CN206333762U - 一种智能控温阀门系统 - Google Patents

一种智能控温阀门系统 Download PDF

Info

Publication number
CN206333762U
CN206333762U CN201621109943.9U CN201621109943U CN206333762U CN 206333762 U CN206333762 U CN 206333762U CN 201621109943 U CN201621109943 U CN 201621109943U CN 206333762 U CN206333762 U CN 206333762U
Authority
CN
China
Prior art keywords
hot
water
cold water
temperature
water pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201621109943.9U
Other languages
English (en)
Inventor
牛玉龙
王媛
李文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201621109943.9U priority Critical patent/CN206333762U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN206333762U publication Critical patent/CN206333762U/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种智能控温阀门系统，热水管和冷水管通过三通连接，三通的另外一端为出水管，热水管和冷水管上设有流速计、入口温度传感器和双管联动阀门，双管联动阀门的开启或关闭程度由电机通过齿轮组调节。本实用新型根据冷热水的水温、流速及过水面积与混合水水温存在的定量关系，在冷热水管上设置流速计和温度传感器，通过电机及齿轮组调节双管联动阀门的开闭程度来调节冷热水的过水面积，从而获得所需水温，解决了现有冷热水阀门不能精确控制出水温度和持续保持温度的情况，实现了对日常用水端出水温度持续且精确的控制，给日常生活带来了极大方便，提高了人们的生活品质和质量，符合智能家居的发展方向，不仅可用于厨房、卫浴等家居生活，也可以用于对于水温有较高要求的工业生产，具有很高的实用价值。

Description

一种智能控温阀门系统
技术领域
本实用新型涉及一种阀门，具体涉及一种控温阀门。
背景技术
在日常生活中，常用来调节出水水温的阀门大多采用冷热水阀门，但是在使用过程中易出现问题，一方面温度不能精确确定，另一方面在得到合适的水温前，一般需要先试几次，这段过程中会浪费一部分水，造成水资源浪费。现阶段，人们需要使用或者饮用的水，温度都具有一定范围要求，例如：冲泡蛋白粉的时候，水温最好控制在37℃左右；冲泡奶粉的时候，一般控制水温在40～50℃为最佳；冲泡柠檬片的时候，水温一般在60～70℃比较合适；冲泡咖啡时，通常深度烘焙适合稍微低温75°～79℃或中温80°～82℃，中度烘焙水温88℃，浅焙的豆子92～93℃；在泡茶的时候，水温因茶而异，对于各种芽叶细嫩的名茶(绿茶类名茶)，一般以80℃左右为宜。而现有饮水机的阀门一般都采用双阀门，一个冷水阀门，一个热水阀门，在使用过程中，只能根据大致感觉调节冷热水的量选择适宜的温度，不能精准控制用水的温度。因此，需要设计一种出水温度精确可控的智能控温阀门系统。
发明内容
发明目的：本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种智能控温阀门系统，解决了现有阀门系统不能精确控制出水温度的问题，并有效减少了水资源的浪费，构造合理、操作简单、使用方便。
技术方案：本实用新型提供了一种智能控温阀门系统，包括分别对应与外部热水输送管和冷水输送管相连的热水管和冷水管，所述热水管和冷水管通过三通连接，三通的另外一端为出水管，热水管和冷水管上设有流速计、入口温度传感器和双管联动阀门，双管联动阀门的开启或关闭程度由电机通过齿轮组调节。
进一步，所述热水管和冷水管的截面为方形。
进一步，所述双管联动阀门包括分别对应设置在热水管和冷水管上的两个阀门，两个阀门使冷水管和热水管的过水断面的总和与单个水管的截面面积相等，保证出水管的出水量恒定。
进一步，所述齿轮组包括由电机驱动的主动齿轮、带动双管联动阀门同步动作的两个从动齿轮以及同时与主动齿轮、从动齿轮啮合的变速齿轮，所述变速齿轮包括同轴的大齿轮和小齿轮，大齿轮对应啮合主动齿轮，小齿轮对应啮合两个从动齿轮。电机驱动主动齿轮转动，并通过变速齿轮和两个从动齿轮的传动使得两个阀门联动。
进一步，主动齿轮旋转100圈，从动齿轮带动双管联动阀门旋转2周，实现水管开闭的整个动态过程。也就是电机一圈控制了阀门百分之一的截面变化率，基本实现温度控制误差在1度之内。
进一步，所述热水管和冷水管上设有单向阀，防止在三通中的混合水倒流回热水管或冷水管中，影响入口温度传感器对于热水与冷水温度的精确量测。
进一步，所述出水管上设有出口温度传感器。
有益效果：本实用新型根据冷热水的水温、流速及过水面积与混合水水温存在的定量关系，在冷热水管上设置流速计和温度传感器，通过电机及齿轮组调节双管联动阀门的开闭程度来调节冷热水的过水面积，从而获得所需水温，解决了现有冷热水阀门不能精确控制出水温度和持续保持温度的情况，实现了对日常用水端出水温度持续且精确的控制，给日常生活带来了极大方便，提高了人们的生活品质和质量，符合智能家居的发展方向，不仅可用于厨房、卫浴等家居生活，也可以用于对于水温有较高要求的工业生产，具有很高的实用价值。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
实施例：一种智能控温阀门系统，如图1所示，由三通7连接的热水管4、冷水管3和出水管12构成，热水管4和冷水管3相互平行，热水管4和冷水管3的一端分别通过旋转接头11对应连接外部热水输送管和外部冷水输送管，另一端与三通7相连。三通7连接出水管12处设有出口温度传感器8，出水管12上设有出水阀门10。
热水管4和冷水管3的截面均为方形，水管上皆依次设有电子流速计1、入口温度传感器2、双管联动阀门5和单向阀6。双管联动阀门5为分别设置在热水管4和冷水管3上且位于同一水平面上的两个阀门，两个阀门的开启或关闭程度由伺服电机9通过齿轮组100调节。具体的，齿轮组100包括由伺服电机9驱动的主动齿轮101、对应带动两个阀门同步动作的两个从动齿轮103以及同时与主动齿轮101、从动齿轮103啮合的变速齿轮102，变速齿轮102包括同轴的一个大齿轮和一个小齿轮，变速齿轮102的轴与从动齿轮103的轴相互平行且位于同一水平面上，其中，大齿轮与主动齿轮101啮合，小齿轮同时与两个从动齿轮103啮合，保证两个从动齿轮3同步转动。主动齿轮101的齿数为10，变速齿轮102的大齿轮齿数为100，小齿轮齿数为10，从动齿轮103的齿数为50，上述齿轮的模数皆为1。电机9驱动主动齿轮101转动，并通过变速齿轮102和两个从动齿轮103的传动使得两个阀门联动，当伺服电机9带动主动齿轮101旋转100圈时，通过变速齿轮102带动从动齿轮103从而控制双管联动阀门5旋转两周，实现阀门从全开启到全关闭的过程。
开始使用时，入口温度传感器2分别测得热水管4和冷水管3中的水温，如果所需水温在热水管4和冷水管3的最高水温和最低水温之外，则开启出水阀门10，通过伺服电机9与齿轮组100的传动控制双管联动阀门5完全打开热水管4关闭冷水管3或完全关闭热水管4打开冷水管3，来趋近所需温度，并通过出口温度传感器8测量出水水温。如果所需水温在热水管4和冷水管3的最高水温和最低水温之间，通过计算冷热水的比例，确定双管联动阀门5的开度，通过伺服电机9和齿轮组100控制阀门，调节冷热水的混合比。
设置在热水管4和冷水管3上的电子流速计1和入口温度传感器2实时监测水管中的水温和流速，假设：测得冷水管3的水温为Tc，热水管4的水温为Th，冷水管3的水流速度为Vc，热水管4的流速为Vh，出水口的水温为Ts，根据热力学可知：
Qc＝cTcMc
Qh＝cThMh
Qs＝cTsMs
其中：Qc、Qh、Qs分别为冷水、热水、出水的热量；Mc、Mh、Ms分别为冷水、热水、出水的质量。
而M＝VAT，式中：V为流体速度，A为过流截面积，T为时间。出水温度由冷水和热水结合确定，根据能量守恒定律Qs＝Qc+Qh和质量守恒定律Ms＝Mc+Mh，则进一步可知：
式中：Ac为冷水的过流截面、Ah为热水的过流截面。
在未开启阀门时，冷水管3与热水管4的水流速度为零，因此，系统将默认Vc＝Vh，则
当冷水阀门与热水阀门的截面为方形时，则控制截面就转化为控制冷水和热水阀门的位移。

Claims (7)

1.一种智能控温阀门系统，其特征在于：包括分别对应与外部热水输送管和冷水输送管相连的热水管和冷水管，所述热水管和冷水管通过三通连接，三通的另外一端为出水管，热水管和冷水管上设有流速计、入口温度传感器和双管联动阀门，双管联动阀门的开启或关闭程度由电机通过齿轮组调节。
2.根据权利要求1所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述热水管和冷水管的截面为方形。
3.根据权利要求1所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述双管联动阀门包括分别对应设置在热水管和冷水管上的两个阀门，两个阀门使冷水管和热水管的过水断面的总和与单个水管的截面面积相等。
4.根据权利要求3所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述齿轮组包括由电机驱动的主动齿轮、带动双管联动阀门同步动作的两个从动齿轮以及同时与主动齿轮、从动齿轮啮合的变速齿轮，所述变速齿轮包括同轴的大齿轮和小齿轮，大齿轮对应啮合主动齿轮，小齿轮对应啮合两个从动齿轮。
5.根据权利要求4所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述主动齿轮旋转100圈，从动齿轮带动双管联动阀门旋转2周，实现水管开闭的动态过程。
6.根据权利要求1所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述热水管和冷水管上设有单向阀。
7.根据权利要求1所述的智能控温阀门系统，其特征在于：所述出水管上设有出口温度传感器。
CN201621109943.9U 2016-10-10 2016-10-10 一种智能控温阀门系统 Expired - Fee Related CN206333762U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621109943.9U CN206333762U (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种智能控温阀门系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201621109943.9U CN206333762U (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种智能控温阀门系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN206333762U true CN206333762U (zh) 2017-07-18

Family

ID=59299459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201621109943.9U Expired - Fee Related CN206333762U (zh) 2016-10-10 2016-10-10 一种智能控温阀门系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN206333762U (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107314703A (zh) * 2017-07-26 2017-11-03 荆门美中美阀门有限公司 石油生产线上用于换热器的恒温系统
CN109595867A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 合肥美的电冰箱有限公司 冰箱输水装置、冰箱输水装置的控制方法及冰箱
CN109595866A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 合肥美的电冰箱有限公司 冰箱输水装置、冰箱输水装置的控制方法及冰箱
CN113236825A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 浙江工业大学之江学院 一种智能恒温水阀

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107314703A (zh) * 2017-07-26 2017-11-03 荆门美中美阀门有限公司 石油生产线上用于换热器的恒温系统
CN109595867A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 合肥美的电冰箱有限公司 冰箱输水装置、冰箱输水装置的控制方法及冰箱
CN109595866A (zh) * 2017-09-30 2019-04-09 合肥美的电冰箱有限公司 冰箱输水装置、冰箱输水装置的控制方法及冰箱
CN113236825A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 浙江工业大学之江学院 一种智能恒温水阀

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN206333762U (zh) 一种智能控温阀门系统
CN207246484U (zh) 一种便于调节水温的混水阀
CN204312822U (zh) 一种具有流量调节的电子恒温阀
CN207006540U (zh) 一种节能即热式开水器
CN103948324A (zh) 一种饮水机出水温度控制方法
CN201707219U (zh) 温控水嘴产品检测装置
CN105996725A (zh) 一种全自动一体化智能电饭煲
CN107906978A (zh) 可控温冷热水混合装置及其水温调节方法
CN102829554B (zh) 一种泡茶器具及其水泵功率自调控制方法
CN209307328U (zh) 一种黄酒发酵恒温搅拌装置
CN205144328U (zh) 一种健康温控饮水机
CN203041895U (zh) 管线机
CN103932589B (zh) 管线机及其出水温度控制方法
CN203098949U (zh) 一种混水阀
CN103355428A (zh) 一种自动冲浆装置
CN202252138U (zh) 一种冷热水龙头
CN201637127U (zh) 公共浴室淋浴器水温测控装置
CN204533769U (zh) 一种恒温控制阀
CN206093023U (zh) 一种可调节流量的电动阀
CN203483331U (zh) 恒温淋浴水龙头
CN201851706U (zh) 太阳能热水器智能恒温控制器
CN104879910A (zh) 可自动补水的水加热装置
CN204881256U (zh) 混水装置和热水系统
CN102996864A (zh) 一种冷热水龙头
CN206874885U (zh) 一种增压水龙头

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170718

Termination date: 20201010