CN102353148B - 一种家用热水器水流控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家用热水器水流控制系统，包括：与所述家用热水器出水口相连的，包括设置于所述水流控制管路进水端的测温探头，设置于所述水流控制管路第一出水端且通过常开阀门与所述测温探头相连的水流传感器，及设置于所述水流控制管路第二出水端且与所述测温探头相连的常闭阀门的水流控制管路；与所述测温探头相连的温控电路；与所述温控电路和所述水流传感器相连的，控制阀门驱动输出电路闭合所述常开阀门，开启所述常闭阀门的单片机；与所述水流控制管路的第二出水端相连的水的集水水箱。所述家用热水器水流控制系统将不符合温度条件的水收集到集水水箱中，避免了水资源的浪费。

Description

一种家用热水器水流控制系统及方法

技术领域

本发明涉及家用电器领域，尤其涉及一种家用热水器水流控制系统及方法。

背景技术

家用热水器是最常用的家用电器之一，现有的家用热水器具体包括：燃气热水器、太阳能热水器、即热式电热水器等。但是不论是哪种家用热水器，在使用过程中总有出水温度过低或过高的情况，例如燃气热水器出于安全的考虑，在启动过程中通常会有5至8秒的延迟，太阳能热水器因为水箱与淋浴头距离较远，这些情况都会造成在打开淋浴头的初期，水温过低不适于人体使用，另外，在燃气热水器或即热式电热水器的使用过程中，水龙头关闭时，由于关阀和热水器停止加热有一个时间差，导致重开水龙头时热水器中会有一段温度过高的水流出，也不适于人体使用，一般，用户只能将这些低于或高于使用温度的水白白放掉，直到水温适宜使用，而且出水管道越长，被浪费的水就越多，这与当前水资源匮乏的大背景极不相符。但是目前并没有能够解决家用热水器在使用时出水温度过低或过高的问题的装置或方法，来解决家用热水器使用过程中水资源的浪费问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种家用热水器水流控制系统及方法，以解决现有的家用热水器在使用中存在的出水温度过低或过高的问题，从而实现节约用水的目的。

一种家用热水器水流控制系统，包括：

与所述家用热水器出水口相连的水流控制管路，所述水流控制管路包括：设置于所述水流控制管路进水端的，测量所述水流控制管路中水流温度的测温探头，设置于所述水流控制管路第一出水端且通过常开阀门与所述测温探头相连的，检测所述常开阀门与所述第一出水端之间的管路中是否有水流动的水流传感器，及设置于所述水流控制管路第二出水端且与所述测温探头相连的常闭阀门；所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度符合预设的温度条件的水的出水端，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度不符合预设的温度条件的水的出水端；

与所述测温探头相连的，将所述测温探头测量的水流温度与预设的温度条件进行比较的温控电路；

与所述温控电路和所述水流传感器相连的，当所述温控电路的比较结果为所述测温探头测量出的水流温度不符合所述预设的温度条件，且所述水流传感器检测到所述常开阀门与所述第一出水端之间的管路中有水流动时，控制阀门驱动输出电路闭合所述常开阀门，开启所述常闭阀门的单片机；

与所述水流控制管路的第二出水端相连的，接收通过打开的常闭阀门流出的温度不符合所述预设的温度条件的水的集水水箱。

优选地，所述水流控制管路还包括：

与所述水流传感器相连的调节所述水流传感器检测灵敏度的节流阀。

优选地，所述系统还包括：

与所述单片机相连的，控制所述单片机选择所述系统工作模式的三位选择开关。

优选地，所述三位选择开关具体为：

设置有手动、自动和停止选择档的开关。

优选地，所述系统还包括：

与所述单片机和温控电路相连的，向所述系统供电的电源电路；

设置于所述水流控制管路进水端的，与所述电源电路相连的，当所述水流控制管路进水端有水流入时，控制所述电源电路向所述系统供电的水流开关。

优选地，所述常开阀门和所述常闭阀门具体为：常开电磁阀门和常闭电磁阀门。

优选地，所述系统还包括：

与所述单片机相连的，根据用水频率控制所述单片机进入关闭状态的智能监控单元。

优选地，所述集水水箱包括：

设置于所述集水水箱上边缘的，当所述集水水箱中水满时将水排出的溢流口；

设置于所述集水水箱下边缘的与所述水流控制管路的第二出水端相连的进水口；

设置于水箱下边缘的排水口。

一种家用热水器水流控制方法，包括：

检测水流控制管路进水端的水温和是否有水流向第一出水端，所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度符合预设的温度条件的水的出水端；

当检测到所述进水端水流的温度不符合预设的温度条件并且有水流向所述第一出水端时，将温度不符合预设的温度条件的水由所述水流控制管路的第二出水端排出，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度不符合预设的温度条件的水的出水端。

优选地，所述将温度不等于预设温度的水由所述水流控制管路的第二出水端排出包括：

关闭所述水流控制管路中与所述第一出水端相连的阀门，并打开与所述第二出水端相连的阀门。

本发明实施例公开的一种家用热水器水流控制系统及方法，通过探测热水器管路中水流的温度，控制不符合设定温度的水流的流向，将温度不符合设定温度条件的水流收集到集水水箱中，解决了现有的家用热水器出水温度过低或过高的问题。所以本发明实施例公开的家用热水器水流控制系统及方法，首先节约了用水，其次提升了人体的舒适度，再次水箱中收集的水还能够在城市供水中断时应急使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种家用热水器水流控制系统中水流控制管路结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种家用热水器水流控制系统结构示意图；

图3为本发明实施例公开的一种家用热水器水流控制方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种家用热水器水流控制系统及方法，通过由与家用热水器出水口相连的设置有测温探头、水流传感器、常开阀门及常闭阀门的水流控制管路、与水流控制管路和水流传感器相连的单片机、受单片机控制的控制常开阀门和常闭开启闭合的阀门驱动电路和与水流控制管路相连的集水水箱组成的系统，检测家用热水器提供的水的温度，并控制温度不符合预设温度条件的水流向集水水箱，而不是直接提供给用户。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开的一种家用热水器水流控制系统，包括：

与所述家用热水器出水口相连的水流控制管路，所述水流控制管路如图1所示，包括：设置于所述水流控制管路进水端的，测量所述水流控制管路中水流温度的测温探头101，设置于所述水流控制管路第一出水端105且通过常开阀门103与所述测温探头101相连的，检测所述常开阀门103与所述第一出水端105之间的管路中是否有水流动的水流传感器102，及设置于所述水流控制管路第二出水端106且与所述测温探头101相连的常闭阀门104；

所述常开阀门和常闭阀门优选但并不限于电磁常开阀门和电磁常闭阀门。所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度符合预设的温度条件的水的出水端，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度不符合预设的温度条件的水的出水端。

与水流控制管路相连的有温控电路、单片机、阀门驱动输出电路和集水水箱，具体的连接关系如图2所示：

温控电路201与所述测温探头101相连，用于将所述测温探头测量的水流温度与预设的温度条件进行比较。

单片机202与所述温控电路201和所述水流传感器102相连，用于根据所述温控电路201的比较结果和所述水流传感器102的检测结果，来控制阀门驱动输出电路203驱动常开阀门103和常闭阀门104进行开启或闭合；

集水水箱204与所述水流控制管路的第二出水端相连，接收通过打开的常闭阀门104流出的温度不符合所述预设的水流温度条件的水。

所述集水水箱可以包括：设置于所述集水水箱上边缘的，当所述集水水箱中水满时将水排出的溢流口；设置于所述集水水箱下边缘的与所述水流控制管路的第二出水端相连的进水口；设置于水箱下边缘的排水口，此排水口可以设置为普通出水量大小的普通排水口，也可以设置为大排水量的快速排水口。

使用以上系统工作过程为：使用家用热水器的供电电源为所述系统提供电源，当家用热水器排出的水流入水流控制管路中时，测温探头测量出所述水流的温度，温控电路将所述温度与预设的温度条件进行比较，当所述温度不符合预设的温度条件且所述水流传感器检测到有水流向所述第一出水端时，单片机根据温控电路和水流传感器上报的信号，控制阀门驱动输出电路关闭常开阀门，打开常闭阀门，让水流向集水水箱；

当水流的温度符合预设的温度条件且所述水流传感器检测到有水流向所述第一出水端时，单片机则会控制阀门驱动输出电路关闭常闭阀门，打开常开阀门，让水流向第一出水端，向用户供水；

当所述水流传感器没有检测到有水流向所述第一出水端时，不管水流温度如何，单片机都会根据水流传感器上报的断流信号将系统关闭，这就保证了当用户不再需要用水的时候，只要关闭出水水龙头，此水流控制系统就可自动关闭。

本实施例公开的家用热水器水流控制系统，能即时检测家用热水器的出水温度，当出水温度不符合用户预设的温度条件时，系统对水流方向进行控制，将不满足用户要求的水排出到集水水箱中，不仅节省了水资源，也保护人体不被热水烫伤。

进一步地，所述水流控制管路中还可设置与所述水流传感器相连的节流阀，用于调节水流传感器的检测灵敏度，即通过调节所述节流阀，来控制水流传感器向单片机发出常开阀门与第一出水端之间有水流动的信号的水流量阈值，当水流传感器检测到的水流量大于此阈值时，就表明常开阀门与第一出水端之间有水流动。

进一步地，所述系统中还包括与单片机相连的具有手动、自动和停止选择档的开关，用户可以按照需求自由选择系统的工作模式，当家用热水器需要长期使用时，将开关选择到自动模式，以便在使用热水器时系统能够快速反应到工作状态；当用户知道要停水时，可以将开关选择到手动模式，这时系统自动向集水水箱注水，作储备应急使用；当家用热水器长期不使用时，用户可将开关选择到停止模式。多模式选择开关可以满足用户不同的需求。

进一步地，所述系统还可以包括：

与所述单片机和温控电路相连的，向所述系统供电的电源电路；

设置于所述水流控制管路进水端的，与所述电源电路相连的，当所述水流控制管路进水端有水流入时，控制所述电源电路向所述系统供电的水流开关。

所述系统的工作电源可以如前所述，与家用热水器使用同一电源，也可以单独设置，当单独设置电源电路时，同时设置一个检测水流控制管路中是否有水流入的水流开关，可以在管路无水时控制电源电路关闭，以节约用电。

进一步地，所述系统还可包括与单片机相连的智能监控单元，用于记录并分析用户在某一时期内用水的频率，所述频率低于某个预设的值是，便认定用户不需要频繁使用热水器，则自动关闭系统。这就保证了在用户忘记关闭系统的时候，系统可以实现自动关闭，既能够节省电能，又能够杜绝安全隐患。

本发明公开的一种家用热水器水流控制方法，如图3所示，包括步骤：

S101：检测水流控制管路进水端的水温和是否有水流向第一出水端，所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度等于预设的温度值的水的出水端；

S102：当检测到所述进水端水流的温度不等于预设的温度并且有水流向所述第一出水端时，将温度不等于预设温度的水由所述水流控制管路的第二出水端排出，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度低于或高于预设的温度值的水的出水端。

其中，所述将温度不等于预设温度的水由所述水流控制管路的第二出水端排出的具体过程为：关闭所述水流控制管路中与所述第一出水端相连的阀门，并打开与所述第二出水端相连的阀门。

本实施例公开的方法，用于解决普通家用热水器出水水温不稳定的问题，当出水水温过凉或过热而不符合用户的需求时，则将水收集到集水水箱中，既不会将过凉的水白白放掉，也避免了过热的水烫到用户。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种家用热水器水流控制系统，其特征在于，包括：

与所述家用热水器出水口相连的水流控制管路，所述水流控制管路包括：设置于所述水流控制管路进水端的，测量所述水流控制管路中水流温度的测温探头，设置于所述水流控制管路第一出水端且通过常开阀门与所述测温探头相连的，检测所述常开阀门与所述第一出水端之间的管路中是否有水流动的水流传感器，及设置于所述水流控制管路第二出水端且与所述测温探头相连的常闭阀门；所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度符合预设的温度条件的水的出水端，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度不符合预设的温度条件的水的出水端；与所述测温探头相连的，将所述测温探头测量的水流温度与预设的温度条件进行比较的温控电路；

与所述温控电路和所述水流传感器相连的，当所述温控电路的比较结果为所述测温探头测量出的水流温度不符合所述预设的温度条件，且所述水流传感器检测到所述常开阀门与所述第一出水端之间的管路中有水流动时，控制阀门驱动输出电路闭合所述常开阀门，开启所述常闭阀门的单片机；

与所述水流控制管路的第二出水端相连的，接收通过打开的常闭阀门流出的温度不符合所述预设的温度条件的水的集水水箱；

其中，所述温度不符合预设的温度条件的水指温度低于或高于预设的温度值的水。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水流控制管路还包括：

与所述水流传感器相连的调节所述水流传感器检测灵敏度的节流阀。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

与所述单片机相连的，控制所述单片机选择所述系统工作模式的三位选择开关。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述三位选择开关具体为：

设置有手动、自动和停止选择档的开关。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

与所述单片机和温控电路相连的，向所述系统供电的电源电路；

设置于所述水流控制管路进水端的，与所述电源电路相连的，当所述水流控制管路进水端有水流入时，控制所述电源电路向所述系统供电的水流开关。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述常开阀门和所述常闭阀门具体为：常开电磁阀门和常闭电磁阀门。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

与所述单片机相连的，根据用水频率控制所述单片机进入关闭状态的智能监控单元。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集水水箱包括：

设置于所述集水水箱上边缘的，当所述集水水箱中水满时将水排出的溢流口；

设置于所述集水水箱下边缘的与所述水流控制管路的第二出水端相连的进水口；

设置于水箱下边缘的排水口。

9.一种家用热水器水流控制方法，其特征在于，包括：

检测水流控制管路进水端的水温和是否有水流向第一出水端，所述第一出水端为所述水流控制管路中用于排出温度符合预设的温度条件的水的出水端；

当检测到所述进水端水流的温度不符合预设的温度条件并且有水流向所述第一出水端时，将温度不符合预设的温度条件的水由所述水流控制管路的第二出水端排出，所述第二出水端为所述水流控制管路中用于排出温度不符合预设的温度条件的水的出水端；

其中，所述温度不符合预设的温度条件的水指温度低于或高于预设的温度值的水。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述将温度不等于预设温度的水由所述水流控制管路的第二出水端排出包括：

关闭所述水流控制管路中与所述第一出水端相连的阀门，并打开与所述第二出水端相连的阀门。

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