CN2392132Y - 热水器用恒温出水装置 - Google Patents
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Abstract
一种热水器用恒温出水装置,设有配套减速传动机构控制冷、热水阀的驱动电机,以及控制驱动电机的闭环调节机构,闭环调节机构由采用有补偿的PID算法软件并带有双重温度信息检测器的控制器及其后级的信号放大电路组成,其中前馈温度信息检测器,置于热水管出水口处,设计新颖,结构紧凑,采用PID反馈闭环调节机构,响应速度快,温度控制精确可靠,自动化程度高,使用方便,使用者可以享用安全适度的热水,不会造成烫伤或不适的后果。
Description
本实用新型涉及通过改变不同温度的两种流体的混合比率进行非电变量温度的控制或调节系统，尤其涉及一种热水器用恒温出水装置。
现有的各类洗浴用热水器出水温度的控制，除设有分段火力或电热功率调节装置外，要求使用者根据体表皮肤对水温的感知度手动调节冷水进水量进行非定量的控制，其响应速度慢，且精度甚差，对于自理生活能力有限的人显得过于苛刻，即便是正常成人有时也会在冷水阀关闭片刻后再次开启时，被过热的出水造成烫伤或不适。
本实用新型的目的是弥补现有技术的不足，提出一种热水器用恒温出水装置。
本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现。
这种热水器用恒温出水装置，包括冷、热水阀和分别受它们控制出水的冷、热水管，以及紧接其后的三通水管，其特征是设有配套减速传动机构控制冷、热水阀流口面积的驱动电机，以及控制驱动电机旋转角度的闭环调节机构，该闭环调节机构由采用有补偿的PID算法软件并带有双重温度信息检测器的控制器及其后级的信号放大电路组成，其中一温度信息检测器是前馈温度信息检测器，置于热水管出水口处，另一温度信息检测器是主温度信息检测器，置于三通水管出水口处。
这种热水器用恒温出水装置的进一步特征是在三通水管出水口处连接一带恒温水出水管的冷热水混合容器。
这种热水器用恒温出水装置的再进一步特征是，驱动电机可以是反应式步进电动机，也可以是直流电动机或其它执行用电动机，配套的减速传动机机构可以是蜗轮蜗杆减速传动机构，也可以是其它齿轮减速传动机构，闭环调节机构中的控制器可以采用CPU芯片，也可以采用由各类运算放大单元组成的负反馈控制电路，信号放大电路可以由达林顿管组成，也可以由其它三极管或集成电路组成。
本实用新型设计新颖，结构紧凑，采用PID反馈闭环调节机构，响应速度快，温度控制精确可靠，自动化程度高，使用方便。可以作为独立产品广泛安装在各类洗浴用热水器出水口处，也可以作为整体组件组装在热水器内，以明显提高产品高技术含量，改善其使用性能，增强产品占据市场的竞争能力。使用者可以享用安全适度的热水，不会造成烫伤或不适的后果。具有较高的经济效益与社会效益。
本实用新型有以下附图：
图1是本实用新型的结构组成示意图；
图2是本实用新型的电路简图。
下面对照附图并结合实施例对本实用新型作出说明。
实施例：燃气热水器用恒温出水装置
该恒温出水装置包括冷、热水阀1、2和分别受它们控制出水的冷、热水管3、4，以及紧接其后的三通水管5，设有配套蜗轮蜗杆减速传动机构6-1、6-2分别正、反向控制冷，热水阀1、2流口面积的三相12伏反应式步进电动机7，以及控制步进电动机7旋转角度的闭环调节机构，该闭环调节机构由采用有补偿的PID算法软件并带有双重温度信息检测器的控制器8及其后级的122型达林顿管信号放大电路9组成，控制器8芯片采用PIC16C72-04/SP，其中一温度信息检测器是前馈温度信息检测器10，置于热水管4出水口处，另一温度信息检测器是主温度信息检测器11，置于三通水管5出水口处，前馈、主温度信息检测器10、11都分别由铂电阻、电阻桥和OP07型运算放大器级联组成，还在三通水管5出水口处连接有一带恒温水出水管13的冷热水混合容器12，其容量为0.5升，以缓冲超调节量对出水温度的瞬时影响，防止水温骤变。图1虚线框内为配用燃气热水器的燃气阀和受其控制出气量的燃气管。
预先通过调整控制器8的参数设定出水温度。主温度信息检测器11检测的三通水管5出水口处的温水温度与设定的出水温度的差值是本闭环调节机构的PID运算差值量，该差值量经控制器8运算及信号放大电路9放大后对三相反应式步进电动机7各相绕组A、B、C供电，驱动步进电动机7正向或反向旋转一定角度，经蜗轮蜗杆减速传动机构6-1、6-2带动冷、热水阀1、2正向或反向旋转，改变其流口面积，使冷、热水的混合比率发生相应的变化，达到设定的出水温度。一旦出现温度差，本闭环调节机构立即响应予以自动调节。前馈温度信息检测器10可以补偿热水管4出水口处水温突变而导致出水温度发生的波动。在燃气热水器进水阀关闭片刻后重新开启时，出水温度过热，前馈温度信息检测器10首先检测到该温度突变信息，由控制器8的CPU根据该检测信息提前控制步进电动机7改变冷、热水的混合比率，在PID算法执行前，用补偿方式抵消部分或全部扰动量，避免或最大限度减轻PID调节过程中的超调或滞后造成的出水温度波动。
Claims (2)
1、一种热水器用恒温出水装置，包括冷、热水阀和分别受它们控制出水的冷、热水管，以及紧接其后的三通水管，其特征是设有配套减速传动机构控制冷、热水阀流口面积的驱动电机，以及控制驱动电机旋转角度的闭环调节机构，该闭环调节机构由采用有补偿的PID算法软件并带有双重温度信息检测器的控制器及其后级的信号放大电路组成，其中一温度信息检测器是前馈温度信息检测器，置于热水管出水口处，另一温度信息检测器是主温度信息检测器，置于三通水管出水口处。
2、如权利要求1所述的热水器用恒温出水装置，其特征是在三通水管出水口处连接一带恒温水出水管的冷热水混合容器。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1999
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