CN110159802A - 触发装置、混水阀组件、混水阀和热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热水器技术领域，公开一种触发装置、混水阀组件、混水阀和热水器。触发装置用于确定电机旋转角度的初始零位，触发装置包括：安装座；转轴，转轴用于与电机的输出轴动力传动连接，转轴能够转动地设置在安装座上；触发件，触发件设置在转轴上；限位开关，限位开关设置在安装座上；其中，触发件能够随转轴同步转动到触发限位开关的位置，使得限位开关被触发以用于向控制单元发出认定电机的旋转角度为初始零位的信号。该触发装置能够精准的进行电机旋转角度的复位，确保电机每次的运行位置一致及角度调整增量控制的准确性，避免了采用现有技术的电机堵转方式来使得电机的旋转角度复位。

Description

触发装置、混水阀组件、混水阀和热水器

本申请要求申请日为2018年6月11日，申请号为201810597349.6，名称为恒温混水阀和热水器的专利申请的优先权。

本申请要求申请日为2018年6月11日，申请号为201810619424.4，名称为恒温混水阀和热水器的专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体地，涉及一种用于确定电机旋转角度的初始零位的触发装置、一种混水阀组件、一种混水阀和一种热水器。

背景技术

现有消费者越来越关注生活品质，而洗浴生活用水的舒适度，水温不稳、水温过烫都影响着消费者洗浴的体验。目前家用热水器都安装有混水阀，混水阀的阀芯能够调整热水和冷水的供给量，使得热水和冷水混合后供消费者使用。

部分混水阀中，采用电机带动阀芯动作。目前技术多用直流电机或步进电机来驱动阀芯动作，其中，直流电机通过电压及通电时间控制角度增量，但是，直流电机微量控制相对比较粗糙，容易出现温度过调幅度偏大，并且调节期间稳定性较差。而步进电机通过脉冲信号控制角度增量，相对于角度控制而言，步进电机控制精准一些，并且相对稳定性较好。

但是，不论用直流电机还是步进电机，电机都是直接驱动阀芯，在使用中，热水器的控制器通过温度比较，根据控制量来反复调整电机旋转角度，从而导致电机的旋转角度无初始状态。这样就导致每次启动时，控制器不确定电机旋转角度的当前位置。为此，目前只能通过电机堵转的方式，强制将电机的位置调整到限位处，然后默认当前位置为初始位，再开始调整，然而，电机堵转的方式中，控制的精度及电机的寿命都有较大的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种触发装置，该触发装置能够精准的进行电机旋转角度的复位，确保电机每次的运行位置一致及角度调整增量控制的准确性，避免了采用现有技术的电机堵转方式来使得电机的旋转角度复位。

为了实现上述目的，本发明提供一种触发装置，该触发装置用于确定电机旋转角度的初始零位，所述触发装置包括：

安装座；

转轴，所述转轴用于与电机的输出轴动力传动连接，所述转轴能够转动地设置在所述安装座上；

触发件，所述触发件设置在所述转轴上；

限位开关，所述限位开关设置在所述安装座上；

其中，所述触发件能够随所述转轴同步转动到触发所述限位开关的位置，使得所述限位开关被触发以用于向控制单元发出认定电机的旋转角度为初始零位的信号。

通过上述技术方案，由于转轴能够转动地设置在安装座上，并且触发件设置在转轴上，并且转轴能够同步带动触发件转动到触发限位开关的位置，这样，该触发装置在实际使用时，转轴与电机的输出轴动力传动连接，电机启动带动转轴转动，直到触发件触发限位开关，使得限位开关向控制单元发出认定电机的旋转角度为初始零位的信号，也即是，控制单元可以认定电机的旋转角度此时处于初始零位，比如，在应用到混水阀上后，转轴与混水阀的阀芯连接以带动阀芯动作来调整混水阀的热水入口和冷水入口与混水腔的连通面积以调整热水和冷水进入到混水腔的水量，从而来调整水温，在控制单元认定电机的旋转角度处于初始零位时(初始零位时，混水阀的热水入口和混水腔全通并且冷水入口和混水腔处于全闭，或者混水阀的热水入口和混水腔全闭并且冷水入口和混水腔处于全通，或者混水阀的热水入口和混水腔之间处于预设连通面积并且冷水入口和混水腔处于预设连通面积)，如果需要调整水温，则控制单元控制电机从该初始零位开始增减旋转角度，以调整热水入口和冷水入口与混水腔的连通面积，以使得混水阀能够提供所需温度的出水。因此，该触发装置能够精准的进行电机旋转角度的复位，确保电机每次的运行位置一致及角度调整增量控制的准确性，避免了采用现有技术的电机堵转方式来使得电机的旋转角度复位，提升了电机的使用寿命。

进一步地，所述安装座包括容纳腔和与所述容纳腔连通的容纳槽，其中，所述转轴穿过所述容纳腔布置，所述触发件位于所述容纳腔内，所述限位开关位于所述容纳槽内。

进一步地，所述触发件为凸轮，所述凸轮的最大外轮廓部能够触发所述限位开关。

进一步地，所述限位开关为常开开关，所述常开开关被触发时闭合以发出闭合信号。

进一步地，所述转轴包括装配轴段和分别位于所述装配轴段轴向两侧的螺纹配合轴段和用于与电机的输出轴连接的触发件配合轴段，其中，所述触发件套装在所述触发件配合轴段上。

更进一步地，所述触发件配合轴段的外周面上形成有外装配齿，所述触发件包括装配孔，所述装配孔的内周面上形成有与所述外装配齿配合的内装配齿。

另外，所述触发装置包括电机，所述电机设置在所述安装座上，所述电机的输出轴与所述转轴连接。

此外，本发明提供一种混水阀组件，包括第一阀体件、阀芯和以上任意所述的触发装置，其中，所述阀芯能够活动地设置在所述第一阀体件内，所述安装座连接在所述第一阀体件上，所述转轴与所述阀芯动力传动连接。

这样，如上所述的，该混水阀组件可以用于形成混水阀，使得混水阀能够实现以上所述的功能。

此外，本发明提供一种混水阀，包括第二阀体件和以上所述的混水阀组件，其中，所述第一阀体件和所述第二阀体件装配以形成混水阀的阀体；所述混水阀内形成有混水腔，并且所述混水阀包括与混水腔连通的冷水入口和热水入口以及恒温出水口；所述阀芯能够活动地设置在所述阀体内以调整所述冷水入口和所述热水入口分别与所述混水腔的连通面积。

这样，如上所述的，该混水阀的使用寿命得到显著提升。

最后，本发明提供一种热水器，包括控制单元、具有冷水接口和热水接口的热水器本体和以上所述的混水阀，其中，所述热水入口与所述热水接口连接，所述控制单元能够接收所述限位开关发出的信号并能够控制电机的转动角度。

这样，如上所述的，该热水器的整体品质得到显著提升。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明具体实施方式提供的一种混水阀组件的分解状态图，其中，显示了本发明具体实施方式提供的一种触发装置的分解状态；

图2是图1中的局部放大示意图；

图3是图1的混水阀组件的装配示意图；

图4是图3的混水阀组件的一个位置的剖视结构示意图；

图5是图4的混水阀组件的端视结构示意图，其中，并未显示电机；

图6是本发明具体实施方式提供的一种混水阀的剖视结构示意图。

附图标记说明

1-安装座，2-转轴，3-电机，4-触发件，5-限位开关，6-最大外轮廓部，7-装配轴段，8-螺纹配合轴段，9-触发件配合轴段，10-外装配齿，11-内装配齿，12-第一阀体件，13-阀芯，14-触发装置，15-冷水入口，16-冷水出口，17-容纳腔，18-容纳槽，19-触发杆，20-冷水腔，21-混水腔，22-第二阀体件，23-热水腔，24-热水入口，25-恒温出水口。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

参考图1、图2、图4和图5所示的结构，本发明提供的触发装置用于确定电机旋转角度的初始零位，该触发装置包括安装座1、转轴2、触发件4和限位开关5，其中，转轴2用于与电机3的输出轴动力传动连接，转轴2能够转动地设置在安装座1上；触发件4设置在转轴2上；限位开关5设置在安装座1上；其中，触发件4能够随转轴2同步转动到触发限位开关5的位置，使得限位开关5被触发以用于向控制单元发出认定电机3的旋转角度为初始零位的信号。

在该技术方案，由于转轴2能够转动地设置在安装座1上，并且触发件4设置在转轴2上，并且转轴2能够同步带动触发件4转动到触发限位开关5的位置，这样，该触发装置在实际使用时，转轴2与电机3的输出轴动力传动连接，电机3启动带动转轴2转动，直到触发件4触发限位开关5，比如触动触发杆19，使得限位开关5向控制单元发出认定电机3的旋转角度为初始零位的信号，也即是，控制单元可以认定电机3的旋转角度此时处于初始零位，比如，在应用到混水阀上后，转轴2与混水阀的阀芯13连接以带动阀芯13动作来调整混水阀的热水入口24和冷水入口16与混水腔21的连通面积以调整热水和冷水进入到混水腔21的水量，从而来调整水温，在控制单元认定电机3的旋转角度处于初始零位时(初始零位时，混水阀的热水入口24和混水腔21全通并且冷水入口15和混水腔21处于全闭，或者混水阀的热水入口24和混水腔21全闭并且冷水入口15和混水腔21处于全通，或者混水阀的热水入口24和混水腔21之间处于预设连通面积并且冷水入口16和混水腔21处于预设连通面积)，如果需要调整水温，则控制单元控制电机3从该初始零位开始增减旋转角度，以调整热水入口24和冷水入口15与混水腔21的连通面积，以使得混水阀能够提供所需温度的出水。因此，该触发装置能够精准的进行电机3旋转角度的复位，确保电机3每次的运行位置一致及角度调整增量控制的准确性，避免了采用现有技术的电机堵转方式来使得电机的旋转角度复位，提升了电机的使用寿命。

在该触发装置中，触发件4和限位开关5可以任何方式设置在安装座1的任何位置处，只要转轴2带动触发件4转动以触发限位开关5即可。在一种实施例中，为了充分安装座1的自身结构，并减少触发装置的空间占用，如图2、图4和图5所示，安装座1包括容纳腔17和与容纳腔17连通的容纳槽18，其中，转轴2穿过容纳腔17布置，触发件4位于容纳腔17内，限位开关5位于容纳槽18内。这样，如图4和图5所示的，利用容纳腔17和容纳槽18的容纳作用，在转轴2的轴向方向上，触发件4和限位开关5并不会从安装座1的轴向端面突出，从而便于电机3安装在安装座1的该轴向端面上。

另外，触发件4可以具有多种结构形式，比如，触发件4可以为设置在转轴2上的径向拨杆，该径向拨杆可以拨动限位开关5的触发拨头以使触发拨头动作来触发。或者，如图2和图5所示的，触发件4为凸轮，凸轮的最大外轮廓部6能够触发限位开关5，这样，可以利用凸轮的逐渐扩大的外轮廓面来逐渐平稳地向限位开关5施加触发力，以触发限位开关5。

另外，限位开关5可以为常闭开关，比如在使用中通电后，限位开关5可以为通电状态的常闭开关，被触发件4触发后，限位开关5断电，控制单元接收不到的常闭开关的信号后就判定此时电机的旋转角度即为初始零位，或者，限位开关5为常开开关，常开开关被触发时闭合以发出闭合信号，控制单元则根据该闭合信号判定此时电机的旋转角度即为初始零位。

当然，限位开关5还可以为其他限位触发件并能够被传感器检测，比如，触发件4可以使得限位开关5的触发杆伸出，传感器检测到触发杆的伸出状态后，即向控制单元发出检测信号，控制单元根据该检测信号判定此时电机的旋转角度即为初始零位。

另外，转轴2可以具有多种结构形式，比如，如图2和图3所示的，在转轴2的一种实施例中，转轴2包括装配轴段7和分别位于装配轴段7轴向两侧的螺纹配合轴段8和用于与电机3的输出轴连接的触发件配合轴段9，其中，触发件4套装在触发件配合轴段9上。装配轴段7可以与安装座1上的装配孔配合，或者，装配轴段7可以与下文所述的第一阀体件12上的装配孔配合(如图4所示，此时，安装座1连接在第一阀体件12上)，或者，装配轴段7可以同时与安装座1上的装配孔和下文所述的第一阀体件12上的装配孔配合。螺纹配合轴段8则可以与下文所述的阀芯13比如阀杆螺纹连接，以使得电机能够带动转轴2旋转，转轴2则能够带动阀芯13转动或者阀芯13在转轴2的轴向方向上移动(此时，第一阀体件12或者下文所述的混水阀中的转动限位结构则将阀芯13的转动转换为轴向移动)，从而调整混水阀的热水入口24和冷水入口16与混水腔21的连通面积以调整热水和冷水进入到混水腔21的水量，从而来调整水温。触发件配合轴段9则可以与电机的输出轴通过任何连接方式连接，比如图2所示的，触发件配合轴段9的轴向端面上形成有条形孔或者多边形孔，电机的输出轴的前端形状适配地与条形孔或者多边形孔配合，这样，电机转动时即可带动转轴2旋转，从而带动触发件4转动。

当然，触发件4可以通过多种方式套装在触发件配合轴段9上，比如，触发件4和触发件配合轴段9可以通过两者之间的键槽来配合连接。或者，如图2和图4所示的，触发件配合轴段9的外周面上形成有外装配齿10，触发件4包括装配孔，装配孔的内周面上形成有与外装配齿10配合的内装配齿11。外装配齿10和内装配齿11的这种细齿配合结构可以保证触发件4比如凸轮装配后不会松动，同时也可通过细齿小角度对触发件4比如凸轮进行较为精确的安装。

此外，该如图1所示的，该触发装置包括电机3，电机3设置在安装座1上，电机3的输出轴与转轴2连接，比如，如图4所示的，电机3的端盖的端面与安装座1的端面贴合，电机3的输出轴与触发件配合轴段9连接。

另外，本申请提供一种混水阀组件，如图1和图4所示的，该混水阀组件包括第一阀体件12、阀芯13和以上所述的触发装置14，其中，阀芯13能够活动地设置在第一阀体件12内，比如，阀芯13能够轴向移动或者转动，安装座1连接在第一阀体件12上，转轴2与阀芯13动力传动连接。这样，如上所述的，该混水阀组件可以用于形成混水阀，使得混水阀能够实现以上所述的功能。

此外，本申请提供一种混水阀，参考图6所示的一种结构的混水阀，该混水阀包括第二阀体件22和以上所述的混水阀组件，其中，第一阀体件12和第二阀体件22装配以形成混水阀的阀体；其中，混水阀内形成有混水腔21，并且混水阀包括与混水腔21连通的冷水入口15(比如，通过冷水腔20)和热水入口24(比如，通过热水腔23)以及恒温出水口25；阀芯13能够活动地设置在阀体内以调整冷水入口15和热水入口24分别与混水腔21的连通面积。

这样，如上所述的，该混水阀的使用寿命得到显著提升。

当然，如图6所示的，该混水阀还包括冷水出口16，冷水出口16可以与热水器本体的冷水接口连接，以向热水器本体内的加热腔供水。

图6显示的混水阀是一种阀芯13轴向移动的，但是，可选择地，阀芯13也可以转动设置，轴向移动和转动都可以调整冷水入口15和热水入口24分别与混水腔21的连通面积。

最后，本申请提供一种热水器，该热水器包括控制单元、具有冷水接口和热水接口的热水器本体和以上所述的混水阀，其中，热水入口24与热水接口连接，控制单元能够接收限位开关发出的信号并能够控制电机3的转动角度。这样，如上所述的，该热水器的整体品质得到显著提升。实际使用时，控制单元可以按照用户的操作按特定控制逻辑及冷热水混合比例计算参数，通过电机带动阀芯比如阀芯轴转动来控制进入到混合腔内的冷热水量，达到冷热水混合比例自动调节，出水温度即可控制在用户设定的水温，进行恒流恒温出水，并可有效控制水温波动及高温防烫，简单操作、精确控制、使用舒畅，比如更好的让用户进行洗浴体验；而电机带动阀芯转动的角度控制则通过设定温度、实际出水温度、冷水温度、热水温度的实时侦测，通过程序运算控制，达到出水温度恒定精准的输出。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种触发装置，用于确定电机旋转角度的初始零位，其特征在于，所述触发装置包括：

安装座(1)；

转轴(2)，所述转轴(2)用于与电机(3)的输出轴动力传动连接，所述转轴(2)能够转动地设置在所述安装座(1)上；

触发件(4)，所述触发件(4)设置在所述转轴(2)上；

限位开关(5)，所述限位开关(5)设置在所述安装座(1)上；

其中，所述触发件(4)能够随所述转轴(2)同步转动到触发所述限位开关(5)的位置，使得所述限位开关(5)被触发以用于向控制单元发出认定电机(3)的旋转角度为初始零位的信号。

2.根据权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述安装座(1)包括容纳腔(17)和与所述容纳腔(17)连通的容纳槽(18)，其中，

所述转轴(2)穿过所述容纳腔(17)布置，所述触发件(4)位于所述容纳腔(17)内，所述限位开关(5)位于所述容纳槽(18)内。

3.根据权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述触发件(4)为凸轮，所述凸轮的最大外轮廓部(6)能够触发所述限位开关(5)。

4.根据权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述限位开关(5)为常开开关，所述常开开关被触发时闭合以发出闭合信号。

5.根据权利要求1所述的触发装置，其特征在于，所述转轴(2)包括装配轴段(7)和分别位于所述装配轴段(7)轴向两侧的螺纹配合轴段(8)和用于与电机(3)的输出轴连接的触发件配合轴段(9)，其中，所述触发件(4)套装在所述触发件配合轴段(9)上。

6.根据权利要求5所述的触发装置，其特征在于，所述触发件配合轴段(9)的外周面上形成有外装配齿(10)，所述触发件(4)包括装配孔，所述装配孔的内周面上形成有与所述外装配齿(10)配合的内装配齿(11)。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的触发装置，其特征在于，所述触发装置包括电机(3)，所述电机(3)设置在所述安装座(1)上，所述电机(3)的输出轴与所述转轴(2)连接。

8.一种混水阀组件，其特征在于，包括第一阀体件(12)、阀芯(13)和权利要求1-7中任意一项所述的触发装置(14)，其中，

所述阀芯(13)能够活动地设置在所述第一阀体件(12)内，

所述安装座(1)连接在所述第一阀体件(12)上，所述转轴(2)与所述阀芯(13)动力传动连接。

9.一种混水阀，其特征在于，包括第二阀体件(22)和权利要求8所述的混水阀组件，其中，

所述第一阀体件(12)和所述第二阀体件装配以形成混水阀的阀体；

所述混水阀内形成有混水腔(21)，并且所述混水阀包括与混水腔连通的冷水入口(15)和热水入口(24)以及恒温出水口(25)；

所述阀芯(13)能够活动地设置在所述阀体内以调整所述冷水入口(15)和所述热水入口(24)分别与所述混水腔(21)的连通面积。

10.一种热水器，其特征在于，包括控制单元、具有冷水接口和热水接口的热水器本体和根据权利要求9所述的混水阀，其中，所述热水入口(24)与所述热水接口连接，所述控制单元能够接收所述限位开关发出的信号并能够控制电机(3)的转动角度。