摘 要 本文设计了一种恒温喷头阀门,可广泛应用于家庭洗浴系统中,有很好的应用前景和市场前景.
【关 键 词 】恒温 阀门 设计 分析
1.引言
目前家庭浴室中主要是传统的单一把手,热水与冷水在水龙头处混合,在淋浴时,首先打开把手,然后用手感觉水的温度,一次性到位的可能性基本没有,需要反复调节把手的位置,使出水温度适合人的感觉,感觉舒适.太阳能热水器在家庭淋浴中应用也比较广泛,太阳能淋浴家庭热水器产生水温变化较大,冷水和热水产生的压差也大,淋浴时利用自来水的压力来实现淋浴压力,常见的水压不稳或多个龙头同时用水,容易导致热水和冷水比例的变化,从而导致水温不稳定的现象,甚至可能导致烫伤人的情况,特别是岁数大的老人和小孩,安全得不到保障.这类事件在日常生活中是几乎每个人都曾碰到的情况.宾馆、酒店若使用传统水龙头沐浴,大型酒店一般会标识热水、冷水,但小宾馆一般都不会标记,客户无法判定冷热水方向,只好在防水的同时,不停的调整方向,如此浪费了大量的淡水资源,而且对使用者更是十分的不方便.因此我们有必要设计一种出水温度几乎恒定的阀门,以克服上述带来的安全隐患及资源的浪费 .
2.自动恒温阀设计
随着社会的快速发展,自动恒温阀迎运而生,常用的自动温控阀主要包括温控阀体和感温传感器组成,工作时依靠感温传感器的感温材料不同环境下的膨胀力,进一步驱动恒温阀的开启程度,起到控制水温、调节流量的功能.
2.1 自动恒温阀原理
图1为自动恒温阀的结构示意图,其主要包括恒温阀体、自力式执行机构和感温传感器组成.当不同温度的流体通过该恒温阀门时,感温元件遇冷 (或受热)→热量使感温蜡体积膨胀(或收缩)→从而推动椎形橡胶体、横隔膜→进而推动活塞→进一步带动调节启闭件,从而调节阀门的开度.
2.2 试验分析
在完成恒温阀样机设计建模的基础上,加工了恒温阀样机,如图2所示,利用该样机进行了实验测试.在冷水温度一定的条件下,测试小、中、大 3种流量、不同热水温度调至预设温水出口温度(40℃)所需时间,即响应时间,测试结果如表1 所示..由实验结果可知,响应时间均为约7 s,说明出口流量和热水温度对恒温阀的响应时间几乎无影响.
3.总结
随着生活水平的提高和科技的进步,人们对智能化、自动化生活品质的要求越来越高,快捷、方便、安全、舒适的淋浴系统成为日常生活中必不可少的一部分.文中通过试验验证分析,提出了一种恒温阀的设计思路.该恒温阀可以广泛应用于民用、采暖、热水供应、航天航空、电力、能源动力、冶金、船舶等各行各业.