CN102829218A - 冷热水均匀混合调温装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冷热水均匀混合调温装置。它解决了现有冷热水混合不均匀，混合时间长等问题。包括设有热水、冷水进水通道和温水出水通道的本体，本体上设有混水腔，热水、冷水进水通道上分别设有能调节流量大小的电动流量调节机构，混水腔和/或温水出水通道内设有水温传感器，水温传感器连接有能根据其反馈的信息分别控制两个电动流量调节机构工作的控制电路板，混水腔内还设有能使水流在混水腔内形成紊流的冷热水均匀混合机构，冷热水均匀混合机构与水温传感器沿着水流流出方向轴向分布。本装置的优点在于：冷热水混合均匀，混合时间短，能快速达到预定水温，出水口温度稳定，调节精度高，实现水温调节自动化，使用方便。

Description

冷热水均匀混合调温装置

技术领域

本发明涉及一种冷热水调温装置，尤其是涉及一种冷热水均匀混合调温装置。

背景技术

普通的冷热水调温装置中有两个进水管，一个是热水，另一个是冷水，热水和冷水在混合腔内形成温水后流出供人们使用，由于混合腔容量有限，冷热水流经此处还没来得及充分混合就流走了，这时水温忽冷忽热，需要较长时间才能混合均匀，出水口的水温才能稳定，使得用户等待时间过长，也造成了水资源的浪费。出水温度的调整可以通过热水和冷水的大小来达到，但是，传统的冷热水调温装置都是采用手动旋转式的开关对热水和冷水的大小进行调节，整个调节过程是靠人们的经验和感觉进行判断的，容易造成烫伤的现象，安全性较差。

为了解决现有技术存在的问题，人们进行了长期的探索，提出了各式各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种数控调温自动水龙头[申请号：200620141741.2]，它包括一带冷水进水口、热水进水口与混合水腔的水龙头本体，混合水腔与恒温上下出水口相连接，混合水腔与恒温上下出水口之间设置有上下出水电磁阀，冷热进水口各连接有带电机的数控电动阀，数控电动阀各连接冷热水的阀芯，混合水腔中设置一温度传感器，温度传感器电连接一带电源的驱动控制单片机，利用单片机来控制数控电动阀再控制冷、热水的进水量来实现水温调节。

上述方案在一定程度上缓解了靠手动调节出水温度的问题，实现水温调节自动化，但是依然存在着：冷热水混合不均匀，混合时间较长，出水口温度不稳定，传感器检测的水温信息可靠性差的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构简单，混合均匀，水温调节准确性高，混合时间短的冷热水均匀混合调温装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本冷热水均匀混合调温装置，包括设有热水进水通道、冷水进水通道和温水出水通道的本体，在热水进水通道、冷水进水通道和温水出水通道之间设有混水腔，所述的热水进水通道和冷水进水通道上分别设有能调节各自水流量大小的电动流量调节机构，所述的混水腔和/或温水出水通道内设有水温传感器，所述的水温传感器连接有能根据水温传感器反馈的信息分别控制两个电动流量调节机构工作的控制电路板，其特征在于，所述的混水腔内还设有能使水流在混水腔内形成紊流的冷热水均匀混合机构，所述的冷热水均匀混合机构与水温传感器沿着水流流出方向轴向分布。

由于设置了冷热水均匀混合机构可以使冷热水混合更加均匀，混合后的温水流经水温传感器，使得水温传感器能准确反馈的水温信息，温度调节准确性高。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的冷热水均匀混合机构包括至少一个能使水流在混水腔内形成径向紊流的径向导流混水结构和至少一个能使水流在混水腔内形成涡旋紊流的涡旋导流混水结构，所述的径向导流混水结构和涡旋导流混水结构在混水腔内沿着水流流出方向轴向分布。冷热水进入混水腔后，先进行径向混合再进行涡旋混合，混合后由温水出水通道流出，这样缩短了混合时间，混合效果好，使得出水口水温稳定。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的径向导流混水结构包括沿着径向分布的导流槽。冷热水在导流槽内混合。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的导流槽包括径向水平导流槽和径向竖直导流槽中的任意一种或两者的组合，所述的径向水平导流槽和径向竖直导流槽在混水腔内沿着水流流出方向轴向分布，且所述的径向水平导流槽有若干个且相互平行设置；所述的径向竖直导流槽有若干个且相互平行设置。先进行径向水平混合再进行径向竖直混合，水流在导流槽中经过多次改变方向，使得冷热水混合更加均匀。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的涡旋导流混水结构包括设于中心的导流孔，在导流孔的外围设有若干在圆周方向均匀分布且沿着顺时针或逆时针方向倾斜设置的导流板。水流在导流板上混合后由导流孔流出。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的径向导流混水结构包括第一混水板、第二混水板和设置在第一混水板和第二混水板之间的中间板，所述的径向水平导流槽设置在第一混水板上，所述的径向竖直导流槽设置在第二混水板上，在中间板与第一混水板和第二混水板之间分别设有径向混水通道；所述的涡旋导流混水结构包括涡旋混水座，所述的导流孔设置在涡旋混水座中心，所述的导流板设于涡旋混水座上且位于导流孔外围。冷热水先在第一混水板上的径向水平导流槽混合，然后由径向混水通道流入径向竖直导流槽或导流板内进行混合。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的第一混水板、第二混水板和中间板的中心分别设有装配孔，一根装配杆穿设在上述各个装配孔中，在装配杆的一端设有定位盘，各导流板的内侧分别设有缺口，各缺口分别卡在定位盘的外缘，且所述的定位盘与导流板之间形成可供水流通过的间隙，所述的间隙与导流孔连通。通过定位盘卡设在缺口内，避免了装配杆的摆动，使得第一混水板、第二混水板和中间板固定连接在一起，经过涡旋混合后由间隙流入导流孔内。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，本装置还包括设有腔室的壳体，所述的本体和控制电路板设置在壳体内，所述的壳体包括能相互扣合的第一壳体与第二壳体，所述的第一壳体上设有若干定位孔，所述的定位孔与若干设置第二壳体上的螺套一一对应且螺纹连接；所述的第二壳体上还设有若干用于定位本体的定位杆。本体利用定位杆设置在壳体内。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，所述的电动流量调节机构包括具有阀杆的阀芯组件和连接在控制电路板上的电机，所述的阀杆上设有扇形齿轮，所述的电机的输出轴上设有小齿轮，所述的扇形齿轮与小齿轮相啮合且扇形齿轮半径至少为小齿轮半径的两倍。扇形齿轮半径大于小齿轮半径，提高了流量调节的精度。

在上述的冷热水均匀混合调温装置中，本装置还包括通过可拆卸结构设置在温水出水通道上的阀座，所述的阀座上设有至少一个与温水出水通道相连通的出水口，且所述的出水口分别连接有能通过自身启闭单独连通或阻隔出水口与温水出水通道的电磁阀。安装时能根据需求选择具有不同数量的出水口的阀座，阀座通过可拆卸结构与温水出水通道相连，根据自己的使用需要选择出水口数量。

与现有的技术相比，本冷热水均匀混合调温装置的优点在于：结构简单可靠，冷热水混合均匀，混合时间短，能快速达到预定水温，出水口温度稳定，调节精度高，实现水温调节自动化，使用方便。

附图说明

图1为本发明整体爆炸示意图。

图2为本发明中冷热水均匀混合机构的结构示意图。

图3为本发明中冷热水均匀混合机构的爆炸示意图。

图中，本体1、热水进水通道11、冷水进水通道12、温水出水通道13、出水口131、混水腔14、电动流量调节机构2、阀杆21、扇形齿轮211、阀芯组件22、电机23、小齿轮231、水温传感器3、冷热水均匀混合机构4、径向导流混水结构41、径向水平导流槽411、径向竖直导流槽412、涡旋导流混水结构42、导流孔421、导流板422、涡旋混水座423、第一混水板5、第二混水板6、中间板7、径向混水通道71、装配孔72、装配杆73、定位盘731、缺口8、间隙81、壳体9、第一壳体91、定位孔911、第二壳体92、螺套921、定位杆922。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1-3所示，本冷热水均匀混合调温装置，包括设有热水进水通道11、冷水进水通道12和温水出水通道13的本体1，在热水进水通道11、冷水进水通道12和温水出水通道13之间设有混水腔14，热水进水通道11和冷水进水通道12上分别设有能调节各自水流量大小的电动流量调节机构2，混水腔14和/或温水出水通道13内设有水温传感器3，水温传感器3连接有能根据水温传感器3反馈的信息分别控制两个电动流量调节机构2工作的控制电路板，混水腔14内还设有能使水流在混水腔14内形成紊流的冷热水均匀混合机构4，冷热水均匀混合机构4与水温传感器3沿着水流流出方向轴向分布，由于设置了冷热水均匀混合机构4可以使冷热水混合更加均匀，混合后的温水流经水温传感器3，使得水温传感器3能准确反馈的水温信息，温度调节准确性高。

冷热水均匀混合机构4包括至少一个能使水流在混水腔14内形成径向紊流的径向导流混水结构41和至少一个能使水流在混水腔14内形成涡旋紊流的涡旋导流混水结构42，径向导流混水结构41和涡旋导流混水结构42在混水腔14内沿着水流流出方向轴向分布，冷热水进入混水腔14后，先进行径向混合再进行涡旋混合，混合后由温水出水通道13流出，这样缩短了混合时间，混合效果好，使得出水口水温稳定。

径向导流混水结构41包括沿着径向分布的导流槽，冷热水在导流槽内混合。

导流槽包括径向水平导流槽411和径向竖直导流槽412中的任意一种或两者的组合，径向水平导流槽411和径向竖直导流槽412在混水腔14内沿着水流流出方向轴向分布，径向水平导流槽411有若干个且相互平行设置；径向竖直导流槽412有若干个且相互平行设置，先进行径向水平混合再进行径向竖直混合，水流在导流槽中经过多次改变方向，使得冷热水混合更加均匀。

涡旋导流混水结构42包括设于中心的导流孔421，在导流孔421的外围设有若干在圆周方向均匀分布且沿着顺时针或逆时针方向倾斜设置的导流板422，水流在导流板422上混合后由导流孔421流出。

径向导流混水结构41包括第一混水板5、第二混水板6和设置在第一混水板5和第二混水板6之间的中间板7，径向水平导流槽411设置在第一混水板5上，所述的径向竖直导流槽412设置在第二混水板6上，在中间板7与第一混水板5和第二混水板6之间分别设有径向混水通道71；涡旋导流混水结构42包括涡旋混水座423，导流孔421设置在涡旋混水座423中心，导流板422设于涡旋混水座423上且位于导流孔421外围，冷热水先在第一混水板5上的径向水平导流槽411混合，然后由径向混水通道71流入径向竖直导流槽412或导流板422内进行混合。

第一混水板5、第二混水板6和中间板7的中心分别设有装配孔72，一根装配杆73穿设在上述各个装配孔72中，在装配杆73的一端设有定位盘731，各导流板422的内侧分别设有缺口8，各缺口8分别卡在定位盘731的外缘，且所述的定位盘731与导流板422之间形成可供水流通过的间隙81，所述的间隙81与导流孔421连通，通过定位盘731卡设在缺口8内，避免了装配杆73的摆动，使得第一混水板5、第二混水板6和中间板7固定连接在一起，经过涡旋混合后由间隙81流入导流孔421内。

本装置还包括设有腔室的壳体9，本体1和控制电路板设置在壳体9内，壳体9包括能相互扣合的第一壳体91与第二壳体92，第一壳体91上设有若干定位孔911，定位孔911与若干设置第二壳体92上的螺套921一一对应且螺纹连接；第二壳体92上还设有若干用于定位本体1的定位杆922，本体1利用定位杆922设置在壳体9内。

电动流量调节机构2包括具有阀杆21的阀芯组件22和连接在控制电路板上的电机23，阀杆21上设有扇形齿轮211，电机23的输出轴上设有小齿轮231，所述的扇形齿轮211与小齿轮231相啮合且扇形齿轮211半径至少为小齿轮231半径的两倍，扇形齿轮211半径大于小齿轮231半径，提高了流量调节的精度。

本装置还包括通过可拆卸结构设置在温水出水通道13上的阀座，所述的阀座上设有至少一个与温水出水通道13相连通的出水口131，且所述的出水口131分别连接有能通过自身启闭单独连通或阻隔出水口131与温水出水通道13的电磁阀，安装时能根据需求选择具有不同数量的出水口131的阀座，阀座通过可拆卸结构与温水出水通道13相连，根据自己的使用需要选择出水口131数量。

本实施例的工作原理在于：当热水和冷水流入混水腔14内，部分冷热水在径向水平导流槽411内进行混合，然后顺着径向混水通道71流入径向竖直导流槽412或导流板422内进行混合，另外一部分冷热水直接流入径向竖直导流槽412或导流板422内进行混合，最后所有的冷热水在导流板422上进行最后一次混合，由导流孔421流到温水出水通道13，最后排出混水腔14，混合好的温水流经水温传感器3，水温传感器3能将准确的水温信息反馈给控制电路板，控制电路板控制电机23工作，实现水温的调节，温水出水通道13通过可拆卸结构还连接有具有至少一个出水口131的阀座，通过用户自己的需要选择安装具有几个出水口131的阀座，出水口131通过电磁阀独立控制开关。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了本体1、热水进水通道11、冷水进水通道12、温水出水通道13、出水口131、混水腔14、电动流量调节机构2、阀杆21、扇形齿轮211、阀芯组件22、电机23、小齿轮231、水温传感器3、冷热水均匀混合机构4、径向导流混水结构41、径向水平导流槽411、径向竖直导流槽412、涡旋导流混水结构42、导流孔421、导流板422、涡旋混水座423、第一混水板5、第二混水板6、中间板7、径向混水通道71、装配孔72、装配杆73、定位盘731、缺口8、间隙81、壳体9、第一壳体91、定位孔911、第二壳体92、螺套921、定位杆922等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种冷热水均匀混合调温装置，包括设有热水进水通道（11）、冷水进水通道（12）和温水出水通道（13）的本体（1），在热水进水通道（11）、冷水进水通道（12）和温水出水通道（13）之间设有混水腔（14），所述的热水进水通道（11）和冷水进水通道（12）上分别设有能调节各自水流量大小的电动流量调节机构（2），所述的混水腔（14）和/或温水出水通道（13）内设有水温传感器（3），所述的水温传感器（3）连接有能根据水温传感器（3）反馈的信息分别控制两个电动流量调节机构（2）工作的控制电路板，其特征在于，所述的混水腔（14）内还设有能使水流在混水腔（14）内形成紊流的冷热水均匀混合机构（4），所述的冷热水均匀混合机构（4）与水温传感器（3）沿着水流流出方向轴向分布。

2.根据权利要求1所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的冷热水均匀混合机构（4）包括至少一个能使水流在混水腔（14）内形成径向紊流的径向导流混水结构（41）和至少一个能使水流在混水腔（14）内形成涡旋紊流的涡旋导流混水结构（42），所述的径向导流混水结构（41）和涡旋导流混水结构（42）在混水腔（14）内沿着水流流出方向轴向分布。

3.根据权利要求2所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的径向导流混水结构（41）包括沿着径向分布的导流槽。

4.根据权利要求3所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的导流槽包括径向水平导流槽（411）和径向竖直导流槽（412）中的任意一种或两者的组合，所述的径向水平导流槽（411）和径向竖直导流槽（412）在混水腔（14）内沿着水流流出方向轴向分布，且所述的径向水平导流槽（411）有若干个且相互平行设置；所述的径向竖直导流槽（412）有若干个且相互平行设置。

5.根据权利要求2或3或4所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的涡旋导流混水结构（42）包括设于中心的导流孔（421），在导流孔（421）的外围设有若干在圆周方向均匀分布且沿着顺时针或逆时针方向倾斜设置的导流板（422）。

6.根据权利要求4所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的径向导流混水结构（41）包括第一混水板（5）、第二混水板（6）和设置在第一混水板（5）和第二混水板（6）之间的中间板（7），所述的径向水平导流槽（411）设置在第一混水板（5）上，所述的径向竖直导流槽（412）设置在第二混水板（6）上，在中间板（7）与第一混水板（5）和第二混水板（6）之间分别设有径向混水通道（71）；所述的涡旋导流混水结构（42）包括涡旋混水座（423），所述的导流孔（421）设置在涡旋混水座（423）中心，所述的导流板（422）设于涡旋混水座（423）上且位于导流孔（421）外围。

7.根据权利要求6所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的第一混水板（5）、第二混水板（6）和中间板（7）的中心分别设有装配孔（72），一根装配杆（73）穿设在上述各个装配孔（72）中，在装配杆（73）的一端设有定位盘（731），各导流板（422）的内侧分别设有缺口（8），各缺口（8）分别卡在定位盘（731）的外缘，且所述的定位盘（731）与导流板（422）之间形成可供水流通过的间隙（81），所述的间隙（81）与导流孔（421）连通。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，本装置还包括设有腔室的壳体（9），所述的本体（1）和控制电路板设置在壳体（9）内，所述的壳体（9）包括能相互扣合的第一壳体（91）与第二壳体（92），所述的第一壳体（91）上设有若干定位孔（911），所述的定位孔（911）与若干设置第二壳体（92）上的螺套（921）一一对应且螺纹连接；所述的第二壳体（92）上还设有若干用于定位本体（1）的定位杆（922）。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，所述的电动流量调节机构（2）包括具有阀杆（21）的阀芯组件（22）和连接在控制电路板上的电机（23），所述的阀杆（21）上设有扇形齿轮（211），所述的电机（23）的输出轴上设有小齿轮（231），所述的扇形齿轮（211）与小齿轮（231）相啮合且扇形齿轮（211）半径至少为小齿轮（231）半径的两倍。

10.根据权利要求1或2或3或4所述的冷热水均匀混合调温装置，其特征在于，本装置还包括通过可拆卸结构设置在温水出水通道（13）上的阀座，所述的阀座上设有至少一个与温水出水通道（13）相连通的出水口（131），且所述的出水口（131）分别连接有能通过自身启闭单独连通或阻隔出水口（131）与温水出水通道（13）的电磁阀。

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