TWM484031U - 能自動調節溫度的混水閥 - Google Patents

Description

能自動調節溫度的混水閥

本創作係為一種混水閥，尤指一種能自動調節溫度，並可以降低馬達負載和增加密封性的混水閥。

一般取得溫水的方式，是利用冷熱混水龍頭內的混水閥控制冷、熱水的混合比例，以達到水溫調節功能，但冷熱混水龍頭是以手動機械方式調節水溫，溫度控制較不精準，容易因冷、熱水的水壓改變混和比例，使出水溫度忽高忽低，讓使用者沐浴時十分不便。

為了改善上述缺失，有業者在熱水器與水龍頭之間的管線上設置一能自動調節溫度的混水閥，如習知公告號CN201120002553，該混水閥在出水口內設有一溫度感應器，溫水從出水口流出後，溫度感應器即可感應溫水的溫度資訊並發送給控制器，藉由控制器控制出水溫度維持在預設的溫度範圍中，提供使用者最適當的用水溫度。

習知CN201120002553固然有自動調節溫度的功效，然而在實際結構上卻存在許多有待解決的問題。如第一圖所示，所述混水閥結構包含一本體1、一設在本體1外側的馬達模組2，以及一控制器3，該本體1上設有一冷水進水口4、一熱水進水口5，以及一設置在冷水進水口4和熱水進水口5交會處的混合水腔6，其中，該混合水腔6中設有一能封閉冷水進水口4及/或熱水進水口5的閥塞7，以及一受馬達模組2驅動以帶動閥塞7線性位移的閥桿8。

本體1在閥桿8與馬達模組2之間設有一密封軸套9，所述閥桿8穿過密封軸套9後與馬達模組2連接，且密封軸套9內緣與閥桿8外緣之間設有能防止漏水的O型環10。所述馬達模組2推動閥桿8在密封軸套9和混合水腔6內往復線性移動，令閥塞7封堵熱水進水口5使冷水進水口4開啟，或是讓進冷、熱水進水口5同時開啟，或是封堵冷水進水口4 使熱水進水口5開啟，以調節冷、熱水的混合比例。惟，閥桿8在密封軸套9內反覆位移，容易使閥桿8與O型環10相互產生磨損及刮傷，影響O型環10的密封性，造成漏水問題。

另一種混水盤則如第二圖所示，係在冷水進水口4和熱水進水口5交會處設有一分配調節模組，該分配調節模組包含一受馬達模組2控制偏轉的混合轉盤11，以及一與混合轉盤11相互疊合的分水盤12，其中，所述分水盤12上設有一與冷水進水口4相連通的冷水通道13、一與熱水進水口5相連通的熱水通道14，以及一與溫水出水口相連通的出水通道15，該混合轉盤11上具有一混水室16，所述混水室16一端與出水通道15相連通，另一端能隨混合轉盤11偏轉切換與冷水通道13及/或熱水通道14相連通，藉由混合轉盤11偏轉切換來混合冷、熱水的混合比例。

在第二圖的混水閥中，冷、熱水僅在混合轉盤11與分水盤12內流動，故在混水室16內部會產生極大的水壓，容易將混合轉盤11與分水盤12沖散分離造成漏水，也讓冷熱水的混合失效。因此，為了防止二盤體因水壓過大而分離，裝配時會對二盤體施加外部的機械壓力，以讓二盤體疊合密封。但此種方式會讓二盤體之間的摩擦力增加，導致馬達模組2驅動混合轉盤11的旋轉扭力變大，以及使混合轉盤11與分水盤12之間的接觸面磨損滲漏的缺點。

有鑑於此，本創作人乃累積多年相關領域的研究以及實務經驗，特創作出一種能自動調節溫度的混水閥，以解決習知以機械壓力讓混合轉盤、分水盤二者之間密封疊合，造成馬達驅動負載過大，以及二盤體容易磨損滲漏的缺失。

本創作之目的在於提供一種能自動調節溫度的混水閥，該混水閥利用水壓令混合轉盤、分水盤二者之間自然密封疊合避免滲漏，以降低馬達負載，並可以減少混合轉盤、分水盤之間的磨損機率。

為達成上述目的，本創作為一種能自動調節溫度的混水閥，包含一具有容置槽的座體、一設置在座體外側的馬達模組，以及一設置在容置槽內受馬達模組驅動的分配調節模組，其中：該座體具有位在分配調節模組上游的一冷水進水口、一熱水進水口，以及一位在分配調節模組下 游的溫水出水口，所述冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口與容置槽相連通；該分配調節模組設置在容置槽內，包含一固定筒，所述固定筒內側分別設有一能受馬達模組驅動偏轉的控制盤、一受控制盤控制偏轉的混合轉盤，以及一與混合轉盤相互疊合的分水盤，所述分水盤上設有複數通道分別與冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口相連通，該混合轉盤上具有一偏轉切換與複數通道相連通的混水室，其特徵在於：該固定筒外緣與容置槽內壁之間具有間隙，且固定筒至少設有一使固定筒內側與間隙相連通的缺口，以及一設在固定筒外緣與容置槽槽口之間防止漏水的O型環；冷水進水時從冷水進水口往間隙和缺口流動至固定筒內的控制盤與混合轉盤之間，以對混合轉盤產生背壓壓力令混合轉盤、分水盤二者之間密封疊合。

藉由上述構造，本創作在固定筒外緣與容置槽內壁之間留有間隙，且在固定筒上至少設有一徑向缺口，以將冷水引入至固定筒內混合轉盤的外部，產生一背壓壓力令混合轉盤、分水盤二者之間自然密封疊合，也讓混合轉盤之混水室內的冷水水壓相對降低，避免混合轉盤和分水盤受冷水水壓沖散分離，改善改善習知技術以機械壓力讓混合轉盤、分水盤二者之間密封疊合，而造成馬達驅動負載過大，以及容易磨損滲漏的缺失。

以下進一步說明各元件之實施方式：實施時，馬達模組包含一步進馬達、一控制步進馬達運轉和偵測偏轉角度的霍爾IC、一設置在冷水進水口偵測水溫的冷水溫度傳感器、一設置熱水進水口偵測水溫的熱水溫度傳感器，以及一設置在溫水出水口偵測水溫的溫水溫度傳感器，所述冷水溫度傳感器、熱水溫度傳感器、溫水溫度傳感器能夠將偵測數值回傳至一控制電路，該控制電路依據回傳數值調整步進馬達偏轉的角度，進而使控制盤帶動混合轉盤偏轉控制冷、熱水的混合比例。

實施時，所述混水閥在馬達模組之步進馬達外側設有一鎖固於座體上的蓋體。

實施時，所述控制盤中央頂面具有一供步進馬達之轉軸固定的連接部，以及一供霍爾IC偵測偏轉角度的磁性元件。

實施時，所述控制盤之連接部外緣與固定筒內緣之間設有一能防止漏水的第二O型環。

實施時，所述混合轉盤和分水盤為陶瓷材質，該分水盤和容置槽底部之間進一步設有一橡膠材質的密封墊，前述的複數通道分別從分水盤中穿設和前述冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口相連通。所述密封墊同樣承受固定筒內的背壓壓力，以對各進水口、出水口密封達到防止滲漏的效果。

所述控制盤底面設有複數傳動柱，所述混合轉盤頂面設有複數與傳動柱對應的傳動槽，複數傳動柱能嵌入對應的傳動槽中，使混合轉盤能被控制盤帶動偏轉。

實施時，分水盤之複數通道分別為一與冷水進水口相連通的冷水通道、一與熱水進水口相連通的熱水通道，以及一與溫水出水口相連通的出水通道，該混合轉盤之混水室一端與出水通道相連通，另一端能隨混合轉盤偏轉切換與冷水通道及/或熱水通道相連通。

所述霍爾IC能偵測磁性元件的偏轉角度得知冷、熱水的混合比例，例如：控制盤未偏轉時，磁性元件是位在原點位置(0度)，混合轉盤之混水室是與分水盤之冷水通道連通且未與熱水通道連通的狀態，讓溫水出水口流出冷水。在控制盤受步進馬達驅動偏轉約70度時，混合轉盤之混水室是與分水盤之熱水通道連通且未與冷水通道連通的狀態，使溫水出水口流出熱水。若控制盤受步進馬達驅動偏轉約35度時，混合轉盤之混水室同時與分水盤之冷水通道、熱水通道連通，且冷水通道、熱水通道的流出的冷、熱水比例接近，讓溫水出水口流出溫水。

實施時，所述冷水進水口中設有一能防止熱水壓力過大反向流進冷水進水口的第一逆止閥，所述熱水進水口中設有一能防止冷水壓力過大反向流進熱水進水口的第二逆止閥。

實施時，第一逆止閥、第二逆止閥上游各設有一能夠過濾雜質的濾網。

相較於習知技術，本創作在固定筒外緣與容置槽內壁之間留有間隙，且在固定筒上至少設有一徑向缺口，能夠將冷水引入混合轉盤的外部，產生一背壓壓力令混合轉盤、分水盤二者之間自然密封疊合，也讓 混合轉盤之混水室內的冷水水壓相對降低，改善改善習知技術以機械壓力讓混合轉盤、分水盤二者之間密封疊合，而造成馬達驅動負載過大，以及容易磨損滲漏的缺失。

以下依據本創作之技術手段，列舉出適於本創作之實施方式，並配合圖式說明如後：

100‧‧‧座體

101‧‧‧容置槽

102‧‧‧蓋體

200‧‧‧馬達模組

300‧‧‧分配調節模組

10‧‧‧冷水進水口

11‧‧‧第一逆止閥

12‧‧‧濾網

20‧‧‧熱水進水口

21‧‧‧第二逆止閥

22‧‧‧濾網

30‧‧‧溫水出水口

40‧‧‧固定筒

41‧‧‧間隙

42‧‧‧缺口

43‧‧‧O型環

50‧‧‧控制盤

51‧‧‧連接部

52‧‧‧磁性元件

53‧‧‧傳動柱

54‧‧‧第二O型環

60‧‧‧混合轉盤

61‧‧‧混水室

62‧‧‧傳動槽

70‧‧‧分水盤

71‧‧‧冷水通道

72‧‧‧熱水通道

73‧‧‧出水通道

74‧‧‧密封墊

80‧‧‧步進馬達

81‧‧‧霍爾IC

82‧‧‧冷水溫度傳感器

83‧‧‧熱水溫度傳感器

84‧‧‧溫水溫度傳感器

第一圖：習知混水閥結構示意圖。

第二圖：另一種習知混水閥結構示意圖。

第三圖：本創作之立體外觀圖。

第四圖：本創作之立體分解圖。

第五圖：本創作之結構示意圖。

第六圖：本創作之局部剖視圖。

第七圖：本創作之磁性元件位在原點位置，且混水室與冷水通道連通並未與熱水通道連通的狀態示意圖。

第八圖：本創作的溫水出水口流出冷水示意圖。

第九圖：本創作之磁性元件偏轉約70度，且混水室與熱水通道連通並未與冷水通道連通的狀態示意圖。

第十圖：本創作的溫水出水口流出熱水示意圖。

第十一圖：本創作之磁性元件偏轉約35度，且混水室同時與冷水通道、熱水通道的狀態示意圖。

第十二圖：本創作的溫水出水口流出溫水示意圖。

第十三圖：本創作另一角度之結構示意圖。

第十四圖：本創作第二實施例結構示意圖。

第十五圖：本創作第二實施例之冷、熱水進水示意圖。

第十六圖：本創作第二實施例之第二逆止閥防止冷水逆流示意圖。

如第三、第四圖所示，本創作為一種能自動調節溫度的混水閥，包含一座體100、一設置在座體100外側的馬達模組200，以及一受馬 達模組200驅動的分配調節模組300，其中：所述座體100具有一能容置分配調節模組300的容置槽101，以及一設置在分配調節模組300外側並鎖固於座體100上的蓋體102。

如第四、第五圖所示，該座體100具有分別位在分配調節模組300上游的一冷水進水口10、一熱水進水口20，以及一位在分配調節模組300下游的溫水出水口30，所述冷水進水口10、熱水進水口20、溫水出水口30與容置槽101相連通。

該分配調節模組300包含一設置在容置槽101內側的固定筒40，所述固定筒40內側分別設有一能受馬達模組200驅動偏轉的控制盤50、一受控制盤50控制偏轉的混合轉盤60，以及一與混合轉盤60相互疊合的分水盤70；所述分水盤70上設有一與冷水進水口10相連通的冷水通道71、一與熱水進水口20相連通的熱水通道72，以及一與溫水出水口30相連通的出水通道73；該混合轉盤60上具有一混水室61，所述混水室61一端與出水通道73相連通，另一端能隨混合轉盤60偏轉切換與冷水通道71及/或熱水通道72相連通。

如第五、第六圖所示，該固定筒40外緣與容置槽101內壁之間具有間隙41，且固定筒40至少設有一使固定筒40內側與間隙41相連通的缺口42，在固定筒40外緣與容置槽101槽口之間設有一能防止漏水的O型環43。

混水閥運作時，冷水從冷水進水口10往間隙41和缺口42流動至固定筒40內的控制盤50與混合轉盤60之間，以對混合轉盤60產生背壓壓力令混合轉盤60、分水盤70二者之間密封疊合，也讓混合轉盤60之混水室61內的冷水水壓相對降低，避免混合轉盤60和分水盤70受冷水水壓沖散分離，改善習知技術以機械壓力讓混合轉盤60、分水盤70二者之間密封疊合，而造成馬達驅動負載過大，以及容易磨損滲漏的缺失。

如第四、第五圖所示，該混合轉盤60和分水盤70為陶瓷材質，所述分水盤70和容置槽101底部之間進一步設有一橡膠材質的密封墊74，前述冷水通道71、熱水通道72，以及出水通道73分別從分水盤70中穿設以和前述冷水進水口10、熱水進水口20、溫水出水口30相連通。所述密封墊74同樣承受固定筒40內的背壓壓力，以對各進水口、出水口密封達 到防止滲漏的效果。

該馬達模組200包含一步進馬達80、一控制步進馬達80運轉和偵測偏轉角度的霍爾IC 81、一設置在冷水進水口10偵測水溫的冷水溫度傳感器82、一設置熱水進水口20偵測水溫的熱水溫度傳感器83，以及一設置在溫水出水口30偵測水溫的溫水溫度傳感器84，所述冷水溫度傳感器82、熱水溫度傳感器83、溫水溫度傳感器84能夠將偵測數值回傳至一控制電路(圖中未揭示)，該控制電路依據回傳數值調整步進馬達80偏轉的角度，進而使控制盤50帶動混合轉盤60偏轉控制冷、熱水的混合比例。

所述控制盤50中央頂面具有一供步進馬達80之轉軸固定的連接部51、一供霍爾IC 81偵測偏轉角度的磁性元件52，以及一複數設在底面的傳動柱53，所述混合轉盤60頂面設有複數與傳動柱53對應的傳動槽62，複數傳動柱53能嵌入對應的傳動槽62中，使混合轉盤60能被控制盤50帶動偏轉。

所述控制盤50之連接部51外緣與固定筒40內緣之間設有一能防止漏水的第二O型環54。

如第七、第八圖所示，該霍爾IC 81能偵測磁性元件52的偏轉角度得知冷、熱水的混合比例，例如：控制盤50未偏轉時，磁性元件52是位在原點位置(0度)，混合轉盤60之混水室61是與分水盤70之冷水通道71連通且未與熱水通道72連通的狀態，讓溫水出水口30流出冷水。

如第九、第十圖所示，該在控制盤50受步進馬達80驅動偏轉約70度時，混合轉盤60之混水室61是與分水盤70之熱水通道72連通且未與冷水通道71連通的狀態，使溫水出水口30流出熱水。

如第十一、第十二圖所示，若控制盤50受步進馬達80驅動偏轉約35度時，混合轉盤60之混水室61同時與分水盤70之冷水通道71、熱水通道72連通，且冷水通道71、熱水通道72的流出的冷、熱水比例接近，讓溫水出水口30流出溫水。

如第十三圖所示，係為混水閥另一角度的結構示意圖，圖式中顯示混合轉盤60之混水室61、分水盤70之出水通道73與溫水出水口30相連通，使冷水、溫水、熱水可從溫水出水口30流出。

如第十四、十五圖所示，所述冷水進水口10和熱水進水口 20中進一步各設置一第一逆止閥11、第二逆止閥21，所述第一逆止閥11、第二逆止閥21上游各設有一能夠過濾雜質的濾網12、22。該第一逆止閥11能夠防止熱水壓力過大反向流進冷水進水口10，該第二逆止閥21能夠防止冷水壓力過大反向流進熱水進水口20。

如第十六圖所示，若使用者未開起熱水，但冷水水壓過高反向往熱水進水口20流動時，第二逆止閥21受到水流方向及水壓的作用將閥門關閉，藉此防止冷水逆流，同樣地，若熱水水壓過高時，第一逆止閥11也能防止熱水反向逆流至冷水進水口10。

以上之實施說明及圖式所示，僅係舉例說明本創作之較佳實施例，並非以此侷限本創作之範圍；舉凡與本創作之構造、裝置、特徵等近似或相雷同者，均應屬本創作之創設目的及申請專利範圍之內。

100‧‧‧座體

101‧‧‧容置槽

102‧‧‧蓋體

200‧‧‧馬達模組

300‧‧‧分配調節模組

10‧‧‧冷水進水口

20‧‧‧熱水進水口

30‧‧‧溫水出水口

40‧‧‧固定筒

42‧‧‧缺口

43‧‧‧O型環

50‧‧‧控制盤

51‧‧‧連接部

52‧‧‧磁性元件

53‧‧‧傳動柱

60‧‧‧混合轉盤

61‧‧‧混水室

62‧‧‧傳動槽

70‧‧‧分水盤

71‧‧‧冷水通道

72‧‧‧熱水通道

73‧‧‧出水通道

74‧‧‧密封墊

80‧‧‧步進馬達

81‧‧‧霍爾IC

82‧‧‧冷水溫度傳感器

83‧‧‧熱水溫度傳感器

84‧‧‧溫水溫度傳感器

Claims (10)

1. 一種能自動調節溫度的混水閥，包含一具有容置槽的座體、一設置在座體外側的馬達模組，以及一設置在容置槽內受馬達模組驅動的分配調節模組，其中：該座體具有位在分配調節模組上游的一冷水進水口、一熱水進水口，以及一位在分配調節模組下游的溫水出水口，所述冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口與容置槽相連通；該分配調節模組設置在容置槽內，包含一固定筒，所述固定筒內側分別設有一能受馬達模組驅動偏轉的控制盤、一受控制盤控制偏轉的混合轉盤，以及一與混合轉盤相互疊合的分水盤，所述分水盤上設有複數通道分別與冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口相連通該混合轉盤上具有一偏轉切換與複數通道相連通的混水室，其特徵在於：該固定筒外緣與容置槽內壁之間具有間隙，且固定筒至少設有一使固定筒內側與間隙相連通的缺口，以及一設在固定筒外緣與容置槽槽口之間防止漏水的O型環；冷水進水時從冷水進水口往間隙和缺口流動至固定筒內的控制盤與混合轉盤之間，以對混合轉盤產生背壓壓力令混合轉盤、分水盤二者之間密封疊合。
2. 如申請專利範圍第1項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，馬達模組包含一步進馬達、一控制步進馬達運轉和偵測偏轉角度的霍爾IC、一設置在冷水進水口偵測水溫的冷水溫度傳感器、一設置熱水進水口偵測水溫的熱水溫度傳感器，以及一設置在溫水出水口偵測水溫的溫水溫度傳感器。
3. 如申請專利範圍第2項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述混水閥在馬達模組之步進馬達外側設有一鎖固於座體上的蓋體。
4. 如申請專利範圍第2項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述控制盤中央頂面具有一供步進馬達之轉軸固定的連接部，以及一供霍爾IC偵測偏轉角度的磁性元件。
5. 如申請專利範圍第3項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述控制盤之連接部外緣與固定筒內緣之間設有一能防止漏水的第二O型環。
6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述混合轉盤和分水盤為陶瓷材質，該分水盤和容置槽底部之間進一步設有一橡膠材質的密封墊，前述的複數通道分別從分水盤中穿設和前述冷水進水口、熱水進水口、溫水出水口相連通。
7. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述控制盤底面設有複數傳動柱，所述混合轉盤頂面設有複數與傳動柱對應的傳動槽，複數傳動柱能嵌入對應的傳動槽中，使混合轉盤能被控制盤帶動偏轉。
8. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，分水盤之複數通道分別為一與冷水進水口相連通的冷水通道、一與熱水進水口相連通的熱水通道，以及一與溫水出水口相連通的出水通道，該混合轉盤之混水室一端與出水通道相連通，另一端能隨混合轉盤偏轉切換與冷水通道及/或熱水通道相連通。
9. 如申請專利範圍第1至5項中任一項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，所述冷水進水口中設有一能防止熱水壓力過大反向流進冷水進水口的第一逆止閥，所述熱水進水口中設有一能防止冷水壓力過大反向流進熱水進水口的第二逆止閥。
10. 如申請專利範圍第9項所述之能自動調節溫度的混水閥，其中，第一逆止閥、第二逆止閥上游各設有一能夠過濾雜質的濾網。