可控温冷热水混合装置及其水温调节方法与流程

本发明属于生活用品技术领域，具体涉及一种可控温冷热水混合装置及其水温调节方法。

背景技术：

热水器作为一种便捷、环保、安全的产品已经进入千家万户，受到了广大人民的欢迎。然而，热水器在使用时经常遇到这样的问题，当使用时打开热水器后，调节混水阀却不能调到合适的温度，从淋浴管流出的水不是过冷就是过热；不仅是热水器淋浴的混水阀，而且厨房、洗手间的水龙头也是如此，不能控制水龙头流出水的温度。

技术实现要素：

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可控温冷热水混合装置及其水温调节方法，该装置将冷水和热水均匀混合，输出温度可以调节和控制的恒温水，安装在热水器的淋浴管以及厨房、卫生间的水龙头上。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：可控温冷热水混合装置，包括冷水进水管、热水进水管、冷热水混水箱、恒温水箱和恒温水出水管；冷热水混水箱位于恒温水箱的上方；冷水进水管和热水进水管的出水端连接在冷热水混水箱的顶部，

冷水进水管上设置有冷水流量控制阀，热水进水管上设置有热水流量控制阀；冷热水混水箱内设置有外形呈圆柱状的混水轮，混水轮两端部的中心处均通过转轴转动连接在冷热水混水箱的内壁前侧和后侧，混水轮的外圆表面沿圆周方向设置有若干个水流拨动叶片，冷热水混水箱内设置有冷水混水管和热水混水管，冷水混水管的进水端与冷水进水管的出水端连接，热水混水管的进水端与热水进水管的出水端连接，冷水混水管的出水端和热水混水管的出水端均朝向水流拨动叶片的旋转方向；

冷热水混水箱底部固定设置在恒温水箱顶部，冷热水混水箱底部与恒温水箱顶部之间设置有至少两个入水口，恒温水出水管的进水端与恒温水箱的底部连通，恒温水出水管上设置有恒温水流量控制阀。

冷热水混水箱和恒温水箱的外形均为中心垂直设置的圆柱形结构，入水口沿恒温水箱的圆周方向均匀设置，恒温水箱顶部连接有垂直设置的导管，每个入水口处均设置有一个单向阀，单向阀位于导管上端口内，导管下端高于恒温水箱的底部，导管内设置有外径略小于导管内径的浮力球。

冷水流量控制阀上设置有冷水温度传感器和冷水流量计，热水流量控制阀上设置有热水温度传感器和热水流量计，恒温水流量控制阀上设置有恒温水温度传感器和恒温水流量计；

恒温水箱的前侧设置有计算器，计算器前侧设置有操作面板，操作面板上设置有数字输入键、热水温度显示框、热水流量显示框、冷水温度显示框、冷水流量显示框和恒温水温度显示框。

冷热水混水箱和恒温水箱采用塑料一体成型，冷热水混水箱底部和恒温水箱的顶部共用一层隔板，冷热水混水箱和恒温水箱均为双层结构，在双层结构的内部填充有保温材料。

导管上均匀开设有若干个透孔。

可控温冷热水混合装置的水温调节方法，包括以下步骤：

1）将冷水进水管和热水进水管的进水口分别连接冷水水源和热水水源，打开热水流量控制阀；

2）根据热水温度传感器显示的热水温度的数值、热水流量计显示的热水流量的数值和冷水温度传感器显示的冷水温度的数值，在操作面板上的数字输入键依次输入热水温度、热水流量、冷水温度、所需得到的流出恒温水的温度，热水温度、热水流量、冷水温度、所需得到的流出恒温水的温度分别在热水温度显示框、热水流量显示框、冷水温度显示框和恒温水温度显示框上显示出来，计算器根据公式（1）计算出冷水流量；

q热·（t热-t恒）•k=q冷·（t恒-t冷）（1）

式中：q热：热水流量；

q冷：冷水流量；

t热：热水温度；

t冷：冷水温度；

t恒：恒温水温度；

k：热量利用率，其值为0.9~1.0；

3）冷水流量显示框输出显示冷水所需调整的流量；

4）根据冷水流量显示框输出显示的冷水流量，手动调整冷水流量控制阀，使冷水流量计示意出该流量即可；

5）打开恒温水流量控制阀，便流出所需温度为t恒的恒温水；

6）当改变流出水的温度时，即改变恒温水的温度t恒时，返回修改计算器上输入的恒温水温度t恒，然后依次重复步骤3）~步骤5）。

当恒温水流量q恒＞q热+q冷时，返回增加热水流量控制阀的开度，即增加热水的流量，然后依次重复步骤3）~步骤5）。

采用上述技术方案，本发明的冷水由冷水进水管经冷水混水管流出，热水由热水进水管经热水混水管流出，冷水和热水均冲向混水轮外圆表面的若干个水流拨动叶片，推动水流拨动叶片旋转，从而使冷热水混水箱内的冷水和热水快速混合，混合后的水通过单向阀通过导管上的透孔进入到恒温水箱内，透孔的设置，可使混合不很均匀的热水和冷水进入到恒温水箱内进一步混合，提高恒温效果。

本发明中恒温水出水管的出水温度是由热水进水管及冷水进水管的进水量控制，热水和冷水的进水量分别由冷水流量控制阀和热水流量控制阀上标注的水流量刻度决定。

混水轮是利用冷水和热水的流量动力进行驱动，混水轮在冷热混水箱中转动使冷水和热水充分混合均匀变成恒温混合水，接着通过单向阀流进恒温水箱。

单向阀的设置可不限于冷热水混合水箱一定要位于恒温水箱正上方，倾斜一些也可以，单向阀可确保混合水由冷热水混合水箱单向进入到恒温水箱内。浮力球在导管内漂浮在恒温水箱的水面上，并随着水面上下运动，当恒温水箱内的水位逐渐升高时，浮力球在水浮力的作用下与单向阀的下端口紧密接触，因而使单向阀关闭，以至于实现恒温水与混合水隔离。

冷热水混水箱和恒温水箱采用塑料一体成型，制造成本低，冷热水混水箱和恒温水箱均为双层结构，在双层结构的内部填充有保温材料，起到良好的保温效果。

本发明原理科学、构造简单、易于制造，解决了热水器混水阀不能调节淋浴水管和厨房卫生间水龙头不能流出恒温水的问题，并且该装置结构简单，造价低廉，对促进低碳生活，美好生活有着积极的意义。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的恒温水的温度调节原理图；

图3是计算器前侧面的控制面板的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的可控温冷热水混合装置，包括冷水进水管1、热水进水管2、冷热水混水箱3、恒温水箱4和恒温水出水管5；冷热水混水箱3位于恒温水箱4的上方；冷水进水管1和热水进水管2的出水端连接在冷热水混水箱3的顶部，

冷水进水管1上设置有冷水流量控制阀7，热水进水管2上设置有热水流量控制阀6；冷热水混水箱3内设置有外形呈圆柱状的混水轮8，混水轮8两端部的中心处均通过转轴9转动连接在冷热水混水箱3的内壁前侧和后侧，混水轮8的外圆表面沿圆周方向设置有若干个水流拨动叶片10，冷热水混水箱3内设置有冷水混水管11和热水混水管12，冷水混水管11的进水端与冷水进水管1的出水端连接，热水混水管12的进水端与热水进水管2的出水端连接，冷水混水管11的出水端和热水混水管12的出水端均朝向水流拨动叶片10的旋转方向；

冷热水混水箱3底部固定设置在恒温水箱4顶部，冷热水混水箱3底部与恒温水箱4顶部之间设置有至少两个入水口，恒温水出水管5的进水端与恒温水箱4的底部连通，恒温水出水管5上设置有恒温水流量控制阀13。

冷热水混水箱3和恒温水箱4的外形均为中心垂直设置的圆柱形结构，入水口沿恒温水箱4的圆周方向均匀设置，恒温水箱4顶部连接有垂直设置的导管14，每个入水口处均设置有一个单向阀，单向阀位于导管14上端口内，导管14下端高于恒温水箱4的底部，导管14内设置有外径略小于导管14内径的浮力球15。

冷水流量控制阀7上设置有冷水温度传感器和冷水流量计，热水流量控制阀6上设置有热水温度传感器和热水流量计，恒温水流量控制阀13上设置有恒温水温度传感器和恒温水流量计；

如图3所示，恒温水箱4的前侧设置有计算器18，计算器18前侧设置有操作面板16，操作面板16上设置有数字输入键、热水温度显示框、热水流量显示框、冷水温度显示框、冷水流量显示框和恒温水温度显示框。

冷热水混水箱3和恒温水箱4采用塑料一体成型，冷热水混水箱3底部和恒温水箱4的顶部共用一层隔板17，冷热水混水箱3和恒温水箱4均为双层结构，在双层结构的内部填充有保温材料19。

导管14上均匀开设有若干个透孔20。

如图2所示，可控温冷热水混合装置的水温调节方法，包括以下步骤：

1）将冷水进水管1和热水进水管2的进水口分别连接冷水水源和热水水源，打开热水流量控制阀6；

2）根据热水温度传感器显示的热水温度的数值、热水流量计显示的热水流量的数值和冷水温度传感器显示的冷水温度的数值，在操作面板16上的数字输入键依次输入热水温度、热水流量、冷水温度、所需得到的流出恒温水的温度，热水温度、热水流量、冷水温度、所需得到的流出恒温水的温度分别在热水温度显示框、热水流量显示框、冷水温度显示框和恒温水温度显示框上显示出来，计算器18根据公式（1）计算出冷水流量；

q热·（t热-t恒）•k=q冷·（t恒-t冷）（1）

式中：q热：热水流量；

q冷：冷水流量；

t热：热水温度；

t冷：冷水温度；

t恒：恒温水温度；

k：热量利用率，其值为0.9~1.0；

3）冷水流量显示框输出显示冷水所需调整的流量；

4）根据冷水流量显示框输出显示的冷水流量，手动调整冷水流量控制阀7，使冷水流量计示意出该流量即可；

5）打开恒温水流量控制阀13，便流出所需温度为t恒的恒温水；

6）当改变流出水的温度时，即改变恒温水的温度t恒时，返回修改计算器18上输入的恒温水温度t恒，然后依次重复步骤3）~步骤5）。

当恒温水流量q恒＞q热+q冷时，返回增加热水流量控制阀6的开度，即增加热水的流量，然后依次重复步骤3）~步骤5）。

本发明的冷水由冷水进水管1经冷水混水管11流出，热水由热水进水管2经热水混水管12流出，冷水和热水均冲向混水轮8外圆表面的若干个水流拨动叶片10，推动水流拨动叶片10旋转，从而使冷热水混水箱3内的冷水和热水快速混合，混合后的水通过单向阀通过导管14上的透孔20进入到恒温水箱4内，透孔20的设置，可使混合不很均匀的热水和冷水进入到恒温水箱4内进一步混合，提高恒温效果。

本发明中恒温水出水管5的出水温度是由热水进水管2及冷水进水管1的进水量控制，热水和冷水的进水量分别由冷水流量控制阀7和热水流量控制阀6上标注的水流量刻度决定。

混水轮8是利用冷水和热水的流量动力进行驱动，混水轮8在冷热混水箱中转动使冷水和热水充分混合均匀变成恒温混合水，接着通过单向阀流进恒温水箱4。

单向阀的设置可不限于冷热水混合水箱一定要位于恒温水箱4正上方，倾斜一些也可以，单向阀可确保混合水由冷热水混合水箱单向进入到恒温水箱4内。浮力球15在导管14内漂浮在恒温水箱4的水面上，并随着水面上下运动，当恒温水箱4内的水位逐渐升高时，浮力球15在水浮力的作用下与单向阀的下端口紧密接触，因而使单向阀关闭，以至于实现恒温水与混合水隔离。

冷热水混水箱3和恒温水箱4采用塑料一体成型，制造成本低，冷热水混水箱3和恒温水箱4均为双层结构，在双层结构的内部填充有保温材料19，起到良好的保温效果。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。