一種出水水溫自動恒定的混水閥的制作方法
【專利摘要】一種出水水溫自動恒定的混水閥，由水溫檢測電路、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、控制電路、驅(qū)動電路、電動閥組成。水溫檢測電路將出水溫度轉(zhuǎn)換成水溫電壓輸出至控制電路，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生3路與高、中、低水溫相對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓輸出至控制電路，控制電路將水溫電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，得到的閥門控制信號經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動電動閥動作，實現(xiàn)出水溫度的恒定。所述閥門結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，能夠?qū)Τ鏊谒疁剡M(jìn)行快速檢測，調(diào)節(jié)性能不受使用時間影響，可用于各種需要保持混水后水溫恒定的場合。
【專利說明】一種出水水溫自動恒定的混水閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種閥門，尤其是一種出水水溫自動恒定的混水閥。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的恒溫混水閥或水龍頭中，大多利用感溫原件的熱脹冷縮物理特性推動閥體內(nèi)閥芯移動，封堵或者調(diào)整冷、熱水的進(jìn)水口大小，改變出水口的冷、熱水比例，從而使出水溫度始終保持恒定。調(diào)節(jié)方式簡單，無需電源，但溫度控制不很精確，使用時間長了會臟堵，或恒溫閥芯容易失效，靈敏度下降，精度下降；當(dāng)進(jìn)水水溫波動大時，由于感溫原件的熱慣性作用，響應(yīng)速度慢，調(diào)節(jié)不及時。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的旨在提供一種可靠性高，能快速進(jìn)行調(diào)節(jié)的出水水溫自動恒定的混水閥。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)方案是:一種出水水溫自動恒定的混水閥，由水溫檢測電路、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、控制電路、驅(qū)動電路、電動閥組成。水溫檢測電路將出水溫度轉(zhuǎn)換成水溫電壓輸出至控制電路，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生3路與高、中、低水溫相對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓輸出至控制電路，控制電路將水溫電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，得到的閥門控制信號經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動電動閥動作，實現(xiàn)出水溫度的恒定。
[0005]所述水溫檢測電路由電位器、正溫度系數(shù)熱敏電阻組成。電位器的一端連接至電源，正溫度系數(shù)熱敏電阻的一端連接至公共地；電位器的另外一端與正溫度系數(shù)熱敏電阻的另外一端聯(lián)結(jié)后，輸出水溫電壓。
[0006]所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻依次串聯(lián)連接組成；第一電阻與第二電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫高基準(zhǔn)電壓，第二電阻與第三電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫中基準(zhǔn)電壓，第三電阻與第四電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫低基準(zhǔn)電壓；第一電阻的另外一端連接至電源，第四電阻的另外一端連接至公共地。
[0007]所述控制電路由第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第一 RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器組成；第一比較器的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器的置位輸入端，第二比較器的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端；第三比較器的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端，第四比較器的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器的置位輸入端。
[0008]所述水溫檢測電路輸出的水溫電壓分別連接至第一比較器的反相輸入端、第二比較器的同相輸入端、第三比較器的反相輸入端、第四比較器的同相輸入端。
[0009]所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路輸出的水溫高基準(zhǔn)電壓連接至第一比較器的同相輸入端，水溫中基準(zhǔn)電壓分別連接至第二比較器的反相輸入端、第三比較器的同相輸入端，水溫低基準(zhǔn)電壓連接至第四比較器的反相輸入端。
[0010]所述驅(qū)動電路由第五電阻、第六電阻、第一三極管、第二三極管組成；第一三極管和第二三極管的發(fā)射極都連接至電源，第五電阻的一端連接至第一三極管的基極、另外一端連接至第一 RS觸發(fā)器的反相輸出端，第六電阻的一端連接至第二三極管的基極、另外一端連接至第二 RS觸發(fā)器的反相輸出端。
[0011 ] 所述電動閥的第一控制電壓輸入端連接至第一三極管的集電極、第二控制電壓輸入端連接至第二三極管的集電極、公共端連接至公共地。
[0012]所述第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器是集成比較器LMH7324中的四個獨立比較器。
[0013]所述第一 RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器是集成觸發(fā)器74HC74中的兩個獨立觸發(fā)器。
[0014]所述電動閥選用CKQ型三通電動球閥。
[0015]本實用新型的有益效果是，熱敏電阻熱慣性小，能夠?qū)Τ鏊谒疁剡M(jìn)行快速檢測；電動球閥結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，調(diào)節(jié)性能不受使用時間影響。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2是本實用新型的控制電路原理圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。
[0019]如圖1所示的本實用新型結(jié)構(gòu)框圖，由水溫檢測電路、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、控制電路、驅(qū)動電路、電動閥組成。水溫檢測電路將出水溫度轉(zhuǎn)換成水溫電壓輸出至控制電路，基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路產(chǎn)生3路與高、中、低水溫相對應(yīng)的基準(zhǔn)電壓輸出至控制電路，控制電路將水溫電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較后，得到的閥門控制信號經(jīng)驅(qū)動電路驅(qū)動電動閥動作，實現(xiàn)出水溫度的恒定。
[0020]本實用新型的控制電路原理如圖2所示。
[0021]水溫檢測電路由電位器101、正溫度系數(shù)熱敏電阻102組成。電位器101的一端連接至電源VCC，正溫度系數(shù)熱敏電阻102的一端連接至公共地；電位器101的另外一端與正溫度系數(shù)熱敏電阻102的另外一端聯(lián)結(jié)后，輸出水溫電壓UT。
[0022]基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路由第一電阻201、第二電阻202、第三電阻203、第四電阻204依次串聯(lián)連接組成，第一電阻201與第二電阻202的聯(lián)結(jié)點輸出水溫高基準(zhǔn)電壓U1，第二電阻202與第三電阻203的聯(lián)結(jié)點輸出水溫中基準(zhǔn)電壓U2，第三電阻203與第四電阻204的聯(lián)結(jié)點輸出水溫低基準(zhǔn)電壓U3 ;第一電阻201的另外一端連接至電源VCC，第四電阻204的另外一端連接至公共地。
[0023]控制電路由第一比較器301、第二比較器302、第三比較器303、第四比較器304、第一 RS觸發(fā)器305、第二 RS觸發(fā)器306組成。
[0024]第一比較器301的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器305的置位輸入端S，第二比較器302的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器305的復(fù)位輸入端R ;第三比較器303的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器306的復(fù)位輸入端R，第四比較器304的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器306的置位輸入端S。
[0025]水溫檢測電路輸出的水溫電壓UT分別連接至第一比較器301的反相輸入端、第二比較器302的同相輸入端、第三比較器303的反相輸入端、第四比較器304的同相輸入端。
[0026]基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路輸出的水溫高基準(zhǔn)電壓Ul連接至第一比較器301的同相輸入端，水溫中基準(zhǔn)電壓U2分別連接至第二比較器301的反相輸入端、第三比較器303的同相輸入端，水溫低基準(zhǔn)電壓U3連接至第四比較器304的反相輸入端。
[0027]驅(qū)動電路由第五電阻401、第六電阻402、第一三極管403、第二三極管404組成。第一三極管403和第二三極管404的發(fā)射極都連接至電源VCC，第五電阻401的一端連接至第一三極管403的基極、另外一端連接至第一 RS觸發(fā)器305的反相輸出端'Q，第六電阻402的一端連接至第二三極管404的基極、另外一端連接至第二 RS觸發(fā)器305的反相輸出端' Q。
[0028]電動閥501的第一控制電壓輸入端BROWN連接至第一三極管403的集電極、第二控制電壓輸入端BLUE連接至第二三極管404的集電極、公共端COM連接至公共地。
[0029]在本實施方式中，第一比較器301、第二比較器302、第三比較器303、第四比較器304是集成比較器LMH7324中的四個獨立比較器；第一 RS觸發(fā)器305、第二 RS觸發(fā)器306是集成觸發(fā)器74HC74中的兩個獨立觸發(fā)器，只使用觸發(fā)器的低電平有效異步置位輸入端和異步復(fù)位輸入端；電動閥501選用CKQ型三通電動球閥，采用DC6V供電，混流式三通方式安裝。
[0030]在本實施方式中，電源VCC的電壓是6V，可以采用電池供電，也可以采用直流穩(wěn)壓電源供電。
[0031]在本實施方式中，電動閥501用于控制熱水的流量。
[0032]在本實施方式中，電位器101用于調(diào)節(jié)熱水的設(shè)定溫度。
[0033]本實施例工作時，如果出水溫度超出設(shè)定的高基準(zhǔn)溫度，水溫電壓UT大于水溫高基準(zhǔn)電壓U1，第一比較器301輸出低電平，第二比較器302輸出高電平，第一 RS觸發(fā)器305的反相輸出端'Q輸出低電平，控制第一三極管403導(dǎo)通；同時,第三比較器303輸出低電平，第四比較器304輸出高電平，第二 RS觸發(fā)器306的反相輸出端' Q輸出高電平，控制第二三極管404截止；電動閥501的第一控制電壓輸入端BROWN得到電源電壓，其開啟角度變化，增加冷水流量，減少熱水流量，使水溫下降，直至水溫電壓UT小于水溫中基準(zhǔn)電壓U2后，第一比較器301輸出高電平,第二比較器302輸出低電平,第一 RS觸發(fā)器305的反相輸出端' Q輸出高電平，控制第一三極管403截止，電動閥501的閥門停止動作，保持水溫恒定。
[0034]如果出水溫度低于設(shè)定的低基準(zhǔn)溫度，水溫電壓UT小于水溫低基準(zhǔn)電壓U3，第一比較器301輸出高電平,第二比較器302輸出低電平,第一 RS觸發(fā)器305的反相輸出端'Q輸出高電平，控制第一三極管403截止；同時，第三比較器303輸出高電平，第四比較器304輸出低電平，第二 RS觸發(fā)器306的反相輸出端'Q輸出低電平，控制第二三極管404導(dǎo)通；電動閥501的第二控制電壓輸入端BLUE得到電源電壓，其開啟角度變化，減少冷水流量，增加熱水流量，使水溫上升，直至水溫電壓UT大于水溫中基準(zhǔn)電壓U2后，第三比較器303輸出低電平，第四比較器304輸出高電平，第二 RS觸發(fā)器306的反相輸出端'Q輸出高電平，控制第二三極管403截止，電動閥501的閥門停止動作，保持水溫恒定。
[0035]水溫高基準(zhǔn)電壓Ul、水溫中基準(zhǔn)電壓U2、水溫低基準(zhǔn)電壓U3之間的電壓差值大小，決定控溫的精度與靈敏度。相互之間電壓差值大，控溫精度與靈敏度低，但可以減少電動閥501的調(diào)節(jié)頻率；相互之間電壓差值小，控溫精度與靈敏度高，但電動閥501的調(diào)節(jié)頻率也高。
[0036]所述混水閥控制電路采用熱敏電阻測量出水口水溫，熱慣性小，能夠?qū)Τ鏊谒疁剡M(jìn)行快速檢測；電動球閥結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，調(diào)節(jié)性能不受使用時間影響。
【權(quán)利要求】
1.一種出水水溫自動恒定的混水閥，由水溫檢測電路、基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、控制電路、驅(qū)動電路、電動閥組成，其特征在于: 所述水溫檢測電路由電位器、正溫度系數(shù)熱敏電阻組成； 電位器的一端連接至電源，正溫度系數(shù)熱敏電阻的一端連接至公共地；電位器的另外一端與正溫度系數(shù)熱敏電阻的另外一端聯(lián)結(jié)后，輸出水溫電壓； 所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路由第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻依次串聯(lián)連接組成；第一電阻與第二電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫高基準(zhǔn)電壓，第二電阻與第三電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫中基準(zhǔn)電壓，第三電阻與第四電阻的聯(lián)結(jié)點輸出水溫低基準(zhǔn)電壓；第一電阻的另外一端連接至電源，第四電阻的另外一端連接至公共地； 所述控制電路由第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器、第一 RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器組成；第一比較器的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器的置位輸入端，第二比較器的輸出端連接至第一 RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端；第三比較器的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器的復(fù)位輸入端，第四比較器的輸出端連接至第二 RS觸發(fā)器的置位輸入端； 所述水溫檢測電路輸出的水溫電壓分別連接至第一比較器的反相輸入端、第二比較器的同相輸入端、第三比較器的反相輸入端、第四比較器的同相輸入端； 所述基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路輸出的水溫高基準(zhǔn)電壓連接至第一比較器的同相輸入端，水溫中基準(zhǔn)電壓分別連接至第二比較器的反相輸入端、第三比較器的同相輸入端，水溫低基準(zhǔn)電壓連接至第四比較器的反相輸入端； 所述驅(qū)動電路由第五電阻、第六電阻、第一三極管、第二三極管組成；第一三極管和第二三極管的發(fā)射極都連接至電源，第五電阻的一端連接至第一三極管的基極、另外一端連接至第一 RS觸發(fā)器的反相輸出端，第六電阻的一端連接至第二三極管的基極、另外一端連接至第二 RS觸發(fā)器的反相輸出端； 所述電動閥的第一控制電壓輸入端連接至第一三極管的集電極、第二控制電壓輸入端連接至第二三極管的集電極、公共端連接至公共地。
2.如權(quán)利要求1所述的出水水溫自動恒定的混水閥，其特征在于:所述第一比較器、第二比較器、第三比較器、第四比較器是集成比較器LMH7324中的四個獨立比較器。
3.如權(quán)利要求1所述的出水水溫自動恒定的混水閥，其特征在于:所述第一RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器是集成觸發(fā)器74HC74中的兩個獨立觸發(fā)器。
4.如權(quán)利要求1所述的出水水溫自動恒定的混水閥，其特征在于:所述電動閥選用CKQ型三通電動球閥。
【文檔編號】F16K31/66GK203948760SQ201420294051
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】凌云, 陳剛, 曾紅兵 申請人:湖南工業(yè)大學(xué)