专利名称：供水温度调节装置的制作方法
技术领域：
本发明属于流体混合装置。(国际分类入F16K11/00)可将两种不同温度的水(或其它液体)自动混合到任意设定的温度值。应用在浴室或其它需要定温供水(液)的各种场合。
对相同发明的描述同类装置中，一般是采用波纹管，利用其热涨冷缩的特性，通过连杆和阀芯来改变冷水通路和热水通路的管道阻力，从而改变冷、热水的流量配比，达到定温供水的目的。(参见中国专利87215790号“浴水温度自动稳定装置”)在这类装置中，波纹管既是感温元件又是阀芯驱动力源。由于没有附加力源，驱动力略显不足。为了增加动作力度，波纹管内需充以低沸点介质。
原型的批判原型装置在应用中存有下述不足1、控温精度受进入装置的两种水的温度和压力变化影响较大，因此往往需要设立前置的稳温和稳压装置。
2、输出流量的变化也会影响混合水的温度稳定。大流量和小流量时，温度有较大偏差。
3、易结垢，维护工作量较大。
4、调整不易。要凭经验和感觉直接在现场调试，不能遥测遥控。
本发明的目的在于提供一种能够消除上述缺点的全自动的、可在远处调控的供水温度调节装置。达到节能、节水、节省各种材料、节省人力的目的。
发明实质本发明实质上是一套特殊设计的、机电结合的电子控温装置。它用测温探头来代替原型中的波纹管来获取温度信号，将信号送入控制仪表，并和设定值进行比较。根据比较结果，控制仪表可以输出正向或反向直流电流，来改变特制直流电动阀门的开度大小，从而改变冷水和热水的流量配比，达到稳定出水温度的目的。
图表清单附
图1 供水温度调节装置全貌图附图2 受控直流电动调节阀机械结构图附图3 受控直流电动调节阀限位电路附图4 控制仪表原理框图发明实施要点本发明由测温探头、控制仪表及受控直流电动调节阀三个主要部分，经管路、管件、导线等附件按照特定要求连接、组配，而构成整个系统。装置全貌参见附图1。
首先，应用现场应该满足“具备热水水源和冷水水源”这样一个起码条件。并且两者还应当具有一定的压力，能够保证用量需要。受控直流电动调节阀(3)串接在冷水支路和热水支路中水头压力较大的一条支路中。对于水头压力较小的支路不做控制。冷水和热水沿各自支路进入三通(7)而互相混合。(图中箭头所指方向为水流方向)为了加速混匀过程，在三通(7)的出口后面、汇水管路的前缘，设置缩径段(5)。(或者在该位置加装节流孔板)缩径段的后面，装设插入式的测温探头(8)(一只或数只)。通过导线(4)接到控制仪表的信号输入端;而受控直流电动调节阀的两个电源端子，则通过导线(2)接到控制仪表的控制输出端，来接受工作指令。逆止阀(9)的作用是防止冷、热水由于压力不均衡而出现的互相串拢现象的发生。也可以用在该位置上串接一只截止阀或电磁阀(只需要一只)的办法来起同样的作用。控制仪表(1)根据情况装在易观察、易操纵的部位。
受控直流电动调节阀是本装置的执行机构，主要由直流伺服电机、减速机构、限位机构和阀门等部分构成。在实施例中(参见附图2)，阀门(1)选择为球阀形式，在球阀的驱动轴上，装有蜗轮(4)。它与蜗杆(8)形成一套蜗轮减速机构。直流伺服电机(2)通过另一级蜗轮蜗杆减速机构(7)和蜗杆(8)连轴转动。机架(9)起支撑电机和减速器的作用，把它用螺栓或其它方法固定在阀门体上。以保证伺服电机输出的转动力矩通过减速机构，逐级传递到阀门的驱动轴上，带动阀芯做开、关动作。限位机构由限位器支架(6)限位开关(5)、和拨叉(3)构成。它的作用是当阀门芯体运动到极限位置时(全打开或全关闭)，自动切断电源，避免过位。限位开关共两只，它们在支架(6)上的安放位置，应该保证当阀芯转动到全关和全开状态时，固定于蜗轮上的拨叉(3)能各触到一只限位开关的触头。限位机构的工作原理参见附图3。图中K1、K2为常闭式限位开关，D1、D2为能够适应伺服电机工作电压和工作电流要求的整流二极管，F代表直流伺服电机，A、B为电流输入端。工作过程为当电源输入极性是A为正、B为负时，D2处于反向阻断状态。电流流动路途为A→D1→K1→F→B;当电源输入极性是A为负，B为正时，D1处于反向阻断状态。电流流动方向为B→F→K2→D2→A。每种情况下，电源只从一只限位开关的触点流过。为了能实现限位，只要让阀芯向任何方向动作时(打开或关闭)，拨叉将要会触到的那只限位开关，是正在流过电流的一只，就可以了。
控制仪表的原理和结构在很大程度上等同于一般的电子控温仪表。可以采用各种类型电路形式(分立、集成、单片……)无论采用何种类型电路，都必须具备如图4，原理框图所示的各项单元电路，及制约关系。与一般控温仪表稍有不同的是本装置的驱动单元电路，提供的不只是控制继电器的通和断。而还要求，向外输出一个直流电源。并且应有三种输出状态，分别是正向、反向和断开。来对应检测温度与设定温度之间可能出现的三种比较关系高于(＞)、低于(＜)和近似等于(≈)。受控直流电动调节阀与控制仪表引线的连接正确与否的标准应当是当仪表从探头上检没到的温度值高于人为设定值时，电动阀的动作方向是正在改变这种趋势(加大冷水流量或减少热水流量)。反之亦然(减少冷水流量或加大热水流量)。而当两个温度值相近时，又能够中断供电。这样，可以减少电动机的反复起动次数，延长电动阀的寿命。但控温精度也相应降低，实际应用时，应根据精度要求。来调整比较电路的翻转上、下限间隔。以求最佳效果。
测温探头是将温敏器件(热敏电阻、PN结温度传感器、热电偶等均可)封装在防水保护壳内，引出接线而构成。保护壳尽量做到壁薄、体小，以减小热惯性。其形状还应充分考虑到安装的方便性。本装置在实地应用时，每套可以只配用一只测温探头;但为了消除管路断面上温度样度所造成的测温误差，也可以使用两只或多只，并尽量在同一断面上，沿管壁园周均匀布放。
技术经济效果本发明和为了相同目的而设计的各种供水调温装置相比，有如下技术经济效果。
和纯机械结构的装置比，本发明有控温准确、调温简便、能远距离操纵、过流部件不易结垢、压力损失小、对来水的温度和压力没有特殊要求、混合水温度恒定等效果。和一般的电子调温装置相比，本发明可以摈除巨大的混水容器。因而占地小、用材少。且调温过程快，从开机至达到所要求的温度这段时间，普通电子调温装置需要数小时，本发明缩短到只有十几秒。可以减少水源、能源和时间的浪费。
权利要求
1.一种可以调节混合水温度的液体混合装置。由测温探头、控制仪表、受控直流电动调节阀等主要部件，经管路、管件、导线等附件组配而成。
2.如权项(1)所述，本装置的组配特征是受控直流电动调节阀安装在两条进水支路中的一条上。另一条支路上不进行流量调节。
3.如权项(2)所述，安装电动调节阀的支路，是事先已知为水头压力较大的支路。
4.在汇合点后面、汇水管路的前缘，采用缩径的方式来加速水(液)的混合过程。
5.如权项(1)所述，装置中采用了专用的直流电动调节阀。其特征为利用直流何服电机驱动，通过减速装置(一级或数级)带动阀门做打开、关闭动作。也可以停止在任何中间位置。
6.如权项(1)所述，控制仪表通过三种输出方式，控制电动阀门的动作，分别为正向、反向和停止供电。
全文摘要
本发明是一种供水温度自动调节装置。应用于浴室或其它需要定温供水(液)的各种场合。由于采用了特殊的电动调节阀，并提出了特殊的管路组配方案。因而可以不用任何混水容器，直接混合成所要求的温度值。能够收到节水、节能、节省占地和节省建筑投资的效果。
文档编号F24D17/00GK1064146SQ9111141
公开日1992年9月2日 申请日期1991年12月10日 优先权日1991年12月10日
发明者李穆然 申请人:李穆然