专利名称：数控调水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种家用洗浴设备中调整水温和流量的装置。
背景技术：
目前，家用洗浴设备中通常采用两个调节阀和一个三通管组成调整水温和流量的 装置。第一调节阀串接于冷水管道与该三通管的第一管口之间；冷水经第一调节阀进入该 三通管内。第二调节阀串接于热水管道与该三通管的第二管口之间；热水经第二调节阀进 入该三通管内。该三通管的第三管口为出水口。为了使该三通管出水口输出的水达到满意 的水温和流量，使用者需要反复地调整第一调节阀和第二调节阀。难以一次性地达到满意 的调整效果，不适应各种高档次消费场合的需求。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种数控调水器，可快速调整水温和流量并达到满意的调整 效果。本实用新型的技术方案是数控调水器，具有冷热水混合机构、流量调整机构、键 盘、显示器、控制器和电源电路；该冷热水混合机构中混合阀的两个输入管口分别连通冷 水管道及热水管道，混合阀的两个输出管口连通总控电磁阀的输入管口，混合阀的双通道 旋转阀塞由调温马达驱动；总控电磁阀的输出管口连通混合腔和出水管道，温度传感器伸 入该混合腔内；该流量调整机构中流量马达驱动流量调节阀的球形阀芯，流量调节阀的 入口连通冷热水混合机构的出水管道，流量调节阀的出口设流量传感器并连通本调水器的 出水口 ；电源电路为控制器供电；控制器的数据输入端口接键盘，两个A/D输入端口分别择 一地接温度传感器及流量传感器中的一个，两个数据输出端口分别择一地接显示器及蜂鸣 器中的一个，三个控制输出端口分别择一地接调温马达、总控电磁阀、流量马达中的一个。控制器接收到键盘的执行指令后，使总控电磁阀打开，然后计算温度传感器测量 到的当前混合水温度数据与已设定温度的偏差；控制器按照该偏差控制调温马达，使冷热 水混合机构的混合阀按适当的比例提供冷水和热水；使温度为已设定出水温度的混合水进 入流量调整机构。控制器计算流量传感器测量的当前混合水流量数据与已设定的水流量的 偏差，并按照该偏差控制流量马达，使流量调整机构中流量调节阀的出口水流量符合设定 的水流量。控制器接受键盘的修改参数指令，若该修改未超出允许范围，则控制器修改已设 定的出水温度数值和水流量数值，并将新的已设定数据送给显示器显示。然后，控制器计算 温度传感器测量到的当前混合水温度数据与新的已设定温度的偏差；控制器按照该偏差控 制调温马达，使冷热水混合机构的混合阀按适当的比例提供冷水和热水；使温度为新的已 设定出水温度的混合水进入流量调整机构。或者，控制器计算流量传感器测量的当前混合 水流量数据与新的已设定的水流量的偏差，并按照该偏差控制流量马达，使流量调整机构 中流量调节阀的出口水流量符合新的已设定的水流量。[0007]若该修改已超出允许范围，则控制器使蜂鸣器发出报警声，提示使用者。控制器接收到键盘的停止指令后，使总控电磁阀关闭，切断冷水管道及热水管道 与流量调整机构之间的水流，停止向外供水。从而实现了快速调整水温和流量并达到满意 的调整效果。进而所述流量调整机构的出口还设有水流传感器，该水流传感器接控制器的控 制输入端口。控制器利用水流传感器监测供水时是否有水流出，当发生供水时没有水流出 的故障时，控制器使总控电磁阀关闭，并使蜂鸣器发出报警声。从而达到自检和提示维修的 效果。在推荐的实施结构中所述的水流传感器包含一个磁感应式的干簧管和一个磁 铁；该干簧管设置在一个单向阀的外壁上，该磁铁设在该单向阀内的阀塞上；该单向阀串 接在流量调节阀的出口与本调水器的出水口之间。这种水流传感器的结构简单，信号稳定， 可靠性高。本实用新型数控调水器，利用控制器与键盘、显示器蜂鸣器配合，设定出水的温度 和水流量，并提供错误提示；利用温度传感器、调温马达与控制器配合，使混合阀按设定的 温度以适当的比例提供冷水和热水。利用总控电磁阀与控制器配合，控制供水和停水。利 用流量传感器、与控制器配合，使流量调节阀的出口水流量符合设定的水流量。该装置操作 简单，调整迅速准确，可充分满足各种高档次消费场合的用水需求。
图1为本实用新型数控调水器一个实施例用于家用洗浴设备中时的正面结构示 意图。图2为图1实施例用于家用洗浴设备中时的侧面结构示意图。图3为图1实施例中主控盒的正面结构示意图。图4为图1实施例中冷热水混合机构正面的局部剖视结构示意图。图5为图1实施例中冷热水混合机构俯视的局部剖视结构示意图。图6为图1实施例中流量调整机构正面的局部剖视结构示意图。图7为图1实施例中流量检测机构的局部剖视结构示意图。图8为图1实施例中控制面板的结构示意图。图9为图1实施例中电路原理结构示意图。
具体实施方式
本实用新型数控调水器一个优选实施例用于家用洗浴设备中时的结构，如图1和 图2所示。水嘴1安装在水盆2上。水嘴1的上端设置控制面板9。控制面板9的下面设 置蜂鸣器94。水嘴1的下部的进水口 11连通出水管6的出水端62。水嘴1内部分隔出连 通进水口 11和出水口 13的通道12。水盆2的底部设有排水管21。安装在墙壁上的冷水 阀4向室内弓丨出冷水管道41，外来的冷水经冷水阀4和冷水管道41进入该数控调水器的主 控盒3内。安装在墙壁上的热水阀5向室内引出热水管道51，外来的热水经热水阀5和热 水管道41进入该数控调水器的主控盒3内。连通该数控调水器的主控盒3的出水口。外 部电源8向该数控调水器的主控盒3供电。该数控调水器的主控盒3通过电缆7连接控制面板9。主控盒3内部的结构，请参看图3。主控盒3内有冷热水混合机构310、电源电路 311 (可包括备用电源，如可充电电池)、流量调整机构312、控制器313、流量传感器314和 水流传感器315。冷水管道41经主控盒3内第一连接管301连通冷热水混合机构310的第一个输 入管口 ；热水管道51经主控盒3内第二连接管302连通冷热水混合机构310的第二个输入 管口。冷热水混合机构310的出水管道经第三连接管303连通流量调整机构312的入口。 流量调整机构312的出口经第四连接管304连通水流传感器315的入口。水流传感器315 的出口作为主控盒3的出水口连通出水管6的进水端61。冷热水混合机构310的结构，请参看图4和图5 混合阀3101的第一输入管口 3102 经第一连接管301连通冷水管道41 ；混合阀3101的第二输入管口 3013经第二连接管302 连通热水管道51。混合阀3101的两个输出管口连通总控电磁阀3106的输入管口，混合阀 3101的双通道旋转阀塞3104由调温马达3107驱动。双通道旋转阀塞3104中第一通道面向第一输入管口 3102的端口在双通道旋转阀 塞3104的柱面上呈喇叭形分布；双通道旋转阀塞3104中第二通道面向第二输入管口 3103 的端口在双通道旋转阀塞3104的柱面上也呈喇叭形分布；但这两个通道在双通道旋转阀 塞3104上的上述端口的大小头方向相反。这样一来，在双通道旋转阀塞3104处于旋转的 中间位置时，两个通道的有效孔径相同，提供冷水和热水的比例也就是相同的，水温处于某 一平衡值。在双通道旋转阀塞3104处于从中间位置偏向逆时针方向的某一旋转位置时，第 一通道的有效孔径大于第二通道的有效孔径，提供的冷水比例大于热水比例，水温较上述 平衡值降低。在双通道旋转阀塞3104处于中间位置偏向顺时针方向的某一旋转位置时，第 一通道的有效孔径小于第二通道的有效孔径，提供的冷水比例小于热水比例，水温较上述 平衡值增加。总控电磁阀3106的输出管口连通冷热水混合机构310的混合腔3105和出水管道 3109，打开总控电磁阀3106，双通道旋转阀塞3104两个通道提供冷水和热水就进入混合腔 3105。所以，转动双通道旋转阀塞3104调整冷水和热水的比例，即可调整混合腔3105中由 总控电磁阀3106的输入管口输出的混合水的温度。温度传感器3108伸入该混合腔3105 内，可以随时检测混合后冷热水混合机构310输出的混合水的水温。流量调整机构312的结构，请参看图6 流量调节阀3121的内孔由两个环形的内 凸缘3123、3125分隔成入口端3122、中间段和出口端3126，在中间段内设置球形阀芯3124。流量调节阀3121的入口即入口段3122经第三连接管303连通冷热水混合机构 310的出水管道3109。流量马达3128通过传动杆3127驱动流量调节阀3121的球形阀芯 3124，使阀芯3124的偏转角度发生变化，从而改变流量调节阀3121的入口端3122到出口 端3126的有效孔径，即对应着改变流经流量调节阀3121的混合水的流量。流量调节阀3121 的出口端3126即出口经第四连接管304连通水流传感器315的进水口。水流传感器315的结构，请参看图7 水流传感器315的主体是单向阀3150，该单 向阀3150串接在流量调节阀3121出口的第四连接管304与本主控盒3的出水口之间。该 单向阀3150的内孔由环形的内凸缘3152和支撑架3154的底板31541分隔成入口端3151、 中间段3153和出口端3155。支撑架3154的底板31541开有多个过水孔31542，支撑架3154的底板31541上表面中央向上延伸处一根导柱31543。在单向阀3150的入口端3151即水流 传感器315的进水口处设流量传感器314，在单向阀3150的中间段3153内设置阀塞3156。 一个磁感应式的干簧管3517设置在单向阀3510的外壁上大致对应中间段3153中下部的位置。阀塞3156呈弹头状，底部的外周设置开有多个过水槽的外凸缘。阀塞3156的底 部中央向上开有一个大端在下的阶梯孔31561，环形的磁铁3158设在阀塞3156的阶梯孔 31561的大端中。单向阀3150的支撑架3154的底板31541开有多个过水孔31542，支撑架3154的 底板31541上表面中央向上延伸处一根导柱31543。该导柱31543上套装了弹簧3159。该 导柱31543的上部插入磁铁3158的中心孔及阀塞3156的阶梯孔31561的小端中。弹簧 3159顶推阀塞3156底部的磁铁3158。在单向阀3150的入口端3151不存在混合水的压力时，弹簧3159使阀塞3156的 头部插入单向阀3150的内凸缘3152的内孔中，磁铁3158远离干簧管3517，干簧管3517内 的两个触点开路，输出的信号代表没有水流。在单向阀3150的入口端3151承受到混合水的压力时，该压力使阀塞3156的头部 退出单向阀3150的内凸缘3152的内孔，弹簧3159被压缩；磁铁3158靠近干簧管3517，干 簧管3517内的两个触点接通，输出的信号代表有水流。控制面板9的结构，请参看图8 控制面板9的防水保护膜91的下面设有显示器 92和键盘93。显示器92由五个光环921、922、923、924、925和字符显示区926构成。键 盘93由设在光环921内的位置的执行/停止按键931、设在光环922内的位置的减温按键 932、设在光环923内的位置的减小水流量按键933、设在光环924内的位置的升温按键934 和设在光环925内的位置的加大水流量按键935组成。显示器92的字符显示区926在设 定参数的过程中用来显示当前设置的水温数值及水流量数值。该字符显示区926在供水的 过程中用来显示当前的水流时间(分钟)。本数控调水器实施例的电路结构，请参看图9 电源电路311为控制器313供电。电源电路311为常规技术，不作赘述。控制器 313可以采用可编程逻辑控制器或者以单片机为核心并配以驱动输出电路的单片机控制 器，也为常规技术，不作赘述。控制器313的数据输入端口 Il接键盘93。控制器313的第一 A/D输入端口 A/D1 接温度传感器3108，控制器313的第二 A/D输入端口 A/D2接流量传感器314。水流传感器 315的干簧管3517接的控制器313的控制输入端口 KI1。控制器313的第一数据输出端口 01接显示器92。控制器313的第二数据输出端 口 02接蜂鸣器94。控制器313的第一个控制输出端口 KOl接调温马达3107。控制器313 的第二个控制输出端口 K02接总控电磁阀3106。控制器313的第三个控制输出端口 K03接 流量马达3128。使用时，当外部电源8向电源电路311供电后，控制器313进入待机的状态。控制 器313使显示器92的光环921发出暗淡的光。在使用者初次按下键盘93上的执行/停止按键931后，控制器313判断接收到的 键盘93指令为执行指令。控制器313使总控电磁阀3106打开，并在收到水流传感器315的干簧管3157发出的有水流信号后，开始启动内部的水流时间计时。控制器313将已设定 的出水的温度数值送给显示器93的字符显示区926显示，同时使五个光环921、922、923、 924,925 发光。控制器313提取温度传感器3108测量的当前混合水的数据后，计算温度传感器 3108测量的当前混合水温度数据与已设定温度的偏差，控制器313按照该偏差控制调温马 达3107，使冷热水混合机构310的混合阀3104按适当的比例提供冷水和热水。使温度为设 定出水温度的混合水进入流量调整机构312。控制器313提取流量传感器314测量的当前混合水流量数据，计算该流量数据与 设定的水流量的偏差；控制器313按照该偏差控制流量马达3128，使流量调整机构312中 流量调节阀3121的出口水3126流量符合已设定的水流量。此后，若使用者按下键盘93上减温按键932或升温按键934，控制器313接受键 盘93的相应指令，修改当前已设定的出水的温度数值，并将新的已设定的出水的温度数值 送给显示器93的字符显示区926显示。控制器313提取温度传感器3108测量的当前混合 水的数据，并计算温度传感器3108测量的当前混合水温度数据与新的已设定温度的偏差， 控制器313按照该偏差控制调温马达3107，使冷热水混合机构310的混合阀3104按适当的 比例提供冷水和热水。使温度为新的已设定出水温度的混合水进入流量调整机构312。若使用者按下键盘93上减小水流量按键933或加大水流量按键935，控制器313 接受键盘93的相应指令，修改当前已设定的水流量数值，并将新的已设定的水流量数值送 给显示器93的字符显示区926显示。控制器313从流量传感器314提取当前混合水流量 数据，计算该流量数据与新的已设定的水流量的偏差；控制器313按照该偏差控制流量马 达3128，使流量调整机构312中流量调节阀3121的出水口 3126流量符合新的已设定的水 流量。若使用者按下键盘93上减温按键932或升温按键934或减小水流量按键933或 加大水流量按键935所作的修改超出允许范围，则控制器313控制蜂鸣器94发出报警声， 而不作上述处理。在总控电磁阀3106打开后，一旦控制器313不能收到水流传感器315的干簧管 3157发出的有水流信号，控制器313就会使总控电磁阀3106关闭，并使蜂鸣器94发出报警 声，提示水路发生故障，请求维修。在供水期间，控制器313—直利用内部的水流时间计时监测供水时间，当发生超 时用水(例如15分钟)时，控制器313使总控电磁阀3106关闭，切断冷水管道41及热水 管道51与流量调整机构312之间的水流，停止向外供水。从而避免使用者忘了用键盘阀停 止指令，关掉水流造成严重的后果，达到节约用水的目的。在供水期间，使用者再次按下键盘93上的执行/停止按键931后，控制器313判 断接收到的键盘93停止指令。控制器313使总控电磁阀3106关闭，切断冷水管道41及热 水管道51与流量调整机构312之间的水流，停止向外供水。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例，不以此限定本实用新型实施的范围，依本 实用新型的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本实用新型涵盖的范 围。
权利要求数控调水器，其特征在于具有冷热水混合机构、流量调整机构、键盘、显示器、控制器和电源电路；该冷热水混合机构中混合阀的两个输入管口分别连通冷水管道及热水管道，混合阀的两个输出管口连通总控电磁阀的输入管口，混合阀的双通道旋转阀塞由调温马达驱动；总控电磁阀的输出管口连通混合腔和出水管道，温度传感器伸入该混合腔内；该流量调整机构中流量马达驱动流量调节阀的球形阀芯，流量调节阀的入口连通冷热水混合机构的出水管道，流量调节阀的出口设流量传感器并连通本调水器的出水口；电源电路为控制器供电；控制器的数据输入端口接键盘，两个A/D输入端口分别择一地接温度传感器及流量传感器中的一个，两个数据输出端口分别择一地接显示器及蜂鸣器中的一个，三个控制输出端口分别择一地接调温马达、总控电磁阀、流量马达中的一个。
2.根据权利要求1所述的数控调水器，其特征在于所述流量调整机构的出口还设有 水流传感器，该水流传感器接控制器的控制输入端口。
3.根据权利要求2所述的数控调水器，其特征在于所述的水流传感器包含一个磁感 应式的干簧管和一个磁铁；该干簧管设置在一个单向阀的外壁上，该磁铁设在该单向阀内 的阀塞上；该单向阀串接在流量调节阀的出口与本调水器的出水口之间。
专利摘要本实用新型数控调水器，涉及家用洗浴设备中调整水温和流量的装置。其冷热水混合机构中混合阀的两个输入管口分别连通冷水管道及热水管道，两个输出管口连通总控电磁阀的输入管口，双通道旋转阀塞由调温马达驱动；总控电磁阀的输出管口连通混合腔和出水管道，温度传感器伸入混合腔内；其流量调整机构中流量调节阀的入口连通上述出水管道，出口设流量传感器并连通本调水器的出水口，球形阀芯由流量马达驱动；控制器的数据输入端口接键盘，两个A/D输入端口分别接温度传感器及流量传感器，两个数据输出端口分别接显示器及蜂鸣器，三个控制输出端口分别接调温马达、总控电磁阀、流量马达。可快速调整水温和流量并达到满意的调整效果。
文档编号F24H9/20GK201652837SQ20102017344
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月28日 优先权日2010年4月28日
发明者林孝发, 林孝山 申请人:九牧集团有限公司