专利名称：一种混合调节恒温水阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及液体温度调节阀技术领域，特别是一种通过随机调节不同温度液体的混合比例来控制混合后液体温度的混合调节恒温水阀。
背景技术：
中国专利公报公开了一种转子式液体温度混合调节阀，其公告号为CN2348217，该混合调节阀采用调节块在冷、热水进水口端面间摆动的方式，可以有效地防止热水水垢积聚而影响工作甚至造成失效的现象发生，解决了电控式恒温水阀的水垢积聚难题。采用转子式电磁铁，可以在一定范围内快速调节冷、热进水比例而达到调温的目的。但上述技术方案中的调节块为单块结构，必然是整体刚性件，即使在各部件加工精度很高，装配的要求很严的情况下，也难令调节块端面与冷、热水管出口端面接触时始终保持紧密贴合而达到接近密封的效果，因而即使增加了制造成本，但当预设温度与冷水或热水温度接近时仍难以调节，其结果是一般出水温度与进水温度的最小温度差都在2-3℃以上，在实际应用时，将会造成能源浪费，特别是对于小型贮水式热水器，将相等于其有效贮水容积减少。当调节阀停止工作时，如冷、热水水压不同时，必须加装止回阀才能避免两者窜流。同时，由于采用转子式电磁铁作为旋转驱动元件其速度过快，可能会造成瞬间过调，而出水水温失稳，其摆角与力矩成反比关系，即摆角大，力矩小，摆角小则力矩大，当摆角小时，调节流量受到限制，当力矩小时，如冷、热水压差较大，则难于调节，因而摆角与力矩互相制约也会令混合调节阀在适应冷、热水压差及调节水量的适应性方面相应受到制约。此外，上述专利在冷、热水进入阀壳内后没设有专门的混水腔，由于其调节口流出的水流速度有时高达每秒十米以上，因而冷、热水流过60mm以上距离之后，才可以充分混合，这样一来，如温度传感器距离冷、热水口太近，则温度传感器检测到的水温与冷、热水充分混合后的水温不同，这样就无法实现出水的恒温控制，如温度传感器距冷、热水口较远，阀体的体积也相对较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种零件加工精度要求相对较低、装配方便而且能使预设出水温度可与冷水或热水进水温度接近甚至为零温差的混合调节恒温水阀，它还可以在冷、热水压力差比较大的条件下工作，在出水流量小的情况下也可以稳定调温，其体积较小，而调节水流的流量较大。
本发明所提出的技术解决方案是这样的一种混合调节恒温水阀，包括阀体14、水温调节块8、温度传感器6，所述阀体14左、右两侧分别设有同轴的冷水管1和热水管10，阀体14还设有混合水管7，其中轴线与冷水管1、热水管10的中轴线垂直，所述冷水管1、热水管10和混合水管7相互贯通并形成一内空腔13，该内空腔13设有与冷水调节口2和热水调节口11相对应的水温调节块8，所述阀体内空腔13内或混合水管7内还设有温度传感器6，温度传感器6的感温信号与外设的恒温控制器输入端连接，其特征在于所述阀体14外侧装有旋转驱动器12，该旋转驱动器12输出转轴4密封穿过阀体14阀壁的圆孔与水温调节块8的摆心固定连接；所述水温调节块8为倒劈锥体，其两侧锥面分别装有软质密封垫3、9，并可分别转至与冷水调节口2和热水调节口11贴合；在水温调节块8与混合水管7之间设有混水腔15。
所述旋转驱动器12为直流减速电机。所述旋转驱动器12为步进电机。所述内空腔13内在水温调节块8与混合水管7之间设有隔板15-1，该隔板15-1与混合水管7之间形成混水腔15，该混水腔15内还设有至少一块竖装在隔板15-1上的扰流片15-2。所述旋转驱动器12的输出转轴4与设于阀体14阀壁的圆孔之间装有橡胶密封圈12-2。所述旋转驱动器12上装有与输出转轴4同心的定位圈12-1。所述水温调节块8的最大摆动角度范围在12°-45°之间。所述温度传感器6通过橡胶密封垫6-1密封装嵌在阀体14上，其感温头装于混合水管7内腔或混水腔15内。
工作时，当混合水管7接通时，冷水管1、热水管10分别有冷、热水流入阀体14的内空腔13，经混合后流经温度传感器6的感温头，当出水温度高于预置温度时，水温调节块8由旋转驱动器12带动向热水调节口11摆动，直至冷、热水的比例刚好使混合水温度与预置温度相等。当混合水温度仍高于预置温度时，水温调节块8继续向热水调节口11摆动，直至橡胶密封垫9完全把热水调节口11完全封闭，此时出水温度与冷水进水温度相等即温差为零；反之，当混合水温低于预置温度时，水温调节块8向冷水调节口2摆动，调节过程连续、自动，直至橡胶密封垫3压贴在冷水调节口2上，把冷水完全封闭，此时出水温度与热水进水温度相等。当混合水管7关断时，如冷、热水管1、10内的水流存在压力差时，冷、热水管1、10之间的流动水流会令温度传感器6感应到的水温与预置温度不相符，最终水温调节块8会把冷水调节口2或热水调节口11完全密封，即在冷水或热水进水口不增设止回阀的情况下也不会令冷、热水在内空腔13内互相窜流。旋转驱动器12如采用直流减速电机或步进电机，可以使水温调节块8的摆角和力矩加大，即可以加大冷、热水调节口直径而加大其调节流量，并可在冷、热水压差较大的场合下使用。由于混水腔15内扰流片可令冷、热水在混水腔15内就能充分混合，因而温度传感器6的感温头可安装于混水腔15内，令阀体体积可以做得很小。
与现有技术相比，本发明具有如下显著效果(1)本发明由于采用了在水温调节块8上两侧分别安装橡胶密封垫的结构，无需太高的加工精度或复杂的装配工艺，即可令水温调节块8与冷水调节口2或热水调节口11贴合直至把其完全密封，从而既降低了制造成本，也使流入的冷水或热水温度与预置温度之差为零。
(2)当流入的冷、热水存在压力差时，即使大于0.3Mpa，此时关断混合水管后也不会造成阀体内冷、热水互相窜流。
(3)采用直流减速电机或步进电机作为旋转驱动器时，由于水温调节块8最大摆角可达45°，因而同样口径的调节口，其流量可以大为增加，而直流减速电机或步进电机的扭矩可比相同电流驱动下的转子式电磁铁的力矩大10倍以上，因而，可适当加大调节口的口径使本水阀的调节流量大为增加以及可在冷、热水压力差较大的场合工作，例如，冷、热水压力差可大于0.3Mpa，是采用转子式电磁铁的3倍以上。
(4)采用直流减速电机或步进电机作为旋转驱动器，因其动作位置不变时无需提供电流，既节约了电能，也不会发生如采用转子式电磁铁作驱动件时会产生的调温失稳现象。
(5)采用直流减速电机或步进电机作为旋转驱动器，可以在出水流在1L/min至30L/min以上范围内平稳工作。
(6)由于在内空腔13内设置有混水腔15，冷、热水可以在混水腔内就能充分混合，故可以把温度传感器6的感温头直接安装于混水腔5内，使阀体体积大为减少。
本发明主要安装于贮水式热水器或中央供热水系统中热水器出水端或终端供水口处，把冷、热水迅速混合到预定出水温度。
图1是本发明一个实施例的混合调节恒温水阀结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施例方式
通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。
参见图1、图2所示，一种混合调节恒温水阀由阀体14、水温调节块8、旋转驱动器12、温度传感器6及外设的混合水流恒温控制器组成。阀体14左、右两侧分别设有位于同一中轴线上的冷水管1和热水管10，阀体14的混合水管7的中轴线与冷、热水管1、10的中轴线相互垂直，冷水管1、热水管10和混合水管7在阀体14内相互贯通并形成内空腔13。内空腔13内中央装有倒劈锥形的水温调节块8，其转轴轴心位于中轴线上，其两侧锥面分别固装有橡胶密封垫3、9，并可分别转至与冷水调节口2和热水调节口11贴合。内空腔13内在水温调节块8与混合水管7之间装有水平的隔板15-1，该隔板15-1与混合水管7之间形成混水腔15，该混水腔15内还设有二块竖装在隔板15-1上的扰流片15-2。旋转驱动器12固装在阀体14外侧，其输出转轴4穿过阀体14阀壁的圆孔与水温调节块8的摆心相连接，输出转轴4与阀体14阀壁的圆孔之间装有橡胶密封垫12-2，在旋转驱动器12上装有与输出转轴4同心的定位圈12-1，水温调节块8通过螺钉5紧固于输出转轴4上。水温调节块8绕转轴4摆动到终点时，分别与冷水调节口2或热水调节口11贴合。温度传感器6通过橡胶密封垫6-1密封装在阀体14上，其感温头装于阀体内空腔13内的混水腔15内。
本实施例的旋转驱动器12采用直流减速电机，其减速比为300，水温调节块8的摆角为36°，当圆形的冷、热水调节口2、11的直径分别取Φ7mm时，在0.1MPa水压下其混合水出水流量可达每分钟15升。由于水温调节块8压向圆形的冷、热水调节口2、11的径向压力大于20牛，因而在冷、热水压差大于0.3Mpa时仍可正常工作。
当混合水管7的出水口开关打开时，冷、热水分别从冷水管1和热水管10流入，当温度传感器6传给外设的恒温控制器的水温信号高于预置温度时，恒温控制器提供电流至直流减速电机12，经过减速后的转轴4带动水温调节块8向热水调节口11摆动，使橡胶密封垫9与热水调节口11的间隙减少，而橡胶密封垫3与冷水调节口2的间隙加大，从而改变冷、热水的出水比例，再经过混水腔15把两者在极短距离内充分混合。当冷、热水的出水比例刚好使混合水温度与预置温度相同时，水温调节块8停止摆动。当混合水温度仍高于预置温度，则水温调节块8将一直向热水调节口11方向摆动，直至橡胶密封垫9压贴住热水调节口11，把热水出水完全阻断为止。反之，当混合水温度低于预置温度时，水温调节块8向冷水调节口2方向摆动，如混合水温度仍低于预置温度，则水温调节块8一直向冷水调节口2方向摆动，直至使橡胶密封垫3压贴冷水调节口2，将冷水出水完全阻断为止。
当混合水管7出口关闭后，如从冷、热水管1、10流入的冷、热水存在温差，则冷、热水的互相窜流会令阀体内空腔13内水温发生变化，当温度传感器6感温头感应到水温与预置温度不一致时，水温调节块8上的橡胶密封垫9或3最终会压贴住热水或冷水调节口11或2，直至冷、热水不能窜流。
装在旋转驱动器12上的与转轴4同心的定位圈12-1能使水温调节块8实现精确定位。
权利要求
1.一种混合调节恒温水阀，包括阀体(14)、水温调节块(8)、温度传感器(6)，所述阀体(14)左、右两侧分别设有同轴的冷水管(1)和热水管(10)，阀体(14)还设有混合水管(7)，其中轴线与冷水管(1)、热水管(10)的中轴线垂直，所述冷水管(1)、热水管(10)和混合水管(7)相互贯通并形成一内空腔(13)，该内空腔(13)设有与冷水调节口(2)和热水调节口(11)相对应的水温调节块(8)，所述阀体内空腔(13)内或混合水管(7)内还设有温度传感器(6)，温度传感器(6)的感温信号与外设的恒温控制器输入端连接，其特征在于所述阀体(14)外侧装有旋转驱动器(12)，该旋转驱动器(12)输出转轴(4)密封穿过阀体(14)阀壁的圆孔与水温调节块(8)的摆心固定连接；所述水温调节块(8)为倒劈锥体，其两侧锥面分别装有软质密封垫(3、9)，并可分别转至与冷水调节口(2)和热水调节口(11)贴合；在水温调节块(8)与混合水管(7)之间设有混水腔(15)。
2.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述旋转驱动器(12)为直流减速电机。
3.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述旋转驱动器(12)为步进电机。
4.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述内空腔(13)内在水温调节块(8)与混合水管(7)之间设有隔板(15-1)，该隔板(15-1)与混合水管(7)之间形成混水腔(15)，该混水腔(15)内还设有至少一块竖装在隔板(15-1)上的扰流片(15-2)。
5.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述旋转驱动器(12)的输出转轴(4)与设于阀体(14)阀壁的圆孔之间装有橡胶密封圈(12-2)。
6.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述旋转驱动器(12)上装有与输出转轴(4)同心的定位圈(12-1)。
7.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述水温调节块(8)的最大摆动角度范围在12 °-45 °之间。
8.根据权利要求1所述的混合调节恒温水阀，其特征在于所述温度传感器(6)通过橡胶密封垫(6-1)密封装嵌在阀体(14)上，其感温头装于混合水管(7)内腔或混水腔(15)内。
全文摘要
本发明公开了一种混合调节恒温水阀，它能使预设出水温度可与冷水或热水进水温度接近甚至为零温差，还可以在冷、热水压力差比较大的条件下工作且调节水流的流量较大，同时该水阀的零件加工精度要求较低、装配亦方便。在阀体外侧装有旋转驱动器，其输出转轴密封穿过阀体的圆孔与水温调节块的摆心固定连接；呈倒劈锥形的水温调节块两侧锥面分别装有软质密封垫并可分别与冷、热水调节口贴合；在水温调节块与混合水管之间设有混水腔；阀体内空腔内或混合水管内还设有温度传感器，与外设的恒温控制器输入端连接。本发明主要安装于贮水式热水器或中央供热水系统中热水器出水端或终端供水口处，把冷、热水迅速混合到预定出水温度。
文档编号F16K37/00GK101070925SQ20071002853
公开日2007年11月14日 申请日期2007年6月4日 优先权日2007年6月4日
发明者潘兆铿 申请人:潘兆铿