CN201818834U - 电动混水阀及恒温储水式热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动混水阀及恒温储水式热水器。电动混水阀，包括阀芯和带有冷、热进水口及出水口的阀体，在阀体外侧设置有电机，电机的输出轴与阀芯相连接。恒温储水式热水器除包括控制单元、外壳和内胆，以及与内胆连通的进水管和出水管外，还包括与控制单元电连接的电动混水阀。本实用新型通过在热水器中配置电动混水阀自动调节热水器的出水温度达到恒温出水，并利用控制单元实现电动混水阀与整机的一体控制，简化了恒温出水结构，提高了恒温出水控制性能。

Description

电动混水阀及恒温储水式热水器

技术领域

本实用新型涉及水流调节技术领域，具体地说，是涉及一种电动混水阀及具有该混水阀、实现恒温出水的热水器。

背景技术

目前，用户在使用热水器沐浴时，大都是利用热水器配置的混水阀手动调节热水器出水温度，获得合适温度的水流。混水阀调节为盲目的手动调节，只能根据触觉感受出水温度是否合适，不能获知实际出水温度，更无法设定出水温度。而且，如果进入混水阀的冷、热水温度发生变化或者水压发生变化，都会导致混水阀出水温度发生变化，需要用户重新调节，以达到合适的温度，影响洗浴舒适度。

随着用户需求的增加和技术水平的不断发展，逐渐出现了外接恒温阀代替混水阀调节热水器出水温度的恒温热水器。这种恒温阀可以保证进入阀体的冷、热水温度或者水压在一定范围内发生变化时，保证出水温度在一个相对来说比较小的范围内进行波动，相比前面提到的手动混水阀，在一定程度上能提高洗浴舒适性。但这种恒温阀只是通过调节温度旋钮，根据触觉，将旋钮调至自己感觉舒适的位置，保持不动，仍然无法直接进行准确的温度设定，无法直观地控制出水温度。另一方面，这类恒温阀大多为外接的机械式恒温阀，其内部结构均为机械配合，配合结构复杂，连接、密封部分较多，容易漏水、堵塞，甚至损坏，使用寿命较低。而且，复杂的机械配合结构容易受水压变化影响，水压变化时温度变化较大，出水温度的稳定性较差，影响用户使用实时性。此外，机械式恒温阀对温度设定响应滞后，且温度控制不精确，误差较大，影响使用质量。

近来，有相关资料显示可以在热水器上设置数码恒温阀部件来调节热水器出水温度的恒定，数码恒温阀部件作为电子可控恒温阀，包括有恒温阀电机，通过电机的转动带动阀内的摆块，从而调节冷、热进水量，实现恒温出水的功能。但这种数码恒温阀的控制单元设置在阀体内部，在热水器中应用时需要额外配置供电系统及显示系统，导致热水器电路系统复杂、成本较高；另一方面，由于恒温阀电机也设置在阀体内部，限制了可选择的电机种类，一般只能选择精度较低、体积较小的直流电机，影响了恒温阀的控制精度。

发明内容

本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单、使用方便、调节精度高的电动混水阀。

为实现上述技术目的，本实用新型采用下述技术方案来实现：

一种电动混水阀，包括阀芯和带有冷水进水口、热水进水口及出水口的阀体，在所述阀体外侧设置有电机，电机的输出轴与所述阀芯相连接。

该电动混水阀内部未设置控制单元，在将其应用于热水器等电器产品上时，可直接采用电器产品本身的供电系统为其供电，也可采用电器产品本身的显示系统显示电动混水阀的状态信息，简化了其应用。此外，将电机设置在阀体外侧，电机的选择不再受电动混水阀本身体积的限制，可选用性能较高的电机，以提高电动混水阀的整体调节精度等性能。

如上所述的电动混水阀，所述阀芯可采用带有缺口的圆柱体来实现，通过调整缺口的位置，可改变相应阀口的开度，进而改变阀口处的水流量。

如上所述的电动混水阀，为提高控制精度，所述电机优选为步进电机。

本实用新型的目的之二在于提供一种恒温储水式热水器，通过在热水器中配置电动混水阀来自动调节热水器的出水温度达到恒温出水，解决现有采用机械式恒温阀及数码恒温阀的热水器存在的上述缺点和不足。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种恒温储水式热水器，包括控制单元、外壳和设置在外壳内的内胆，以及与内胆连通的进水管和出水管，还包括电动混水阀，电动混水阀包括阀芯和带有冷水进水口、热水进水口及出水口的阀体，热水进水口连接到与内胆连通的出水管；在阀体外侧设置有与控制单元电连接的电机，电机的输出轴与阀芯相连接；在阀体的出水口处设置有与控制单元电连接的第一温度传感器。

如上所述的恒温储水式热水器，所述阀芯可采用带有缺口的圆柱体来实现，通过调整缺口的位置，可改变相应阀口的开度，进而改变阀口处的水流量。

如上所述的恒温储水式热水器，为提高电动混水阀的控制精度，所述电机优选为步进电机。

如上所述的恒温储水式热水器，为进一步实现控制单元对电动混水阀的有效控制、避免水压对出水温度的影响，在连接到所述电动混水阀的冷水进水口的管路上或所述电动混水阀的冷水进水口处设置有第二温度传感器，在连接到所述电动混水阀的热水进水口的管路上或所述电动混水阀的热水进水口处设置有第三温度传感器，第二温度传感器及第三温度传感器分别与所述控制单元电连接。控制单元可以采集多个温度信号作为依据，控制电动混水阀的出水温度保持恒定。

如上所述的恒温储水式热水器，所述热水器还包括有用于设定热水器出水温度的出水温度设定单元，出水温度设定单元的信号输出端子与所述控制单元的相应信号输入端子相连接。控制单元还采集用户设定的出水温度信号，并将该信号与采集的温度传感器的温度信号相比较，控制电动混水阀的出水温度。

如上所述的恒温储水式热水器，为便于用户使用，所述出水温度设定单元设置在热水器的控制面板上。

如上所述的恒温储水式热水器，所述电动混水阀优选集成到热水器中作为整机的一部分。具体来说，在热水器外壳上设置有装饰罩，所述电动混水阀设置在所述装饰罩内。

与现有技术相比，本实用新型通过在热水器中设置为实现第一个技术目的而提供的电动混水阀，并由热水器的控制单元控制该混水阀冷水进水口及热水进水口处进水的混合比例，实现热水器出水温度的恒定，达到热水器整机控制、出水自动恒温的目的。电动混水阀结构简单，连接密封位置少，与水路连接结构简单，密封性能较高，不易发生漏水、堵塞等问题；电动混水阀直接由热水器控制单元控制，结构简单可靠，模块化程度高，便于批量生产；电动混水阀对控制信号反应灵敏，控温精度高，误差较小，提高了用户使用的舒适性。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型恒温储水式热水器一个实施例的结构示意图；

图2是图1实施例中所示出的电动混水阀及其连接管路的放大图；

图3是图1实施例中的电动混水阀的剖视图。

各图中，附图标记及其对应的部件名称如下：

1、外壳；2、热水器进水管；3、热水器出水管；4、装饰罩；5、控制单元；

6、电动混水阀；60、阀体；61、冷水进水口；62、热水进水口；63、出水口；64、电机；65、输出轴；66、阀芯；661、缺口；

7、连接管路；8、连接管路；9、连接管路；10、供水管路；11、淋浴头；12、第二温度传感器；13、第三温度传感器；14、第一温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。

本实用新型针对目前恒温出水热水器多采用外接机械式恒温阀控制出水温度的解决方案中，无法准确直观地设定出水温度，恒温阀受水压影响较大，在水压变化时温度变化较大，且因恒温阀为单纯的机械配合而进一步影响水温的稳定性的问题，以及存在因恒温阀配合结构复杂、连接密封部分较多，容易发生漏水、堵塞及损坏的问题的不足，以及在采用数码恒温阀存在的系统结构复杂、控制精度不高的问题，创造性地提出了一种电动混水阀，并在储水式热水器中集成该电动混水阀作为温控元件，通过热水器的控制单元直接对其进行控制，实现精确控制热水器出水温度的目的。

图1和图2示出了本实用新型恒温储水式热水器的一个实施例，其中，图1为该实施例的整体结构示意图，图2为该实施例的局部结构放大示意图。

参见图1和图2所示，该实施例的恒温储水式热水器包括有外壳1、设置在外壳1内的内胆(图中未示出)以及与内胆连通的热水器进水管2和热水器出水管3，来自自来水管道的冷水通过热水器进水管2进入热水器内胆中，加热后的热水通过热水器出水管3流出热水器内胆。

在外壳1下方设置有装饰罩4，作为热水器控制核心的控制单元5设置在装饰罩4内，用于对热水器的加热、上水等工作状态进行控制。当然，控制单元5并不局限于设置在装饰罩4内，也可根据设计及使用要求而设置在热水器的其他位置。

该实施例的热水器还设置有电动混水阀6，其具体结构可参见图2和图3所示，并可参考对图2和图3的描述。该电动混水阀6与控制单元5电连接，用来接收控制单元5输出的控制信号。该电动混水阀6具有三个阀口，其中，冷水进水口61通过连接管路7与热水器进水管2连通，热水进水口62通过连接管路8与热水器出水管3连通，出水口63作为热水器恒温出水口对外输出恒温水流，可通过连接管路9连通淋浴头11或其他恒温供水管路10。其中，连接管路8可以是单独的一段管路，也可以是热水器出水管3的一部分。当然，热水器出水管3并不局限于该实施例所示的只与电动混水阀6相连接，也可以再通过管路将热水器出水管3的热水直接引出供用户使用。

控制单元5发出控制信号至电动混水阀6，电动混水阀6可以根据该控制信号调节其冷水进水口61和/或热水进水口62的开度，从而控制进入其阀体的、来自连接管路7的冷水量和/或连接管路8的热水量，通过改变冷水和热水的比例，达到控制从出水口63流出的水流的温度，实现热水器的恒温出水。电动混水阀6机械结构简单，连接密封位置较少，不易发生漏水、堵塞等问题，且直接由热水器的控制单元5进行整机控制，控制方式简单可行、精度较高。

为实现集成设计和生产，便于用户使用，电动混水阀6可集成到热水器整机系统中，如该实施例所示，可以将其设置在装饰罩4内，以便于与控制单元5之间的电连接。但并不局限于此，也可以将电动混水阀6作为一个单独的附属模块放置的装饰罩4外面或者设置在热水器的其他位置。

为实现控制单元5对电动混水阀6的有效控制、避免水压对出水温度的影响，该实施例采用温度信号作为控制电动混水阀6的参考信号。在该实施例中，温度信号不仅包括电动混水阀6出水口63流出的水流的温度，还包括进入电动混水阀6阀体的冷水温度及热水温度。具体来说，在电动恒温阀6的出水口63处的阀体60上设置有第一温度传感器14，用于检测电动混水阀6的出水温度；在连接到电动混水阀6的冷水进水口61的管路上或冷水进水口61处的阀体60上设置第二温度传感器12，用于检测冷水温度；在连接到电动混水阀6的热水进水口62的管路上或热水进水口62处的阀体60上设置第三温度传感器13，用于检测热水器出水管3的热水温度。第二温度传感器12、第三温度传感器13及第一温度传感器14分别与控制单元5电连接。控制单元5通过采集三个温度传感器的温度信号作为依据，分析计算后输出相应的控制信号至电动混水阀6，最终达到控制其出水温度的目的。

采用上述三个温度传感器采集三个温度信号的控制方式控制结果较好，但在实际应用中，若对控制精度要求不是太高，也可以仅采用在出水口63处设置一个温度传感器的方式，可以简化热水器结构及控制过程，降低成本。而且，出水口63处的温度传感器不仅可以设置在电动混水阀6的阀体60上，为便于安装，也可以设置在于出水口63相连接的管路上。

在该实施例中，为便于用户选择设定出水温度，热水器还包括出水温度设定单元(图中未示出)，其与控制单元5电连接。控制单元5采集用户设定出水温度信号，并将该信号与采集的各个温度传感器的温度信号相比较，控制电动混水阀6的出水温度。出水温度设定单元可以直接设置在热水器的控制面板上，并采用“+”、“-”按键及温度设定显示单元来实现。

若不设置出水温度设定单元，在某些使用场合可能不需要改变出水温度，仅需将其设定为某个恒定温度即可，此时，可不设置出水温度设定单元，直接采用固定出水温度的控制方式。

在该实施例中，电动混水阀6的冷水进水口61通过连接管路7与热水器进水管2连通，热水进水口62通过连接管路8与热水器出水管3连通，本领域普通技术人员可以理解的是，电动混水阀6在热水器中应用时并不局限于该连接结构。例如，其冷水进水口61可以单独和自来水管直接连接，也可以连接来自其他管路的混合水等，类似这些连接结构也在本实用新型所要求保护的技术方案范畴之内。

图3所示为图1恒温储水式热水器中所用的电动混水阀的剖视图，下面结合图2对其结构作一具体阐述。

如图2及图3所示，实施例中的电动混水阀6包括阀体60，在阀体60上开设有三个阀口，分别为如上所述的冷水进水口61、热水进水口62及出水口63，其在热水器中使用的具体连接结构及作用可参见前面的描述。

在阀体60的外侧、具体来说是在其顶部设置有电机64，其一方面与热水器中的控制单元5电连接，另一方面，其输出轴65与设置在阀体60内部的阀芯66相连接。但电机64并不局限于设置在阀体60的顶部，也可以是阀体60外侧的其他部位。

阀芯66整体呈圆柱体，在圆柱体上开设有缺口661，其位置对应于冷水进水口61及热水进水口62所处的阀体位置处。但阀芯66也不局限于该结构，也可以采用能够在电机64带动下、调节阀口开度的其他结构形式。

在该实施例中，电机64在控制单元5输出的控制信号的控制下动作，从而通过输出轴65带动阀芯66在阀体60内部转动，缺口661的位置随之转动，从而可以改变冷水进水口61和热水进水口62的开度，控制进入阀体60的、来自连接管路7的冷水量和/或连接管路8的热水量，最终达到控制从出水口63流出的水流的温度，实现热水器的恒温出水。

由于在电动混水阀6的阀体60内部未设置控制单元，在将其应用于热水器等电器产品上时，可直接采用电器产品本身的供电系统为之供电，也可采用电器产品本身的显示系统显示电动混水阀的状态信息，简化了其应用。此外，将电机64设置在阀体60外侧，电机的选择不再受电动混水阀6本身体积的限制，可选用性能较高的电机，如步进电机，以提高电动混水阀的整体调节精度等性能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电动混水阀，包括阀芯和带有冷水进水口、热水进水口及出水口的阀体，其特征在于，在所述阀体外侧设置有电机，电机的输出轴与所述阀芯相连接。

2.根据权利要求1所述的电动混水阀，其特征在于，所述阀芯为带有缺口的圆柱体。

3.根据权利要求1或2所述的电动混水阀，其特征在于，所述电机为步进电机。

4.一种恒温储水式热水器，包括控制单元、外壳和设置在外壳内的内胆，以及与内胆连通的进水管和出水管，其特征在于，还包括电动混水阀，电动混水阀包括阀芯和带有冷水进水口、热水进水口及出水口的阀体，热水进水口连接到与内胆连通的出水管；在阀体外侧设置有与控制单元电连接的电机，电机的输出轴与阀芯相连接；在阀体的出水口处设置有与控制单元电连接的第一温度传感器。

5.根据权利要求4所述的恒温储水式热水器，其特征在于，所述阀芯为带有缺口的圆柱体。

6.根据权利要求4所述的恒温储水式热水器，其特征在于，所述电机为步进电机。

7.根据权利要求4或5或6所述的恒温储水式热水器，其特征在于，在连接到所述电动混水阀的冷水进水口的管路上或所述电动混水阀的冷水进水口处设置有第二温度传感器，在连接到所述电动混水阀的热水进水口的管路上或所述电动混水阀的热水进水口处设置有第三温度传感器，第二温度传感器及第三温度传感器分别与所述控制单元电连接。

8.根据权利要求7所述的恒温储水式热水器，其特征在于，所述热水器还包括有用于设定热水器出水温度的出水温度设定单元，出水温度设定单元的信号输出端子与所述控制单元的相应信号输入端子相连接。

9.根据权利要求8所述的恒温储水式热水器，其特征在于，所述出水温度设定单元设置在热水器的控制面板上。

10.根据权利要求4或5或6所述的恒温储水式热水器，其特征在于，在所述外壳上设置有装饰罩，所述电动混水阀设置在所述装饰罩内。

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