CN103062909B - 智能节水龙头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于热水的智能节水龙头，所述智能节水龙头包括水龙头和控制器两部分，控制器一端连通热水管，另一端连通循环管，热水管和循环管分别与热水器连通，与水龙头连通的热水出口设置在热水管与控制器的连接处，所述控制器包括设置在热水出口与热水管连接处的电磁阀、热水管上电磁阀上游的温度传感器和热水管与循环管之间的水泵以及用于控制水泵与电磁阀的电气控制盒，温度传感器的信号连接至电气控制盒；使用本发明的节水龙头，可以避免在使用热水时因热水到达热水出口之前需要放掉一段冷水而造成的水资源的浪费，从而达到很好的节水效果，并且使用者在使用时也会感到更舒适。

Description

智能节水龙头

技术领域

本发明涉及在使用热水的场合使用的智能节水龙头。

背景技术

通常家用热水器到用水龙头都有一定距离，用热水时一般得放掉一段冷水，这样会造成水资源的浪费。举例来说，假设普通住家平均每天用水20次，平均每次放水时间为1.5分钟，龙头流量按0.20升/秒计算，每天所浪费的水量为：0.2х20х90=360升，而每年所浪费的水量将达0.36х360=129.6吨。特别是在水龙头距离热水源比较远的场合，放水时间将长达5-15分钟不等，浪费的水量巨大。另外，使用者打开热水龙头自然是希望使用热水，而一开始放出冷水也会让使用者感觉非常不适。

发明内容

通过使用本发明的智能节水龙头，利用温度传感器检测热水出口处的水温，在达到设定温度之前，使冷水通过循环管回流到热水器，避免了水资源的浪费，而当温度传感器检测到水温达到设定温度才放出热水，符合了使用者的预期，从而很好地解决了上文所述的问题。

本发明的智能节水龙头包括水龙头和控制器，控制器连通一端连通热水管，另一端连通循环管，热水管和循环管分别与热水器连通，与水龙头连接的热水出口设置在热水管与控制器的连接处，所述控制器包括设置在热水出口与热水管连接处的电磁阀、设置在热水管上电磁阀上游的温度传感器、设置在热水管与冷水管之间的水泵以及电气控制盒，温度传感器的信号连接至电气控制盒，电气控制盒设有用于控制水泵电机与电磁阀的电路，电磁阀用于控制热水管到循环管或热水出口的水流，水泵电机启动时带动水泵将水由热水管泵向循环管。当温度传感器感应到的水温低于设定温度时，将通过电气控制盒触发电磁阀启动堵塞热水出口，而开放热水管与循环管的连通，同时触发水泵电机启动将这部分冷水泵向循环管。循环管与热水器连通，因此这部分冷水将返回热水器。当温度传感器处的水温达到设定温度时，将通过电气控制盒使水泵停机，同时触发电磁阀关断，因而堵塞热水管与循环管的连通，开放热水出口放出热水。

在一种实施方案中，循环管是同时与热水器和自来水供水系统连通的冷水管。

在一种实施方案中，控制器还包括设置在水泵与冷水管之间的止回阀。止回阀用于防止冷水管水压高过热水管时冷水串到热水管上。而当热水管的水压高于冷水管时，由于电磁阀的作用使热水不能串到冷水管。

在另一实施方案中，控制器还包括设置在水泵与冷水管之间，优选设置在止回阀与冷水管之间的水流开关，电气控制盒还包括报警电路，所述水流开关与所述报警电路相连。因此当自来水停水，水管里没有水时，水流开关将触发报警电路发出报警提示。

在又一实施方案中，在水龙头上设置有龙头开关总成，所述龙头开关总成包括水阀壳体、水阀壳体内的阀芯、设置在阀芯上的防水微动开关、与防水微动开关对应的开关压盘、阀芯压环和固定螺丝，电气控制盒还包括负责向水泵、电磁阀、电磁阀水泵控制电路和停水报警电路供电的供电电路，所述供电电路与所述防水微动开关相连。因此所述防水微动开关用于控制控制器的供电，当打开水龙头的热水时电源被打开。

本发明的电气控制盒的供电、回应温度传感器的信号控制电磁阀和水泵以及回应水流开关的信号发出报警信号可以采用本领域中已知的任何方式，但本发明的电气控制盒优选包括供电电路、电磁阀水泵控制电路和报警电路，其中所述供电电路包括与市电连接的龙头开关和与龙头开关连接的电源；电磁阀水泵控制电路包括温度传感器，温度传感器连接至场效应管D1的栅极和调温器，场效应管D1的漏极连接至继电器JW，继电器JW控制开关JW-1，开关JW-1再连接至水泵和电磁阀；所述报警电路包括水流开关，所述水流开关连接至场效应管D2的栅极，所述场效应管D2的源极连接至蜂鸣器(26)。

本发明的智能节水龙头还在冷水管上靠近控制器的部分设有冷水出口用于输出冷水。水龙头可以是混水阀，冷水出口也与所述水龙头相连以便调节水温。

有益效果：

利用本发明的智能节水龙头，可以达到很好的节水效果。如前所述，假设普通家庭平均每天用水20次，平均每次放水时间1.5分钟，龙头流量按0.20升/秒计算，每天所节约的水量将达到0.2х20х90=360升，而一年下来所节约的水量将达0.36х360=129.6吨。同时使用本发明的智能节水龙头，当使用者打开热水龙头有水放出时放出的直接为热水，符合了使用者的预期，会消除希望使用热水而一开始仅能接触到冷水时造成的不适感。

附图说明

图1为控制器的机械原理图。

图2为控制器的电气原理图。

图3为龙头开关总成的示意图。

其中：1-热水管；2-冷水管；3-热水出口；4-冷水出口；11-温度传感器；12-电磁阀；13-止回阀；14-水流开关；15-水泵；16-水泵电机；17-电气控制盒；20-电源；21-温度传感器；22-电磁阀；23-水泵；24-场效应管D1；25-水流开关Ks；26-蜂鸣器；27-场效应管D2；28-继电器JW；29-龙头开关；31-水阀壳体；32-阀芯；33-防水微动开关；34-开关压盘；35-阀芯压环；36-固定螺丝。

具体实施方式

以下参考附图说明本发明的实施方案。应该了解，所示出的实施方案和附图仅仅是用于说明本发明，而非对本发明的范围作出限定。本发明的范围最终由权利要求书限定。

图1示出本发明智能节水龙头的控制器的一个实施方案的机械原理图。热水管1和冷水管2分别与热水器连通，并且相互通过控制器连通。热水出口3和冷水出口4分别连接水龙头的冷热水。打开水龙头的热水时，控制器电源被打开，当温度传感器11处的水温低于设定的水温时，信号传到电气控制盒17，电气控制盒17同时启动电磁阀12和水泵电机16，热水管1到热水出口3被堵死，热水管1到冷水管2被连通，水泵电机16带动水泵15将热水管1的水通过冷水管2送回到热水器。经过一段时间的循环，当温度传感器11处的水温高于设定的水温时，信号传到电气控制盒17，电气控制盒17控制电磁阀12和水泵电机16同时停止工作，热水管1到冷水管2被堵死，热水管1到热水出口3被打开，热水从龙头流出。在水泵15与冷水管2之间设有止回阀13，止回阀13的作用在于，在电磁阀12和水泵15停止工作时，如果热水管1的水压低于冷水管2的水压时，止回阀13阻止冷水串到热水管1中，而在热水管1的水压高于冷水管2的水压时，电磁阀12会堵塞热水管1到冷水管2的通路，从而热水不会进入冷水管2。在水泵15与冷水管2之间还设有水流开关14，水流开关14连接至报警电路，其作用在于，当自来水停水，水管里没有水时，触发报警电路发出报警提示。

图2示出本发明智能节水龙头的控制器的一个实施方案的电气原理图。控制器的电气控制盒17包括供电电路、电磁阀水泵控制电路和报警电路三部分。打开水龙头的热水时，龙头开关29闭合，电源20将市电交流220AV转化为直流12V提供给电磁阀水泵控制电路，当水温低于设定温度时，温度传感器21具有高电阻，场效应管D1 24的栅极属高电位，D1工作，继电器JW 28工作，使得JW-1闭合，从而水泵23和电磁阀22工作，冷热水管被连通，循环系统开始运行，水流开关Ks 25闭合。在循环系统运行期间，如果停水，则水流开关Ks开路，场效应管D2 27的栅极属高电位，D2工作，蜂鸣器26报警。在循环系统运行过程中，当热水到达本用水龙头时，温度传感器21电阻下降，场效应管D1的栅极处在低电位而停止继电器JW的工作，JW-1开路，水泵23和电磁阀22停止工作。

图3示出龙头开关总成的结构示意图。所述龙头开关总成的结构与普通水龙头基本相同，不同之处在于增加了一个防水微动开关。如图3所示，龙头开关总成包括水阀壳体31、水阀壳体31内的阀芯32、设置在阀芯32上的防水微动开关33、与防水微动开关33对应的开关压盘34、阀芯压环35和固定螺丝36。电气控制盒17还包括负责向水泵、电磁阀、电磁阀水泵控制电路和停水报警电路供电的供电电路，所述供电电路与所述防水微动开关33相连。因此所述防水微动开关33用于控制控制器的供电，当打开水龙头的热水时，开关压盘34下压防水微动开关33，使得控制器的电源被打开。

虽然本说明书和图中示出了特定实施方案，但这个特定实施方案仅仅是出于说明目的，本领域中还知道许多实现特定功能的替代方式，由于这些方式造成的变化的方案也在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种智能节水龙头，包括水龙头和控制器，控制器一端连通热水管(1)，另一端连通作为循环管的冷水管(2)，热水管(1)与热水器连通，冷水管(2)分别与自来水供水系统和热水器连通，与水龙头连通的热水出口(3)设置在热水管(1)与控制器的连接处，其特征在于，所述控制器包括设置在热水出口(3)与热水管(1)连接处的电磁阀(12)、热水管(1)上电磁阀(12)上游的温度传感器(11)、热水管(1)与冷水管(2)之间的水泵(15)和电气控制盒(17)、以及设置在水泵(15)与冷水管(2)之间的止回阀(13)，温度传感器(11)的信号连接至电气控制盒(17)，电气控制盒(17)设有用于控制水泵电机(16)与电磁阀(12)的电磁阀水泵控制电路，电磁阀(12)用于控制热水管(1)到冷水管(2)或热水出口(3)的水流，水泵电机(16)启动时通过水泵(15)将水由热水管(1)泵向冷水管(2)；在所述水龙头上设置有龙头开关总成，所述龙头开关总成包括水阀壳体(31)、水阀壳体(31)内的阀芯(32)、设置在阀芯(32)上的防水微动开关(33)和与防水微动开关(33)对应的开关压盘(34)，所述电气控制盒(17)还包括报警电路和供电电路，供电电路负责向水泵(15)、电磁阀(12)、电磁阀水泵控制电路和报警电路供电，所述供电电路与所述防水微动开关(33)相连；所述供电电路包括与市电连接的龙头开关(29)和与龙头开关(29)连接的电源(20)；所述电磁阀水泵控制电路包括温度传感器(21)，所述温度传感器(21)连接至场效应管D1 (24)的栅极和调温器，所述场效应管D1 (24)的漏极连接至继电器JW (28)，所述继电器JW (28)控制开关JW-1，通过开关JW-1动作控制并联设置的水泵(23)和电磁阀(22)同时供电或断电；所述报警电路包括水流开关(25)，所述水流开关(25)连接至场效应管D2 (27)的栅极，所述场效应管D2 (27)的源极连接至蜂鸣器(26)。

2.如权利要求1所述的智能节水龙头，其特征在于，所述控制器还包括设置在水泵(15)与冷水管(2)之间的水流开关(14)，所述电气控制盒(17)还包括报警电路，所述水流开关(14)与所述报警电路相连。

3.如权利要求2所述的智能节水龙头，其特征在于，所述水流开关(14)设置在止回阀(13)与冷水管(2)之间。

4.如权利要求1至3中任一项所述的智能节水龙头，其特征在于， 所述冷水管(2)在冷水管(2)上靠近控制器的部分设有冷水出口(4)。

5.如权利要求4所述的智能节水龙头，其特征在于，所述水龙头是混水阀，所述冷水出口(4)也连接至所述水龙头。