太阳能热水器恒温混水阀及控制方法技术

本发明专利技术公开了太阳能热水器恒温混水阀及控制方法，包括：与冷水进水管连通的冷水腔、与热水进水管连通的热水腔及阀芯，所述冷水腔与热水腔之间通过波纹膜片隔开，所述波纹膜片与两端带橡胶塞的连杆连接；所述冷水腔与热水腔之间的水压不同时，通过波纹膜片带动连接橡胶塞的连杆自动平衡冷水腔、热水腔内水压力。本公开混水阀将冷、热水腔用波纹膜片隔开，配合连杆两侧的橡胶塞来控制进入冷、热水腔的水流量，自动平衡冷、热水腔内水压力，解决出水温度波动问题。

Constant temperature mixing valve and control method of solar water heater

【技术实现步骤摘要】
太阳能热水器恒温混水阀及控制方法
本专利技术属于太阳能热水器领域，尤其涉及太阳能热水器恒温混水阀及控制方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。目前市场上太阳能热水器控制系统多为固定式操作，即控制系统不能根据当时的使用情况和环境情况进行人性化控制。混水阀是决定太阳能热水器性能高低的关键部件，可分为手动调节混水阀、智能混水阀等。专利技术人在研究中发现，手动调节混水阀结构简单，但进入混水阀冷水压力大、热水压力小，压差较大时出水温度调节困难，经常出现冷水通过混水阀流入热水器(串水)、出水温度不能及时调节到所需温度等情况，调节过程长浪费水力资源。智能混水阀一般通过单片机控制步进电机带动混水阀内的摆块来控制冷、热水的进水量，自动控制出水温度。但冷、热水压力差较大出现“串水”时控制过程产生震荡，出水温度波动较大。另外，当前上水功能也只是单纯的根据水位进行上水，没有考虑到过高的水箱温度情况下的突然上水会导致太阳能集热管的损坏。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了太阳能热水器恒温混水阀，实现水温的精确控制。为实现上述目的，本专利技术的一个或多个实施例提供了如下技术方案：太阳能热水器恒温混水阀，包括：与冷水进水管连通的冷水腔、与热水进水管连通的热水腔及阀芯，所述冷水腔与热水腔之间通过波纹膜片隔开，所述波纹膜片与两端带橡胶塞的连杆连接；所述冷水腔与热水腔之间的水压不同时，通过波纹膜片带动连接橡胶塞的连杆自动平衡冷水腔、热水腔内水压力。进一步的技术方案，所述波纹膜片的一个边界与阀芯相连，其余边界连接至冷热水腔交界处的管道壁面，能够随冷水腔与热水腔中的水的压力不同而变形。进一步的技术方案，热水侧橡胶塞位于热水进水管与热水腔连接口左侧，且热水侧橡胶塞右侧面与热水进水管的管壁相切；冷水侧橡胶塞位于冷水进水管与冷水腔连接口右侧，且冷水侧橡胶塞左侧面与冷水进水管的管壁相切。进一步的技术方案，所述冷水进水管压力为零时，在热水端压力下，波纹膜片会带动热水侧橡胶塞瞬间移动到极限位置，热水侧橡胶塞阻塞热水进水管，切断热水；热水进水管压力为零时，在冷水端压力下，波纹膜片带动冷水侧橡胶塞瞬间阻塞冷水进水管，切断冷水。进一步的技术方案，所述恒温混水阀在出水口安装一个温度传感器，用于检测混合出水口水温，温度检测信号传输至控制器，控制器通过步进电机控制阀芯，进而调节出水温度。进一步的技术方案，所述太阳能热水器恒温混水阀还包括手动调温单元，包括轴承、钣金件、旋杆、手动旋钮，所述在阀芯和步进电机之间增设一个轴承，轴承通过板金件、旋杆与手动调节旋钮连接，通过旋转手动旋钮控制阀芯，调节混水阀出水温度。进一步的技术方案，所述橡胶塞厚度大于进水管的直径。进一步的技术方案，所述控制单元设置预定上水时间段，在该时间段内水箱内水位信息低于设定值时进行自动上水。本专利技术还提供了太阳能热水器恒温混水阀的控制方法，包括：热水进水管水压不变，当冷水进水管水压变大时，连杆随波纹膜片受压变形带动橡胶塞向热水腔侧运动，使冷水流量减小热水流量不变；当冷水进水管水压变小时，连杆随波纹膜片受压变形带动橡胶塞向冷水腔侧运动，使热水流量减小冷水流量不变；若冷水进水管压力为零时，在热水端压力下，波纹膜片会带动橡胶塞瞬间移动到极限位置，阻塞热水进水管，同时，将高温信号传送给控制器，步进电机根据控制器指令转动，关闭阀门，避免烫伤；若热水突然中断，在冷水端压力下，波纹膜片会带动橡胶塞瞬间阻塞冷水进水管，切断冷水；同时，将低温信号传送给控制器，控制器发出指令控制步进电机转动，关闭阀门，避免冷激。进一步的技术方案，设置预定上水时间段，当水箱内水位达到预置上水水位时，读取当前的时间，如果当前时间在预置的上水时间段则自动完成上水功能，如果当前时间偏离设定值，则延迟上水，起到保护集热管的作用。以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：本公开混水阀将冷、热水腔用波纹膜片隔开，配合连杆两侧的橡胶塞来控制进入冷、热水腔的水流量，自动平衡冷、热水腔内水压力，解决出水温度波动问题。本公开混水阀根据实时时钟和上水水位信息控制上水时间，有效的防止高温上水对真空加热管的损坏。本公开混水阀具有机械和电子结构分离的特点，不仅可以电子调温，而且还可以手动调温。本公开混水阀采取MCU控制和机械控制相结合的措施，能解决太阳能热水器混水阀出水温度难以调节的问题。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1本公开实施例子恒温混水阀的总体框架图；图2本公开实施例子太阳能热水器恒温混水阀结构水平剖面俯视图；图3本公开实施例子太阳能热水器恒温混水阀结构竖直剖面侧视图；图4本公开实施例子恒温混水阀外观前视图；图5本公开实施例子恒温混水阀前壳处剖切面前视图；图6本公开实施例子太阳能热水器混水阀系统流程图；图7本公开实施例子混水阀手动调节部分的左视图；图8本公开实施例子混水阀手动调节部分的俯视图；图9本公开实施例子混水阀手动调节部分的前视图；图中，1-阀芯，2-温度传感器，3-轴承，4-板金件，5-电机固定板，6-旋杆，7-手动旋钮，8-步进电机，9-热水进水管，10-冷水进水管，11-波纹膜片，12-连杆，13-热水腔，14-橡胶塞，15-冷水腔，16-后壳，17-显示模块，18-控制器，19-机械按键，20-前壳，21-LED指示灯，22-混合出水管，23-密封胶垫，24-封盖。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本专利技术提出的总体思路：将橡胶塞通过连杆与波纹膜片连接构成水压平衡单元，由控制器、步进电机与温度传感器等组成温度调节单元；由轴承、钣金件、旋杆、手动旋钮构成手动调节单元；由实时时钟、水位传感器等组成上水单元。该专利技术控制精度高、反应速度快，能解决太阳能热水器混水阀出水温度难以调节问题，实现自动调节水温、保护集热管等功能，不仅可以电子调温，而且还可以手动调温。水压平衡单元通过波纹膜片带动连接橡胶塞的连杆平衡冷热水腔的压力，通过控制器读取实时时钟模块的实时时间，判本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，包括：与冷水进水管连通的冷水腔、与热水进水管连通的热水腔及阀芯，所述冷水腔与热水腔之间通过波纹膜片隔开，所述波纹膜片与两端带橡胶塞的连杆连接；/n所述冷水腔与热水腔之间的水压不同时，通过波纹膜片带动连接橡胶塞的连杆自动平衡冷热水腔内的水压力。/n

【技术特征摘要】
1.太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，包括：与冷水进水管连通的冷水腔、与热水进水管连通的热水腔及阀芯，所述冷水腔与热水腔之间通过波纹膜片隔开，所述波纹膜片与两端带橡胶塞的连杆连接；
所述冷水腔与热水腔之间的水压不同时，通过波纹膜片带动连接橡胶塞的连杆自动平衡冷热水腔内的水压力。


2.如权利要求1所述的太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，所述波纹膜片的一个边界与阀芯相连，其余边界连接至冷热水腔交界处的管道壁面，能够随冷水腔与热水腔中水的压力不同而变形。


3.如权利要求1所述的太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，热水侧橡胶塞位于热水进水管与热水腔连接口左侧，且热水侧橡胶塞右侧面与热水进水管的管壁相切；冷水侧橡胶塞位于冷水进水管与冷水腔连接口右侧，且冷水侧橡胶塞左侧面与冷水进水管的管壁相切。


4.如权利要求1所述的太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，所述冷水进水管压力为零时，在热水端压力下，波纹膜片会带动热水侧橡胶塞瞬间移动到极限位置，热水侧橡胶塞阻塞热水进水管，切断热水；
热水进水管压力为零时，在冷水端压力下，波纹膜片带动冷水侧橡胶塞瞬间阻塞冷水进水管，切断冷水。


5.如权利要求1所述的太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，所述恒温混水阀在出水口安装一个温度传感器，用于检测混合出水口水温，温度检测信号传输至控制器，控制器通过步进电机控制阀芯，进而调节出水温度。


6.如权利要求1所述的太阳能热水器恒温混水阀，其特征是，所述太阳能热水器恒温混水阀还包括手动...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐保良，杨秀芝，汪晴晴，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东;37