[发明专利]调节水流的自动操作混合阀

说明书

本发明涉及调节水流的自动操作混合阀。

普通的自动操作混合阀大体上包括几种由电磁驱动器控制的阀和几种由操纵电机控制的阀。

根据从传感器或控制开关得到的主控信号或驱动输出信号，这种阀的阀体由电磁驱动器或操纵电机操纵朝向或离开阀座移动，以便自动关闭或打开该阀。

然而，普通混合阀的致动器是由电磁驱动器或操纵电机构成的，以致由这种普通致动器操纵的阀体运动不能获得高分辨率。由此，虽然能实现该阀的简单启闭，但该阀不能精确地控制水流。

尤其是对于产生所需温度的水的混合阀，这样的自动操作混合阀的应用几乎是不可能的，或者是极其困难的，因为这需要对阀体的运动十分细微地调节以混合冷热水并得到所需温度的水。

因此，本发明的一个目的是提供一种自动操作混合阀，该阀通过使用作为阀的驱动装置的压电致动器可以克服普通阀的上述缺点，在该阀中，压电致动器可以细微地调节阀的开启程度和角度，这样水流可被精确地调节，从而使混合阀能细微和精确地调节冷热水的混合比例以产生所需温度的水。

本发明的调节水流的自动操作混合阀包括：a）一个壳体，它具有一对入流通道系统、一个单一的出流通道系统和一对位于壳体中的连通部分，每个连通部分内部分别形成一个阀座，所述入流通道系统和出流通道系统由所述连通部分彼此连通;b）一对可操作地设置在所述壳体中的阀体，每个阀体能朝着或远离一个相应的阀座运动，并能和所述相应的阀座进入接触，以调节流过一个相应的连通部分的水流;c）设置在所述壳体中用于操作所述一对阀体的致动器;其特征是：所述自动操作混合阀与一个方向控制阀相连，所述方向控制阀包括：a）一个第二壳体，它具有一个单一的入流通道系统、一对出流通道系统和一对位于该第二壳体内的连通部分，每个第二壳体内的连通部分内分别形成一个阀座，所述第二壳体的入流通道系统和出流通道系统由所述第二壳体内的连通部分彼此连通;b）一对可操作地设置在所述第二壳体内的阀体，每个阀体能朝着或远离第二壳体内的一个相应的阀座运动，并能与第二壳体内的一个相应的阀座进入接触，以调节流过第二壳体内的一个相应的连通部分的水流;c）位于第二壳体中、用于操作所述一对阀体的致动器;d）连通所述混合阀的出流通道系统和所述 方向控制阀的入流通道系统的导管系统;上述致动器都是压电致动器。每个所述压电致动器包括一个由多个环形压电元件构成的圆筒形压电体和一个同轴设置在该压电体内的芯棒，所述芯棒能根据所述压电元件的触发在所述压电体内轴向往复运动。所述芯棒还具有一对分别与一个相应的所述阀体接触的端部。

在根据本发明的一个实施例中，混合阀及方向控制阀中的每个阀体由隔膜构成。

下面结合附图对本发明进行详细地说明。

图1是本发明带有单个阀体结构的第一实施例的调节水流的自动操作阀的剖视图;

图2和图3是沿图1Ⅰ-Ⅰ剖切线和Ⅱ-Ⅱ剖切线剖开的上述阀的剖视图;

图4和图5是用于这一实施例的阀的压电元件的改型的剖视图;

图6是用于这一实施例的阀的控制装置的方框图;

图7至图9是表示压电致动器工作方式的说明视图;

图10是表示各个压电元件电压施加方式的时间曲线图;

图11是装有两个阀体结构的本发明第一实施例的调节水流的自动操作阀的剖视图;

图12是上述阀的放大局部视图;

图13是用于双阀体结构的阀的控制装置的方框图;

图14是表示上述阀被用作为混合冷热水的混合阀时的基本操作顺序的流程图;

图15是第一实施例的第一种改型的自动操作阀的剖视图;

图16是第一实施例的第一种改型的又一改进的自动操作阀的剖视图;

图17是第一实施例的第二种改型的自动操作阀的剖视图;

图18是用于该阀第三种改型的控制装置的方框图;

图18A是表示用来检测断路或断电的操作程序的流程图;

图19是第一实施例的第三和第四种改型的自动操作阀的剖视图;

图20是表示检测断路或断电的另一个操作程序的流程图;

图21是带阻水功能和用于自动操作阀第一实施例的第五种改型的控制装置的方框图;

图22是装有本发明的第二实施例的龙头的盥洗室的透视图，在该龙头内使用了用于控制水流的自动操作阀;

图23是表示龙头内部结构的龙头的剖视图;

图24是沿图23Ⅲ-Ⅲ剖切线剖开的上述自动操作阀的剖视图;

图25是自图23的线Ⅳ-Ⅳ方向看的上述自动操作阀的侧视图;

图26是这一实施例的一种改型的龙头的解释性视图;