CN206618137U - 一种电子温控阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于热水器技术领域，提供了一种电子温控阀，包括：壳体、主控制器、电源输入模块、热水箱、冷水箱、流量电磁阀、第一温度传感器和报警装置，上述部件都安装于壳体内部；热水箱、冷水箱内安装有温度传感器和压力传感器；流量电磁阀安装于热水箱与冷水箱连接处的混合管道上；第一温度传感器安装于热水箱与冷水箱连接处的混合管道出水口处；主控制器与电源输入模块、温度传感器、压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连；电源输入模块与温度传感器、压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连。本实用新型具有可视功能、根据测得的温度、压力进而调节流量控制阀的开合大小，快速达到了流出水的水温要求，速度更快，效率更高，更加安全可靠。

Description

一种电子温控阀

技术领域

本实用新型属于热水器技术领域，特别涉及一种电子温控阀。

背景技术

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水器按结构形式分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，主要以真空管式太阳能热水器为主，占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。

现有的普通家用式太阳能热水器在使用时，温度调节均只能依靠机械式的冷热混水阀，存在人工手动调节误差大，水温不固定，温度调节费时费力，无法满足用户使用的问题。此类热水器在非正常光照和温度条件下使用时，对水箱内水的温度是否满足用户需求不得而知，只有通过大量放水进行人工测量的办法才能解决这一问题，因此会造成水资源大量浪费的现象。为了防止上述问题的发生，有必要对现有的结构设备进行改进，解决上述问题。

因此，热水器技术领域急需一种电子温控阀，具有可视功能、根据测得的温度、压力进而调节流量控制阀的开合大小，快速达到流出水的水温要求，速度更快，效率更高，更加安全可靠。

发明内容

本实用新型提供了一种电子温控阀，技术方案如下：

一种电子温控阀，包括：壳体、主控制器、电源输入模块、热水箱、冷水箱、流量电磁阀、第一温度传感器和报警装置，并且主控制器、电源输入模块、热水箱、冷水箱、流量电磁阀、第一温度传感器和报警装置都安装于壳体内部；

热水箱，内部安装有第二温度传感器和第一压力传感器，用于感应热水箱内热水的温度和压力；

冷水箱，内部安装有第三温度传感器和第二压力传感器，用于感应冷水箱内冷水的温度和压力；

流量电磁阀，安装于热水箱出水口与冷水箱出水口连接处的混合管道上，用于控制冷、热水的流出量；

第一温度传感器，安装于热水箱出水口与冷水箱出水口连接处的混合管道出水口处，位于流量电磁阀下方；

主控制器与电源输入模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连接；电源输入模块与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连接；

壳体，表面镶嵌有液晶显示屏，液晶显示屏与主控制器相连接；

主控制器内部设置有A/D转换器，A/D转换器与液晶显示屏相连接。

优选的，在上述的一种电子温控阀中，流量电磁阀为流量电液比例控制电磁阀。

优选的，在上述的一种电子温控阀中，主控制器为STM32F103ZET6微处理芯片。

优选的，在上述的一种电子温控阀中，液晶显示屏为12864液晶显示屏。

优选的，在上述的一种电子温控阀中，液晶显示屏为触摸液晶显示屏。

优选的，在上述的一种电子温控阀中，报警装置还包括：语音报警装置和报警灯，都与主控制器相连接。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型将采用STM32F103ZET6作为主控制器，具有快速稳定的特点，能够实现对数据采集的快速反应，控制效果更佳。

2、本实用新型通过温度传感器和压力传感器实现对热水器内流入水的温度和压力的测定，以及对流出水的温度测定，再将测定的温度、压力模拟信号传递给主控制器，主控制器内部的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，然后将实时的温度、压力显示在液晶显示屏上，由于本实用新型使用的主控制器STM32F103ZET6内部的A/D转换器具有12位的精度，并且转换速度达到1微秒，因此可以更加精准快速的显示出冷热水的温度、压力，主控制器根据测得的温度、压力进而调节流量控制阀的开合大小，快速达到了流出水的水温要求，速度更快，效率更高，更好的实现了流量控制。

3、本实用新型在壳体上设置有液晶显示屏，能够实时显示水温，在天气非正常条件下，例如：阴雨或者温度低的情况下，能够根据实时显示的水温判断出有无水可供正常使用，保证了使用安全，避免流出的水过热或者过冷。

4、本实用新型通过控制器与温度传感器的配合使用实现温度的自 动调节，改变了传统的机械式阀门调节，对照实时的温度显示，更加准确、人性化、方便。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型：

图1是本实用新型一种电子温控阀的结构示意图示意图。

图2是本实用新型一种电子温控阀的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1：

图1是本实用新型一种电子温控阀的结构示意图示意图。

图2是本实用新型一种电子温控阀的结构框图。

如图1、2所示，一种电子温控阀，包括：壳体1、主控制器2、电源输入模块3、热水箱4、冷水箱5、流量电磁阀6、第一温度传感器7和报警装置8，并且主控制器2、电源输入模块3、热水箱4、冷水箱5、流量电磁阀6、第一温度传感器7和报警装置8都安装于壳体1内部；热水箱4，内部安装有第二温度传感器401和第一压力传感器402，用于感应热水箱4内热水的温度和压力；冷水箱5内部安装有第三温度传感器501和第二压力传感器502，用于感应冷水箱5内冷水的温度和压力；流量电磁阀6，安装于热水箱4出水口与冷水箱5出水口连接处的混合管道上，用于控制冷、热水的流出量；第一温度传感器7，安装于热水箱4出水口与冷水箱5出水口连接处的混合管道出水口处，位于流量电磁阀6下方；主控制器2与电源输入模块3、第一温度传感器7、第二温度传感器401、第三温度传感器501、第一压力传感器402、第二压力传感器502、流量电磁阀6、报警装置8相连接；电源输入模块3与第一温度传感器7、第二温度传感器401、第三温度传感器501、第一压力传感器402、第二压力传感器502、流量电磁阀6、报警装置8相连接；壳体1，表面镶嵌有液晶显示屏9，液晶显示屏9与主控制器2相连接；主控制器2内部设置有A/D转换器201，A/D转换器201与液晶显示屏9相连接。

本实施例中，液晶显示屏9为12864液晶显示屏。

实施例2：

图1是本实用新型一种电子温控阀的结构示意图示意图。

图2是本实用新型一种电子温控阀的结构框图。

如图1、2所示，一种电子温控阀，包括：壳体1、主控制器2、电源输入模块3、热水箱4、冷水箱5、流量电磁阀6、第一温度传感器7和报警装置8，并且主控制器2、电源输入模块3、热水箱4、冷水箱5、流量电磁阀6、第一温度传感器7和报警装置8都安装于壳体1内部；热水箱4，内部安装有第二温度传感器401和第一压力传感器402，用于感应热水箱4内热水的温度和压力；冷水箱5内部安装有第三温度传感器501和第二压力传感器502，用于感应冷水箱5内冷水的温度和压力；流量电磁阀6，安装于热水箱4出水口与冷水箱5出水口连接处的混合管道上，用于控制冷、热水的流出量；第一温度传感器7，安装于热水箱4出水口与冷水箱5出水口连接处的混合管道出水口处，位于流量电磁阀6下方；主控制器2与电源输入模块3、第一温度传感器7、第二温度传感器401、第三温度传感器501、第一压力传感器402、第二压力传感器502、流量电磁阀6、报警装置8相连接；电源输入模块3与第一温度传感器7、第二温度传感器401、第三温度传感器501、第一压力传感器402、第二压力传感器502、流量电磁阀6、报警装置8相连接；壳体1，表面镶嵌有液晶显示屏9，液晶显示屏9与主控制器2相连接；主控制器2内部设置有A/D转换器201，A/D转换器201与液晶显示屏9相连接。

本实施例中，流量电磁阀6为流量电液比例电磁阀。

本实施例中，主控制器2为STM32F103ZET6微处理芯片。

本实施例中，液晶显示屏9为触摸液晶显示屏。

本实施例中，报警装置8还包括：语音报警装置和报警灯，都与主控制器2 相连接。

本实用新型工作时，首先按照上述连接关系依次组装好本实用新型；将设备接入家庭用电交流220V电源上，交流电流入电源输入模块3内，通过电源输入模块3对电源进行整流后提供本实用新型内各元器件的不同工作电压，为主控制器2、第一温度传感器7、第二温度传感器401、第三温度传感器501、第一压力传感器402、第二压力传感器502、流量电磁阀6、报警装置8供电，液晶显示屏9灯亮复位；然后，用户根据常用需要水温在触摸屏上设定水温数据；再通过第二温度传感器401、第一压力传感器402测得热水箱4内的水温和水压，通过第三温度传感器501、、第二压力传感器502测得冷水箱5内的水温和水压，主控制器2根据冷、热水的水温和水压与预先设定的水温数据进行比较，进而命令流量控制阀6打开到一定的角度，控制接入的热水箱热水与接入的冷水箱的输出比例，经过冷热水混合后流出预先设定温度的水；冷、热水以及混合出水的水温和水压模拟信号通过A/D转换器201转换成数字信号，然后主控制器2将水温、水压数据实时显示在液晶显示屏9上。

具体计算过程为：通过得到的正常口径冷热水管内水温与水压等参数，设热水箱水温为T₁，水压为P₁；冷水箱水温为T₂，水压为P₂；正常口径水管半径为R，则：

Q₁=Π·ktR²P₁T₁ （1）

Q₂=Π·ktR²P₂T₂ （2）

T=（Q₁+Q₂）/c （3）

其中，Q₁为一定时间内热水箱内进口流进的热水热量；Q₂为一定时间内冷水箱内进口流进的冷水热量；t为时间；k为常数；c为水的比热容；T表示计算得到的混合之后的水温；

将第一温度传感器7测得的冷热水混合的水温T3与主控制器2计算得到的混合水温T进行比较，计算出误差，发送给主控制器2，主控制器命令流量控制阀6继续做出微调，直至第一温度传感器7测得水温T3与混合水温T一致为止。

本实用新型将采用STM32F103ZET6作为主控制器，具有快速稳定的特点，能够实现对数据采集的快速反应，控制效果更佳。

本实用新型通过温度传感器和压力传感器实现对热水器内流入水的温度和压力的测定，以及对流出水的温度测定，然后将测定的温度、压力模拟信号传递给主控制器，主控制器内部的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，将实时的温度信息显示在液晶显示屏上，由于STM32F103ZET6主控制器中的A/D转换器具有12位的精度，并且转换速度达到1微秒，因此可以更加精准快速的显示出冷热水的温度，主控制器根据测得的温度、压力进而调节流量控制阀的开合大小，快速达到了流出水的水温要求，速度更快，效率更高，更好的实现了流量控制。

本实用新型在壳体上设置有液晶显示屏，能够实时显示水温，在天气非正常条件下，例如：阴雨或者温度低的情况下，能够根据实时显示的水温判断出有无水可供正常使用，保证了使用安全，避免流出的水过热或者过冷。

本实用新型通过控制器与温度传感器的配合使用实现温度的自动调节，改变了传统的机械式阀门调节，对照实时的温度显示，更加准确、人性化、方便。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种电子温控阀，其特征在于，包括： 壳体、主控制器、电源输入模块、热水箱、冷水箱、流量电磁阀、第一温度传感器和报警装置，并且所述主控制器、电源输入模块、热水箱、冷水箱、流量电磁阀、第一温度传感器和报警装置都安装于壳体内部；

所述热水箱，内部安装有第二温度传感器和第一压力传感器，用于感应所述热水箱内热水的温度和压力；

所述冷水箱，内部安装有第三温度传感器和第二压力传感器，用于感应所述冷水箱内冷水的温度和压力；

所述流量电磁阀，安装于所述热水箱出水口与冷水箱出水口连接处的混合管道上，用于控制冷、热水的流出量；

所述第一温度传感器，安装于所述热水箱出水口与冷水箱出水口连接处的混合管道出水口处，位于所述流量电磁阀下方；

所述主控制器与电源输入模块、第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连接；所述电源输入模块与第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、流量电磁阀、报警装置相连接；

所述壳体，表面镶嵌有液晶显示屏，所述液晶显示屏与主控制器相连接；

所述主控制器内部设置有A/D转换器，所述A/D转换器与液晶显示屏相连接。

2.根据权利要求1所述的一种电子温控阀，其特征在于，所述流量电磁阀为流量电液比例控制电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种电子温控阀，其特征在于，所述主控制器为STM32F103ZET6微处理芯片。

4.根据权利要求1所述的一种电子温控阀，其特征在于，所述液晶显示屏为12864液晶显示屏。

5.根据权利要求1所述的一种电子温控阀，其特征在于，所述液晶显示屏为触摸液晶显示屏。

6.根据权利要求1所述的一种电子温控阀，其特征在于，所述报警装置还包括：语音报警装置和报警灯，都与所述主控制器相连接。