[發(fā)明專利]一種自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910863722.2
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110686114A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王勇;陳萬順;陶玉貴;王喆;倪晨陽
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02;F16K37/00
• 代理公司: 11403 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司
• 代理人: 李倩

本發(fā)明公開了一種自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥，通過設(shè)置高溫水管、低溫水管、高溫水閥和低溫水閥，可以分別通過開度的不同調(diào)節(jié)高溫水管和低溫水管中的水流量，從而達(dá)到調(diào)節(jié)水溫的目的，通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)電路、微控制器、溫度傳感器和輸入元件，可以設(shè)置期望的設(shè)定水溫，并通過溫度傳感器的實(shí)時(shí)檢測，微控制器可以通過向驅(qū)動(dòng)電路輸出PWM信號，從而控制第一舵機(jī)和第二舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)高溫水閥和低溫水閥的開度，達(dá)到根據(jù)用戶設(shè)定自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫的效果，在使用本發(fā)明公開的自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥時(shí)，只需要將水閥安裝在用水處即可，不需要對水加熱設(shè)備和整個(gè)水管路進(jìn)行更改，安裝使用方便，調(diào)溫效果好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水閥技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥。

背景技術(shù)

目前的洗手間、浴室調(diào)節(jié)水溫主要有兩種方式，一是直接通過可調(diào)溫式的熱水器，在熱水器上設(shè)置設(shè)定溫度，再通過熱水器本身的功率調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)溫度調(diào)節(jié)，但這種方式響應(yīng)較慢，往往用戶調(diào)節(jié)溫度之后要經(jīng)過十秒以上的時(shí)間才能感受到水溫的變化，另一種方式是通過使用者手動(dòng)調(diào)節(jié)水閥冷水、熱水比例，以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水溫的目的，但這一種控制方式需要手動(dòng)反復(fù)調(diào)節(jié)，且不精確，使用者容易被水燙到或者凍到，影響使用體驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥，用于解決上述全部或其中一個(gè)技術(shù)問題。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種自動(dòng)溫度調(diào)節(jié)水閥，包括：

出水管，用于輸出供用戶使用的水流；

高溫水管，與所述出水管連接，用于向所述出水管導(dǎo)入較高溫度的水流；

低溫水管，與所述出水管連接，用于向所述出水管導(dǎo)入較低溫度的水流；

高溫水閥，安裝在所述高溫水管中，用于調(diào)節(jié)所述高溫水管中的水流量；

低溫水閥，安裝在所述低溫水管中，用于調(diào)節(jié)所述低溫水管中的水流量；

第一舵機(jī)，與所述高溫水閥連接，用于控制所述高溫水閥的開度；

第二舵機(jī)，與所述低溫水閥連接，用于控制所述低溫水閥的開度；

驅(qū)動(dòng)電路，與所述第一舵機(jī)和所述第二舵機(jī)電連接；

微控制器，與所述驅(qū)動(dòng)電路電連接；

溫度傳感器，安裝在所述出水管中，用于測量所述出水管中的水溫，并發(fā)送給所述微控制器；

輸入元件，與所述微控制器電連接，用于向所述微控制器輸入設(shè)定水溫；

所述微控制器根據(jù)所述輸入元件輸入的設(shè)定水溫和所述溫度傳感器測量到的水溫，向所述驅(qū)動(dòng)電路輸出PWM信號，通過所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)所述第一舵機(jī)和所述第二舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)出水管中的水溫。

優(yōu)選地，微控制器還連接有顯示模塊，用于從所述微控制器接收通過溫度傳感器測得的水溫，并予以顯示。

優(yōu)選地，微控制器的控制流程包括：

每隔采樣時(shí)間T對溫度傳感器采樣一次，計(jì)算出設(shè)定水溫T_u與測得水溫T_r之間的誤差e的值，可獲得誤差序列：e(1),e(2),…,e(k)；

根據(jù)誤差序列進(jìn)行增量式PID運(yùn)算：

其中K_p為比例調(diào)節(jié)系數(shù)，T_i為積分調(diào)節(jié)系數(shù)，T_d為微分調(diào)節(jié)系數(shù)；

通過計(jì)算結(jié)果Δout的值決定PWM信號的占空比，由PWM信號控制舵機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。

優(yōu)選地，還包括：

備用電源模塊，用于儲(chǔ)存電能并向水閥中的各元件供電。