CN103162412B - 冷热水恒温按摩浴缸系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种冷热水恒温按摩浴缸系统及控制方法，冷热水恒温按摩浴缸系统包括设置在浴缸上的水位开关和水温传感器以及电子恒温配水器，热水进水管和自来水进水管分别与电子恒温配水器相接，浴缸上还设置有循环出水口和循环回水口，位于浴缸外的循环管路的一端与循环出水口相通，循环管路的另一端与循环回水口相通，循环管路中设置有循环水泵，还包括热泵换热器，循环管路与热泵换热器的水侧相通。冷热水恒温按摩浴缸系统还包括中间过滤器，该中间过滤器上设置有进口、第一出口和第二出口，循环水泵依次经过第一电磁阀和第四电磁阀后与热泵换热器的水侧相通。本发明具有结构简单合理、操作灵活、卫生程度高、能效比高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种按摩浴缸，特别是一种冷热水恒温按摩浴缸系统及控制方法。
背景技术
中国专利文献号CN202392977U于2012年08月22日公开了一种可恒温加热的室外休闲按摩浴缸，包含浴缸本体、加热装置、循环泵、控制器、水温检测装置、出水口和进水口；浴缸本体内侧底部设置有水温检测装置、出水口和进水口，水温检测装置与控制器连接，控制器同时连接加热装置和循环泵，出水口与加热装置一端连接，加热装置另一端通过循环泵与进水口连接。这种按摩浴缸可以循环用水并加热，但是，却不能保证用水质量。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种结构简单合理、操作灵活、卫生程度高、能效比高的冷热水恒温按摩浴缸系统及控制方法，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种冷热水恒温按摩浴缸系统，包括设置在浴缸上的水位开关和水温传感器以及电子恒温配水器，热水进水管和自来水进水管分别与电子恒温配水器相接，浴缸上还设置有循环出水口和循环回水口，位于浴缸外的循环管路的一端与循环出水口相通，循环管路的另一端与循环回水口相通，循环管路中设置有循环水泵，其结构特征是还包括热泵换热器，循环管路与热泵换热器的水侧相通。
冷热水恒温按摩浴缸系统还包括中间过滤器，该中间过滤器上设置有进口、第一出口和第二出口，循环水泵依次经过第一电磁阀和第四电磁阀后与热泵换热器的水侧相通，循环水泵经过第二电磁阀与进口相通，中间过滤器的第二出口连接到第一电磁阀和第四电磁阀之间，第一出口经过第五电磁阀与反向冲水排水管相通。
冷热水恒温按摩浴缸系统还包括第三电磁阀，该第三电磁阀的一端接入第一电磁阀和第四电磁阀之间，第三电磁阀的另一端通过反向冲水进水管与自来水进水管相通。
所述循环水泵与第一电磁阀之间设置有水流开关。
所述循环回水口与循环水泵之间设置有毛发过滤器。
所述毛发过滤器与循环水泵之间设置有添加剂装置。
所述热泵换热器与循环出水口之间设置有紫外线消毒装置。
一种冷热水恒温按摩浴缸系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：
步骤一，循环系统清洁控制：
浴缸进水之前，先对循环管路进行清洁；
电子恒温配水器关闭，第三电磁阀打开，分路进行清洁：
1）第一电磁阀打开，其余电磁阀关闭，水流通过水流开关、循环水泵和毛发过滤器，将循环管路中的污水和毛发过滤器中的杂物冲出，再经过浴缸上的排水阀排出浴缸外；
2）第四电磁阀打开，其余电磁阀关闭，水流通过热泵换热器、紫外线消毒装置，将循环管路中的污水冲出，再经过浴缸上的排水阀排出浴缸外；
3）第四电磁阀打开，其余电磁阀关闭，水流通过中间过滤器，使中间过滤器反向冲水，将循环管路中的污水和中间过滤器中的杂物从反向冲水排水管排出；
步骤二，浴缸进水控制：
打开浴缸进水时，电子恒温配水器根据用户预先确定的设定温度TS调节进水温度，
T1为浴缸内的实际水温，T2为浴缸的进水温度，T热水为热水的温度，T冷水为自来水的温度，
当TS＞T冷水，且TS＜T热水时，则T2=TS；
当TS≥T热水时，则T2=T热水；
当TS≤T冷水时，则T2=T冷水；
然后，根据水位开关判定浴缸的水位打开循环系统，再根据浴缸的实际水温T1与进水温度TS之间的关系运行热泵系统；
步骤三，循环系统控制：
浴缸进水时，检测到水位开关的闭合时间≥t1，判定浴缸进水完成，关闭电子恒温配水器；打开循环系统，第二电磁阀和第四电磁阀打开，循环水泵运行；当循环水泵运行t2时间后检测水流开关的状态，判定水流是否正常；
循环系统控制包括以下步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；其中，
步骤a，浴缸开机打开进水时，
当检测到水流开关为闭合状态时，循环水泵继续运行，
当检测到水流开关为断开状态时，循环水泵停止运行，经过t3时间后，循环水泵重新启动，循环水泵运行t2时间后再次检测水流开关的状态，
当经过三次都检测到水流开关为断开状态时，则循环水泵不可再次启动；
此时，需检测循环系统是否存在故障，待故障排除后重新上电后再根据需要而执行步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；
步骤b，浴缸进水完成时，
当浴缸内的水位下降，水位开关断开时间t4时，则判定浴缸处于缺水状态，此时打开电子恒温配水器进水，关闭循环系统，第二电磁阀和第四电磁阀关闭，循环水泵停止；水位开关的闭合时间≥t1时，执行步骤b；
步骤c，循环系统运行过程中，浴缸执行关机结束使用，则关闭循环系统，
步骤d，关闭循环系统程序：浴缸执行关机指令结束使用时，先关闭热泵换热器，经过时间t5后，关闭循环系统；
步骤四，热泵换热器的工作控制：
循环水泵连续运行t6时间后，根据浴缸的实际水温T1和浴缸的设定温度TS控制热泵换热器的制冷或制热，浴缸的设定温度TS范围：10℃～45℃，t6＞t2，
当TS＜T1–n时，热泵换热器自动切换为提供制冷水模式；当TS≥T1时，热泵换热器（14）停止换热；
其中，n的取值范围为：0～5℃，
当TS＞T1+n时，热泵换热器自动切换为提供制热水模式；当TS≤T1时，热泵换热器（14）停止换热。
本发明以空气源热泵作为浴缸的换热源，大大节约能源，绿色无污染，空气源热泵中的冷凝器利用空气散热，再通过空气源热泵中的四通阀切换热泵换热器制冷水或制热水，其使用环境条件比较宽松，在进水温度达不到洗浴条件要求时也可通过空气源热泵提前加热或制冷，在洗浴过程中通过空气源热泵的热泵循环系统保持水温，从控制的方式上，更加减少耗电量，来达到节约能源的目的。
本发明根据浴缸的水位开关，在浴缸内的水位达到设定要求时，打开循环水泵进行循环；热泵换热器根据浴缸的设定温度TS与浴缸内的实际温度T1之间的温差来判定制冷或制热，从而使浴缸中的水加热或制冷。
本发明具有结构简单合理、操作灵活、卫生程度高、能效比高的特点。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为普通的热泵系统示意图。
图3为水位开关、电子恒温配水器、第四电磁阀、第二电磁阀与循环水泵的控制关系示意图。
图4为循环水泵与水流开关的第一控制关系示意图。
图5为循环水泵与水流开关的第二控制关系示意图。
图中：1为电子恒温配水器，2为浴缸，2.1为水位开关，2.2为循环回水口，2.3为循环出水口，3为水温传感器，4为毛发过滤器，5为添加剂装置，6为循环水泵，7为水流开关，8为第一电磁阀，9为第二电磁阀，10为中间过滤器，10.1为进口，10.2为第一出口，10.3为第二出口，11为第三电磁阀，12为第四电磁阀，13为第五电磁阀，14为热泵换热器，15为紫外线消毒装置，30为反向冲水排水管，40为反向冲水进水管，50为热水进水管，60为自来水进水管。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1-图2，本冷热水恒温按摩浴缸系统，包括设置在浴缸2上的水位开关2.1和水温传感器3以及电子恒温配水器1，热水进水管50和自来水进水管60分别与电子恒温配水器1相接，浴缸2上还设置有循环出水口2.3和循环回水口2.2，位于浴缸2外的循环管路的一端与循环出水口2.3相通，循环管路的另一端与循环回水口2.2相通，循环管路中设置有循环水泵6，还包括热泵换热器14，循环管路与热泵换热器14的水侧相通。
在本实施例中，由于热泵换热器14为普通的热泵系统中的一部分，而热泵系统为现有技术，故在此就不再赘述。
冷热水恒温按摩浴缸系统还包括中间过滤器10，该中间过滤器10上设置有进口10.1、第一出口10.2和第二出口10.3，循环水泵6依次经过第一电磁阀8和第四电磁阀12后与热泵换热器14的水侧相通，循环水泵6经过第二电磁阀9与进口10.1相通，中间过滤器10的第二出口10.3连接到第一电磁阀8和第四电磁阀12之间，第一出口10.2经过第五电磁阀13与反向冲水排水管30相通。
冷热水恒温按摩浴缸系统还包括第三电磁阀11，该第三电磁阀11的一端接入第一电磁阀8和第四电磁阀12之间，第三电磁阀11的另一端通过反向冲水进水管40与自来水进水管60相通。
循环水泵6与第一电磁阀8之间设置有水流开关7。
循环回水口2.2与循环水泵6之间设置有毛发过滤器4。
毛发过滤器4与循环水泵6之间设置有添加剂装置5。
热泵换热器14与循环出水口2.3之间设置有紫外线消毒装置15。
在本实施例中，通过电子恒温配水器1来控制浴缸进水温度；通过水位开关2.1控制浴缸内的水位高度；通过温度传感器3检测浴缸内的温度来判定位于热泵系统中的热泵换热器14运行制冷水或制热水模式，给循环水加热或制冷；通过毛发过滤器4将浴缸的循环水中的较大杂物进行过滤，将杂物留在毛发过滤器中；在循环水泵6运行过程中，通过控制添加剂装置5，利用循环水泵的吸力将添加剂装置5中的液体吸入管道，比如吸入香精液、盐浴液等等；通过循环水泵6提供循环动力；通过水流开关7来检测水流状态，控制循环水泵的动作；通过第一电磁阀8、第二电磁阀9、第三电磁阀11、第四电磁阀12、第五电磁阀13控制水路的流向；通过反冲洗中间过滤器10来将水中的微小杂物和油渍过滤，将杂物和油渍留在中间过滤器中；通过紫外线消毒装置15来对循环水进行消毒杀菌。
冷热水恒温按摩浴缸系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤一，循环系统清洁控制：
浴缸2进水之前，先对循环管路进行清洁；
电子恒温配水器1关闭，第三电磁阀11打开，分路进行清洁：
1）第一电磁阀8打开，其余电磁阀关闭，水流通过水流开关7、循环水泵6和毛发过滤器4，将循环管路中的污水和毛发过滤器4中的杂物冲出，再经过浴缸2上的排水阀排出浴缸2外；
2）第四电磁阀12打开，其余电磁阀关闭，水流通过热泵换热器14、紫外线消毒装置15，将循环管路中的污水冲出，再经过浴缸2上的排水阀排出浴缸2外；
3）第四电磁阀12打开，其余电磁阀关闭，水流通过中间过滤器10，使中间过滤器10反向冲水，将循环管路中的污水和中间过滤器10中的杂物从反向冲水排水管30排出；
步骤二，浴缸2进水控制：
打开浴缸2进水时，电子恒温配水器1根据用户预先确定的设定温度TS调节进水温度，
T1为浴缸2内的实际水温，T2为浴缸2的进水温度，T热水为热水的温度，T冷水为自来水的温度，
当TS＞T冷水，且TS＜T热水时，则T2=TS；
当TS≥T热水时，则T2=T热水；
当TS≤T冷水时，则T2=T冷水；
比如：当TS=45℃，T热水=50℃，T冷水=25℃时，则电子恒温配水器的出水温度T2=45℃。
当TS=45℃，T热水=35℃，T冷水=25℃时，则电子恒温配水器的出水温度T2=35℃。
当TS=15℃，T热水=35℃，T冷水=25℃时，则电子恒温配水器的出水温度T2=25℃。
接下来，根据水位开关2.1判定浴缸2的水位打开循环系统，再根据浴缸2的实际水温T1与进水温度TS之间的关系运行热泵系统。
步骤三，循环系统控制：
浴缸2进水时，检测到水位开关2.1的闭合时间≥t1，判定浴缸2进水完成，关闭电子恒温配水器1；打开循环系统，第二电磁阀9和第四电磁阀12打开，循环水泵6运行；当循环水泵6运行t2时间后检测水流开关7的状态，判定水流是否正常；其中，t1=30秒，t2=2min。见图3所示。
循环系统控制包括以下步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；其中，
步骤a，浴缸2开机打开进水时，
当检测到水流开关7为闭合状态时，循环水泵6继续运行，见图4所示。
当检测到水流开关7为断开状态时，循环水泵6停止运行，经过t3时间后，循环水泵6重新启动，循环水泵6运行t2时间后再次检测水流开关7的状态，其中，t3=1min。
当经过三次都检测到水流开关7为断开状态时，则循环水泵6不可再次启动；
此时，需检测循环系统是否存在故障，待故障排除后重新上电后再根据需要而执行步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；见图5所示。
步骤b，浴缸2进水完成时，
当浴缸2内的水位下降，水位开关2.1断开时间t4时，则判定浴缸2处于缺水状态，此时打开电子恒温配水器1进水，关闭循环系统，第二电磁阀9和第四电磁阀12关闭，循环水泵6停止；水位开关2.1的闭合时间≥t1时，执行步骤b；其中，t4=30秒。
步骤c，循环系统运行过程中，浴缸2执行关机结束使用，则关闭循环系统，
步骤d，关闭循环系统程序：浴缸2执行关机指令结束使用时，先关闭热泵换热器14，经过时间t5后，关闭循环系统；其中，t5=30秒。
步骤四，热泵换热器14的工作控制：
循环水泵6连续运行t6时间后，根据浴缸2的实际水温T1和浴缸2的设定温度TS控制热泵换热器14的制冷或制热，浴缸2的设定温度TS范围：10℃～45℃，t6＞t2，其中，t6=3min。
当TS＜T1–n时，热泵换热器14自动切换为提供制冷水模式；当TS≥T1时，热泵换热器14停止换热；
其中，n的取值范围为：0～5℃，
当TS＞T1+n时，热泵换热器14自动切换为提供制热水模式；当TS≤T1时，热泵换热器14停止换热。
比如：循环水泵6连续运行3min后：
第一次：检测浴缸2的水温T1=30℃，TS=45℃，设n=1℃，则有：45℃＞30℃+1℃，即：TS＞T1+n，热泵换热器14制热运行；
当T1上升到45℃时，热泵换热器14停止换热；当T1下降到43℃时，热泵系统启动制热，热泵换热器14开启换热。
第二次：检测浴缸2水温T1=30℃，TS=15℃，设n=1℃，则有：15℃＜30℃–1℃，即：TS＞T1–n，热泵换热器制冷运行；
当T1下降到15℃时，热泵换热器停止换热；当T1上升到17℃时，热泵系统启动制冷，热泵换热器开启换热。
第三次：检测浴缸2的水温T1=30℃，设n=1℃，设置TS为45℃，热泵系统启动制热后，再将温度TS向下调节；
当TS下降到30℃时，热泵系统停止；当TS下降到28℃时，热泵系统停止时间必需大于t7=3min时，才允许启动热泵系统制冷运行。即热泵换热器进行制冷和制热互换模式时，热泵系统必须先停止t7=3min才可切换。
Claims (7)
1.一种冷热水恒温按摩浴缸系统，包括设置在浴缸(2)上的水位开关(2.1)和水温传感器(3)以及电子恒温配水器(1)，热水进水管(50)和自来水进水管(60)分别与电子恒温配水器(1)相接，浴缸(2)上还设置有循环出水口(2.3)和循环回水口(2.2)，位于浴缸(2)外的循环管路的一端与循环出水口(2.3)相通，循环管路的另一端与循环回水口(2.2)相通，循环管路中设置有循环水泵(6)，还包括热泵换热器(14)，循环管路与热泵换热器(14)的水侧相通；
其特征是还包括中间过滤器(10)，该中间过滤器(10)上设置有进口(10.1)、第一出口(10.2)和第二出口(10.3)，循环水泵(6)依次经过第一电磁阀(8)和第四电磁阀(12)后与热泵换热器(14)的水侧相通，循环水泵(6)经过第二电磁阀(9)与进口(10.1)相通，中间过滤器(10)的第二出口(10.3)连接到第一电磁阀(8)和第四电磁阀(12)之间，第一出口(10.2)经过第五电磁阀(13)与反向冲水排水管(30)相通。
2.根据权利要求1所述的冷热水恒温按摩浴缸系统，其特征是还包括第三电磁阀(11)，该第三电磁阀(11)的一端接入第一电磁阀(8)和第四电磁阀(12)之间，第三电磁阀(11)的另一端通过反向冲水进水管(40)与自来水进水管(60)相通。
3.根据权利要求2所述的冷热水恒温按摩浴缸系统，其特征是所述循环水泵(6)与第一电磁阀(8)之间设置有水流开关(7)。
4.根据权利要求3所述的冷热水恒温按摩浴缸系统，其特征是所述循环回水口(2.2)与循环水泵(6)之间设置有毛发过滤器(4)。
5.根据权利要求4所述的冷热水恒温按摩浴缸系统，其特征是所述毛发过滤器(4)与循环水泵(6)之间设置有添加剂装置(5)。
6.根据权利要求5所述的冷热水恒温按摩浴缸系统，其特征是所述热泵换热器(14)与循环出水口(2.3)之间设置有紫外线消毒装置(15)。
7.一种如权利要求6所述的冷热水恒温按摩浴缸系统的控制方法，其特征是包括以下步骤：
步骤一，循环系统清洁控制：
浴缸(2)进水之前，先对循环管路进行清洁；
电子恒温配水器(1)关闭，第三电磁阀(11)打开，分路进行清洁：
1)第一电磁阀(8)打开，其余电磁阀关闭，水流通过水流开关(7)、循环水泵(6)和毛发过滤器(4)，将循环管路中的污水和毛发过滤器(4)中的杂物冲出，再经过浴缸(2)上的排水阀排出浴缸(2)外；
2)第四电磁阀(12)打开，其余电磁阀关闭，水流通过热泵换热器(14)、紫外线消毒装置(15)，将循环管路中的污水冲出，再经过浴缸(2)上的排水阀排出浴缸(2)外；
3)第五电磁阀(13)打开，其余电磁阀关闭，水流通过中间过滤器(10)，使中间过滤器(10)反向冲水，将循环管路中的污水和中间过滤器(10)中的杂物从反向冲水排水管(30)排出；
步骤二，浴缸(2)进水控制：
打开浴缸(2)进水时，电子恒温配水器(1)根据用户预先确定的设定温度TS调节进水温度，
T1为浴缸(2)内的实际水温，T2为浴缸(2)的进水温度，T热水为热水的温度，T冷水为自来水的温度，
当TS＞T冷水，且TS＜T热水时，则T2＝TS；
当TS≥T热水时，则T2＝T热水；
当TS≤T冷水时，则T2＝T冷水；
然后，根据水位开关(2.1)判定浴缸(2)的水位打开循环系统，再根据浴缸(2)的实际水温T1与设定温度TS之间的关系运行热泵系统；
步骤三，循环系统控制：
浴缸(2)进水时，检测到水位开关(2.1)的闭合时间≥t1，判定浴缸(2)进水完成，关闭电子恒温配水器(1)；打开循环系统，第二电磁阀(9)和第四电磁阀(12)打开，循环水泵(6)运行；当循环水泵(6)运行t2时间后检测水流开关(7)的状态，判定水流是否正常；
循环系统控制包括以下步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；其中，
步骤a，浴缸(2)开机打开进水时，
当检测到水流开关(7)为闭合状态时，循环水泵(6)继续运行，
当检测到水流开关(7)为断开状态时，循环水泵(6)停止运行，经过t3时间后，循环水泵(6)重新启动，循环水泵(6)运行t2时间后再次检测水流开关(7)的状态，
当经过三次都检测到水流开关(7)为断开状态时，则循环水泵(6)不可再次启动；
此时，需检测循环系统是否存在故障，待故障排除后重新上电后再根据需要而执行步骤a、步骤b、步骤c和步骤d；
步骤b，浴缸(2)进水完成时，
当浴缸(2)内的水位下降，水位开关(2.1)断开时间t4时，则判定浴缸(2)处于缺水状态，此时打开电子恒温配水器(1)进水，关闭循环系统，第二电磁阀(9)和第四电磁阀(12)关闭，循环水泵(6)停止；水位开关(2.1)的闭合时间≥t1时，执行步骤b；
步骤c，循环系统运行过程中，浴缸(2)执行关机结束使用，则关闭循环系统
步骤d，关闭循环系统程序：浴缸(2)执行关机指令结束使用时，先关闭热泵换热器(14)，经过时间t5后，关闭循环系统；
步骤四，热泵换热器(14)的工作控制：
循环水泵(6)连续运行t6时间后，根据浴缸(2)的实际水温T1和浴缸(2)的设定温度TS控制热泵换热器(14)的制冷或制热，浴缸(2)的设定温度TS范围：10℃～45℃，t6＞t2，
当TS＜T1–n时，热泵换热器(14)自动切换为提供制冷水模式；当TS≥T1时，热泵换热器(14)停止换热；
其中，n的取值范围为：0～5℃，
当TS＞T1+n时，热泵换热器(14)自动切换为提供制热水模式；当TS≤T1时，热泵换热器(14)停止换热。
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