CN204828797U - 冷热水混合瞬时恒温输出装置 - Google Patents

Abstract

一种冷热水混合瞬时恒温输出装置，由滞留冷却水处理装置、水压平衡装置、温度调节装置组成，所述滞留冷却水处理装置包括通过螺栓连接的箱盖和箱体，箱盖上端有入水口，箱体内设止回阀芯和推板，推板由密封胶套密封，推板下设弹簧，箱体下部有出水管道；所述水压平衡装置包括热水腔室、冷水腔室，热水腔室、冷水腔室通过螺栓A和密封胶垫连接，并通过波纹膜片隔开，热水腔室、冷水腔室之间通过中轴带动阀芯A和阀芯B工作，热水腔室、冷水腔室的出水处分别有止回阀A和止回阀B；所述温度调节装置包括水量控制器和温度控制器，水量控制器是由五个电磁阀孔道和一个常开通孔结合的装置。本实用新型实现冷热水混合恒定温度输出，缩减调节响应时间。

Description

冷热水混合瞬时恒温输出装置

技术领域

本实用新型涉及一种紧凑型机械装置的开发，具体为冷热水混合瞬时恒温输出装置。

背景技术

如今普遍使用的冷热水调配装置主要为普通三通混水阀，是一种手控式调水装置。出水温度受冷热水进水水压和热水温度的影响很大，出水温度不能恒定甚至波动很大，出现忽冷忽热现象。沐浴前，开通阀门时由于对冷热水情况一概不知，用户常会将热水阀门开到最大，如果温度过高，又将冷水阀门开到最大，调水过程当中就会出现烫伤或激冷现象。并且，长时间的调水过程造成水之源的浪费，不利环保。针对以上问题，恒温混水阀的研究逐步投入了生产，产品在市场上的销售量逐渐增加。

市场上出现的恒温混水阀以石蜡恒温元件阀芯混水阀、形状记忆合金弹簧阀芯混水阀为主，就是根据需要调节的温度，不受水温、流量、水压变化的影响输出恒定温度水的装置。这两种混水阀的价格是普通混水阀的10倍左右，而且石蜡式恒温混水阀目前主要是日本的厂家生产。中国市场大，但对恒温混水阀的生产不多，多数恒温混水阀都经国外进口。

中国客户对于这种产品的够买还处于试探的阶段，但其在美国等发达国家的覆盖率达到70%以上。针对中国发展现状，混水阀的需求客户会随着生活条件的提高对产品的要求也逐步提高，对产品舒适程度和节能性的选择上也会优先考虑。这是促进我国恒温混水阀发展的动力。

此外，普通混水阀在使用过程中造成水资源浪费现象十分严重，自力式恒温混水阀相对普通混水阀浪费水量减少，但是在使用中水资源浪费现象也未得到很好地解决。智能数字混水阀能够快速供应热水，并且对水温波动的控制性好。但由于其结构较为复杂，生产昂贵，目前只停留于研究阶段，投入生产还需要较长的时间。

综上所述，未来的混水阀市场需要更节能、更舒适的产品。待解决的关键问题至少包括：

a、在国内冷热水系统的压力经常波动的情况下使自力式恒温混水阀产品做到真正恒温；

b、控制自力式恒温混水阀在使用过程中的水资源的泄漏量；

c、提高自力式恒温混水阀在系统热水过热情况下元件的承载能力使其在建筑节能领域中适应更多的应用场合；

d、恒温混水阀的经济性能在一般家庭所能承受的范围之内。

日常生活中常需要将冷热水通过混水阀混合后输出，要求输出温度恒定可调并且响应时间短，一方面避免激冷激热带来不适，另一方面缩短响应时间以节约大量水资源和能耗。当前市面上广泛使用的普通混水阀很难满足如上要求，同时部分具有恒温输出的混水阀成本高，难以推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种冷热水混合瞬时恒温输出装置，解决以下几点问题：水资源节约问题；人体舒适度问题；恒温混水阀产品普遍存在调节响应时间长，需要多次调节问题；温度受水压影响情况解决；处理过激的水温问题，该装置冷热水混合瞬时恒温输出,缩减了调节响应时间。

本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：一种冷热水混合瞬时恒温输出装置，包括热水入口和冷水入口，是由滞留冷却水处理装置、水压平衡装置、温度调节装置三部分组成的新型混水阀，其特征在于：

所述滞留冷却水处理装置，包括通过螺栓连接的箱盖和箱体，箱盖上端有入水口，箱体内设止回阀芯和推板，推板由密封胶套密封，推板下设弹簧，箱体下部有出水管道；

所述水压平衡装置，包括热水腔室、冷水腔室，热水腔室、冷水腔室通过螺栓和密封胶垫连接，热水腔室、冷水腔室通过波纹膜片隔开，热水腔室、冷水腔室之间通过中轴带动阀芯A和阀芯B工作，中轴和波纹膜片通过螺纹卡扣连接，热水腔室、冷水腔室的出水处分别有止回阀A和止回阀B；

所述温度调节装置，包括水量控制器和温度控制器，水量控制器是由五个电磁阀孔道和一个常开通孔结合的装置，其电磁阀孔道的开启与关闭由安装于混合出水口上端的温度控制器调控。

所述温度控制器，包括左右、前后对称设置的四个调节旋钮、两个绝缘柱、四块金属板、及感温双金属片a、感温双金属片b、感温双金属片c、感温双金属片d，及金属板和感温双金属片之间的金属触点a、金属触点b、金属触点c、金属触点d，及金属板或感温双金属片上的电路接线柱a、电路接线柱b、电路接线柱c、电路接线柱d、电路接线柱e、电路接线柱f、电路接线柱g、电路接线柱h。

所述温度控制器中的四个感温双金属片为四个不同感温系数的双金属片，其弯曲变形温度可分别设置为T1、T2、T3、T4；当达到变形温度后与金属片上的金属触点a、金属触点b、金属触点c、金属触点d相连导通电路，使电磁阀S1、S2、S3、S4分别关闭，以达到快速调节水温的功效。

使用时，滞留冷却水处理装置将热水管中滞留冷却水混合升温，经水压平衡装置调节冷热水水压，最后由混水控温装置感受混水温度并通过电控方式控制电磁孔道开启数目，达到显著冷热水混合瞬时恒温效果。在洗浴等过程中，无需不断调节适宜水温就能使混合水瞬时恒温且保持在需求温度，更不受水压突变的影响，这也极大的减少了水资源浪费。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型具有以下特点：

1．冷热水之间存在如上三部分处理水装置，具有流量、温度可调，相对比普通混水阀调温时间需10-20秒，冷热水响应时间显著缩减至5秒左右。

2．热水入口处的滞留冷却水可通过滞留冷却水处理装置瞬时混合升温。

3.冷热水通过水压平衡装置可通过其调节水压不稳而造成温度变化现象。

4.温度调节装置感受混水温度并通过电控方式控制电磁孔道开启数目，达到冷热水混合瞬时恒温输出效果。

5.整体装置体积小、成本低、易于安装等特点，具有较好的技术经济竞争力。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图，

图2是本实用新型滞留冷却水处理装置结构图；

图3-1是本实用新型水压平衡装置结构图；

图3-2是图3-1的左视图；

图4是本实用新型阀芯平衡状态示意图；

图5是本实用新型阀芯止水状态示意图；

图6-1是本实用新型混水调温装置结构图；

图6-2是图6-1的A-A视图，

图6-3是图6-1的B向视图，

图7是本实用新型温度控制器电路示意图；

图8是温控电路图。

图中标记：

1A、热水进水口，2A、冷水进水口，3A、滞留冷却水处理装置，

4A、水压平衡装置，5A、混水调温装置；

1B、箱盖，2B、密封胶套，3B、螺栓，4B、止回阀芯，5B、箱体，

6B、弹簧，7B、推板；

1、热水腔室，2、螺栓A，3、波纹膜片，4、螺纹卡扣，5、中轴，6、冷水腔室，7、密封胶垫，8、止回阀B，9、水量控制器，10、温度控制器，11、阀芯A，12、阀芯B，13、止回阀A，14、调节旋钮，15、金属板，16、感温双金属片a，17、感温双金属片b，18、感温双金属片c，19、感温双金属片d，20、金属触点a，21、金属触点b，22、金属触点c，23、金属触点d，24、绝缘柱，25、调节支板A，26、调节支板B，27、电路接线柱a，28、电路接线柱b，29电路接线柱c，30、电路接线柱d，31、电路接线柱e，32、电路接线柱f，33、电路接线柱g，34、电路接线柱h。

S1、S2、S3、S4为电磁阀。

具体实施方式：

以下结合附图和较佳实施例，对依据本实用新型提出的冷热水混合瞬时恒温输出装置具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。

参见图1-8，一种冷热水混合瞬时恒温输出装置，包括热水入口1A和冷水入口2A，是由滞留冷却水处理装置3A、水压平衡装置4A、温度调节装置5A三部分组成的新型混水阀，其特征在于：

所述滞留冷却水处理装置3A，包括通过螺栓3B连接的箱盖1B和箱体5B，箱盖1B上端有入水口，箱体5B内设止回阀芯4B和推板7B，推板7B由密封胶套2B密封，推板7B下设弹簧6B，箱体5B下部有出水管道；

所述水压平衡装置4A，包括热水腔室1、冷水腔室6，热水腔室1、冷水腔室6通过螺栓A2和密封胶垫7连接，热水腔室1、冷水腔室6通过波纹膜片3隔开，热水腔室1、冷水腔室6之间通过中轴5带动阀芯A11和阀芯B12工作，中轴5和波纹膜片3通过螺纹卡扣4连接，热水腔室1、冷水腔室6的出水处分别有止回阀A13和止回阀B8；

所述温度调节装置5A，包括水量控制器9和温度控制器10，水量控制器9是由五个电磁阀孔道和一个常开通孔结合的装置，其电磁阀孔道的开启与关闭由安装于混合出水口上端的温度控制器10调控。

所述温度控制器10，包括左右、前后对称设置的四个调节旋钮14、两个绝缘柱24、四块金属板15、及感温双金属片a16、感温双金属片b17、感温双金属片c18、感温双金属片d19，及金属板和感温双金属片之间的金属触点a20、金属触点b21、金属触点c22、金属触点d23，及金属板或感温双金属片上的电路接线柱a27、电路接线柱b28、电路接线柱c29、电路接线柱d30、电路接线柱e31、电路接线柱f32、电路接线柱g33、电路接线柱h34。

所述温度控制器中的四个感温双金属片为四个不同感温系数的双金属片，其弯曲变形温度可分别设置为T1、T2、T3、T4（具体温度值由实验设计）。当达到变形温度后与金属片上的金属触点a20、金属触点b21、金属触点c22、金属触点d23相连导通电路，使电磁阀S1、S2、S3、S4分别关闭，以达到快速调节水温的功效。

具体地，参见图1所示，本实用新型整体工作流程为冷水通过左端进入混水阀，热水流入滞留冷却水处理装置，解决热水管路中初始滞留的冷却水问题。达到热水效果后由右端进入水压平衡装置与左端冷水经压力平衡后流入混水控温装置，通过电控设计控制后混合达到需求温度。

参见图2所示，上端入水口有滞留冷却水进入时，冷却水水量逐渐增加，推板受到的压力逐渐增大，将弹簧压缩到极限位置后，箱体中此时水量约1L。此时热水流入，直至充满整个箱体上方，止回阀芯受到设定压力值后阀芯打开，热水从左侧流入出水管道。此时推板下方由于受到与上方相同的水压，弹簧恢复平衡状态，冷却水被推出与热水混合流出，入水口关闭热水时整个装置回到初始状态。

参见图3所示，冷热水由左右两端进入左右腔室，波纹膜片将两侧水流阻隔。实际生活中，输入冷水的压力高于输人热水的压力，波纹膜片左侧压力大于右侧，使膜片向右变形，带动中轴向右移动，阀芯水流面积逐渐减小（阀芯如图4所示），局部阻力增大，造成较大压力损失，导致冷水流量减小，达到了消除压强变化影响流量的效果。此时膜片停止变形并维持在这种状态下。当存在某些特定情况下，使得右腔水压降低，最后达到平衡。若一端入水口断水或水流过小时，由于波纹膜片感受到较大压力差，则会使有水端口关闭，避免了过激水温的影响。

达到平衡的冷热水从混合装置两端流入，经过水量控制器（如图6中A-A所示）出水。水量控制器由五个电磁阀孔道和一个常开通孔结合的装置，其电磁阀孔道的开启与关闭由安装于混合出水口上端的温度控制器（如图6中B向视图所示）调控。该温控器结构与控制电路如图7所示。

参见图7所示，温度控制器中的四个感温双金属片为四个不同感温系数的双金属片。其弯曲变形温度可分别设置为T1、T2、T3、T4（具体温度值由实验设计）。当达到变形温度后与金属片上的触点相连导通电路，使电磁阀S1、S2、S3、S4分别关闭，以达到快速调节水温的功效。

本实用新型通过实验和对比得到，其自动调节响应时间一般在5秒内，与市场恒温混水产品比较减少了一半的时间，与普通混水阀相比则更多；其调节浪费水量一般在500mL内，与市场恒温混水产品相比节约500~1000mL左右，与普通混水阀相比则节水效果更明显；其处理热水管中滞留冷却水量约在300~1000mL之间，具有同类产品达不到的效果。

本实用新型的结构特征由多个零件构成，容易投入生产，存放占地面积较小，成本较低；安装时方便快捷，易组装或更换零配件；产品材料性能良好，耐久性强，提升经济性；使用方便，只需控制单独水阀，无需如恒温混水阀多方面调节。

本实用新型产品性能优异，具有高性价比。其中对温控器灵敏度的提升，对装置体积的减小，可将电控系统设计为机械控制是本实用新型的关键点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种冷热水混合瞬时恒温输出装置，包括热水入口（1A）和冷水入口（2A），是由滞留冷却水处理装置（3A）、水压平衡装置（4A）、温度调节装置（5A）三部分组成的新型混水阀，其特征在于：

所述滞留冷却水处理装置（3A），包括通过螺栓（3B）连接的箱盖（1B）和箱体（5B），箱盖（1B）上端有入水口，箱体（5B）内设止回阀芯（4B）和推板（7B），推板（7B）由密封胶套（2B）密封，推板（7B）下设弹簧（6B），箱体（5B）下部有出水管道；

所述水压平衡装置（4A），包括热水腔室（1）、冷水腔室（6），热水腔室（1）、冷水腔室（6）通过螺栓A（2）和密封胶垫（7）连接，热水腔室（1）、冷水腔室（6）通过波纹膜片（3）隔开，热水腔室（1）、冷水腔室（6）之间通过中轴（5）带动阀芯A（11）和阀芯B（12）工作，中轴（5）和波纹膜片（3）通过螺纹卡扣（4）连接，热水腔室（1）、冷水腔室（6）的出水处分别有止回阀A（13）和止回阀B（8）；

所述温度调节装置（5A），包括水量控制器（9）和温度控制器（10），水量控制器（9）是由五个电磁阀孔道和一个常开通孔结合的装置，其电磁阀孔道的开启与关闭由安装于混合出水口上端的温度控制器（10）调控。

2.如权利要求1所述的冷热水混合瞬时恒温输出装置，其特征在于：所述温度控制器（10），包括左右、前后对称设置的四个调节旋钮（14）、两个绝缘柱（24）、四块金属板（15）、及感温双金属片a(16)、感温双金属片b(17)、感温双金属片c(18)、感温双金属片d(19)，及金属板和感温双金属片之间的金属触点a（20）、金属触点b（21）、金属触点c（22）、金属触点d（23），及金属板或感温双金属片上的电路接线柱a（27）、电路接线柱b（28）、电路接线柱c（29）、电路接线柱d（30）、电路接线柱e（31）、电路接线柱f（32）、电路接线柱g（33）、电路接线柱h（34）。

3.如权利要求2所述的冷热水混合瞬时恒温输出装置，其特征在于：温度控制器（10）中的四个感温双金属片为四个不同感温系数的双金属片，其弯曲变形温度可分别设置为T1、T2、T3、T4，当达到变形温度后与金属片上的金属触点a（20）、金属触点b（21）、金属触点c（22）、金属触点d（23）相连导通电路，使电磁阀S1、电磁阀S2、电磁阀S3、电磁阀S4分别关闭。