CN111895143B - 一种自动调节水温的冷热水龙头开关 - Google Patents

一种自动调节水温的冷热水龙头开关 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动调节水温的冷热水龙头开关，包括蓄水盒、热水管、冷水管和中和管，所述蓄水盒中设有储水腔，所述储水腔中设有温控机构，所述温控机构包括在不同温度下会产生不同形变的记忆合金，所述记忆合金下端与所述储水腔的下腔面固定连接且上端固定连接有升降块，该装置可以在水温改变时自动调节使水温恒定且不会改变流速，可以通过手动调节改变初始温度以及流速，也可以者手动调节想要的输出温度，在水温高于或者低于一定承受范围时装置能够自动停止出水并将过热或者过冷的水回流后重新中和流出。

Description

一种自动调节水温的冷热水龙头开关
技术领域
本发明涉及新型阀门领域，具体为一种自动调节水温的冷热水龙头开关。
背景技术
众所周知，热能是一种不稳定的能量形式，热水无论用什么样的保温措施，都会因为热能流失而降温。所以一个冷热水龙头很难保证流出的水温是一直恒定的，在我们洗澡时也都经历过水温突然降低或者突然升高的现象。
形状记忆合金是通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的由两种以上金属元素所构成的材料。形状记忆合金是目前形状记忆材料中形状记忆性能最好的材料。加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，是记忆合金的全程记忆效应。根据这种效应可以利用记忆合金制作出根据不同温度能够改变形状的弹簧。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自动调节水温的冷热水龙头开关，克服普通冷热水龙头出水温度不恒定等问题，实现对水龙头出水温度的自动调节。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种自动调节水温的冷热水龙头开关，包括蓄水盒、热水管、冷水管和中和管，所述蓄水盒中设有储水腔，所述储水腔中设有温控机构，所述温控机构包括在不同温度下会产生不同形变的记忆合金，所述记忆合金下端与所述储水腔的下腔面固定连接且上端固定连接有升降块，所述升降块上端伸出至所述蓄水盒外且所述蓄水盒在与所述升降块接触的部分固定连接有第一密封圈，所述第一密封圈与所述升降块之间为滑动连接，所述升降块内设有开口向两端的腔并在所述腔内滑动连接有主连杆，且所述主连杆的下端固定连接有下端伸出所述升降块的副连杆，所述主连杆上端伸出至外部且固定连接有控制板，所述升降块上端转动连接有螺纹杆且所述螺纹杆穿过所述控制板并上端固定连接有调节扭，所述蓄水盒底部固定连接有泵压管且泵压管内部与所述储水腔连通，所述泵压管在与所述蓄水盒连接部分的正下方固定连接有橡胶环，所述橡胶环内设有塞子，所述塞子上端与所述副连杆的下端固定连接且所述塞子外圈固定连接有胶圈，所述胶圈与所述橡胶环之间为滑动连接，所述橡胶环上下两端的所述泵压管内壁分别设有触压开关。
进一步地，所述蓄水盒下端在所述泵压管前侧固定连接有泵壳，所述泵壳内固定连接有电机，所述电机转动连接有电机轴，所述电机轴上固定连接有第一皮带轮，所述泵壳内转动连接有从动轴且所述从动轴上分别固定连接有第二皮带轮和扇形齿轮，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上设有皮带，所述泵壳内滑动连接有往复块且所述往复块内开槽并在槽两侧设有齿条，所述齿条与所述扇形齿轮啮合，所述往复块后端固定连接有前端伸入至所述泵压管内的活塞杆，所述活塞杆后端固定连接有拍头，所述拍头内设有环形槽和后大前小的孔，在所述环形槽内安装有皮碗，所述皮碗与所述泵压管的内壁为有摩擦的滑动连接，所述泵压管在所述活塞杆伸入的孔处固定连接有第二密封圈，所述泵压管后端固定连接有回流转接套。
进一步地，所述蓄水盒后端固定连接有中和管且所述中和管内部与所述储水腔连通，所述中和管后端左右分别固定连接有热水管和冷水管，所述热水管的最左端固定连接有入水转接套，所述冷水管的最右端固定连接有三通转接套，所述三通转接套其中一个口子固定连接有回流管，所述冷水管与所述热水管的外壁向内方向均设有调流机构，所述调流机构包括转动连接在所述冷水管与所述热水管管壁上且一端伸入管道的旋转阀芯，所述旋转阀芯上固定连接有锥形密封环，所述冷水管与所述热水管管道外壁均固定连接有螺纹套且所述旋转阀芯的另一端伸入所述螺纹套并与所述螺纹套螺纹连接，所述旋转阀芯在所述螺纹套内一端花键连接有旋转轴，所述旋转轴另一端伸出至所述螺纹套的外部并固定连接有主杠杆，主杠杆前端滑动连接有副杠杆,且所述副杠杆的另一端铰连接有控制杆，所述控制杆的上端固定连接有螺纹柱，所述螺纹柱穿过所述控制板并在所述控制板上端螺纹连接有旋钮，所述控制板上端转动连接所述旋钮。
进一步地，所述蓄水盒前端固定连接有出水口且所述出水口管道内部与所述储水腔连通，所述出水口管道内设有阀片且所述阀片前端与所述出水口管道内壁之间固定连接有小弹簧，所述出水口前端固定连接有出水转接且所述出水转接另一端与所述回流管连通。
本发明的有益效果 ：该装置结构简单，安装方便，使用时的反应灵敏，可以在水温改变时自动调节使水温恒定且不会突然改变流速，可以手动调节初使温度以及流速或者手动调节想要的输出温度，在水温高于或者低于一定承受范围时装置能够自动停止出水并将过热或者过冷的水回流后重新中和流出，且本装置除了回流以外的所有的工作内容都不需要用电，节能且安全。
附图说明
为了更清楚地说明发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 1 是本发明实施例的俯视示意图；
图 2 是本发明实施例的A-A全剖的右视结构示意图；
图 3 是本发明实施例的B处结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1-3对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-3所述的一种自动调节水温的冷热水龙头开关，包括蓄水盒1、热水管3、冷水管4和中和管48，所述蓄水盒1中设有储水腔2，所述储水腔2中设有温控机构49，所述温控机构49包括在不同温度下会产生不同形变的记忆合金21，所述记忆合金21下端与所述储水腔2的下腔面固定连接且上端固定连接有升降块19，所述升降块19上端伸出至所述蓄水盒1外且所述蓄水盒1在与所述升降块19接触的部分固定连接有第一密封圈30，所述第一密封圈30与所述升降块19之间为滑动连接，所述升降块19内设有开口向两端的腔并在所述腔内滑动连接有主连杆22，且所述主连杆22的下端固定连接有下端伸出所述升降块19的副连杆20，所述主连杆22上端伸出至外部且固定连接有控制板24，所述升降块19上端转动连接有螺纹杆23且所述螺纹杆23穿过所述控制板24并上端固定连接有调节扭25；
所述蓄水盒1底部固定连接有泵压管28且泵压管28内部与所述储水腔2连通，所述泵压管28在与所述蓄水盒1连接部分的正下方固定连接有橡胶环44，所述橡胶环44内设有塞子45，所述塞子45上端与所述副连杆20的下端固定连接且所述塞子45外圈固定连接有胶圈46，所述胶圈46与所述橡胶环44之间为滑动连接，所述橡胶环44上下两端的所述泵压管28内壁分别设有触压开关51。
有益地，所述蓄水盒1下端在所述泵压管28前侧固定连接有泵壳32，所述泵壳32内固定连接有电机31，所述电机31转动连接有电机轴34，所述电机轴34上固定连接有第一皮带轮33，所述泵壳32内转动连接有从动轴37且所述从动轴37上分别固定连接有第二皮带轮36和扇形齿轮38，所述第一皮带轮33和所述第二皮带轮36上设有皮带35，所述泵壳32内滑动连接有往复块39且所述往复块39内开槽并在槽两侧设有齿条，所述齿条与所述扇形齿轮38啮合，所述往复块39后端固定连接有前端伸入至所述泵压管28内的活塞杆40，所述活塞杆40后端固定连接有拍头42，所述拍头42内设有环形槽和后大前小的孔，在所述环形槽内安装有皮碗43，所述皮碗43与所述泵压管28的内壁为有摩擦的滑动连接，所述泵压管28在所述活塞杆40伸入的孔处固定连接有第二密封圈41，所述泵压管28后端固定连接有回流转接套。
有益地，所述蓄水盒1后端固定连接有中和管48且所述中和管48内部与所述储水腔2连通，所述中和管48后端左右分别固定连接有热水管3和冷水管4，所述热水管3的最左端固定连接有入水转接套16，所述冷水管4的最右端固定连接有三通转接套14，所述三通转接套14其中一个口子固定连接有回流管5，所述冷水管4与所述热水管3的外壁向内方向均设有调流机构50，所述调流机构50包括转动连接在所述冷水管4与所述热水管3管壁上且一端伸入管道的旋转阀芯6，所述旋转阀芯6上固定连接有锥形密封环7，所述冷水管4与所述热水管3管道外壁均固定连接有螺纹套8且所述旋转阀芯6的另一端伸入所述螺纹套8并与所述螺纹套8螺纹连接，所述旋转阀芯6在所述螺纹套8内一端花键连接有旋转轴9，所述旋转轴9另一端伸出至所述螺纹套8的外部并固定连接有主杠杆10，主杠杆10前端滑动连接有副杠杆11,且所述副杠杆11的另一端铰连接有控制杆12，所述控制杆12的上端固定连接有螺纹柱27，所述螺纹柱27穿过所述控制板24并在所述控制板24上端螺纹连接有旋钮26，所述控制板24上端转动连接所述旋钮26。
有益地，所述蓄水盒1前端固定连接有出水口47且所述出水口47管道内部与所述储水腔2连通，所述出水口47管道内设有阀片17且所述阀片17前端与所述出水口47管道内壁之间固定连接有小弹簧18，所述出水口47前端固定连接有出水转接15且所述出水转接15另一端与所述回流管5连通。
整个装置的机械动作的顺序 ：
1 ：本开关在安装时，出水口47上的出水转接套15连接水龙头，热水管3上的入水转接套16连接热水管道，而冷水管4上的三通转接套14的连接冷水管道。通过调节调节扭25和两个旋钮26来设置好所需要的出水速度和水温；
2 ：打开水龙头，热水和冷水分别通过热水管3和冷水管4进入中和管48中和后流入储水腔2，记忆合金21会因为储水腔2中的水温不同而改变形状从而伸长或者缩短，从而带动升降块19抬起或者下降，升降块19通过螺纹杆23传动控制板24，控制板24通过旋钮26传动螺纹柱27，螺纹柱27通过控制杆12控制副杠杆11的上下摆动，副杠杆11通过主杠杆10将上下摆动转换成旋转轴9的转动，旋转轴9通过花键连接使所述旋转阀芯6跟随转动，由于旋转阀芯6与螺纹套8之间为螺纹连接，所以在旋转时会产生左右移动，假如水温偏高，记忆合金21伸长使副杠杆11抬起，从而使左右两个旋转阀芯6均向左移动，从而使通往热水管3的水流减小，通往冷水管4的水流增大，从而起到降低水温的作用，假如水温偏低则反之；
3 ：当水温过高或者过低时，记忆合金21形变使控制板24的抬起或下降超过一定程度后，控制板24通过主连杆22和副连杆20传动使塞子45抬起或者下降超过橡胶环44的范围从而使水往下流，并且由于塞子45的上下移动触碰到上下两个触压开关51，电机31启动电机轴34转动，通过带传动使从动轴37转动，从动轴37上的扇形齿轮38跟随转动，往复块39做往复运动并通过活塞杆40传动使拍头42做往复运动，当拍头42往前移动时，皮碗43紧贴拍头42后侧部分，拍头42前后两个空间流通水流通过，当拍头42往后运动时，皮碗43紧贴拍头前面部分，拍头42前后两个空间封闭水被拍头42往后推，如此往复将水通过回流管5压回进冷水管4端的三通转接套14中重新和冷水中和，由于拍头42的推动和出水口47中的阀片17产生阻力，水不再从水龙头流出，直至水温回到接受范围后塞子45回到橡胶环44的范围内阻止水流入泵压管28并电机31停止工作，水才从出水口流出。；
4：旋动两个旋钮26可单独调节两个控制杆12的高度从而调节两个旋转阀芯6的初使位置来调节水流和初使水温，旋转调节扭25可通过改变控制板24与升降块19之间的相对高度，从而改变记忆合金21某一形变位置时对控制板24高度的改变，从而改变本开关调节的目标温度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动调节水温的冷热水龙头开关，包括蓄水盒、热水管、冷水管和中和管，其特征在于：所述蓄水盒中设有储水腔，所述储水腔中设有温控机构，所述温控机构包括在不同温度下会产生不同形变的记忆合金，所述记忆合金下端与所述储水腔的下腔面固定连接且上端固定连接有升降块，所述升降块上端伸出至所述蓄水盒外且所述蓄水盒在与所述升降块接触的部分固定连接有第一密封圈，所述第一密封圈与所述升降块之间为滑动连接，所述升降块内设有开口向两端的腔并在所述腔内滑动连接有主连杆，且所述主连杆的下端固定连接有下端伸出所述升降块的副连杆，所述主连杆上端伸出至外部且固定连接有控制板，所述升降块上端转动连接有螺纹杆且所述螺纹杆穿过所述控制板并上端固定连接有调节扭，所述蓄水盒底部固定连接有泵压管且泵压管内部与所述储水腔连通，所述泵压管在与所述蓄水盒连接部分的正下方固定连接有橡胶环，所述橡胶环内设有塞子，所述塞子上端与所述副连杆的下端固定连接且所述塞子外圈固定连接有胶圈，所述胶圈与所述橡胶环之间为滑动连接，所述橡胶环上下两端的所述泵压管内壁分别设有触压开关。
2.根据权利要求 1 所述的一种自动调节水温的冷热水龙头开关，其特征在于：所述蓄水盒下端在所述泵压管前侧固定连接有泵壳，所述泵壳内固定连接有电机，所述电机转动连接有电机轴，所述电机轴上固定连接有第一皮带轮，所述泵壳内转动连接有从动轴且所述从动轴上分别固定连接有第二皮带轮和扇形齿轮，所述第一皮带轮和所述第二皮带轮上设有皮带，所述泵壳内滑动连接有往复块且所述往复块内开槽并在槽两侧设有齿条，所述齿条与所述扇形齿轮啮合，所述往复块后端固定连接有前端伸入至所述泵压管内的活塞杆，所述活塞杆后端固定连接有拍头，所述拍头内设有环形槽和后大前小的孔，在所述环形槽内安装有皮碗，所述皮碗与所述泵压管的内壁为有摩擦的滑动连接，所述泵压管在所述活塞杆伸入的孔处固定连接有第二密封圈，所述泵压管后端固定连接有回流转接套。
3.根据权利要求 2 所述的一种自动调节水温的冷热水龙头开关，其特征在于：所述蓄水盒后端固定连接有中和管且所述中和管内部与所述储水腔连通，所述中和管后端左右分别固定连接有热水管和冷水管，所述热水管的最左端固定连接有入水转接套，所述冷水管的最右端固定连接有三通转接套，所述三通转接套其中一个口子固定连接有回流管，所述冷水管与所述热水管的外壁向内方向均设有调流机构，所述调流机构包括转动连接在所述冷水管与所述热水管管壁上且一端伸入管道的旋转阀芯，所述旋转阀芯上固定连接有锥形密封环，所述冷水管与所述热水管管道外壁均固定连接有螺纹套且所述旋转阀芯的另一端伸入所述螺纹套并与所述螺纹套螺纹连接，所述旋转阀芯在所述螺纹套内一端花键连接有旋转轴，所述旋转轴另一端伸出至所述螺纹套的外部并固定连接有主杠杆，主杠杆前端滑动连接有副杠杆,且所述副杠杆的另一端铰连接有控制杆，所述控制杆的上端固定连接有螺纹柱，所述螺纹柱穿过所述控制板并在所述控制板上端螺纹连接有旋钮，所述控制板上端转动连接所述旋钮。
4.根据权利要求 3 所述的一种自动调节水温的冷热水龙头开关，其特征在于：所述蓄水盒前端固定连接有出水口且所述出水口管道内部与所述储水腔连通，所述出水口管道内设有阀片且所述阀片前端与所述出水口管道内壁之间固定连接有小弹簧，所述出水口前端固定连接有出水转接且所述出水转接另一端与所述回流管连通。
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Denomination of invention: A cold and hot tap switch with automatic water temperature regulation

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