水温调节装置的制作方法

本实用新型涉及水温调节技术领域，更具体的说，涉及一种水温调节装置。

背景技术：

目前，家庭用水端温度调节方式普遍为机械式的混水阀调节，通过人为不断地调节冷水阀和热水阀的开度，使混合水温达到一个合适的温度。

然而，人为机械式的混水阀调节方式存在诸多弊端，比如，水温调节不准确，有时候很难调节到一个舒适的水温；调节好的水温容易出现忽冷忽热的情况；人为调节水温的过程会浪费很多水资源。

因此，如何提供一种水温调节装置，解决传统人为机械式的混水阀调节方式存在的弊端，成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型公开一种水温调节装置，以实现水温的自动调节，解决传统机械式的混水阀调节方式存在的弊端。

一种水温调节装置，包括：

用于检测管道内冷热水混合后的水温的温度检测模块；

控制器，具有信号采集端口和信号控制端口，所述信号采集端口用于采集所述温度检测模块检测的所述水温；

输入端与所述信号控制端口连接的水阀驱动模块，所述信号控制端口输出所述控制器根据所述水温和目标水温的比较结果，生成的用于控制水阀开度幅度的控制信号；

安装在供水管道上且与所述水阀驱动模块连接，用于在所述水阀驱动模块响应所述控制信号后，在所述水阀驱动模块的驱动下，进行相应开度调节的水阀，其中，所述供水管道包括：冷水供水管道和热水供水管道。

优选的，当所述水阀的供电方式为交流时，所述水阀驱动模块包括：第一水阀开度增大支路和第一水阀开度减小支路，所述控制器的所述信号控制端口包括：第一信号控制端口和第二信号控制端口；

所述第一水阀开度增大支路包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一开关管、第二开关管和第一继电器；

所述第一电阻的一端作为所述水阀驱动模块的输入端，连接所述第一信号控制端口，所述第一电阻的另一端通过依次串联连接的第二电阻和第三电路接地，所述第二开关管的控制端连接所述第一电阻和第二电阻的公共端，所述第二开关管的输出端连接所述第二电阻和所述第三电阻的公共端，所述第一开关管的控制端连接所述第二开关管的输出端，所述第一开关管的输出端接地，所述第一开关管的输入端和所述第二开关管的输入端连接所述第一继电器的线圈，所述第一继电器的常开触点连接所述水阀的开度增大控制端；

所述第一水阀开度减小支路包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三开关管、第四开关管和第二继电器；

所述第四电阻的一端作为所述水阀驱动模块的输入端，连接所述第二信号控制端口，所述第四电阻的另一端通过依次串联连接的第五电阻和第六电阻接地，所述第四开关管的控制端连接所述第四电阻和所述第五电阻的公共端，所述第四开关管的输出端连接所述第五电阻和所述第六电阻的公共端，所述第三开关管的控制端连接所述第四开关管的输出端，所述第三开关管的控制端接地，所述第三开关管的输入端和所述第四开关管的输入端连接所述第二继电器的线圈，所述第二继电器的常开触点连接所述水阀的开度减小控制端。

优选的，所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管和所述第四开关管均为三极管。

优选的，当所述水阀的供电方式为直流时，所述水阀驱动模块包括：第二水阀开度增大支路和第二水阀开度减小支路，所述控制器的所述信号控制端口包括：第三信号控制端口和第四信号控制端口；

所述第二水阀开度增大支路包括：第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五开关管和第六开关管；

所述第七电阻的一端作为所述水阀驱动模块的输入端，连接所述第三信号控制端口，所述第七电阻的另一端通过所述第八电阻接地，所述第五开关管的控制端连接所述第七电阻和所述第八电阻的公共端，所述第五开关管的输出端接地，所述第五开关管的输入端通过依次串联连接的第十电阻和第九电阻连接直流电源，所述第六开关管的输入端连接所述直流电源，所述第六开关管的控制端连接所述第九电阻和所述第十电阻的公共端，所述第六开关管的输出端连接所述水阀的开度增大控制端；

所述第二水阀开度减小支路包括：第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第七开关管和第八开关管；

所述第十一电阻的一端作为所述水阀驱动模块的输入端，连接所述第四信号控制端口，所述第十一电阻的另一端通过所述第十二电阻接地，所述第七开关管的控制端连接所述第十一电阻和所述第十二电阻的公共端，所述第七开关管的输出端接地，所述第七开关管的输入端通过依次串联连接的所述第十四电阻和所述第十三电阻连接所述直流电源，所述第八开关管的输入端连接所述直流电源，所述第八开关管的控制端连接所述第十三电阻和所述第十四电阻的公共端，所述第八开关管的输出端连接所述水阀的开度减小控制端。

优选的，所述第五开关管和所述第七开关管为三极管，所述第六开关管和所述第八开关管为PMOS管。

优选的，当所述水阀为一个时，所述水阀安装在所述冷水供水管道上或所述热水供水管道上。

优选的，当所述水阀为两个时，一个水阀安装在所述冷水供水管道上，一个水阀安装在所述热水供水管道上。

优选的，还包括：第一电源芯片和第二电源芯片；

所述第一电源芯片的输入端与直流电源连接，所述第一电源芯片的输出端分别与所述温度检测模块的供电端和所述控制器的供电端连接，所述第一电源芯片用于将所述直流电源的输出电压转换为所述温度检测模块和所述控制器的供电电压；

所述第二电源芯片的输入端与所述直流电源连接，所述第二电源芯片的输出端与所述水阀驱动模块的供电端连接，所述第二电源芯片用于将所述直流电源输出的直流电压转换为所述水阀驱动模块的供电电压。

优选的，所述温度检测模块包括：温度传感器。

从上述的技术方案可知，本实用新型公开了一种水温调节装置，包括温度检测模块、控制器、水阀驱动模块和水阀，温度检测模块实时检测管道内冷热水混合后的水温，控制器根据该水温和目标水温的比较结果，生成用于控制水阀开度幅度的控制信号，水阀驱动模块响应该控制信号，驱动水阀进行相应开度调节，从而实现对水温的自动调节。相比传统人为机械式的混水阀调节方式而言，本实用新型公开的水温调节装置实现了水温的自动调节，并能够保证水温稳定在目标水温，从而有效解决的传统人为机械式的混水阀调节方式存在的弊端。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据公开的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例公开的一种水温调节装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例公开的一种水阀驱动模块的电路图；

图3为本实用新型实施例公开的一种水阀驱动模块的电路图；

图4为本实用新型实施例公开的另一种水温调节装置的结构示意图；

图5为本实用新型实施例公开的一种第一电源芯片的电路图；

图6为本实用新型实施例公开的一种第二电源芯片的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种水温调节装置，以实现水温的自动调节，解决传统人为机械式的混水阀调节方式存在的弊端。

参见图1，本实用新型实施例公开的一种水温调节装置的结构示意图，该水温调节装置包括：温度检测模块11、控制器12、水阀驱动模块13和水阀14；

其中：

温度检测模块11设置在输送冷热水的管道上，用于检测管道内冷热水混合后的水温。在实际中，温度检测模块11可以选用温度传感器，具体可以选用型号为18B20的温度传感器。

控制器12，具有信号采集端口和信号控制端口，在实际中，控制器12可以选用MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)；

信号采集端口用于采集温度检测模块11检测的冷热水混合后的水温。

水阀驱动模块13的输入端与控制器12的信号控制端口连接，该信号控制端口输出控制器12根据冷热水混合后的水温和目标水温的比较结果，生成的用于控制水阀14开度幅度的控制信号，其中，目标水温可以是用户设定的水温，或是默认水温。

水阀14安装在供水管道上，且与水阀驱动模块13连接，用于在水阀驱动模块13响应控制器12输出的控制信号后，在水阀驱动模块13的驱动下，进行相应开度调节，其中，水阀14安装的管道包括冷水供水管道和热水供水管道。

具体的，当水阀14为一个时，该水阀14可以安装在冷水供水管道，或是安装在热水供水管道。

当水阀14安装在冷水供水管道上时，若冷热水混合后的水温低于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于减小水阀14的开度；若冷热水混合后的水温高于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于增大水阀14的开度。

当水阀14安装在热水供水管道上时，若冷热水混合后的水温低于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于增大水阀14的开度；若冷热水混合后的水温高于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于减小水阀14的开度。

当水阀14为两个时，一个水阀安装在冷水供水管道上，一个水阀安装在热水供水管道上，若冷热水混合后的水温低于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于减小安装在冷水供水管道上水阀的开度，或是增大安装在热水供水管道上水阀的开度，或是同时控制冷水供水管道上水阀的开度和热水供水管道上水阀的开度，使冷热水混合后的水温逐渐趋向于目标水温；同理，若冷热水混合后的水温高于目标水温，则控制器12生成的控制信号用于增大安装在冷水供水管道上水阀的开度，或是减小安装在热水供水管道上水阀的开度，或是同时控制冷水供水管道上水阀的开度和热水供水管道上水阀的开度，使冷热水混合后的水温逐渐趋向于目标水温。

综上，本实用新型公开的水温调节装置，温度检测模块11实时检测管道内冷热水混合后的水温，控制器12根据该水温和目标水温的比较结果，生成用于控制水阀开度幅度的控制信号，水阀驱动模块13响应该控制信号，驱动水阀14进行相应开度调节，从而实现对水温的自动调节。相比传统机械式的混水阀调节方式而言，本实用新型公开的水温调节装置实现了水温的自动调节，具有如下优势：

(1)能够在热水器使用时，更早感知温度变化，并通过控制器12进行自动调节，从而使水温更加稳定；

(2)相比人力调节而言，能够更快地将水温调节到目标水温，从而增加了热水系统刚开始运行时水的利用率，缩短了水温调节时间，减少了调节水温过程中浪费的水资源；

(3)相比传统机械式调节方式而言，本实用新型可以实现对水阀14开度的微调，克服了传统人工调整带来的偏差，从而使水温控制更加准确。

因此，能够保证水温稳定在目标温度，从而有效解决的传统人为机械式的混水阀调节方式存在的弊端。

为进一步优化上述实施例，参见图2，本实用新型一实施例公开的一种水阀驱动模块的电路图，本实施例中，水阀14的供电方式为交流，控制器12的信号控制端口包括：第一信号控制端口IO1和第二信号控制端口IO2，所述水阀驱动模块包括：第一水阀开度增大支路和第一水阀开度减小支路；

所述第一水阀开度增大支路包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一开关管Q1、第二开关管Q2和第一继电器J1；

具体的，第一电阻R1的一端作为所述水阀驱动模块13的输入端，连接所述第一信号控制端口IO1，所述第一电阻R1的另一端通过依次串联连接的第二电阻R2和第三电路R3接地，所述第二开关管Q2的控制端连接所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端，所述第二开关管Q2的输出端连接所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的公共端，所述第一开关管Q1的控制端连接所述第二开关管Q2的输出端，所述第一开关管Q1的输出端接地，所述第一开关管Q1的输入端和所述第二开关管Q2的输入端连接所述第一继电器J1的线圈，所述第一继电器J1的常开触点连接所述水阀14的开度增大控制端；

第一水阀开度增大支路的工作原理为：控制器12输出的控制信号经过第二开关管Q2放大后，被输出至第一开关管Q1的控制端，从而增大了水阀驱动模块13驱动电流的能力，使第一继电器J1的线圈可以获得足够的电流，使第一继电器J1产生动作，从而使水阀14的开度增大控制端获取其所需的控制电压。

所述第一水阀开度减小支路包括：第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三开关管Q3、第四开关管Q4和第二继电器J2；

具体的，所述第四电阻R4的一端作为所述水阀驱动模块13的输入端，连接所述第二信号控制端口IO2，所述第四电阻R4的另一端通过依次串联连接的第五电阻R5和第六电阻R6接地，所述第四开关管Q4的控制端连接所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的公共端，所述第四开关管Q4的输出端连接所述第五电阻R5和所述第六电阻R6的公共端，所述第三开关管Q3的控制端连接所述第四开关管Q4的输出端，所述第三开关管Q3的控制端接地，所述第三开关管Q3的输入端和所述第四开关管Q4的输入端连接所述第二继电器J2的线圈，所述第二继电器J2的常开触点连接所述水阀14的开度减小控制端；

第二水阀开度增大支路的工作原理为：控制器12输出的控制信号经过第四开关管Q4放大后，被输出至第三开关管Q3的控制端，从而增大了水阀驱动模块13驱动电流的能力，使第二继电器J2的线圈可以获得足够的电流，使第二继电器J2产生动作，从而使水阀14的开度减小控制端获取其所需的控制电压。

较优的，图2所示实施例中，所述第一开关管Q1、所述第二开关管Q2、所述第三开关管Q3和所述第四开关管Q4均为三极管。

为进一步优化上述实施例，参见图3，本实用新型另一实施例公开的一种水阀驱动模块的电路图，本实施例中，水阀14的供电方式为直流，控制器12的信号控制端口包括：第三信号控制端口IO3和第四信号控制端口IO4；

所述水阀驱动模块包括：第二水阀开度增大支路和第二水阀开度减小支路；

所述第二水阀开度增大支路包括：第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第五开关管Q5和第六开关管Q6；

具体的，所述第七电阻R7的一端作为所述水阀驱动模块13的输入端，连接所述第三信号控制端口IO3，所述第七电阻R7的另一端通过所述第八电阻R8接地，所述第五开关管Q5的控制端连接所述第七电阻R7和所述第八电阻R8的公共端，所述第五开关管Q5的输出端接地，所述第五开关管Q5的输入端通过依次串联连接的第十电阻R10和第九电阻R9连接直流电源(即图中所示的24V)，所述第六开关管Q6的输入端连接所述直流电源，所述第六开关管Q6的控制端连接所述第九电阻R9和所述第十电阻R10的公共端，所述第六开关管Q6的输出端连接所述水阀14的开度增大控制端；

第二水阀开度增大支路的工作原理为：控制器12输出的控制信号经过第三信号控制端口IO3传送给第五开关管Q5的控制端，并使第五开关管Q5导通，从而使第六开关管Q6的控制端电压下降进而导通，使水阀14的开度减小控制端获取到其所需的控制电压。当第三信号控制端口IO3没有信号时，第五开关管Q5和第六开关管Q6均关断，从而停止向水阀14的开度减小控制端输出控制电压。

所述第二水阀开度减小支路包括：第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第七开关管Q7和第八开关管Q8；

具体的，所述第十一电阻R11的一端作为所述水阀驱动模块13的输入端，连接所述第四信号控制端口IO4，所述第十一电阻R11的另一端通过所述第十二电阻R12接地，所述第七开关管Q7的控制端连接所述第十一电阻R11和所述第十二电阻R12的公共端，所述第七开关管Q7的输出端接地，所述第七开关管Q7的输入端通过依次串联连接的所述第十四电阻R14和所述第十三电阻R13连接所述直流电源，所述第八开关管Q8的输入端连接所述直流电源，所述第八开关管Q8的控制端连接所述第十三电阻R13和所述第十四电阻R14的公共端，所述第八开关管Q8的输出端连接所述水阀14的开度减小控制端。

第二水阀开度减小支路的工作原理为：控制器12输出的控制信号经过第四信号控制端口IO4传送给第七开关管Q7的控制端，并使第七开关管Q7导通，从而使第八开关管Q8的控制端电压下降进而导通，使使水阀14的开度增大控制端获取到其所需的控制电压。当第四信号控制端口IO4没有信号时，第七开关管Q7和第八开关管Q8均关断，从而停止向水阀14的开度增大控制端输出控制电压。

本实施例中，较优的，所述第五开关管Q5和所述第七开关管Q7为三极管，所述第六开关管Q6和所述第八开关管Q8为PMOS管。

为进一步优化上述实施例，参见图4，本实用新型另一实施例公开的一种水温调节装置的结构示意图，在图1所示实施例的基础上，水温调节装置还包括：第一电源芯片15和第二电源芯片16；

其中：

所述第一电源芯片15的输入端与直流电源连接，所述第一电源芯片15的输出端分别与所述温度检测模块11的供电端和所述控制器12的供电端连接，所述第一电源芯片15用于将所述直流电源的输出电压(如5V)转换为所述温度检测模块11和所述控制器12的供电电压(如3.3V)。

较优的，第一电源芯片15可以选用型号为AMS1117的电源芯片，AMS1117的电源芯片的电路结构如图5所示。

所述第二电源芯片16的输入端与所述直流电源连接，所述第二电源芯片16的输出端与所述水阀驱动模块13的供电端连接，所述第二电源芯片16用于将所述直流电源输出的直流电压(如5V)转换为所述水阀驱动模块13的供电电压(如24V)。

较优的，第二电源芯片16可以选用型号为FP6291的电源芯片，FP6291的电源芯片的电路结构如图6所示。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。