CN104075471A - 上水控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及节能环保领域，具体而言，涉及上水控制系统。该上水控制系统，包括：水箱、水流检测装置和电控开关，水箱包括溢流管和上水管，上水管包括上水阀门，水流检测装置包括水流传感器；水流传感器置于溢流管的端部或内部，且流过溢流管的水流过水流传感器；电控开关接收水流传感器所生成的电信号以控制上水阀门。本发明提供的该上水控制系统，通过将水流传感器设置在了溢流管的端部或者内部，使流过溢流管的水流过水流传感器，并且电控开关接收水流传感器所生成的电信号以控制上水阀门，由于将水流传感器安放在溢流管的端部或者内部是相对容易的，因此本发明所提供的上水控制系统的安装较为容易，进而解决了现有技术中的不足。

Description

上水控制系统

技术领域

本发明涉及节能环保领域，具体而言，涉及上水控制系统。

背景技术

随着生活水平的提高，热水器的普及程度已经很高。

传统的热水器主要有加热系统，其作用是将水箱内的水加热的预定的温度。配合加热系统使用的还有上水系统，其是将自来水运送到水箱内部。随着自动化技术的发展，出现了上水控制系统，包括水位探测装置和控制器，水位探测器能够在水箱中的水位达到预定的高度时，发出信号，或者将水位信息直观的反映出来，使用者便可以根据信号，或水位信息来选择关闭上水阀门，或者继续打开上水阀。传统的水位探测装置包括：液位传感器、浮球开关等。

传统的上水控制系统在使用前，需要安装到水箱内部，也就是需要将水箱打开，再将制作好的液位传感器，或浮球开关放置到水箱内部，再通过导线，将液位传感器，或浮球开关所产生的信号传输给控制器，或直观的显示出来，以便于控制控制器通过控制上水阀门的通断，进而控制向水箱中加的水量。

但，水箱通常设置在高处，尤其像太阳能热水器，其通常设置在顶层，将水位探测装置加入水箱需要爬到顶层后，将水箱拆卸，或者强行割裂，再将水位探测器放入水箱中，再将水箱还原，由此可见使传统的上水控制系统工作是十分费力的。

发明内容

本发明的目的在于提供上水控制系统，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了上水控制系统，包括：水箱、水流检测装置和电控开关，所述水箱包括溢流管和上水管，所述上水管包括上水阀门，所述水流检测装置包括水流传感器；

所述水流传感器置于所述溢流管的端部或内部，且流过所述溢流管的水流过所述水流传感器；

所述电控开关接收所述水流传感器所生成的电信号以控制所述上水阀门。

优选的，所述水流检测装置还包括无线发射模块，所述无线发射模块与所述水流传感器电连接，且用于发送所述水流传感器所生成的电信号至所述电控开关。

优选的，所述电控开关包括：无线接收模块、电机和阀门转轴；

所述无线接收模块用于接收所述无线发射模块所发出的电信号信号；

所述电机的工作开关与所述无线接收模块电连接；

所述电机的输出轴与所述阀门转轴固定连接，且所述阀门转轴用于关闭所述上水阀门。

优选的，所述电机还包括：阀门状态检测模块和电机驱动模块；

所述阀门状态检测模块、所述工作开关和所述电机驱动模块顺序串联，且所述电机开关模块用于根据所述阀门状态检测模块生成的信号关闭所述电机的工作开关，所述阀门状态检测模块用于检测所述上水阀门是否关闭。

优选的，所述阀门状态检测模块包括：阀门位置探测传感器，或电机堵转电流监测单元，或阀门转动角度传感器。

优选的，还包括：手动开启开关；

所述手动开启开关与所述工作开关电连接。

优选的，所述水流检测装置还包括：流量记录模块、流量比较模块和水流量阈值模块；

所述无线发射模块、流量比较模块、所述流量记录模块和所述水流传感器串联；

所述流量比较模块和所述水流量阈值模块电连接。

优选的，所述水流检测装置还包括：水流量清零模块和计时模块；

所述水流量清零模块连接于所述计时模块和所述流量记录模块之间。

优选的，还包括可拆卸连接件，所述可拆卸连接件用于将所述电机固定至墙面或地面上。

优选的，还包括淋浴喷头，所述上水阀门包括：混水阀；

所述淋浴喷头通过所述混水阀与所述上水管连通。本发明实施例提供的上水控制系统，与现有技术中的通过在水箱中设置水位探测器，再根据水位探测器所探测到的水位来控制开启或者关闭上水阀门，但由于将水位探测器放入水箱中十分费力相比，其通过将水流传感器设置在了溢流管的端部或者内部，使流过溢流管的水流过水流传感器，并且电控开关接收水流传感器所生成的电信号以控制上水阀门，由于将水流传感器安放在溢流管的端部或者内部是相对容易的，因此本发明所提供的上水控制系统的安装较为容易，进而解决了现有技术中的不足。

附图说明

图1示出了本发明实施例的上水控制系统的基本结构图；

图2示出了本发明实施例的上水控制系统的水流检测装置模块连接图；

图3示出了本发明实施例的上水控制系统的电控开关模块连接图；

图4示出了本发明实施例的上水控制系统的优化连接图；

图5示出了本发明实施例的上水控制系统的上水阀门结构图。

图中：1、水箱；2、水流检测装置；3、溢流管；4、上水管；5、上水阀门；6、电控开关；7、淋浴喷头；8、手柄；9、转轴。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例1提供了上水控制系统的基本结构，如图1所示，包括：水箱1、水流检测装置2和电控开关6，水箱1包括溢流管3和上水管4，上水管4包括上水阀门5，水流检测装置2包括水流传感器204；水流传感器204置于溢流管3的端部或内部，且流过溢流管3的水流过水流传感器204；电控开关6接收水流传感器204所生成的电信号以控制上水阀门5。

需要说明的是，溢流管3是为了使水箱1保持一定液位，进而迅速排除多余液体的管道，因此当水箱1中的水位超出了预定的水位时，也就是达到了溢流管3所对应的水位时，水箱1中多余的水会从溢流管3中流过，进而排出。由此，可以通过在溢流管3的端部或内部加设水流传感器204，或者加设有水流流过便会产生电信号的装置，使得水流传感器204产生信号的时候，便是有溢流管3中有水流过的时候，也就是水箱1中的水位达到预设的标准的时候。

使用的时候，可以人工打开上水阀门5，使水通过上水管4进入到水箱1中，在水箱1中进入的水量达到一定的水位时，继续向水箱1中注入水，则会导致水从溢流管3中排除，进而触发了水流传感器204，产生相应的电信号。电控开关6根据水流传感器204所产生的电信号来控制上水阀门5关闭，也就停止了向水箱1中注水。进而通过检测溢流管3中是否有水流过来控制上水阀门5的通断情况，也就是实现了水箱1上水控制的功能。

本发明所提供的上水控制系统，通过将水流传感器204设置在了溢流管3的端部或者内部，使流过溢流管3的水流过水流传感器204，并且电控开关6接收水流传感器204所生成的电信号以控制上水阀门5，由于将水流传感器204安放在溢流管3的端部或者内部是相对容易的，因此本发明所提供的上水控制系统的安装较为容易，进而解决了现有技术中的不足。

本发明实施例2提供了上水控制系统的优化结构，在实施例1的基础上，如图2-5所示，水流检测装置2还包括无线发射模块201，无线发射模块201与水流传感器204电连接，且用于发送水流传感器204所生成的电信号至电控开关6。

在使用的时候，由于水流检测装置2需要安装在溢流管3的端部或内部，而电控开关6是设置在上水阀门5附近的，如果使用导线来连接电控开关6和水流传感器204，则可能会造成漏电的现象。有鉴于此，可以通过设置无线发射模块201，来发送水流传感器204所产生的电信号，即使水流传感器204和电控开关6相距较远，也能够使水流传感器204所产生的电信号有效的传递给电控开关6，进而使电控开关6能够控制上水阀门5的开关状态。

对应的，电控开关6包括：无线接收模块701、电机702和阀门转轴703；

无线接收模块701用于接收无线发射模块201所发出的电信号；电机702的工作开关与无线接收模块701电连接；电机702的输出轴与阀门转轴703固定连接，且阀门转轴703用于关闭上水阀门5。

其中，无线接收模块701用于接收无线发射模块201所发出的电信号，进而将电信号传递给电机702的工作开关，来控制电机702的工作状态。也就使得与阀门转轴703固定连接的电机702输出轴进行转动，进而带动了阀门转轴703转动，关闭上水阀门5。

进一步，电机702还包括：阀门状态检测模块705和电机驱动模块704；

阀门状态检测模块705、工作开关和电机驱动模块704顺序串联，且电机702开关模块用于根据阀门状态检测模块705生成的信号关闭电机702的工作开关，阀门状态检测模块705用于检测上水阀门5是否关闭。

当电机702将上水阀门5关闭后，电机702应停止运转，以停止消耗电能和防止电机702发生不必要的损坏，由此，需要增加阀门状态检测模块705，以确定是否已经处于闭合状态。水流传感器204检测到水流，产生电信号，以控制电机702关闭上水阀门5，上水阀门5完成关闭的动作后，阀门状态检测模块705会产生相应的信号，以控制电机702的工作开关，进而控制电机驱动模块704工作，使电机702的输出轴停止转动，从而达到了当上水阀门5关闭后，使控制电机702停止工作的功能。

具体的，阀门状态检测模块705包括：阀门位置探测传感器，或电机702堵转电流监测单元，或阀门转动角度传感器。

如图5所示，上水阀门5是由手柄8和转轴9组成的，当手柄8转动到一定角度时(如，与上水管4平行的角度时)，则打开上水管4，使水通过上水管4进入到水箱1中，当手柄8转动到与上水管4垂直的角度时，则是关闭上水管4。阀门位置探测传感器可以是接近传感器，限位传感器等，当检测到手柄8转动到一定的角度时，则产生相应的信号，进而控制了电机702的工作开关，以停止电机702工作。

当电机702的输出轴无法再转动了，也即是手柄8转动到了一定的角度时，自然会被卡住，而导致手柄8无法继续转动。因此电机702的输出轴也不会在转动，也就产生了电机702的堵转电流。通过检测电机702堵转电流值的大小，也能够判断出上水阀门5是否已经关闭好了，如，在电机702堵转电流监测单元和工作开关之间加设比较电路，当堵转电流达到一定的幅值时，则可以认为手柄8转动到预定的位置(使上水阀门5关闭的位置)，进而产生相应的控制电信号，进而控制工作开关，以停止电机702工作。

与阀门位置探测传感器类似的，阀门转动角度传感器也能够检测手柄8旋转到何种位置，区别在于阀门转动角度传感器所检测的是手柄8所转过的角度，当转过的角度达到一定的数值时(达到关闭上水阀门5的角度)，阀门转动角度传感器会产生相应的电信号，以控制工作开关，进而停止电机702工作。

电机702能够正转，也能够反转，当电机702正转是操作上水阀门5打开时，电机702反转也就是控制上水阀门5闭合。控制电机702工作开关的方式可以是远程遥控的方式，也可以是手动控制的方式。远程遥控的方式：在上水控制系统中加设开启信号生成模块，且开启信号生成模块所产生的电信号能被无线接收模块701接收，进而当开启信号生成模块产生相应的电信号时，电机702的工作开关控制电机702正转，以打开上水阀门5，使水通过上水阀门5进入到水箱1中。

手动控制的方式，具体为，上水控制系统还包括：手动开启开关；手动开启开关与工作开关电连接。同样的，当手动开启开关产生电信号时，也能够控制工作开关开始工作，使电机702正转，进而打开上水阀门5，使水通过上水阀门5进入到水箱1中。

使用时，溢流管3中可能原本就存在水滴，而有少量的水滴通过溢流管3流出，并不能认为是由于水箱1中的水位达到了预设的水位而溢出的，很有可能是溢流管3中原本就存在为清空的水滴。当这些水滴被水流传感器204检测到的时候，并不应该控制上水阀门5关闭。有鉴于此水流检测装置2还包括：流量记录模块203、流量比较模块202和水流量阈值模块205；无线发射模块201、流量比较模块202、流量记录模块203和水流传感器204串联；流量比较模块202和水流量阈值模块205电连接。

具体的，水流传感器204每次检测到有水流通过时，均向流量记录模块203发出信号，以说明水流量的大小，流量记录模块203将每次接收到的水流量进行累计，并将累计的结构以电信号的形式向流量比较模块202发送，当流量比较模块202接收到的水流量的累计值超过预定的值时，则会通知无线发射模块201发出控制电机702的电信号。进而，也就是只有当流量记录模块203记录的水流量数值达到一定的数值时，才会触发无线发射模块201工作，发出控制电机702的电信号。以减少误报的概率。

如果水流量记录模块203只是按照累计的水流量，那么随着使用时间的延长，水滴通过水流传感器204的次数增加，一定会有一个时刻，会达到流量比较模块202所限定的阈值，也就是会触发无线发射模块201工作。水流检测装置2还包括：水流量清零模块206和计时模块207；水流量清零模块206连接于计时模块207和流量记录模块203之间。

当计时模块207所记录的时间达到一定的时长，就会使水流量清零模块206工作，将流量记录模块203中已经记录的数值清零，也就是只有当单位时间内流过一定数量的水时，才说明溢流管3中的确有水箱1中多余的水流出，此时才会触发无线发射模块201工作，以控制电机702的工作开关，达到关闭上述阀门的动作。

使用时，电机702需要固定到指定的位置上，具体的，上水控制系统还包括可拆卸连接件，可拆卸连接件用于将电机702固定至墙面或地面上。可拆卸连接件包括吸盘、螺丝连接、卡接等。

为了便于使用者使用水箱1进行冲凉，上水控制系统还包括淋浴喷头7，上水阀门5包括：混水阀；淋浴喷头7通过混水阀与上水管4连通。

本申请所提供的上水控制系统中，使用电能的电子元器件可以使用6V干电池进行供电，因此不会发生触电的危险。

传统的通过改造水箱1，利用浮球液位开关开控制水流的开关，这项技术有如下缺点，

1、安装不方便，因为该技术是要改装太阳能水箱1，所以安装的时候必须要专门的技术人员爬到楼顶层去实施，甚至需要在太阳能上钻孔、切割等工作，很有可能造成损坏，导致漏水等情况发生(本申请所提供的上水控制系统安装时只需要在上水阀门5和溢流管3安装，不需要对热水器有任何的改造。所以安装工作只需要在浴室自行安装即可)。

2、容易坏，家庭里的抽水马桶的蓄水箱1都是用浮球技术来控制水流的，众所周知，这种控制方式是很不稳定的，且时间不长就会出问题(本申请所提供的上水控制系统都是利用单个技术成熟的电子模块结合完成，如水流传感器204，不容易坏，使上水控制系统的使用寿命长久)。

3、维修困难，太阳能的水箱1是在楼顶，而且很多小区的楼顶天窗是锁上的，只有物业才有钥匙，所以维修起来是非常不方便的(本申请所提供的上水控制系统整体上只有两个需要安装的部件，水流检测装置2和电控开关6，都安装在浴室内，需要维修的时候可以自行拆卸，十分方便)。

4、浮球控制水流一定会出现边用水边上水的情况，随着自来水的不断注入，水箱1内水温会不断下降，导致用户实际可用热水量大大减少，且浪费太阳光能量(本申请所提供的上水控制系统可以由用户自己进行操作，不会自动打开上水阀门5，所以不会出现不需要上水的时候上水阀门5被打开)。

使用时，将混水阀开启，也就使水箱中的热水与上水管的凉水进行混合，从淋浴喷头出来的水也就是温水，可以直接使用。本发明实施例提供的上水控制系统，其通过将水流传感器设置在了溢流管的端部或者内部，使流过溢流管的水流过水流传感器，并且电控开关接收水流传感器所生成的电信号以控制上水阀门，由于将水流传感器安放在溢流管的端部或者内部是相对容易的，因此本发明所提供的上水控制系统的安装较为容易，并且通过加设了阀门状态检测模块和电机驱动模块，使电机在关闭上水阀门后能够自动停止工作，还通过增加了流量记录模块、流量比较模块和水流量阈值模块，使上水控制系统能够有效的辨别溢流管中的水是否是由于水箱中的水达到了预定的水位而造成的，也就提高了关闭上水阀门的准确性，从而更好的解决了现有技术中的不足。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.上水控制系统，其特征在于，包括：水箱、水流检测装置和电控开关，所述水箱包括溢流管和上水管，所述上水管包括上水阀门，所述水流检测装置包括水流传感器；

所述水流传感器置于所述溢流管的端部或内部，且流过所述溢流管的水流过所述水流传感器；

所述电控开关接收所述水流传感器所生成的电信号以控制所述上水阀门。

2.根据权利要求1所述的上水控制系统，其特征在于，所述水流检测装置还包括无线发射模块，所述无线发射模块与所述水流传感器电连接，且用于发送所述水流传感器所生成的电信号至所述电控开关。

3.根据权利要求2所述的上水控制系统，其特征在于，所述电控开关包括：无线接收模块、电机和阀门转轴；

所述无线接收模块用于接收所述无线发射模块所发出的电信号信号；

所述电机的工作开关与所述无线接收模块电连接；

所述电机的输出轴与所述阀门转轴固定连接，且所述阀门转轴用于关闭所述上水阀门。

4.根据权利要求3所述的上水控制系统，其特征在于，所述电机还包括：阀门状态检测模块和电机驱动模块；

所述阀门状态检测模块、所述工作开关和所述电机驱动模块顺序串联，且所述电机开关模块用于根据所述阀门状态检测模块生成的信号关闭所述电机的工作开关，所述阀门状态检测模块用于检测所述上水阀门是否关闭。

5.根据权利要求4所述的上水控制系统，其特征在于，所述阀门状态检测模块包括：阀门位置探测传感器，或电机堵转电流监测单元，或阀门转动角度传感器。

6.根据权利要求3所述的上水控制系统，其特征在于，还包括：手动开启开关；

所述手动开启开关与所述工作开关电连接。

7.根据权利要求2所述的上水控制系统，其特征在于，所述水流检测装置还包括：流量记录模块、流量比较模块和水流量阈值模块；

所述无线发射模块、流量比较模块、所述流量记录模块和所述水流传感器串联；

所述流量比较模块和所述水流量阈值模块电连接。

8.根据权利要求7所述的上水控制系统，其特征在于，所述水流检测装置还包括：水流量清零模块和计时模块；

所述水流量清零模块连接于所述计时模块和所述流量记录模块之间。

9.根据权利要求3所述的上水控制系统，其特征在于，还包括可拆卸连接件，所述可拆卸连接件用于将所述电机固定至墙面或地面上。

10.根据权利要求1所述的上水控制系统，其特征在于，还包括淋浴喷头，所述上水阀门包括：混水阀；

所述淋浴喷头通过所述混水阀与所述上水管连通。