàn)出水的恒溫控制，如溫度傳感器距冷、熱水口較遠(yuǎn)，閥體的體積也相對較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種零件加工精度要求相對較低、裝配方便而且能使預(yù)設(shè)出水溫度可與冷水或熱水進(jìn)水溫度接近甚至為零溫差的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，它還可以在冷、熱水壓力差比較大的條件下工作，在出水流量小的情況下也可以穩(wěn)定調(diào)溫，其體積較小，而調(diào)節(jié)水流的流量較大。
本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，包括閥體14、水溫調(diào)節(jié)塊8、溫度傳感器6，所述閥體14左、右兩側(cè)分別設(shè)有同軸的冷水管1和熱水管10，閥體14還設(shè)有混合水管7，其中軸線與冷水管1、熱水管10的中軸線垂直，所述冷水管1、熱水管10和混合水管7相互貫通并形成一內(nèi)空腔13，該內(nèi)空腔13設(shè)有與冷水調(diào)節(jié)口2和熱水調(diào)節(jié)口11相對應(yīng)的水溫調(diào)節(jié)塊8，所述閥體內(nèi)空腔13內(nèi)或混合水管7內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器6，溫度傳感器6的感溫信號與外設(shè)的恒溫控制器輸入端連接，其特征在于所述閥體14外側(cè)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12輸出轉(zhuǎn)軸4密封穿過閥體14閥壁的圓孔與水溫調(diào)節(jié)塊8的擺心固定連接；所述水溫調(diào)節(jié)塊8為倒劈錐體，其兩側(cè)錐面分別裝有軟質(zhì)密封墊3、9，并可分別轉(zhuǎn)至與冷水調(diào)節(jié)口2和熱水調(diào)節(jié)口11貼合；在水溫調(diào)節(jié)塊8與混合水管7之間設(shè)有混水腔15。
所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12為直流減速電機(jī)。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12為步進(jìn)電機(jī)。所述內(nèi)空腔13內(nèi)在水溫調(diào)節(jié)塊8與混合水管7之間設(shè)有隔板15-1，該隔板15-1與混合水管7之間形成混水腔15，該混水腔15內(nèi)還設(shè)有至少一塊豎裝在隔板15-1上的擾流片15-2。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12的輸出轉(zhuǎn)軸4與設(shè)于閥體14閥壁的圓孔之間裝有橡膠密封圈12-2。所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12上裝有與輸出轉(zhuǎn)軸4同心的定位圈12-1。所述水溫調(diào)節(jié)塊8的最大擺動角度范圍在12°-45°之間。所述溫度傳感器6通過橡膠密封墊6-1密封裝嵌在閥體14上，其感溫頭裝于混合水管7內(nèi)腔或混水腔15內(nèi)。
工作時，當(dāng)混合水管7接通時，冷水管1、熱水管10分別有冷、熱水流入閥體14的內(nèi)空腔13，經(jīng)混合后流經(jīng)溫度傳感器6的感溫頭，當(dāng)出水溫度高于預(yù)置溫度時，水溫調(diào)節(jié)塊8由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12帶動向熱水調(diào)節(jié)口11擺動，直至冷、熱水的比例剛好使混合水溫度與預(yù)置溫度相等。當(dāng)混合水溫度仍高于預(yù)置溫度時，水溫調(diào)節(jié)塊8繼續(xù)向熱水調(diào)節(jié)口11擺動，直至橡膠密封墊9完全把熱水調(diào)節(jié)口11完全封閉，此時出水溫度與冷水進(jìn)水溫度相等即溫差為零；反之，當(dāng)混合水溫低于預(yù)置溫度時，水溫調(diào)節(jié)塊8向冷水調(diào)節(jié)口2擺動，調(diào)節(jié)過程連續(xù)、自動，直至橡膠密封墊3壓貼在冷水調(diào)節(jié)口2上，把冷水完全封閉，此時出水溫度與熱水進(jìn)水溫度相等。當(dāng)混合水管7關(guān)斷時，如冷、熱水管1、10內(nèi)的水流存在壓力差時，冷、熱水管1、10之間的流動水流會令溫度傳感器6感應(yīng)到的水溫與預(yù)置溫度不相符，最終水溫調(diào)節(jié)塊8會把冷水調(diào)節(jié)口2或熱水調(diào)節(jié)口11完全密封，即在冷水或熱水進(jìn)水口不增設(shè)止回閥的情況下也不會令冷、熱水在內(nèi)空腔13內(nèi)互相竄流。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12如采用直流減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，可以使水溫調(diào)節(jié)塊8的擺角和力矩加大，即可以加大冷、熱水調(diào)節(jié)口直徑而加大其調(diào)節(jié)流量，并可在冷、熱水壓差較大的場合下使用。由于混水腔15內(nèi)擾流片可令冷、熱水在混水腔15內(nèi)就能充分混合，因而溫度傳感器6的感溫頭可安裝于混水腔15內(nèi)，令閥體體積可以做得很小。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)本發(fā)明由于采用了在水溫調(diào)節(jié)塊8上兩側(cè)分別安裝橡膠密封墊的結(jié)構(gòu)，無需太高的加工精度或復(fù)雜的裝配工藝，即可令水溫調(diào)節(jié)塊8與冷水調(diào)節(jié)口2或熱水調(diào)節(jié)口11貼合直至把其完全密封，從而既降低了制造成本，也使流入的冷水或熱水溫度與預(yù)置溫度之差為零。
(2)當(dāng)流入的冷、熱水存在壓力差時，即使大于0.3Mpa，此時關(guān)斷混合水管后也不會造成閥體內(nèi)冷、熱水互相竄流。
(3)采用直流減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器時，由于水溫調(diào)節(jié)塊8最大擺角可達(dá)45°，因而同樣口徑的調(diào)節(jié)口，其流量可以大為增加，而直流減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)的扭矩可比相同電流驅(qū)動下的轉(zhuǎn)子式電磁鐵的力矩大10倍以上，因而，可適當(dāng)加大調(diào)節(jié)口的口徑使本水閥的調(diào)節(jié)流量大為增加以及可在冷、熱水壓力差較大的場合工作，例如，冷、熱水壓力差可大于0.3Mpa，是采用轉(zhuǎn)子式電磁鐵的3倍以上。
(4)采用直流減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，因其動作位置不變時無需提供電流，既節(jié)約了電能，也不會發(fā)生如采用轉(zhuǎn)子式電磁鐵作驅(qū)動件時會產(chǎn)生的調(diào)溫失穩(wěn)現(xiàn)象。
(5)采用直流減速電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，可以在出水流在1L/min至30L/min以上范圍內(nèi)平穩(wěn)工作。
(6)由于在內(nèi)空腔13內(nèi)設(shè)置有混水腔15，冷、熱水可以在混水腔內(nèi)就能充分混合，故可以把溫度傳感器6的感溫頭直接安裝于混水腔5內(nèi)，使閥體體積大為減少。
本發(fā)明主要安裝于貯水式熱水器或中央供熱水系統(tǒng)中熱水器出水端或終端供水口處，把冷、熱水迅速混合到預(yù)定出水溫度。


圖1是本發(fā)明一個實施例的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
具體實施例方式
通過下面實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。
參見圖1、圖2所示，一種混合調(diào)節(jié)恒溫水閥由閥體14、水溫調(diào)節(jié)塊8、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12、溫度傳感器6及外設(shè)的混合水流恒溫控制器組成。閥體14左、右兩側(cè)分別設(shè)有位于同一中軸線上的冷水管1和熱水管10，閥體14的混合水管7的中軸線與冷、熱水管1、10的中軸線相互垂直，冷水管1、熱水管10和混合水管7在閥體14內(nèi)相互貫通并形成內(nèi)空腔13。內(nèi)空腔13內(nèi)中央裝有倒劈錐形的水溫調(diào)節(jié)塊8，其轉(zhuǎn)軸軸心位于中軸線上，其兩側(cè)錐面分別固裝有橡膠密封墊3、9，并可分別轉(zhuǎn)至與冷水調(diào)節(jié)口2和熱水調(diào)節(jié)口11貼合。內(nèi)空腔13內(nèi)在水溫調(diào)節(jié)塊8與混合水管7之間裝有水平的隔板15-1，該隔板15-1與混合水管7之間形成混水腔15，該混水腔15內(nèi)還設(shè)有二塊豎裝在隔板15-1上的擾流片15-2。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12固裝在閥體14外側(cè)，其輸出轉(zhuǎn)軸4穿過閥體14閥壁的圓孔與水溫調(diào)節(jié)塊8的擺心相連接，輸出轉(zhuǎn)軸4與閥體14閥壁的圓孔之間裝有橡膠密封墊12-2，在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12上裝有與輸出轉(zhuǎn)軸4同心的定位圈12-1，水溫調(diào)節(jié)塊8通過螺釘5緊固于輸出轉(zhuǎn)軸4上。水溫調(diào)節(jié)塊8繞轉(zhuǎn)軸4擺動到終點時，分別與冷水調(diào)節(jié)口2或熱水調(diào)節(jié)口11貼合。溫度傳感器6通過橡膠密封墊6-1密封裝在閥體14上，其感溫頭裝于閥體內(nèi)空腔13內(nèi)的混水腔15內(nèi)。
本實施例的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12采用直流減速電機(jī)，其減速比為300，水溫調(diào)節(jié)塊8的擺角為36°，當(dāng)圓形的冷、熱水調(diào)節(jié)口2、11的直徑分別取Φ7mm時，在0.1MPa水壓下其混合水出水流量可達(dá)每分鐘15升。由于水溫調(diào)節(jié)塊8壓向圓形的冷、熱水調(diào)節(jié)口2、11的徑向壓力大于20牛，因而在冷、熱水壓差大于0.3Mpa時仍可正常工作。
當(dāng)混合水管7的出水口開關(guān)打開時，冷、熱水分別從冷水管1和熱水管10流入，當(dāng)溫度傳感器6傳給外設(shè)的恒溫控制器的水溫信號高于預(yù)置溫度時，恒溫控制器提供電流至直流減速電機(jī)12，經(jīng)過減速后的轉(zhuǎn)軸4帶動水溫調(diào)節(jié)塊8向熱水調(diào)節(jié)口11擺動，使橡膠密封墊9與熱水調(diào)節(jié)口11的間隙減少，而橡膠密封墊3與冷水調(diào)節(jié)口2的間隙加大，從而改變冷、熱水的出水比例，再經(jīng)過混水腔15把兩者在極短距離內(nèi)充分混合。當(dāng)冷、熱水的出水比例剛好使混合水溫度與預(yù)置溫度相同時，水溫調(diào)節(jié)塊8停止擺動。當(dāng)混合水溫度仍高于預(yù)置溫度，則水溫調(diào)節(jié)塊8將一直向熱水調(diào)節(jié)口11方向擺動，直至橡膠密封墊9壓貼住熱水調(diào)節(jié)口11，把熱水出水完全阻斷為止。反之，當(dāng)混合水溫度低于預(yù)置溫度時，水溫調(diào)節(jié)塊8向冷水調(diào)節(jié)口2方向擺動，如混合水溫度仍低于預(yù)置溫度，則水溫調(diào)節(jié)塊8一直向冷水調(diào)節(jié)口2方向擺動，直至使橡膠密封墊3壓貼冷水調(diào)節(jié)口2，將冷水出水完全阻斷為止。
當(dāng)混合水管7出口關(guān)閉后，如從冷、熱水管1、10流入的冷、熱水存在溫差，則冷、熱水的互相竄流會令閥體內(nèi)空腔13內(nèi)水溫發(fā)生變化，當(dāng)溫度傳感器6感溫頭感應(yīng)到水溫與預(yù)置溫度不一致時，水溫調(diào)節(jié)塊8上的橡膠密封墊9或3最終會壓貼住熱水或冷水調(diào)節(jié)口11或2，直至冷、熱水不能竄流。
裝在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器12上的與轉(zhuǎn)軸4同心的定位圈12-1能使水溫調(diào)節(jié)塊8實現(xiàn)精確定位。
權(quán)利要求
1.一種混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，包括閥體(14)、水溫調(diào)節(jié)塊(8)、溫度傳感器(6)，所述閥體(14)左、右兩側(cè)分別設(shè)有同軸的冷水管(1)和熱水管(10)，閥體(14)還設(shè)有混合水管(7)，其中軸線與冷水管(1)、熱水管(10)的中軸線垂直，所述冷水管(1)、熱水管(10)和混合水管(7)相互貫通并形成一內(nèi)空腔(13)，該內(nèi)空腔(13)設(shè)有與冷水調(diào)節(jié)口(2)和熱水調(diào)節(jié)口(11)相對應(yīng)的水溫調(diào)節(jié)塊(8)，所述閥體內(nèi)空腔(13)內(nèi)或混合水管(7)內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器(6)，溫度傳感器(6)的感溫信號與外設(shè)的恒溫控制器輸入端連接，其特征在于所述閥體(14)外側(cè)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)輸出轉(zhuǎn)軸(4)密封穿過閥體(14)閥壁的圓孔與水溫調(diào)節(jié)塊(8)的擺心固定連接；所述水溫調(diào)節(jié)塊(8)為倒劈錐體，其兩側(cè)錐面分別裝有軟質(zhì)密封墊(3、9)，并可分別轉(zhuǎn)至與冷水調(diào)節(jié)口(2)和熱水調(diào)節(jié)口(11)貼合；在水溫調(diào)節(jié)塊(8)與混合水管(7)之間設(shè)有混水腔(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)為直流減速電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)為步進(jìn)電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述內(nèi)空腔(13)內(nèi)在水溫調(diào)節(jié)塊(8)與混合水管(7)之間設(shè)有隔板(15-1)，該隔板(15-1)與混合水管(7)之間形成混水腔(15)，該混水腔(15)內(nèi)還設(shè)有至少一塊豎裝在隔板(15-1)上的擾流片(15-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)的輸出轉(zhuǎn)軸(4)與設(shè)于閥體(14)閥壁的圓孔之間裝有橡膠密封圈(12-2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器(12)上裝有與輸出轉(zhuǎn)軸(4)同心的定位圈(12-1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述水溫調(diào)節(jié)塊(8)的最大擺動角度范圍在12 °-45 °之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，其特征在于所述溫度傳感器(6)通過橡膠密封墊(6-1)密封裝嵌在閥體(14)上，其感溫頭裝于混合水管(7)內(nèi)腔或混水腔(15)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合調(diào)節(jié)恒溫水閥，它能使預(yù)設(shè)出水溫度可與冷水或熱水進(jìn)水溫度接近甚至為零溫差，還可以在冷、熱水壓力差比較大的條件下工作且調(diào)節(jié)水流的流量較大，同時該水閥的零件加工精度要求較低、裝配亦方便。在閥體外側(cè)裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動器，其輸出轉(zhuǎn)軸密封穿過閥體的圓孔與水溫調(diào)節(jié)塊的擺心固定連接；呈倒劈錐形的水溫調(diào)節(jié)塊兩側(cè)錐面分別裝有軟質(zhì)密封墊并可分別與冷、熱水調(diào)節(jié)口貼合；在水溫調(diào)節(jié)塊與混合水管之間設(shè)有混水腔；閥體內(nèi)空腔內(nèi)或混合水管內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，與外設(shè)的恒溫控制器輸入端連接。本發(fā)明主要安裝于貯水式熱水器或中央供熱水系統(tǒng)中熱水器出水端或終端供水口處，把冷、熱水迅速混合到預(yù)定出水溫度。
文檔編號F16K37/00GK101070925SQ20071002853
公開日2007年11月14日 申請日期2007年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月4日
發(fā)明者潘兆鏗 申請人:潘兆鏗