CN212745148U - 一种自发电电动恒温阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自发电电动恒温阀，包括阀体，所述阀体内部设有冷水腔、热水腔、混合腔，所述混合腔分别与冷水腔和热水腔连通，所述阀体对应冷水腔、热水腔分别设有冷水入口和热水入口，所述阀体还设有温水出水管，所述出水管与混合腔连通，所述阀体内还设有恒温阀组件、开关阀以及发电组件，所述恒温阀组件用于调节冷热水比例，所述开关阀设置于温水出水管与混合腔连接处，所述发电组件设置于出水管处，用于发电。本实用新型提供的自发电电动恒温阀，能提高水流发电机的发电量，利用步进电机进行冷热水的比例调节，同时采用低能耗的电磁阀脉冲阀进行开关控制，使得电动恒温阀的整体能耗较低，无需外接市电，提高电动恒温阀的安全性。

Description

一种自发电电动恒温阀

技术领域

本实用新型涉及恒温阀技术领域，特别涉及一种自发电电动恒温阀。

背景技术

现有手动混合阀已不能满足人们的需求，电动恒温阀越来越常见，电动恒温阀通过电机驱动阀芯转动，实现调节冷热水比例，具有温度精准，无需手动调节的特点，同时，由于其采用电力驱动，因此可作为热水器配套设施，特别是智能卫浴产品的配套设施。但是现有电动恒温阀需要外接电源进行驱动，但是电动恒温阀通常用于浴室或有水的地方，一旦漏电，非常容易造成安全隐患。现有技术中也有在恒温阀中安装水流发电机，通过水流发电驱动电机调节温度，但是由于驱动恒温阀芯的电机及驱动电动开关的电机的能耗大，而水流发电的电量供给却有限，因此仍需补充外电。可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种自发电电动恒温阀，旨在解决现有技术中电动恒温阀的能耗高，水流发电供电不足的缺陷。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种自发电电动恒温阀，包括阀体，所述阀体内部设有冷水腔、热水腔、混合腔，所述混合腔分别与冷水腔和热水腔连通，所述阀体对应冷水腔、热水腔分别设有冷水入口和热水入口，所述阀体还设有温水出水管，所述出水管与混合腔连通，其中，所述阀体内还设有恒温阀组件、开关阀以及发电组件，所述恒温阀组件用于调节冷热水比例，所述开关阀设置于温水出水管与混合腔连接处，用于控制水流的开关，所述发电组件设置于出水管处，用于发电。

所述自发电电动恒温阀中，所述恒温阀组件包括阀芯、阀杆、螺杆、螺杆副及驱动电机，所述阀芯固定在阀杆的一端，阀杆的另一端与螺杆副连接，所述螺杆与螺杆副组成传动螺杆，螺杆的一端连接驱动电机的输出端。

所述自发电电动恒温阀中，所述阀芯的两端呈逐渐缩小的锥状。

所述自发电电动恒温阀中，所述开关阀为电磁开关阀。

所述自发电电动恒温阀中，所述电磁开关阀包括电磁开关组件、固定压盖、泄压柱、膜片，所述电磁开关组件设有可上下移动的活塞，并且通过固定压盖固定连接在阀体上，所述泄压柱的顶端与固定压盖固定连接，所述膜片中间设有圆形孔，并且通过圆形孔可上下移动的套接在泄压柱的一端，所述膜片上还设过孔，所述过孔连通电磁开关阀的内腔与混合腔，所述泄压柱中心设有泄压通道，所述泄压通道的直径大于过孔直径，并且所述泄压通道连通电磁开关阀的内腔和电磁开关阀出口。

所述自发电电动恒温阀中，所述温水出水管正对发电组件的位置为弯曲部，所述弯曲部的管径小于温水出水管两端的管径。

所述自发电电动恒温阀中，所述发电组件包括水流发电机和蓄电池，所述水流发电机与蓄电池电性连接。

所述自发电电动恒温阀中，所述电动恒温开关阀还设有传感器，所述传感器包括温度传感器。

所述自发电电动恒温阀中，所述发电组件与温水出水管的出水口之间还设有流量调节阀，所述流量调节阀用于控制流量的大小，包括手动流量调节阀或电动流量调节阀。

所述自发电电动恒温阀中，所述自发电电动恒温阀还包括控制器，所述控制器分别与驱动电机、电磁开关阀、温度传感器、流量传感器、以及蓄电池电性连接。

有益效果：

本实用新型提供了一种自发电电动恒温阀，所述自发电电动恒温阀通过设置水流发电机，以及改进流经水流发电机的管道的管径，使得叶轮转速提高，水流发电机的发电量大大提高，同时，所述自发电电动恒温阀采用电磁阀作为水流的控制开关，采用低能耗的恒温阀进行冷热水比例的调节，使得自发电电动恒温阀的整体能耗较低，从而实现电动恒温阀的电量能自给自足，无需外接市电，从而大大的节约能源，提高电动恒温阀的安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的自发电电动恒温阀的立体结构示意图。

图2为自发电电动恒温阀的剖面图。

图3为驱动电机、螺杆及螺杆副的剖面图。

图4为自发电电动恒温阀中控制器和蓄电池与水流发电机、电磁开关阀、驱动电机及温度传感器的连接关系示意图。

图5为带有电动流量调节阀的自发电电动恒温阀的剖面图。

图6为带手动流量调节阀的自发电电动恒温阀的剖面图。

图7为流量调节转轴与过水孔块的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供一种自发电电动恒温阀，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1、图2，本实用新型提供一种自发电电动恒温阀，包括阀体 1，所述阀体内部设有冷水腔22、热水腔23、混合腔24，所述冷水腔22、热水腔23设置于混合腔24其中一端的两侧，均与混合腔24连通，所述阀体1设有冷水入口2和热水入口3，所述冷水入口2连通冷水源与冷水腔，所述热水入口23连通热水源与热水腔，所述阀体1在对应混合腔24出口的位置设有开关阀4，所述开关阀出口连接有温水出水管20，所述阀体在靠近温水出水管20的入口端处还设有发电组件21，所述阀体在混合腔24 内还设有用于调节冷热水比例的恒温阀组件。

具体的，如图2所示，所述自发电电动恒温阀中，所述恒温阀组件按连接的顺序依次包括阀芯6、阀杆7、螺杆副8、螺杆9及驱动电机10，所述阀芯6设置于混合腔24内，并且固定在阀杆7的一端，所述阀杆7的另一端与螺杆副8连接，所述螺杆9与螺杆副8组成传动螺杆，螺杆9的一端连接驱动电机10的输出端，所述驱动电机10固定于阀体1外，驱动电机10的输出端穿过阀体1与螺杆9传动连接。工作时，驱动电机10带动螺杆9转动，螺杆副8带动阀杆7做平移运动，使得阀芯6作平移运动，进而调节冷热水比例，得到恒定温度的水。

进一步的，如图2所示，所述电动恒温开关阀中，所述阀芯6的中部为圆柱状，两端呈锥形逐渐缩小，阀芯的两端分别对应冷水腔22和热水腔 23，并且，在冷水腔22和热水腔23与混合腔24连接处，呈对应的逐渐放大的开口，即，阀芯两端呈锥形逐渐缩小的结构与冷水腔和热水腔的开口呈逐渐放大的结构适配。所述阀芯6的两端分别对应冷水腔22和热水腔23，分别用于调节混合腔24与冷水腔22和热水腔23连通的开度，将阀芯6的两端设置为逐渐缩小的结构，从而能形成锥形堵头，在控制连通开度时，起到快速调节的作用，而当阀芯完全堵住冷水腔和热水腔时，锥形结构能增大与冷水腔口壁或热水腔口壁的贴合面积，从而能更好的堵住冷水腔和热水腔。

更进一步的，如图2、图3所示，所述螺杆副8的左右两侧设有两条平行于阀杆的凸条11，对应的，所述阀体内壁在对应螺杆副的凸条的位置设有限位槽12，所述凸条11的大小与限位槽12适配，且限位槽12的长度大于凸条11的长度。该限位结构能限制螺杆副8的移动方向为水平左右平移，同时限制螺杆副平移的距离，使螺杆副运动更为平稳，进而使阀芯6对冷热水比例的调节更为精准。

上述自发电电动恒温阀中，如图2所示，所述开关阀为电磁开关阀。所述电磁开关阀设置于混合腔24与温水出水管20之间，用于控制温水的开关。具体的，所述阀体1在对应温水出水管20入口的位置设有安装孔26，并且阀体1设有环绕温水出水管入口的环形凹槽27，所述环形凹槽27与混水腔24连通，所述安装孔26用于固定连接电磁开关阀并且形成电磁开关阀内腔25，所述电磁开关阀包括电磁开关组件13、固定压盖15、泄压柱 16、膜片18，所述电磁开关组件通过固定压盖连接在安装孔上，电磁开关组件设有可上下移动的活塞14，所述膜片18中心设有圆形孔，所述泄压柱 16套穿过圆形孔，并且其顶端与固定压盖15固定连接，所述膜片18将电磁开关阀内腔25与温水出水管20的入口和混合腔24隔开，所述膜片18 上还设过孔28，所述过孔28连通内腔25与混合腔24，所述泄压柱中心设有泄压通道17，所述泄压通道17的直径大于过孔28直径，并且所述泄压通道17连通内腔25和温水出水管20，当磁性组件未通电时，活塞14与泄压通道17的顶端抵接，刚好将泄压通道堵住。工作时，所述活塞14在磁性开关组件的作用下，可上下移动，不通电时，活塞14与泄压柱16抵接，使内腔25与温水出水管闭合，此时混合腔24的水由过孔28进入内腔25，使得内腔25的压力大于温水出水管20，进而使膜片18堵住出口；通电时，活塞14上移，与泄压柱16分离，泄压通道17连通内腔25与温水出水管，此时由过孔28进入内腔25的水量小于内腔25通过过水通道17流入温水出水管的水量20，使得内腔25压力小于温水出水管20压力，从而将膜片 18上顶，使得混合腔24与温水出水管20连通，自发电电动恒温阀处于打开状态。采用电磁开关阀作为控制正在阀体开关的构件，具有能耗低，易于控制的特点，并且便于实现通过电动来控制整个阀的开关，便于自发电电动恒温阀用于智能卫浴产品。

具体的，如图2所示，所述自发电电动恒温阀中，所述阀体位于温水出水管处设有发电组件安装座29，用于固定安装发电组件21，所述发电组件21包括水流发电机和蓄电池，所述水流发电机和蓄电池均为现有技术，在此不做详细说明，所述水流发电机与蓄电池电性连接，所述水流发电机包括叶轮31，所述叶轮31由发电组件安装座伸入温水出水管道内。工作时，温水出水管的水流带动叶轮31转动发电，同时将电流存储在蓄电池中，所述水流发电得到的电能，用于驱动电磁开关阀和驱动电机。

优选的，如图2所示，所述温水出水管对应水流发电机处设有弯曲部 32，所述弯曲部32的管径小于温水出水管入水口端和出水口端的口径，其弯曲程度与水流发电叶轮31的适配。设置弯曲部管径较小能加大此处的水流速度，提高发电量，这主要是因为弯管的两端管径较大，从而使得弯管内的水流速度会增加，进而提高叶轮转速，增加发电量。

具体的，所述自发电电动恒温阀还设有传感器，所述传感器包括温度传感器30，所述温度传感器设置于温水出水口5处，用于检测温水出水口 5的水温。所述自发电电动恒温阀还能对流量进行计量，所述流量计量是以叶轮的转速作为依据，进而获取流量的大小。

在一些实施例中，如图5、如6、图7所示，所述自发电电动恒温阀还包括流量调节阀，所述流量调节阀设置于温水出水管20上，位于发电组件和温水出水口5之间，用于调节流量的大小，所述流量调节阀包括手动流量调节阀(如图6所示)或电动流量调节阀(如图5所示)。所述流量调节阀包括端盖33、流量调节转轴34及过水孔块35，所述流量调节转轴34的一端与端盖33抵接，另一端与过水孔块35连接，流量调节转轴34外还套设有压紧弹簧36，所述压紧弹簧36一端与流量调节阀34固接，另一端与封盖33抵接，所述流量调节转轴与过水孔块相接的一端设有通孔34.1，旋转流量调节转轴，使通孔34.1与过水孔块35中的过水孔35.1的连通面积发生改变，从而起到调节流量大小的作用。具体的，所述流量调节转轴与端盖抵接的一端与流量电机37(如图5所示)或手柄38(如图6所示) 连接，通过流量电机37或手柄38带动流量调节转轴34旋转，起到调节流量大小的作用。

具体的，如图4所示，所述自发电电动恒温阀还设有控制器，所述控制器分别与驱动电机、流量电机、电磁开关阀、传感器、发电组件及蓄电池电性连接，用于控制驱动电机、流量电机、电磁开关阀的开关，以及接收传感器(包括温度传感器、流量传感器)获取到的水流信息。工作时，水流发电机21进行发电，并将电量存储于蓄电池中，而蓄电池为控制器、驱动电机、流量电机、电磁开关阀提供电量，同时控制器接收温度传感器及流量传感器检测到的信息，并根据这些信息对驱动电机下不同的命令，以调节冷热水的比例，得到恒定温度的水。所述控制器设有控制面板，通过控制面板可以设定温度值，同时还可以实时显示温水出口处的水温值、流量大小及蓄电池电量。

需要说明的是，所述水流发电机和蓄电池均为现有技术，在此不做进一步解释。

需要进一步说明的是，上述自发电电动恒温阀可以配合储热式热水器使用，也可以作为热水器的一部分设置于热水器的内部，可根据实际需要进行选择。

综上所述，本实用新型所述自发电电动恒温阀，具有发电量高，内部能耗小，自身耗电自给自足的特点，通过缩小水流发电机叶轮对应管道管径，使得水流速度提高，发电量增加，所述恒温阀、电磁开关阀及流量调节阀的能耗低，从而能在不接市电的情况下，通过水力发电的电能就实现对恒温阀及流量调节阀的调节和对电磁开关阀的控制，节能环保又安全，因此具有广泛的应用价值。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种自发电电动恒温阀，包括阀体，所述阀体内部设有冷水腔、热水腔、混合腔，所述混合腔分别与冷水腔和热水腔连通，所述阀体对应冷水腔、热水腔分别设有冷水入口和热水入口，所述阀体还设有温水出水管，所述温水出水管与混合腔连通，其特征在于，所述阀体内还设有恒温阀组件、开关阀以及发电组件，所述恒温阀组件用于调节冷热水比例，所述开关阀设置于温水出水管与混合腔连接处，用于控制水流的开关，所述发电组件设置于出水管处，用于发电。

2.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述恒温阀组件包括阀芯、阀杆、螺杆、螺杆副及驱动电机，所述阀芯固定在阀杆的一端，阀杆的另一端与螺杆副连接，所述螺杆与螺杆副组成传动螺杆，螺杆的一端连接驱动电机的输出端。

3.根据权利要求2所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述阀芯的两端呈逐渐缩小的锥状。

4.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述开关阀为电磁开关阀。

5.根据权利要求4所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述电磁开关阀包括电磁开关组件、固定压盖、泄压柱、膜片，所述电磁开关组件设有可上下移动的活塞，并且通过固定压盖固定连接在阀体上，所述泄压柱的顶端与固定压盖固定连接，所述膜片中间设有圆形孔，并且通过圆形孔可上下移动的套接在泄压柱的一端，所述膜片上还设过孔，所述过孔连通电磁开关阀的内腔与混合腔，所述泄压柱中心设有泄压通道，所述泄压通道的直径大于过孔直径，并且所述泄压通道连通电磁开关阀的内腔和电磁开关阀出口。

6.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述温水出水管正对发电组件的位置为弯曲部，所述弯曲部的管径小于温水出水管两端的管径。

7.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述发电组件包括水流发电机和蓄电池，所述水流发电机与蓄电池电性连接。

8.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述自发电电动恒温阀还设有传感器，所述传感器包括温度传感器。

9.根据权利要求1所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述发电组件与温水出水管的出水口之间还设有流量调节阀，所述流量调节阀用于控制流量的大小，包括手动流量调节阀或电动流量调节阀。

10.根据权利要求1-9任一项所述的自发电电动恒温阀，其特征在于，所述自发电电动恒温阀还包括控制器，所述控制器分别与驱动电机、电磁开关阀、温度传感器、流量传感器、以及蓄电池电性连接。

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