CN101303170B - 一种智能回水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能回水处理装置及方法，其中，该装置设置于冷水进水口与热水出水口之间，包括：设置于冷水出水口与热水出水口之间的单向阀；设置于冷水进水口至热水出水口之间流量传感器和加热设备；温度传感器；马达及其控制电路；与马达的控制电路连接的回水控制器，用于当检测到加热设备至热水出水口之间的管道中有水流时或由定时器触发，控制马达启动并按预定工作模式将加热设备至热水出水口之间管道中的水回抽至冷水进水口与冷水出水口之间的管道。本发明解决了供热水系统中存在水资源的浪费和用户需等待出热水使用时间的技术问题，具有较广的适用性。

Description

一种智能回水处理装置及方法 

技术领域

本发明涉及节水技术，尤其是涉及一种在使用热水前将水管中残留的冷水回抽以节约用水和减少用户等待热水时间的智能回水处理装置及方法。 

背景技术

目前供热水系统不管是整栋建筑的公共系统，还是单个家庭使用的热水器，都存在一定浪费水的现象，在使用热水时，需等待一定时间，同时在打开水龙头，往往位于供热水器地方与出水龙头间水管中那部分冷水就给浪费掉。通过水龙头排冷水是一种水资源的浪费，尤其是冬天，在整栋建筑使用热水，这种水资源浪费就显得格为严重。 

申请号为200620110153.2，发明名称为“热水器的循环节水型回水装置”的中国专利申请，其能够将热水器每次加热以前残留在热水管里的冷水通过回流装置流回到热水器中加热，当水温达到一定温度时才开始出水，达到节能节水的目的，同时通过使用微型水泵还节约用户的等待时间。但是，该方案存在几个问题 

1、该方案必须安装在用户终端、安装不方便； 

2、该方案中采用了较多的电磁阀，成本比较高，可靠性比较差； 

3、该方案的工作模式比较单一，不能适合不同场合的需要。 

发明内容

本发明的目的是提出一种智能回水处理装置及方法，以解决水资源的浪费和用户需等待出热水使用时间的技术问题。 

为解决本发明的技术问题，本发明公开一种智能回水处理装置，该装置设置于冷水进水口与热水出水口之间，其包括： 

设置于冷水出水口与热水出水口之间的单向阀； 

设置于冷水进水口至热水出水口之间流量传感器和加热设备； 

马达及其控制电路； 

与马达的控制电路连接的回水控制器，用于当检测到加热设备至热水出水口之间的管道中有水流时或由定时器触发，控制马达启动并按预定工作模式将加热设备至热水出水口之间管道中的水回抽至冷水进水口与冷水出水口之间的管道。 

较优的，本发明的智能回水处理装置还包括用于检测加热设备至热水出水口之间管道中水流温度的温度传感器。 

较优的，所述马达的预定工作模式是指当温度传感器检测到加热设备至热水出水口之间管道中水流温度低于预设温度时，由回水控制器控制马达启动，反之则回水控制器控制马达停止。 

较优的，所述马达的预定工作模式是指由回水控制器控制马达周期性的启动或停止。 

较优的，所述控制电路包括： 

与马达串接后连接电源的继电器； 

依次串接在电源与继电器之间的滤波电路、变压器、整流及稳压电路； 

连接在回水控制器与继电器之间之间，用于根据回水控制器发出的控制信号控制继电器的接通或断开来控制启动或停止马达的开关电路。 

较优的，所述开关电路为晶体管。 

另外，本发明还公开一种智能回水处理方法，包括： 

当检测到加热设备至热水出水口之间的管道中有水流时或由定时器触发，控制马达启动按预定的工作模式将加热设备至热水出水口之间管道中的水回抽至冷水进水口与冷水出水口之间的管道。 

较优的，本发明的智能回水处理方法还包括步骤： 

检测加热设备至热水出水口之间管道中水流温度； 

当加热设备至热水出水口之间管道中水流温度低于预设温度时，控制马达启动，反之则控制马达停止。 

较优的，所述马达的预定工作模式是指在马达的一个工作周期内，控制马达周期性的启动或停止。 

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过本发明的智能回水处理装置，在用户使用热水前，将排出热水的管道中残余的冷水通过马达回抽至冷水管道，并当用户打开热水出水口的水龙头时即可马上流出热水，从而达到节约用水和减少用户使用热水的等待时间；并且，本发明的智能回水处理装置具有适用不同使用场合的工作模式，最大限度的减少了用户使用热水前的等待时间。 

附图说明

图1是本发明一个较佳实施例的结构示意图； 

图2是本发明一个较佳实施例的电路示意图； 

图3A、3B和3C分别是马达在三种工作模式下的工作状态时序示意图。 

具体实施方式

本发明的智能回水处理装置是为了在用户使用热水前，将热水水管中残余的冷水通过马达回抽至冷水管道，并当用户打开热水出水口的水龙头时即可马上流出热水，从而达到节约用水和减少用户使用热水的等待时间。 

参考图1所示，本发明的智能回水处理装置设置在冷水进水口1和热水出水口3之间，且冷水进水口1与冷水出水口2之间直接用水管或管道B连通，而热水出水口3与冷水出水口2之间设置有防止冷水倒流入管道A的单向阀4。另外，在管道A的路径上，设置了用于检测管道A中水流温度的温度传感器5；用于检测管道A中水流的流量传感器6；用于对流入的冷水进行加热处理的加热设备7；以及由控制电路9控制进行启动或停止的马达8，该马达8用于对管道A中的水回抽至管道B；回水控制器10根据流量传感器6检测到管道A中有水流时或由定时器触发，发出控制信号给控制电路9，从而控制马达8将管道A中的水回抽至管道B。 

同时，参见图2所示，给马达M1提供电源的即可为220V的市电，马达M1与继电器K1串接后连接电源；并且，电源经过由电感器L、电容器C1和C2组成的滤波电路、变压器T1、由4个晶闸管D2桥接成的整流桥电路、型号为7805的稳压电路后与继电器K1的一端连接，继电器K1的另一端与为开关电路的晶体管Q1的集电极连接；晶体管Q1的基极通过电阻器R1与回水控制器连接，回水控制器可采用型号为2051的单片机外加时钟芯片来实现。另外，温度传感器t通过运算放大器、电阻器R2与回水控制器U2连接；流量传感器K2通过电阻器R3与回水控制器连接。 

为使本发明的智能回水处理装置能适应不同的使用场合，回水控制器10具有多种工作模式，也就是说，回水控制器10控制马达8具有多种不同的工作模式。 

如图3A所示，为将回水控制器10设定为温度控制启/停模式时，一旦当流量传感器6检测到管道A中的水流或者回水控制器10中设定的定时器的定时到时，回水控制器10启动一个工作周期T；在T时间内，当温度传感器5检测到管道A中的水温高于预定温度时，则发出控制信号控制继电器K1断开，使马达8停止工作；当温度传感器5检测到管道A中的水温低于预定温度时，回水控制器10发出控制信号控制继电器K1接通，使马达8启动并将管道A中的水通过单向阀4回抽至管道B；直至T时间结束，等待再次检测到水流启动下一个工作周期。并且，在T时间内如果又检测到水流或定时到时不会重启一个作周期T。其它因素不影响马达8的启/停。 

如图3B所示，为将回水控制器10设定为程序控制模式时，一旦当流量传感器6检测到管道A中的水流或者回水控制器10中设定的定时器的定时到时，回水控制器10启动一个工作周期T；在T时间内，可控制马达8先持续T1时间抽水，然后以周期T2停止、周期T3启动相互交替的方式，间歇性的对管道A进行残余冷水的回抽处理。 

如图3C所示，为将回水控制器10设定为温度控制停模式时，一旦当流量传感器6检测到管道A中的水流或者回水控制器10中设定的定时器的定时到时，回水控制器10启动一个工作周期T；在T1时间内控制启动马达8对管道A进行残余冷水的回抽处理；当检测到管道A高于预定温度时则控制马达8停止工作。也就是说，工作周期T不是固定的，与检测到水温变高的时间点有关，水温变高后T2时间内不进行任何操作，水温、水流、定时均不会触发抽水，T2时间后结束一个工作周期T。 

因此，通过马达8将管道A中残余的冷水通过单向阀4回抽至管道B，使管道A中不再残留冷水；当用户打开热水龙头时，冷水经过加热设备7加热后，从热水出水口3排出。 

综上，通过本发明的智能回水处理装置，在用户使用热水前，将排出热水的管道中残余的冷水通过马达回抽至冷水管道，并当用户打开热水出水口的水龙头时即可马上流出热水，从而达到节约用水和减少用户使用热水的等待时间；并且，本发明的智能回水处理装置具有适用不同使用场合的工作模式，最大限度的减少了用户使用热水前的等待时间。 

Claims (4)

1.一种智能回水处理装置，该装置设置于冷水进水口与热水出水口之间，其包括：

设置于冷水出水口与热水出水口之间的单向阀；

设置于冷水进水口至热水出水口之间流量传感器和加热设备；

马达及其控制电路；

与马达的控制电路连接的回水控制器，用于当检测到加热设备至热水出水口之间的管道中有水流时或由定时器触发，控制马达启动并按预定工作模式将加热设备至热水出水口之间管道中的水回抽至冷水进水口与冷水出水口之间的管道；

其特征在于：还包括用于检测加热设备至热水出水口之间管道中水流温度的温度传感器；所述的马达的预定工作模式是指由回水控制器控制马达周期性的启动或停止，包括：

将回水控制器设定为温度控制启/停模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T时间内，当温度传感器检测到管道A中的水温高于预定温度时，使马达停止工作；当温度传感器检测到管道A中的水温低于预定温度时，使马达启动并将管道A中的水通过单向阀回抽至管道B；直至T时间结束，等待再次检测到水流启动下一个工作周期；

将回水控制器设定为程序控制模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T时间内，可控制马达先持续T1时间抽水，然后以周期T2停止、周期T3启动相互交替的方式，间歇性的对管道A进行残余冷水的回抽处理；

将回水控制器设定为温度控制停模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T1时间内控制启动马达对管道A进行残余冷水的回抽处理；当检测到管道A高于预定温度时则控制马达停止工作，T2时间后结束一个工作周期T。

2.根据权利要求1所述的智能回水处理装置，其特征在于，所述控制电路包括：

与马达串接后连接电源的继电器；

依次串接在电源与继电器之间的滤波电路、变压器、整流及稳压电路；

连接在回水控制器与继电器之间，用于根据回水控制器发出的控制信号控制继电器的接通或断开来控制启动或停止马达的开关电路。

3.根据权利要求2所述的智能回水处理装置，其特征在于，所述开关电路为晶体管。

4.一种智能回水处理方法，包括：当检测到加热设备至热水出水口之间的管道中有水流时或由定时器触发，控制马达启动按预定的工作模式将加热设备至热水出水口之间管道中的水回抽至冷水进水口与冷水出水口之间的管道，其特征在于，所述的马达启动预定工作模式包括：

将回水控制器设定为温度控制启/停模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T时间内，当温度传感器检测到管道A中的水温高于预定温度时，使马达停止工作；当温度传感器检测到管道A中的水温低于预定温度时，使马达启动并将管道A中的水通过单向阀回抽至管道B；直至T时间结束，等待再次检测到水流启动下一个工作周期；

将回水控制器设定为程序控制模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T时间内，可控制马达先持续T1时间抽水，然后以周期T2停止、周期T3启动相互交替的方式，间歇性的对管道A进行残余冷水的回抽处理；

将回水控制器设定为温度控制停模式，回水控制器启动一个工作周期T，在T1时间内控制启动马达对管道A进行残余冷水的回抽处理；当检测到管道A高于预定温度时则控制马达停止工作，T2时间后结束一个工作周期T。

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