CN1210960A - 热水器的自动及手动恒温控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热水器的自动及手动恒温控制装置。热水器至少包括一壳体、一加热机构、一冷水管路与一热水管路,其特征在于:热水器还包括一恒温控制装置,而恒温控制装置包括一恒温控制部、一感测元件、一温度控制器与一控制部;感测元件可感测恒温控制部的热水温度,而由温度控制器配合混合后的热水温度与使用者所设定的水温温度,经由控制部控制流入恒温控制部的冷、热水量,以达水温控制的效果。

Description

热水器的自动及手动恒温控制装置

本发明涉及一种热水器温度控制装置，特别涉及热水器的自动及手动恒温控制装置。

本发明的发明人根据多年从事相关技术的设计经验，有感于具有恒温控制装置的煤气热水器对给使用者所带来的便利性与安全性，曾针对此类技术提出中国台湾专利申请案号第85205898号、第85205899号以及第86203612号等专利申请案，且前二案已经获得专利权，第三案仍在审查中。

由于上述三件申请案只针对煤气热水器的恒温控制而设计，至于电能及太阳能等热水器则无法适用，故在此期间，本发明的发明人为使每个浴室都能达到恒温控制装置的普遍适用，也曾提出中国台湾专利申请案号第85207746号专利申请案，并已获得专利权，该申请案是以浴室为主题，而今发明人在此又再次将热水器恒温控制装置广泛使用在煤气热水器、电能热水器以及太阳能热水器，这三种热水器都具有冷水入口与热水出口等结构，故可在不变更结构的原则下安装本发明的热水器的自动及手动恒温控制装置，以方便所有热水器的使用。

本发明的目的在于提供一种确能有效恒温控制水温的热水器自动及手动恒温控制装置。

本发明另一目的在于提供一种可适用于各种不同能源加热方式的热水器恒温控制装置，例如煤气或电能及太阳能热水器的具有恒温控制效果的装置。

本发明的目的是这样实现的：本发明提供的热水器的自动恒温控制装置，热水器至少包括一壳体、一加热机构、一冷水管路与一热水管路，其特征在于：

热水器还包括一恒温控制装置，该恒温控制装置包括一恒温控制部、一感测元件、一温度控制与一控制部；

恒温控制部设有一具有三个通孔的控制盘、一可供冷水流入的冷水入口、一可供经加热装置加热后的热水流入的热水入口、一混合冷、热水的混合区、一可供混合后的热水流出的恒温热水流经口，而恒温控制部可由一控制杆带动控制盘转动，进而控制通孔的可流通孔口径大小，以分配进入混合区的冷、热水量，混合后冷、热水经由混合区流至恒温热水流经口的热水即恒温热水；

感测元件，设置在恒温热水流经口处，以感测该处的水温温度，并送出一温度感测讯号值；

温度控制器，其电连接感测元件而可接收传来的温度感测讯号值，而温度控制器可提供一设定温度讯号值，配合设定温度讯号值与传来的温度感测讯号值而提供一控制讯号值；以及

控制部，包括一具有一开口的中空外壳、一具有一孔洞且可封闭在该开口处的固定板、一可接收由温度控制器传来控制讯号值的驱动机构，该驱动机构延伸出有一转动轴，而该转动轴是贯穿该固定板的孔洞后，而连接在该恒温控制部上；

其温度控制器包括：一可放大感测元件所送出的温度感测讯号值的放大器；一可设定预定温度，并送出一设定温度讯号值的温度设定器；一可接收温度感测讯号值与设定温度讯号值并做一比较的比较器；一可处理由比较器传来的比较信号值，并传出一讯号值的微电脑处理器；一可转换由微电脑处理器所传来的讯号值，并传出一类比讯号值的类比数位转换器；以及一可接收由类比数位转换器传来的类比讯号值而启动驱动机构，进而带动恒温控制部的控制杆与控制盘，而控制冷、热水的分配流量的驱动器；

所述的热水器的自动恒温控制装置的温度控制器可由一达到无线遥控功效的无线遥控装置遥控；控制杆是指控制部中驱动机构的转动轴；控制部是由一连结元件而套接固定在恒温控制部上；温度控制器还包括一温度显示装置；温度控制器还设置有温度设定钮与开关；本发明的热水器的手动恒温控制装置：热水器至少包括一壳体、一加热机构、一冷水管路与一热水管路，其特征在于：热水器还包括一恒温控制装置，而恒温控制装置是指一恒温控制部，恒温控制部设有一具有三个通孔的控制盘、一固设在控制盘上的控制杆、一可供冷水流入的冷水入口、一可供经加热装置加热后的热水流入的热水入口、一混合冷、热水的混合区、一可供混合后的热水流出的恒温热水流经口、一定位该恒温控制部的定位板与一固设在控制杆上的旋转把手；定位板上设有温度刻度，而旋转把手上设有指示记号；定位板上设有指示记号，而旋转把手上设有温度刻度；恒温控制部也可安装一温度计在混合后的恒温热水流经口处，以随时可显示热水的温度值。上述的热水器是指煤气热水器、电热水器或太阳能热水器；其恒温控制部是指装设在一冷水入口及一热水出口经混合后能达成恒温功效的恒温控制装置。

本热水器的自动及手动恒温控制装置，其热水器除了包括一可供容置的壳体、一可加热水源的加热机构、一可输送冷水的冷水管路与一可输送加热后的热水离开加热机构的热水管路以外，还包括一恒温控制装置，而该恒温控制装置用于自动控温方式时，包括一恒温控制部、一感测元件、一温度控制器与一控制部，上述四种元件的结合即可产生自动温控的功效。

自动恒温控制及手动恒温控制等两种方式，都是靠恒温控制部完成，因恒温控制部可有效控制并分配流入的冷、热水量，再经过混合后而将之导出。感测元件则感测混合后的冷、热水温度，并将测得的热水温度送至温度控制器。温度控制器则将送来的感测热水水温度再配合一设定的热水温度值，而加以处理，再驱动控制部控制恒温控制部分配流入恒温控制部的冷、热水量，进而达到恒温控制的效果。

本发明的恒温控制装置，不仅能用于煤气热水器，也可应用于电热水器或太阳能热水器，且使用方便，安全可靠。

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

附图说明：

图1：是采用自动恒温控制方式的恒温控制装置安装在煤气热水器的外观示意图。

图1(A)：是采用手动恒温控制方式的恒温控制装置安装在煤气热水器的外观示意图。

图2：是采用自动恒温控制方式的恒温控制装置的结构分解示意图。

图2(A)：是采用手动恒温控制方式的恒温控制装置的结构分解示意图。

图3：是采用自动恒温控制方式的恒温控制装置的剖面图。

图4：是本发明中温度控制器的方块图。

图5：是本发明中温度控制器以无线遥控外观示意图。

图6：是采用自动恒温控制方式的恒温控制装置安装在电热水器的外观装置示意图。

图6(A)：是采用手动恒温控制方式的恒温控制装置安装在电热水器的外观装置示意图。

恒温控制装置10    恒温控制部20        冷水入口21

热水入口22        恒温热水流经口23    混合区24

控制杆25          控制盘26            通孔27

定位板28          温度刻度281         旋转把手29

指示记号291       连结元件30          控制部40

外壳41            开42                固定板43

孔洞44            驱动机构45          转动轴46

感测元件50        温度控制器60        放大器61

温度设定器62      比较器63            微电脑处理器64

类比数位转换器65  温度显示器66        驱动器67

温度设定钮68      开关69              电热水器70

壳体90            加热机构91          冷水管路92

热水管路93        煤气管路94

请参阅图1与图1(A)，本实施例中的热水器的自动及手动恒温控制装置，热水器主要包括一壳体90、一加热机构91、一冷水管路92、一热水管路93、一煤气管路94以及一恒温控制装置10。其中，壳体90是提供容置加热机构91、部分的冷水管路92、部分的热水管路93、部分的煤气管路94以及恒温控制装置10；煤气管路94是提供加热机构91在加热时所需要的煤气能源，加热机构91可对由冷水管路92送来的冷水进行加热，而经过加热后的热水再由热水管路93送出，先流入恒温控制装置10，而与由冷水管路92支管流入的冷水混合后，才会再被送至各水龙头(图未示)。

以下将针对采用自动恒温控制方式的恒温控制装置10进行详细的说明。

请一并参阅图2与图3，恒温控制装置10包括一恒温控制部20、一感测元件50、一温度控制器60与一控制部40，上述四种元件经组合后即能产生自动恒温控制的功效；但若单独选择恒温控制部20一种元件，则可成为手动恒温控制的方式。

该恒温控制部20的组成零件有一控制杆25、一控制盘26、控制盘26上有一冷水入口21、一热水入口22、一混合区24与一恒温热水流经口23。控制杆25是固设在控制盘26上方，而控制盘26上具有三个大小不一的通孔27，其中两个通孔27是可分别提供由冷水入口21与热水入口22流入的冷、热水进入该混合区24进行混合，混合后的水源则由另一个通孔27流出，而进入恒温热水流经口23再加以送至各水龙头(图未示)。控制杆25即在控制该控制盘26的转动角度，以调节通孔27相对于冷水入口21与热水入口22的可流通孔口径大小，而分配流入混合区24的冷、热水量。

感测元件50设置在恒温热水流经口23处，其可感测流经该恒温热水流经口23处的水温温度，并送出一温度感测讯号值。

温度控制器60电连接感测元件50，而可接收由感测元件50送出的温度感测讯号值。另外，请一并参阅图4，温度控制器60又包括一放大器61、一温度设定器62、一比较器63、一微电脑处理器64、一类比数位转换器65、一驱动器67。

放大器61可放大感测元件50所送出的温度感测讯号值而送至比较器63处。

温度设定器62可供使用者设定预定的温度，并送出一设定温度讯号值至比较器63处。

比较器63在接收由感测元件50所传来的温度感测讯号值与温度设定器62传来的设定温度讯号值后，将两讯号值做一比较，而产生一比较讯号值送至微电脑处理器64。

微电脑处理器64可处理由比较器63所传来的比较讯号值，并产生一讯号值而送至类比数位转换器65。

类比数位转换器65转换由微电脑处理器64所传来的讯号值，并传出一类比讯号值至驱动器67。

驱动器67在接收由类比数位转换器65传来的类比讯号值而驱动控制部40。

控制部40，在本实施例中是由一连结元件30而连结固定在恒温控制部20的上方，而其包括一外壳41、一固定板43与一驱动机构45。外壳41是为一具有一开口42的中空体，而开口42处为固定板43封闭，其内部可供容置驱动机构45，而驱动机构45固设在固定板43上，且驱动机构45又延伸出一转动轴46，转动轴46贯穿固定板43上的一孔洞44，而连结并固定在恒温控制部20的控制杆25上；事实上，转动轴46也可充当为恒温控制部20的控制杆25，而直接与控制盘26结合固定，在此予以指明。驱动机构45又电连接温度控制器60的驱动器67，以做为驱动控制杆25之用。而当控制部40的驱动机构45被驱动器67启动时，由驱动机构45带动转动轴46一起转动，因此恒温控制部20的控制杆25与控制盘26同步转动，进而控制分配流进控制盘26的通孔27的冷、热水量。如此，由恒温控制装置10反复循环感测动作，而使热水器达到水温恒温控制的功效。

为让使用者可正确地知道热水的温度，在本发明中，该温度控制器60又设置有一温度显示器66，而本实施例中的温度显示器66为一液晶显示器(LCD)，设置在控制部40的外壳41上方处，以方便使用者可随时得知热水的温度。事实上，温度显示器66也可以用显像器(LED即发光二极管)或其他等效装置代替，其设置的位置也可依需要而做调整，在此予以指明。

另外，请参阅图5，为方便使用者调整预定的热水温度，本实施例中，温度控制器60又设置有两个温度设定钮68与一开关69，以供使用者利用，其中“△”按钮代表上升，“”按钮代表下降。当然，温度控制器60也可采用无线遥控的设计，在此并予指明，因无线遥控的技术是为已知技术，为熟悉该项技术的人可轻易完成，故在此不加赘述。

而以下仅针对恒温控制装置10在手动恒温控制时的方式，进行详细的说明。

请一并参阅图1(A)与图2(A)，恒温控制装置10是指一恒温控制部20，而恒温控制部20的结构与功用大至与前述自动恒温控制中的恒温温控制部20相同，该恒温控制部20又具有一定位板28与一旋转把手29。旋转把手29固设在控制杆25上，其是利用手动旋转控制而取代具有自动控制作用的控制部40；定位板28则用于定位恒温控制部20，避免当利用旋转把手29旋转控制杆25时，整个恒温控制部20也随之旋转，而使控制盘26无法产生旋转分配流入混合区24的冷、热水量。

而本发明中，用于手动恒温控制方式的恒温控制装置10，其所以能准确达到水温恒温控制的效果，主要在于本发明的恒温控制装置10是安装在热水器的冷水入口与热水出口处，直接由热水器处设定所要的温度，将冷水入口流入的冷水再配合热水出口流出的热水经混合后而得到的热水即恒温热水，再将恒温热水送至各水龙头使用。其有别于一般水温恒温控制器，因为已知的水温恒温控制器都安装在水龙头的冷水出口与热水出口处(图未示)，而由于室内的冷水管路彼此间都互通，热水管路也是如此(如厨房与浴室的管路都相通)，故这种已知方式无法准确掌握及控制由热水器出来的热水温度。

另外，为指示使用者热水温度，本实施例中在定位板28上标示有复数个温度刻度281，而旋转把手29上则标示有指示记号291，将指示记号291对准所要的温度刻度281指示，即可达到所要的热水温度。当然，该温度刻度281是依控制盘26的旋转角度，而令通孔27的口径大小产生变化分配冷、热水的混合比例，而达到恒温控制的效果。事实上，也可将温度刻度281设置在旋转把手29上，而指示记号291设置在定位板28上，同样也可达到设定及指示热水温度的功效，在此并予指明。为有效减少恒温控制部20所占用的空间，如图2(A)图中所示，本实施例中的旋转把手29是采用可弯折收藏的设计，当使用者要使用旋转把手29时，将旋转把手29扳折展开即可，若不使用时，则将之弯折收回即可。当然，旋转把手29的外形并不限定在本实施例中的外形，也可为圆形或其他不同外形的设计，在此并予指明。

或者，可在恒温热水流经口23处在设置一温度计(图未示)，以随时提供使用者观察热水温度，从而避免意外事故发生。

如前所述，本发明除了可应用于煤气热水器，也可应用在电热水器70或太阳能热水器(图未示)，如图6与图6(A)所示，为应用在电热水器70的实施例，其动作原理与上面所述的动作原理相同，在本实施例中该恒温控制装置10及恒温控制部20都是设置在电热水器70外侧。

综上所述，本发明确能依所披露的构造达到发明的目的，具有进步地实用性功能。以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，大凡依据本发明的各种修饰与变化，仍应包涵在本申请的专利范围内。

Claims (15)

1．一种热水器的自动恒温控制装置，热水器至少包括一壳体、一加热机构、一冷水管路与一热水管路，其特征在于：

热水器还包括一恒温控制装置，恒温控制装置包括一恒温控制部、一感测元件、一温度控制器与一控制部；

恒温控制部设有一具有三个通孔的控制盘、一可供冷水流入的冷水入口、一可供经加热装置加热后的热水流入的热水入口、一混合冷、热水的混合区、一可供混合后的热水流出的恒温热水流经口，而恒温控制部可由一控制杆带动控制盘转动，进而控制通孔的可流通孔口径大小，以分配进入混合区的冷、热水量，混合后冷、热水经由混合区流至恒温热水流经口的热水即恒温热水；

感测元件，设置在恒温热水流经口处，以感测此处的水温温度，并送出一温度感测讯号值；

温度控制器，其电连接感测元件而接收传来的温度感测讯号值，而温度控制器可提供一设定温度讯号值，配合设定温度讯号值与传来的温度感测讯号值而提供一控制讯号值；以及

控制部，包括一具有一开口的中空外壳、一具有一孔洞且可封闭在该开口处的固定板、一可接收由温度控制器传来控制讯号值的驱动机构，该驱动机构延伸出有一转动轴，而该转动轴贯穿固定板的孔洞后，连接在恒温控制部上。

2．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的温度控制器包括：

一可放大感测元件所送出的温度感测讯号值的放大器；

一可设定预定温度并送出一设定温度讯号值的温度设定器；

一可接收温度感测讯号值与设定温度讯号值并做一比较的比较器；

一可处理由比较器传来的比较讯号值，并传出一讯号值的微电脑处理器；

一可转换由微电脑处理器所传来的讯号值，并传出一类比讯号值的类比数位转换器；以及

一可接收由类比数位转换器传来的类比讯号值而启动驱动机构，进而带动恒温控制部的控制杆与控制盘，而控制冷、热水的分配流量的驱动器。

3．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的温度控制器可由一达无线遥控功效的无线遥控装置遥控。

4．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的控制杆是指控制部中驱动机构的转动轴。

5．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的控制部是由一连结元件而套接固定在恒温控制部上。

6．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的温度控制器还包括一温度显示装置。

7．如权利要求1所述的热水器的自动恒温控制装置，其特征在于所述的温度控制器还设置有温度设定钮与开关。

8．一种热水器的手动恒温控制装置，该热水器至少包括一壳体、一加热机构、一冷水管路与一热水管路，其特征在于：

热水器还包括一恒温控制装置，而恒温控制装置是指一恒温控制部，恒温控制部设有一具有三个通孔的控制盘、一固设在控制盘上方的控制杆、一可供冷水流入的冷水入口、一可供经加热装置加热后的热水流入的热水入口、一混合冷、热水的混合区、一可供混合后的热水流出的恒温热水流经口、一定位恒温控制部的定位板与一固设在控制杆上的旋转把手。

9．如权利要求8所述的热水器的手动恒温控制装置，其特征在于所述的定位板上设有温度刻度，而旋转把手上设有指示记号。

10．如权利要求8所述的热水器的手动恒温控制装置，其特征在于所述的定位板上设有指示记号，而旋转把手上设有温度刻度。

11．如权利要求8所述的热水器的手动恒温控制装置，其特征在于所述的恒温控制部也可设一温度计在混合后的恒温热水流经口处，以随时显示热水的温度值。

12．如权利要求1或8所述的热水器的自动及手动恒温控制装置，其特征在于具有热水器的自动及手动恒温控制装置的热水器是指煤气热水器。

13．如权利要求1或8所述的热水器的自动及手动恒温控制装置，其特征在于具有热水器的自动及手动恒温控制装置的热水器是指电热水器。

14．如权利要求1或8所述的热水器的自动及手动恒温控制装置，其特征在于具有热水器的自动及手动恒温控制装置的热水器是指太阳能热水器。

15．如权利要求1或8所述的热水器的自动及手动恒温控制装置，其特征在于所述的恒温控制部是指安装在一冷水入口及一热水出口经混合后能达成恒温功效的控制装置。

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