[发明专利]一种洗浴智能恒温恒压混水器及其控制方法在审
申请号: | 201811497530.6 | 申请日: | 2018-12-07 |
公开(公告)号: | CN109578631A | 公开(公告)日: | 2019-04-05 |
发明(设计)人: | 严金云;阿玉龙;陈柬;何君 | 申请(专利权)人: | 南京科技职业学院 |
主分类号: | F16K11/22 | 分类号: | F16K11/22;F16K37/00 |
代理公司: | 南京源古知识产权代理事务所(普通合伙) 32300 | 代理人: | 郑宜梅 |
地址: | 210000 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 控制器 增压阀 冷水调节阀 热水调节阀 智能恒温 出水口 混水器 恒压 洗浴 转动 压强 闭环控制系统 使用传感器 成本比较 发送控制 恒温控制 恒压控制 控制电路 手动控温 信息传输 故障点 潜在的 温水 水压 阀门 开度 算法 采集 输出 | ||
1.一种洗浴智能恒温恒压混水器,其特征在于:包括冷水进水安装接口(1)、冷水进水安装接口(2)以及出水安装接口(3);
冷水进水安装接口(1)通过冷水进水管与出水管管道相连;所述冷水进水安装接口(2)通过热水进水管与出水管管道相连;所述出水管的出水端为出水安装接口(3);所述热水进水管道中间安装热水调节阀(4);所述热水进水接口(41)与热水调节阀(4)之间安装第二温度传感器(7);所述冷水进水管道之间安装冷水调节阀;所述冷水进水安装接口(1)与冷水调节阀之间安装第三温度传感器(8);所述出水管道安装第一温度传感器(6)和压力传感器(10)后安装增压阀(9),通过增压阀(9)的热水从出水安装接口(3)流出;
所述热水调节阀(4)包括:进水接口(41)、出水接口(42);所述进水接口(41)与出水接口(42)之间依次连接控制水流流向的单向拍门结构(43)、半球阀(44);所述半球阀(44)的阀杆(45)延伸出管道后与热水步进电机的电机轴(46)固定连接;所述热水步进电机与热水步进电机驱动模块电性连接;
所述冷水调节阀包括:进水接口(41)、出水接口(42);所述进水接口(41)与出水接口(42)之间依次连接控制水流流向的单向拍门结构(43)、半球阀(44);所述半球阀(44)的阀杆(45)延伸出管道后与冷水步进电机的电机轴(46)固定连接;所述冷水步进电机与冷水步进电机驱动模块电性连接。
2.所述增压阀(9)包括安装在出水管出口处的扇叶以及安装在出水管外端控制所述扇叶转动的直流无刷电机;
所述第一温度传感器(6)、第二温度传感器(7)、第三温度传感器(8)与压力传感器(10)均将采集的信号传输至STM单片机;所述STM单片机传输控制信号至相应的热水调节阀(4)、冷水调节阀及增压阀(9)的步进电机驱动模块控制电机的运动。
3.根据权利要求1所述的一种洗浴智能恒温恒压混水器,其特征在于:所述半球阀(44)的阀杆(45)与管道连接处设置密封圈(412)。
4.根据权利要求1所述的一种洗浴智能恒温恒压混水器,其特征在于:还包括保护外壳(414);所述保护外壳中安装步进电机与步进电机驱动模块。
5.根据权利要求1所述的一种洗浴智能恒温恒压混水器,其特征在于:还包括电源模块;所述电源模块提供5-36V的电压。
6.根据权利要求1所述的一种洗浴智能恒温恒压混水器,其特征在于:还包括显示器、实体按键模块以及红外感应开关;所述显示器、实体按键模块以及红外感应开关均与STM单片机相连。
7.一种洗浴智能恒温恒压混水器的控制方法,控制如权利要求1-5任一权利要求所述的洗浴智能恒温恒压混水器,所述一种洗浴智能恒温恒压混水器的控制方法为闭环控制方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:打开混水阀的总开关;所有阀门电机均正转到最大开度,出水口压力传感器(10)检测出水口压力P1、第一温度传感器(6)检测出水口温度T1、第二温度传感器(7)采集热水进水口的热水的温度T2、第三温度传感器(8)采集冷水进水口冷水的温度T3;
步骤二:用户设置出水温度T与出水时的水压P;如果︱T-T1︱≤t,其中t为预设的温度值误差范围,进入步骤四;如果︱T-T1︱>t,进入步骤三;
步骤三:当T1小于T,如果当前热水调节阀(4)的开度小于20%,热水调节阀(4)的电机正转旋转预设的角度,即热水调节阀(4)增加预定开度;如果当前冷水调节阀开度大于20%,冷水阀电机反转预设的角度;即冷水阀减小一定开度;采集调整后的第一温度传感器(6)采集的温度T1,如果︱T-T1︱≤t,则温度调整结束进入步骤四;如果不满足︱T-T1︱≤t,继续调整冷水调节阀的开度或者热水调节阀(4)直至满足︱T-T1︱≤t,进入步骤四;
当T1大于T, 如果当前冷水阀开度小于20%,冷水调节阀电机正转预设的角度,即增加冷水阀的预设的开度;如果前热水调节阀(4)开度大于20%,热水阀电机反转预设的角度,即减小冷水调节阀开度;采集调整后的第一温度传感器(6)采集的温度T1,如果︱T-T1︱≤t这温度调整结束进入步骤四;如果不满足︱T-T1︱≤t,继续调整冷水调节阀或者热水调节阀(4)的开度直至满足︱T-T1︱≤t,进入步骤四;
步骤四:如果︱P-P1︱≤P2,其中P2为预设的输出水压误差值;则水压调节完成;当︱P-P1︱>P2,且P大于P1,增压阀(9)的电机转速降低或反方向转动,直至︱P-P1︱≤P2;如果︱P-P1︱>P2,且P小于P1,增压阀(9)的电机转速增加,直至︱P-P1︱≤P2;其中增压阀(9)的电机的转速调节方法为脉宽调制,转速降低为STM单片机输出的脉冲占空比减小,所述转速增加为STM单片机输出的脉冲占空比增大。
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