CN204942733U - 水龙头温度调节装置及水龙头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水龙头温度调节装置，包括水龙头控制模组、温差发电模块、导热模块、散热模块、水温检测模块、电源升压模块、中央处理模块以及电子显示模块；水龙头控制模组用于调节流经散热模块中的冷水的流量和流经导热模块中的热水的流量以控制水龙头流出的水的温度，水龙头控制模组包括1路以上的出水通道；温差发电模块用于根据导热模块与散热模块之间的温度差产生电动势；电源升压模块用于将温差发电模块输出的电压作升压处理；水温检测模块用于将水龙头流出的水的温度值传送给中央处理模块；中央处理模块用于驱动电子显示模块显示所述温度值。还提供一种水龙头。本实用新型无需频繁更换电池且能精确控制水温。

Description

水龙头温度调节装置及水龙头

技术领域

本实用新型涉及水龙头领域，特别是涉及一种水龙头温度调节装置及水龙头。

背景技术

水龙头的温度调节装置一般由水龙头控制模组、驱动电源、电子显示屏、温度传感器和控制电路组成。当开启水龙头有水流出时，控制电路开始工作，温度传感器与流出的水接触将探测到的水温值传到控制电路，控制电路驱动电子显示屏将水温的温度值显示出来。显示水龙头中流出来的水的温度，可有效降低老人、小孩被热水烫伤的概率。

然而，现有的水龙头的温度调节装置一般采用电池或涡轮式微型水力发电电机进行供电，对于电池供电模式需要频繁更换电池，而涡轮式水力发电电机易受外界使用条件影响，寿命短、稳定性差、维护困难，且还不能完全避免用户在使用过程中水压突然变化造成的水温急剧升高灼伤用户。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种无需频繁更换电池、寿命长、维护方便且能精确、稳定控制水温的水龙头温度调节装置及水龙头。

一种水龙头温度调节装置，包括水龙头控制模组、温差发电模块、导热模块、散热模块、水温检测模块、电源升压模块、中央处理模块以及电子显示模块；

所述水龙头控制模组用于调节流经所述散热模块中的冷水的流量和流经所述导热模块中的热水的流量以控制水龙头流出的水的温度，所述水龙头控制模组包括1路以上的出水通道；

所述温差发电模块位于所述导热模块与所述散热模块之间，用于根据导热模块与散热模块之间的温度差产生电动势；

所述电源升压模块的输入端接所述温差发电模块的电源输出端，所述电源升压模块的输出端接所述中央处理模块，用于将所述温差发电模块输出的电压作升压处理；

所述水温检测模块内置在所述水龙头控制模组的出水通道中，用于将水龙头流出的水的温度值传送给所述中央处理模块；

所述中央处理模块用于驱动所述电子显示模块显示所述温度值。

在其中一个实施例中，所述水龙头控制模组包括混水控制阀芯、分水阀芯和阀体，所述混水控制阀芯和所述分水阀芯安装在所述阀体上，所述混水控制阀芯用于控制水龙头流出的水的温度和流量，所述分水阀芯用于实现两路以上的出水通道之间的切换。

在其中一个实施例中，所述混水控制阀芯为陶瓷芯混水阀。

在其中一个实施例中，所述温差发电模块包括热端电极和冷端电极，所述热端电极与所述导热模块连接，所述冷端电极与所述散热模块连接。

在其中一个实施例中，所述导热模块包括热水进水接头、热水出水接头、热水通道腔以及导热媒介，所述热水进水接头用于连接热水供水管，热水流过所述热水通道腔后经所述热水出水接头进入所述水龙头控制模组的热水进水通道中，所述导热媒介位于导热模块的表面，用于与所述温差发电模块贴合。

在其中一个实施例中，所述散热模块包括冷水进水接头、冷水出水接头以及冷水通道腔以及导热媒介，所述冷水进水接头用于连接冷水供水管，冷水流过所述冷水通道腔后经所述冷水出水接头进入所述水龙头控制模组的冷水进水通道中，所述导热媒介位于散热模块的表面，用于与所述温差发电模块贴合。

在其中一个实施例中，所述电子显示模块为LCD液晶屏或LED显示屏。

在其中一个实施例中，所述温差发电模块包括1片以上的半导体温差发电芯片；其中，两片以上的半导体温差发电芯片通过串联或并联的方式连接。

在其中一个实施例中，还包括充电电池，所述充电电池分别与所述电源升压模块、中央处理模块连接。

一种水龙头，包括上述的水龙头温度调节装置。

上述水龙头温度调节装置及水龙头，所述温差发电模块位于所述导热模块与所述散热模块之间，用于根据导热模块与散热模块之间的温度差产生电动势来进行供电，而不需要频繁地更换电池来进行供电；另外，该电子显示模块可以精确地显示水的温度值，用户通过水龙头控制模组就能精确地控制水的温度。

附图说明

图1为一实施例中水龙头温度调节装置的模块图；

图2为一实施例中水龙头温度调节装置的立体图；

图3为图2所示实施例中水龙头温度调节装置的爆炸图；

图4为一实施例中导热模块的纵切图；

图5为一实施例中导热模块的横切图；

图6为一实施例中导热模块与散热模块的装配图；

图7为一实施例中水龙头温度调节装置的装配图；

图8为一实施例中水龙头的装配图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

请参照图1，为一实施例中水龙头温度调节装置的模块图。

该水龙头温度调节装置包括温差发电模块110、导热模块120、散热模块130、水温检测模块140、电源升压模块150、中央处理模块160、电子显示模块170以及水龙头控制模组180。

其中，导热模块120与水龙头控制模组180的热水进水通道相连接，散热模块130与水龙头控制模组180的冷水进水通道相连接。水龙头控制模组180用于调节流经散热模块130中的冷水的流量和流经导热模块120中的热水的流量以控制水龙头流出的水的温度。

温差发电模块110位于导热模块120与散热模块130之间，用于根据导热模块120与散热模块130之间的温度差产生电动势。电源升压模块150的输入端接温差发电模块110的电源输出端，电源升压模块150的输出端接中央处理模块160。水温检测模块140内置在水龙头控制模组180的出水通道中，用于将水龙头流出的水的温度值传送给中央处理模块160。中央处理模块160用于根据所述检测到的水温度值通过电子显示模块170显示出来。

具体请结合图2和图3，分别为一实施例中水龙头温度调节装置的立体图和爆炸图。

该水龙头温度调节装置包括充电电池210、温差发电模块220、散热模块230、导热模块240、中央处理模块250、电源升压模块260、水温检测模块270、电子显示模块280、水龙头控制模组290。

水龙头控制模组290包括阀体292、混水控制阀芯294和分水阀芯296。具体地，混水控制阀芯294和分水阀芯296分别安装在阀体292上。混水控制阀芯294用于控制水龙头流出的水的温度和流量，分水阀芯296用于实现两路以上的出水通道之间的切换。在本实施例中，水龙头的出水通道为两个以上，所以需要增加相匹配的分水阀芯296进行出水通道之间的切换。

可以理解，在其他实施例中，水龙头控制模组290的出水通道为一个，水龙头控制模组290无需进行出水通道切换，那么水龙头控制模组290就不需要分水阀芯，只包括阀体和混水控制阀芯。

在一个实施例中，水龙头控制模组290中的混水控制阀芯294为陶瓷芯混水阀。进一步地，所述陶瓷芯混水阀为压力平衡阀芯。压力平衡阀芯是一种通过感应冷热水进水通道的压力，并对所述压力做出自动补偿以稳定混合出水温度的一种特殊机械装置。压力平衡阀芯可以在使用水龙头的过程中对冷热水压力的突然变化自动做出快速调节，有效避免用户被瞬间喷出的高温热水烫伤。

充电电池210作为后备电源用于分别与电源升压模块260、中央处理模块250连接。具体地，电源升压模块260和充电电池210并联后与中央处理模块250连接，从而实现了温差发电模块220和充电电池210的双电源冗余供电。

温差发电模块220包括热端电极222和冷端电极224，热端电极222与导热模块240连接，冷端电极224与散热模块230连接。在本实施例中，温差发电模块220为1片包括热端电极222和冷端电极224的半导体温差发电芯片。可以理解，在其他实施例中，根据中央处理模块250的实际工作功耗的要求，还可以采用两片以上的半导体温差发电芯片，其中两片以上的半导体温差发电芯片通过串联或并联的方式连接。比如，要求较大功率输出时，就可以采用多片半导体温差发电芯片。

散热模块230采用冷水散热的方式，包括冷水进水接头232、冷水出水接头234以及冷水通道腔236(具体内部结构与图4、图5中的热水通道腔246相同)，冷水进水接头232用于连接供水系统中的冷水供水管，冷水流过冷水通道腔236后经冷水出水接头234进入水龙头控制模组290的冷水进水通道中。散热模块230的表面设有导热媒介238，用于与温差发电模块220贴合。在本实施例中，导热媒介238为导热硅脂。

导热模块240包括热水进水接头242、热水出水接头244、热水通道腔246(图4、5中有示出)以及导热媒介238，热水进水接头242用于连接供水系统中的热水供水管，热水流过热水通道腔246后经热水出水接头244进入水龙头控制模组290的热水进水通道中，导热模块240的表面设有导热媒介(图中未示出)，用于与温差发电模块220贴合。在本实施例中，所述导热媒介为导热硅脂。

在本实施例中，散热模块230和导热模块240全部或部分采用一种及一种以上的高热导率的材料制成。

可以理解，在其他实施例中散热模块230还可以采用空气散热的方式替代。导热模块240和散热模块230的装配图可参照图6。导热模块240和散热模块230上两侧对应的位置都设置有带有通孔的固定耳248，装配时，利用固定螺丝穿进固定耳248中的通孔，将温差发电模块220压紧在导热模块240和散热模块230之间。

中央处理模块250包括可编程的单片机，当水温检测模块270将水龙头混合水的温度值传送到所述单片机时，所述单片机的内部程序驱动电子显示模块280显示探测到的水的温度。可以理解，在其他实施例中，中央处理模块250还可以采用数字及模拟电路来替代本实施例中的单片机对电子显示模块280进行控制。

电源升压模块260的输入端接温差发电模块220的电源输出端，电源升压模块260的输出端接中央处理模块250。在本实施例中，电源升压模块260采用模拟电子电路将温差发电模块220输出的电压作升压处理。可以理解，在其他实施例，当温差发电模块220采用多片半导体温差发电芯片进行串联或直接采用单片高压输出的半导体温差发电芯片时，则电源升压模块260可省略。

水温检测模块270通过线缆310与中央处理模块250连接。电子显示模块280置于中央处理模块250上，在水温检测模块270上还设有密封件320和锁紧螺母330，方便将水温检测模块270无缝接入水龙头控制模组290的出水通道中。

在本实施例中，水温检测模块270为温度传感器，电子显示模块280为LCD液晶屏。可以理解，在其他实施例中，水温检测模块270还可以为与温度传感器功能相似的其他任意器件，电子显示模块280还可以采用LED显示屏来替代。

上述水龙头温度调节装置的装配图具体可参照图7。

以下参照图3说明该水龙头温度调节装置的工作原理：

将供水系统热水管中的热水接入导热模块240中的热水进水接头242，并通过热水出水接头244流入阀体292的热水进水通道中，同时将供水系统冷水管中的冷水接入散热模块230中的冷水进水接头232，并通过冷水出水接头234流出接入阀体292的冷水进水通道中，热水流经导热模块240中的热水流通道腔246后将热量传导到温差发电模块220的热端电极222上，散热模块230将温差发电模块220的冷端电极224上的热量通过冷水带走。当开启水龙头后，中央处理模块250开始工作，冷水和热水的温度分别传递到温差发电模块220形成温度差从而产生温差电动势。将所获得的电动势(电压)连接电源升压模块260进行升压处理后，即可形成稳定的驱动电流。中央处理模块250根据内置在水龙头控制模组290的出水通道中的温度检测模块270传回的水温值并通过在电子显示模块280显示出来。

另一方面，用户根据电子显示模块280显示的水温值进行反馈式调节。例如，若电子显示模块280显示的水温值为60摄氏度，而用户需要的水温为40摄氏度左右，那么用户就可以调节混水控制阀294将热水的流量调小，冷水流量调大来控制水龙头流出的水的温度。

进一步地，由于采用了并联后备充电电池210的方式来实现双电源冗余供电电路，当温差发电模块220短时间内无充足电能产生时，中央处理模块250会自动切换到充电电池210供电，一旦温差发电模块220产生充足电能时，中央处理模块250自动切换到温差发电模块220直接供电并同时给充电电池210充电。当关闭水龙头时，中央处理模块250电路控制电子显示模块280关闭或者进入低功耗模式，温差发电模块220利用导热模块240和散热模块230余热的温差继续为充电电池210充电，直到温差发电模块220无电流产生，中央处理模块250停止工作。

另外，在一个实施例中还提供一种水龙头，包括上述的水龙头温度调节装置。该水龙头可安装于浴室以实现精确水温控制的淋浴或坐浴等。水龙头的装配图如图8所示。

上述水龙头温度调节装置及水龙头，所述温差发电模块位于所述导热模块与所述散热模块之间，用于根据导热模块与散热模块之间的温度差产生电动势来进行供电，而不需要频繁地更换电池来进行供电；另外，该电子显示模块可以精确地显示水的温度值，用户通过水龙头控制模组就能精确地控制水的温度。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种水龙头温度调节装置，其特征在于，包括水龙头控制模组、温差发电模块、导热模块、散热模块、水温检测模块、电源升压模块、中央处理模块以及电子显示模块；

所述水龙头控制模组用于调节流经所述散热模块中的冷水的流量和流经所述导热模块中的热水的流量以控制水龙头流出的水的温度，所述水龙头控制模组包括1路以上的出水通道；

所述温差发电模块位于所述导热模块与所述散热模块之间，用于根据导热模块与散热模块之间的温度差产生电动势；

所述电源升压模块的输入端接所述温差发电模块的电源输出端，所述电源升压模块的输出端接所述中央处理模块，用于将所述温差发电模块输出的电压作升压处理；

所述水温检测模块内置在所述水龙头控制模组的出水通道中，用于将水龙头流出的水的温度值传送给所述中央处理模块；

所述中央处理模块用于驱动所述电子显示模块显示所述温度值。

2.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述水龙头控制模组包括混水控制阀芯、分水阀芯和阀体，所述混水控制阀芯和所述分水阀芯安装在所述阀体上，所述混水控制阀芯用于控制水龙头流出的水的温度和流量，所述分水阀芯用于实现两路以上的出水通道之间的切换。

3.根据权利要求2所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述混水控制阀芯为陶瓷芯混水阀。

4.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述温差发电模块包括热端电极和冷端电极，所述热端电极与所述导热模块连接，所述冷端电极与所述散热模块连接。

5.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述导热模块包括热水进水接头、热水出水接头、热水通道腔以及导热媒介，所述热水进水接头用于连接热水供水管，热水流过所述热水通道腔后经所述热水出水接头进入所述水龙头控制模组的热水进水通道中，所述导热媒介位于导热模块的表面，用于与所述温差发电模块贴合。

6.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述散热模块包括冷水进水接头、冷水出水接头以及冷水通道腔以及导热媒介，所述冷水进水接头用于连接冷水供水管，冷水流过所述冷水通道腔后经所述冷水出水接头进入所述水龙头控制模组的冷水进水通道中，所述导热媒介位于散热模块的表面，用于与所述温差发电模块贴合。

7.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述电子显示模块为LCD液晶屏或LED显示屏。

8.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，所述温差发电模块包括1片以上的半导体温差发电芯片；其中，两片以上的半导体温差发电芯片通过串联或并联的方式连接。

9.根据权利要求1所述的水龙头温度调节装置，其特征在于，还包括充电电池，所述充电电池分别与所述电源升压模块、中央处理模块连接。

10.一种水龙头，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的水龙头温度调节装置。