CN105308527B - 具有温度和出口流速电子控制的用于混合流体的模块化及可组合的装置 - Google Patents

Abstract

本发明的领域涉及流速混合和调节装置，尤其涉及一种具有温度及出口流速电子控制的可用于混合和调节液体流动的新装置，可用于家庭和/或工业水管系统。该装置为模块化和可叠起堆放的，并提供了压力和水淹安全系统。

Description

具有温度和出口流速电子控制的用于混合流体的模块化及可 组合的装置

本发明涉及混合和调节流速的设备，特别涉及一种混合和调节流体流动的新设备，该新设备采用电子控制温度和流速，可用于管道系统，在工业或家庭中进行使用。

背景技术

目前已知的水管的布置会被安装在家里，办公室中和工厂中以配合相应的不同装置。当前，水管布置采用两种不同的管道，一种用于冷水以及一种用于热水，从而提供水给每个管道系统中的设施，例如脸盆，淋浴器等。在分离器和混合器出，输出流的流速能通过固定装置和配件不同程度的开关管道中的止逆阀来进行混合和调节。通过这些机械调节系统，冷热流体的流速比率可以调节，也就是说水的最后温度。前述的机械类型的技术并不是没有缺陷的，最主要的缺陷就是安装和维护需要很高的人工成本。目前也已知，如果双管道系统需要替换或者维修和/或改变水管安装位置，双管道系统需要将墙拆除，这意味着更高的人工和材料成本。

目前也已知存在单管道的水管布置，也即管道布置包括单一管道，用于输送已经混合好的水到管道设备。

在这种情况中，混合发生在输送的上游，位于混合收集器中。冷热水的两根管道都到达混合收集器，并且只要安装的管道设备需要，单一输送管道可从混合收集器延伸到管道各个部分。如同上述，已混合到适宜温度的水通过单一管道达到管道设备，从而避免了使用双管道。

通过这种方式，双管道使用可以被避免，可显著的节省时间和安装成本。

在这种情况下，混合发生在相应设备的输送的上流，一般靠近锅炉处，以及作为配送收集器，一个三通阀在入口处相应连接到冷水和热水管道并在出口处连接到已经混合水的输送管道。

每个管道输送通过电磁阀混合的水到需要的管道设备：用户使用接近该管道设备处的调节手柄来调节混合以及通过连接到电子阀的电线或相应的控制电路来指令混合收集器的操作。

通过这种方式，改变调节手柄的位置可以达到电磁阀的位置调节，也即，混合热水和冷水以及出口水的流速。

发明内容

本发明的目的是相比现有技术，提供一种通过电子控制温度和流速的混合调节冷热水的方法和系统，从而提供已经混合好的水以及需要的温度(和流速)给用户。

本发明的另一个目的是简洁和便于安装。

本发明的另一个目的是模块化，具备可以方便的将相同设备进行连接的优点。

快速堆叠孔简化了几个设备的组装，因此提供了一个简洁的配速系统。

另一个目的，在上述揭示的几个设备的连接时，提供了可通用的单一冷水进口管道和单一热水进口管道。

本发明的另一个目的是提供接触部件，该接触部件可以起到输送桥接器的作用，用于向由多个设备组合在一起的整个输送集群进行输送；而仅仅一个设备会被连接到电源上。

本发明的另一个目的是使用压力开关，该压力开关通过探测出口压力来在漏水情况下触发紧急系统。

本发明的另一个目的是将组件最少化，并且减少物体尺寸，以减少成本费用和浪费。

本发明的另一个目的是使用可以与食品相容并具有高热绝缘性的材料，例如聚对苯二甲酸类塑料(Polyethylene terephthalate，PETP)，共聚甲醛(Polyformaldehyde-copolymer，POM-C)，特氟龙(TEFLON)。

本发明的另一个目的是提供一种可以控制混合出口温度的设备，一个连接到电子设备的温度探测器，用于球体的驱动马达进行回顾性检查，该球体用于拦截设备中的流体。

本发明的另一个目的是通过将一个机械限定开关作为引用点来控制调节的精度。

本发明的另一个目的是提供一种能在输送中断时提供紧急停止的设备。

这些目的和优点都可通过带有温度和出口流速电子控制的模块化可组合的装置来实现。这个设备是本发明的目的，其具体特征由下述权利要求限定。

附图说明

本发明的不同特点将通过下面部分实施例的详细描述而更加明显，这些实施例的描述将结合附图进行，提供这些附图只是为了图示显示的目的，因而并不用于限定本发明。

图1:为本发明以示意方式显示的电磁阀或带有温度和流速电子控制的用于混合和调节流体的装置。

图2：也显示了不带上盖的本发明装置立体图。

图3：显示了本发明装置相互之间平行连接成一体以形成一个输送系统；这些装置通过供应桥接触组件和冷热水进口收集器进行电连接。

图4显示了本发明装置内部组件的爆炸图。

图5显示了马达控制栓，控制球和密封垫圈的另一个爆炸图。

图6，7和8显示了本发明装置具体混合流体出口的一个实施例，这些出口可由单一电子和液压控制系统起作用。

具体实施方式

如同上述记载的附图所示，20总体上涉及了一个电磁阀或带有温度和流速电子控制的用于混合和调节流体的装置。

总体而言，电磁阀20包括了第一本体22，为一种三通阀(两个进口，一个出口)用于拦截流体的实际阀本体；第一本体22与第二本体21连接，第二本体21沿着垂直方向延伸并且可容纳如用于驱动流体拦截装置的马达控制电子和如下描述的其他组件。

正如上说明的，阀本体22是一种三通阀，并因此包括了如附图标识5所示的两个进口孔和如附图标识9所示的一个出口孔。两个进口孔5可与从管道上游来的冷热水管相连，而出口孔9可用来排出装置20混合的水。

出口管道9沿着本发明阀的AA轴设置，而连接管道23沿着垂直轴BB设置；换句话说，管道23将管道9和进口孔5与相关的管道支路相连。

另一方面，进口孔5两两相互之间沿着图3所示轴CC垂直连接。沿着管道23，也即在出口管道9和相应的连接孔5的管道支管之间，球体4设置用来拦截和调节(达到每个管道支管的)热水和/或冷水的流速。

球体4为已知的可用于拦截流体的组件，并且相关的通道腔能根据部分和/或全部对应管道23的开关进行调节。

实际上，球体4的旋转可通过相关的栓3进行控制，栓3通过沿着轴线DD设置的孔2插入本体22，轴线DD与出口栓的轴线AA平行及共平面。

在另一端，栓3依次连接到相应马达减速齿轮上，马达减速齿轮用于根据从控制电子来的信号控制沿着DD轴线的旋转，控制电子在本体21内通过附图标记1标示。

并且，栓3带有密封元件3C用于与孔11相匹配，从而确保相应的密封性能。

栓3的一部分3B，也就是从本体21的一侧颜色出去的部分(也即本发明装置20用于控制电子和控制球体的一侧)，具有正方形截面：从而通过借助限定开关12作为基准点，达到让栓相对于相应旋转轴DD的位置归零。

马达和限定开关通过支撑13固定在本体21内。

马达14以机械方式作用于栓3，栓3进而对控制流速的球体进行定位。

附图中可看到栓3的末端部分3D。该末端部分3D可插入设置在相应球体的基座18中；该基座18和相应部分3D的横截面为四边形，从而使得栓3和球体4一体化，并且通过这种方式来调节流速和温度。

控制电子1通过前述的机械限定开关来作用于马达，通过马达来控制相应定位。

所揭示的系统因此能够对阀本体22中的孔5来的两个不同的流体进行调节。

孔10的存在可用于快速堆叠上述描述过单元装置；实际上，如同已经描述过的，本系统为模块化的并且由两个或更多个装置20组成，装置20具有平行连接的阀体22，正如同图2所清楚显示。

相应的，前述的孔10可简化几个装置20的装配，产生一个简洁的可被快速堆叠的配送系统。多个接触部件可作为配送桥来配送整个配送系统，将单个装置20连接到电源上。

为了控制混合出口的温度，在管道内设置有温度控制器。

温度控制器与控制电子相连，因此可以准确的调节栓控制马达来调节和稳定出口温度。

如同附图标识7所示的压力传感器，用来控制混合出口9处的压力，该压力传感器包括：

·带磁铁的活塞7A，

·磁场感应器7C，

·弹簧7B

当被出口处的压力驱动时，活塞7A会靠近感应器7C，感应器7C能检测到相应磁铁的存在。

当出口处的压力退去，弹簧7B可将活塞7A(带磁铁)放置到静止位置，在该位置处感应器7C不能探测到磁铁的存在。

磁场感应器7C与控制电子1连接，并且向该系统提供出口9出压力的精确指示。

通过这种方式，该系统能够探测到可能的压力减少，并且在有这种情况时能介入使用马达让管道23的关闭位置。

由上述的描述可见，装置20是一种机电系统，可通过对球体4的合适定位来调节流体的流动。

该装置也包括如附图标识8所示的存储电池，其可在甚至缺少主电源的情况下激活紧急模式。电池8可使得球体退回到关闭位置，并确保系统的安全性。

由于有图3所示的发光二极管(LED)30，装置20是正确运行还是不正确运行可被显示，而在图3A中附图标识31标识了冷水和热水两个流体的一个配送收集器，该收集器放置在如前述连接的一系列装置20的进口处。

图6显示了本发明装置20的一个实施例；其包括了两个由单一马达/电子和液压控制作用的出口。

这两个出口由附图标识9和19标识。

单一阀22的球体具有孔，该孔与马达匹配，并因此总是保持在如附图所示的位置处；本质上，其不断地接受从收集器来的水。球体上的另一个孔可通过栓3的旋转被移动并且能通过这种方式提供中央出口9或向上朝向的孔来与第二出口19连通。

球体4的第三个位置处能完全关闭以停止流量。

Claims (10)

1.具有温度和出口流速电子控制的流体混合装置(20)，其特征在于，所述装置包括：

三通阀本体(22)，用于拦截流向第二本体(21)的流体，所述第二本体(21)沿着其垂直方向延伸并且其内部包含了控制电子和用于驱动流体拦截装置的驱动装置；所述三通阀本体(22)包括用于所述流体混合装置中混合水的两个入口孔(5)和一个出口(9)；并且，

出口(9)沿着阀的AA轴线设置，而在沿着垂直轴BB方向上管道(23)设置用来连接出口(9)和入口孔(5)，入口孔(5)在沿着轴线CC的方向上与出口(9)和管道(23)垂直；

在管道(23)中，球体(4)被设置用于拦截和调节流体的流速，所述球体(4)可通过相应的栓(3)旋转，所述栓(3)通过沿着与出口栓的轴AA共平面的平行轴DD设置的相应孔(2)来插入三通阀本体(22)；

栓(3)通过马达装置(14)进行控制，所述马达装置(14)根据从控制电子(1)来的输入信号在沿着轴DD方向上控制相应的旋转；

控制电子(1)可作用于马达装置(14)，通过机械限定开关(12)来控制位置；

在位于第二本体(21)用于控制电子的一侧上，所述栓(3)的一部分(3B)有一个可相邻紧靠所述机械限定开关(12)的正方形截面，所述正方形截面与位于第二本体(21)内的支撑(13)成一体。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述栓(3)在孔(11)中有用于耦合的密封组件(3C)以确保密封性。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述栓(3)的一端(3D)适于插入设置于相应球体的基座(18)；所述基座(18)和所述一端(3D)的横截面为四边形，从而使得所述栓(3)和所述球体(4)为一体以及控制流速和温度的调节。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置为模块化设置，并且可以由两个或更多个所述流体混合装置(20)所组成，所述两个或更多个流体混合装置(20)具有平行连接的三通阀本体(22)。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置包括可用于快速将装置进行堆叠的孔(10)。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置包括多个接触部位(10B)，以用于提供桥接器使得整个配送系统能够被配送，以用于连接一个装置到电源上。

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置包括：

为了控制出口(9)的温度，温度控制采样器(6)连接到控制电子(1)，以便于通过专用软件对栓(3)控制马达装置(14)进行精确调节。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置进一步包括用于控制出口(9)的压力的压力控制装置(7)，所述压力控制装置(7)包括：

a.带磁铁的活塞(7A)，

b.磁场感应器(7C)，

c.弹簧(7B)，

如果所述活塞(7A)由出口处的压力所驱动，所述磁场感应器(7C)会被靠近并探测到相对应磁铁的存在，而当出口处没有压力时，弹簧(7B)将带有磁铁的活塞(7A)静止定位在一个磁场感应器(7C)不能探测到相对应磁铁存在的位置处。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置还包括储备电池(8)，所述储备电池(8)甚至可在电网不供电的情况下控制马达；

所述储备电池(8)的电量能使所述球体至少返回到关闭位置。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体混合装置包括采用单一马达或电子和液压驱动进行工作的出口(9)和第二出口(19)；

所述三通阀本体(22)的球体(4)具有与所述马达在同一轴线上的孔；

本质上，其不断地接受从收集器来的水；

球体上的另一个孔可通过栓(3)的旋转被移动并且能通过这种方式提供中央出口或向上朝向的孔来与第二出口(19)连通；

球体(4)的第三个位置处能完全关闭以停止流量。