便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種利用溫差和/或水壓發(fā)電，又能用電能增壓，同時(shí)還能自動(dòng) 調(diào)節(jié)水溫并提供照明的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，屬于冷熱水混合輸出的供水應(yīng) 用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無自來水管網(wǎng)供水的農(nóng)村地區(qū)，或野外臨時(shí)工作點(diǎn)、極地科考站等處，雖然普及 較廣的太陽能熱水器能提供熱水，但由于水箱高度一般不高，無法提供足夠的水位落差，從 而使得供水水壓不足，而且水壓也常由于供水水位變化和多點(diǎn)用水的相互影響而導(dǎo)致出水 水壓波動(dòng)太大，使得這些場(chǎng)合無法獲得類似城市自來水管網(wǎng)供水的穩(wěn)定出水。另一方面，偏 遠(yuǎn)地區(qū)的供電穩(wěn)定性也較差，如果能將一部分太陽能熱水儲(chǔ)蓄的能量轉(zhuǎn)換為照明使用，也 將為這些地區(qū)的生活提供便利，這對(duì)于夏天更特別有用，因?yàn)橄奶焯柲軣崴鞯臒崴?往用不完，熱能不能充分利用。
[0003] 本實(shí)用新型正是針對(duì)這些地區(qū)的能源供應(yīng)特點(diǎn)，利用溫差發(fā)電將熱能轉(zhuǎn)化成電能 儲(chǔ)存在蓄電池中，并將儲(chǔ)蓄的電能用于帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)來增大出水水壓和驅(qū)動(dòng)LED照明模 塊。在此基礎(chǔ)上，為了擴(kuò)大本實(shí)用新型裝置的適用范圍，通過控制模塊對(duì)電機(jī)工作模式進(jìn)行 控制，使得在城市供水水塔或增壓栗附近等常出現(xiàn)夏季供水水壓過高的區(qū)域，能利用水力 發(fā)電而抵消過高水壓的不良影響，從而使得出水水壓自動(dòng)保持恒定，這對(duì)于水壓敏感的應(yīng) 用如淋浴等有非常高的應(yīng)用價(jià)值。為了進(jìn)一步提高本實(shí)用新型的價(jià)值，本實(shí)用新型裝置還 利用構(gòu)造特點(diǎn)，通過控制模塊對(duì)水溫進(jìn)行控制，使得出水溫度保持恒定。
[0004] 已公布的中國(guó)發(fā)明專利CN200810141871. X通過微型水力發(fā)電供LED發(fā)光，用溫度 傳感器探測(cè)水溫并據(jù)此改變LED發(fā)光顏色來顯示水溫范圍，從而提升淋浴的舒適性和趣味 性。但這種裝置僅僅起到了顯示水溫的作用，而無法滿足上述自動(dòng)調(diào)節(jié)水溫水壓的應(yīng)用需 求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型利用水力及溫差發(fā)電，并用蓄電池儲(chǔ)存電能，在不發(fā)電時(shí)蓄電池可提 供電能供LED發(fā)光，能控制水壓水溫恒定，并能有效利用殘余熱能，達(dá)到高效節(jié)能的效果， 本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0006] 便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，該裝置包括進(jìn)水管道1，外殼2， 第一水密容置腔3,還包括：
[0007] -個(gè)溫差發(fā)電模塊4和蓄電池5,溫差發(fā)電模塊4的電壓輸出端負(fù)端與蓄電池5負(fù) 極相連，其電壓輸出端正端則經(jīng)過一個(gè)充電管理?？?后再與蓄電池5正極相連，蓄電池5 通過手動(dòng)開關(guān)37給本實(shí)用新型裝置中除照明模塊10外其他用電模塊的供電；
[0008] -個(gè)電機(jī)7和一個(gè)電壓變換模塊8,電壓變換模塊8兩側(cè)通過一個(gè)連接切換陣列9 與蓄電池5和電機(jī)7中電機(jī)7的電樞繞組分別電連接，其中該電機(jī)7為電動(dòng)/發(fā)電兩用電 機(jī)，電壓變換模塊8為升壓/降壓模塊且通過控制其內(nèi)部有源開關(guān)的觸發(fā)角來調(diào)節(jié)兩端電 壓比值；
[0009] 蓄電池5由手動(dòng)開關(guān)37控制電能輸出；一個(gè)照明模塊10和一個(gè)照明開關(guān)11，照 明模塊10嵌裝在第一水密容置腔3中，照明開關(guān)11串接在照明模塊10與蓄電池5之間， 照明模塊10可直接通過照明開關(guān)11向蓄電池5取電；
[0010] -個(gè)混水腔12,其入水側(cè)分別與冷水出口 13和熱水出口 14相連通，而出水側(cè)則與 過水通道15連通；
[0011] 兩個(gè)用來調(diào)節(jié)水溫的電控閥門16分別位于混水腔12前面入水口中的冷水出口 13 和熱水出口 14中；
[0012] 兩個(gè)電壓/電流量測(cè)模塊17,分別檢測(cè)蓄電池5和電機(jī)7的電樞繞組的電壓和電 流；
[0013] -個(gè)控制模塊18,從蓄電池5取電，
[0014] 其通過控制電控閥門16的開度來控制裝置的出水：
[0015] 當(dāng)出水水溫高于設(shè)定溫度時(shí)，通過控制兩個(gè)電控閥門16,使得冷水入水增加而熱 水入水減少；反之，當(dāng)出水水溫低于設(shè)定溫度時(shí)，通過控制兩個(gè)電控閥門16,使得熱水入水 增加而冷水入水減少；
[0016] 并且，通過控制連接切換陣列9和電壓變換模塊8來調(diào)節(jié)電機(jī)7的工作方式：
[0017] 當(dāng)需要增大水壓時(shí)，控制連接切換陣列9,使得電壓變換模塊8輸入端與蓄電池5 相連，輸出端則與電機(jī)7相連，同時(shí)通過輸出信號(hào)控制電壓變換模塊8的輸出電壓而使得電 機(jī)7以電動(dòng)模式運(yùn)行；即根據(jù)由電壓/電流量測(cè)模塊17測(cè)到并輸入控制模塊的蓄電池電壓 和電機(jī)電樞繞組的目標(biāo)電壓，計(jì)算升壓/降壓模塊的有源開關(guān)觸發(fā)脈沖的占空比，從而調(diào) 節(jié)所述有源開關(guān)的觸發(fā)角，使得控制電壓變換模塊8的輸出電壓高于電機(jī)7的電樞繞組的 電壓；所述電機(jī)電樞繞組的目標(biāo)電壓與當(dāng)前水壓及目標(biāo)水壓間的差值相關(guān)，且使得蓄電池 放電電流小于一最大閾值；
[0018] 當(dāng)需要減小水壓時(shí)，控制連接切換陣列9,使得電壓變換模塊8輸入端與電機(jī)7相 連，輸出端則與蓄電池5相連，同時(shí)通過輸出信號(hào)控制電壓變換模塊8的輸出電壓而使得電 機(jī)7以發(fā)電模式運(yùn)行；根據(jù)電機(jī)電樞繞組電壓和蓄電池充電電壓，計(jì)算升壓/降壓模塊的有 源開關(guān)觸發(fā)脈沖的占空比，從而調(diào)節(jié)所述有源開關(guān)的觸發(fā)角；
[0019] 當(dāng)不需要改變水壓時(shí)，控制連接切換陣列9,使得電壓變換模塊8斷開兩側(cè)的電連 接；
[0020] 過水通道15中有一個(gè)與電機(jī)7同軸連接的葉輪20,冷熱水混合后形成的溫水經(jīng)過 過水通道15中的葉輪20后從前蓋21噴出；
[0021 ] -個(gè)水壓量測(cè)模塊22和一個(gè)水溫量測(cè)模塊23均位于過水通道15中，且水壓量測(cè) 模塊22和一個(gè)水溫量測(cè)模塊23的輸出端均連接到控制模塊18的信號(hào)輸入端。
[0022] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，其還有一個(gè)連接到控制 模塊18信號(hào)輸入端的設(shè)定模塊24,設(shè)定模塊包括水溫設(shè)定和水壓設(shè)定，通過它對(duì)混水后出 水的水溫、水壓進(jìn)行設(shè)定。
[0023] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述熱水入水口 14的管 徑比冷水入水口 13的管徑小，熱水入水口采用金屬管道，且所述熱水入水口金屬管道從冷 水入水口水管中貫穿，穿入處的熱水和冷水水管用螺紋連接且進(jìn)行水密密封，所述溫差發(fā) 電模塊4采用防水封裝，其吸熱面嵌入地緊貼在熱水入水口金屬管道外表面，散熱面外貼 有石墨散熱膜，連接導(dǎo)線從冷水入水口 13水管表面的一個(gè)小孔中穿出。
[0024] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述熱水入水口 14金屬 管道外表面及與其相貼的溫差發(fā)電模塊4表面均有深度為0. 2至1毫米的圖形化刻槽，可 放置多片溫差發(fā)電片。
[0025] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，其還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)水 量的手動(dòng)閥門25,位于混水腔12與過水通道15之間，可根據(jù)人為需要手動(dòng)調(diào)節(jié)出水量。
[0026] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，其還有一個(gè)電阻性負(fù)載， 通過有源開關(guān)連接到電機(jī)電樞繞組兩端。
[0027] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述連接切換陣列9由 有源開關(guān)構(gòu)成。
[0028] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述照明模塊10包括嵌 在鋁基板26上的白光LED燈珠串27、混光透鏡28、燈罩29、一顆RGB三通道LED燈珠30及 涂有反光材料的反光罩31，連接導(dǎo)線從第二水密容置腔7中經(jīng)插栓36內(nèi)孔穿出。所述的便 攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述電機(jī)7為永磁直流電機(jī)，磁鐵位于轉(zhuǎn)子 33上，線圈則位于定子34上，電機(jī)7放置在第二水密容置腔19中，連接導(dǎo)線從第二水密容 置腔19中經(jīng)插栓36內(nèi)孔穿出，所述的第二水密容置腔19通過插栓36固定在外殼2上。
[0029] 所述的便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置，其特征在于，所述外殼2采用分離結(jié) 構(gòu)，包括一個(gè)手柄32和前蓋21，所述前蓋21透明，其上有一組出水孔，所述照明開關(guān)11和 設(shè)定模塊24嵌在手柄32上，所述手柄32的上端部背側(cè)設(shè)有透氣孔。
[0030] 本實(shí)用新型的工作原理：
[0031] 本實(shí)用新型便攜式自調(diào)溫調(diào)壓噴水與照明裝置采用可分離結(jié)構(gòu)