CN104729099B - 一种热水系统节水装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热水系统节水装置及其方法。一种热水系统节水装置：包括储水箱5，以及位于所述储水箱5下方的进给装置6，以及位于所述储水箱5上方的二位三通电磁阀1、单向阀8和三通管11。所述二位三通电磁阀1包括A、B和C管口。所述二位三通电磁阀1的A管口连接热水器的出水管。出水管上安装有阀门7。所述储水箱5的上端具有进水口和出水口。所述储水箱5的上端还安装有进气阀2。所述储水箱5的进水口通过管道连接二位三通电磁阀1的B管口。所述储水箱5的出水口通过管道连接单向阀8的进水口。连接所述储水箱5的出水口和所述单向阀8的进水口的管道上，安装有水流开关9。此外，还给出了一种热水系统节水方法。

Description

一种热水系统节水装置及其方法

技术领域

本发明涉及热水系统领域，具体涉及热水系统的节水和恒温控制。

背景技术

首先，现有的大多数热水系统在使用时，最初都需要先放一部分冷水之后，等出水温度恒定后，才可以使用，对水资源的浪费严重。其次，对于家用燃气热水器除了上面的缺点，另一缺点就是如果中途暂停使用，过段时间后继续使用时，最开始的出水温度是先高后低，超过人体的承受范围，这部分水同样要先放掉，等水温恒定。再次，现有的大多数与热水器配套使用的节水装置大多数存在使用不方便，影响热水器寿命等问题。为了克服以上几种常见的问题，对热水系统节水装置进行了研制。

发明内容

本发明解决现有热水系统由于在刚刚启动时水温过低，以及使用过程中由于短时间内暂停使用后再启动，热水系统出水忽冷忽热，而引起的用户体验舒适度低和水资源浪费问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，即一种热水系统节水装置，包括储水箱，以及位于所述储水箱下方的进给装置，以及位于所述储水箱上方的二位三通电磁阀、单向阀和三通管。

所述二位三通电磁阀包括A、B和C管口。所述二位三通电磁阀的A管口连接热水器的出水管。出水管上安装有带信号反馈的手动阀门。

所述储水箱的上端具有进水口和出水口。所述储水箱的上端还安装有进气阀。所述储水箱的进水口通过管道连接二位三通电磁阀的B管口。所述储水箱的出水口通过管道连接单向阀的进水口。连接所述储水箱的出水口和所述单向阀的进水口的管道上，安装有水流开关。

所述储水箱安装有活塞板。所述活塞板将储水箱的空间分隔为上下两部分。所述活塞板的下板面连接所述进给装置的伸缩端。所述储水箱的内壁安装有第一行程开关和第二行程开关。所述第一行程开关位于第二行程开关上方。所述活塞板位于第一行程开关和第二行程开关之间。

所述三通管的三个管口分别连接：出水管、所述单向阀的出水口和所述二位三通电磁阀的A管口。

进一步，所述二位三通电磁阀的进水管道上，安装有温度传感器。

进一步，所述储水箱的侧面下方开有一个可封堵的出水孔。

本发明还提供一种采用了上述热水系统节水装置的热水系统节水方法，包括以下步骤：

a)未使用状态：

所述阀门关闭，所述二位三通电磁阀的A管口打开，B管口关闭，所述活塞位于所述第二行程开关处。

b)使用状态：

热水系统启动时，打开所述阀门，所述阀门产生反馈信号I到控制模块。

所述控制模块接收信号I后，输出控制信号II给所述二位三通电磁阀。

所述二位三通电磁阀接收控制信号II后，使得A管口关闭，B管口打开，水流开始进入所述储水箱。

当所述储水箱满了之后，水流通过所述水流开关时，所述水流开关产生反馈信号III。

所述控制模块接收信号III后，向所述二位三通电磁阀输出控制信号IV，向所述进给装置输出控制信号V。

所述二位三通电磁阀接收控制信号IV后，使得A管口打开，B管口关闭，水流由A管口流出，通过所述阀门，流向出水口。

所述进给装置接收控制信号V后，推动所述活塞向上运行。

当所述活塞运行到所述第一行程开关处时，所述第一行程开关产生反馈信号VI给所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号VI后，输出控制信号VII到所述进给装置。

所述进给装置接收控制信号VII后，推动所述活塞向下运行。

当所述活塞运行到所述第二行程开关处时，所述第二行程开关产生反馈信号VIII给所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置。所述进给装置接收控制信号IX后，停止推动所述活塞。

3)停止使用

停止使用时，关闭所述阀门。

5.根据权利要求4所述的一种热水系统节水方法，其特征在于：关闭所述阀门后，所述阀门产生反馈信号X给所述控制模块。

所述控制模块向所述第二行程开关输出控制信号XI，询问所述活塞是否位于所述第二行程开关处。所述第二行程开关接收询问控制信号XI。

如果所述活塞在所述第二行程开关处，所述第二行程开关产生反馈信号XII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号XII，不再输出控制信号。

如果所述活塞不在所述第二行程开关处，所述第二行程开关产生反馈信号XIII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号XIII后，输出控制信号VII到所述进给装置。所述进给装置接收控制信号VII后，推动所述活塞向下运行。当所述活塞运行到所述第二行程开关处时，所述第二行程开关产生反馈信号VIII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置。所述进给装置接收控制信号IX后，停止推动所述活塞。

进一步，所述二位三通电磁阀的进水管道上，安装有温度传感器。给所述温度传感器设定适宜的水温范围。

打开所述阀门后，水流流过所述温度传感器。如果水温处于预设的温度范围之内，则所述温度传感器产生反馈信号XIV到所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号XIV后，所述控制模块不会输出控制信号II给所述二位三通电磁阀。热水直接通过所述阀门流向出水口。

进一步，所述储水箱的侧面下方开有一个可封堵的出水孔。所述热水系统节水装置处于未使用状态时，所述储水箱内剩余的水，可通过所述出水孔排出。

本发明设计的一种热水系统节水装置及其方法，能够在节水的同时保证系统出水温度稳定，避免系统出水忽冷忽热现象。其次，所述热水系统节水装置便于与热水系统配套使用，且不影响热水器寿命。包括家用燃气热水器，电热水器，太阳能热水器等。通过在进水管路上加设温度传感器，能够更好的适应集中式热水系统。本发明的技术效果是毋庸置疑的。

附图说明

图1为热水系统节水装置示意图。

图2为带温度传感器的热水系统节水装置示意图。

图中：二位三通电磁阀(1)、进气阀(2)、第一行程开关(3)、第二行程开关(4)、储水箱(5)、进给装置(6)、阀门(7)、单向阀(8)、水流开关(9)、活塞(10)、三通管(11)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

一种热水系统节水装置：包括储水箱5，以及位于所述储水箱5下方的进给装置6，以及位于所述储水箱5上方的二位三通电磁阀1、单向阀8和三通管11。

所述二位三通电磁阀1包括A、B和C管口。所述二位三通电磁阀1的A管口连接热水器的出水管。出水管上安装有带信号反馈的手动阀门7。本实施例中，除阀门7和单向阀8外，其余所有阀门均为带信号反馈的电磁阀。

所述储水箱5的上端具有进水口和出水口。所述储水箱5的上端还安装有进气阀2。所述储水箱5的进水口通过管道连接二位三通电磁阀1的B管口。所述储水箱5的出水口通过管道连接单向阀8的进水口。连接所述储水箱5的出水口和所述单向阀8的进水口的管道上，安装有水流开关9。

所述储水箱5安装有活塞板10。所述活塞板10将储水箱5的空间分隔为上下两部分。所述活塞板10的下板面连接所述进给装置6的伸缩端。所述储水箱5的内壁安装有第一行程开关3和第二行程开关4。所述第一行程开关3位于第二行程开关4上方。所述活塞板10位于第一行程开关3和第二行程开关4之间。当活塞板10经过第一行程开关3所在位置时，会触碰第一行程开关3。当活塞板10经过第二行程开关4所在位置时，会触碰第二行程开关4。

实施例中，储水箱5内部的高度为h，所述第一行程开关3离储水箱5底部的距离为9/10×h～19/20×h。所述第二行程开关4离储水箱5底部的距离为1/10×h～1/20×h。

所述三通管11的三个管口分别连接：出水管、所述单向阀8的出水口和所述二位三通电磁阀1的A管口。

所述储水箱5是一个中空密闭容器，优选地，可以是一个中空长方体或圆柱体。所述活塞板10配合所述储水箱5制造即可。

所述储水箱5的体积可根据该系统最开始所需要排放的冷水量来设计。

所述活塞10向上的运行速度不宜过快，应保证从所述水箱5流出的水和所述二位三通电磁阀1的A管口流出的水混合之后，不会使用户感觉到不适。

进一步，所述二位三通电磁阀的进水管道上，安装有温度传感器。

进一步，所述储水箱5的侧面下方开有一个可封堵的出水孔。所述出水孔靠近储水箱5的底部，当活塞板10运行到储水箱5底部时，出水孔能位于活塞板10之上，以便需要时排水。出水孔与储水箱5的底部的距离优选地为1/10×h～1/20×h。出水孔可由塞子封堵，或者加装一个可开合的后盖，或者是连接一个有控制阀门的水管。

实施例2：

本实施例公开一种热水系统节水方法，采用了实施例1的装置。包括以下步骤：

1)未使用状态(热水系统未使用时)：

所述阀门7关闭，所述二位三通电磁阀1的A管口打开，B管口关闭，所述活塞10位于所述第二行程开关4处。

2)使用状态(热水系统使用时)：

热水系统启动时，打开所述阀门7，所述阀门7产生反馈信号I到控制模块。

所述控制模块接收信号I后，输出控制信号II给所述二位三通电磁阀1。

所述二位三通电磁阀1接收控制信号II，使得A管口关闭，B管口打开，水流开始进入所述储水箱5。

当所述储水箱5满了之后，水流通过所述水流开关9时，所述水流开关9产生反馈信号III。

所述控制模块接收信号III后，向所述二位三通电磁阀1输出控制信号IV，向所述进给装置6输出控制信号V。

所述二位三通电磁阀1接收控制信号IV后，使得A管口打开，B管口关闭，水流由A管口流出，通过所述阀门7，流向出水口。由于述水箱5的体积是根据热水系统最开始所需要排放的冷水量来设计的，所以当所述水箱5满了之后，所述进水口温度基本上处于稳定状态，可以正常舒适地使用。

所述进给装置6接收控制信号V后，推动所述活塞10向上运行。所述活塞运行速度适中，从所述水箱5流出的水和所述二位三通电磁阀1的A管口流出的水混合之后，水温变化微弱，使用者不会感到不适。

当所述活塞10运行到所述第一行程开关3处时，所述第一行程开关3产生反馈信号VI给所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号VI后，输出控制信号VII到所述进给装置6。

所述进给装置6接收控制信号VII后，推动所述活塞10向下运行。

当所述活塞10运行到所述第二行程开关4处时，所述第二行程开关4产生反馈信号VIII给所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置6。所述进给装置6接收控制信号IX后，停止推动所述活塞10。

3)停止使用

停止使用时，关闭所述阀门7,所述阀门7产生反馈信号X给所述控制模块。

所述控制模块向所述第二行程开关4输出控制信号XI，询问所述活塞10是否位于所述第二行程开关4处。所述第二行程开关4接收询问控制信号XI。

如果所述活塞10在所述第二行程开关4处，所述第二行程开关4产生反馈信号XII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号XII，不再输出控制信号，系统恢复到未使用状态。

如果所述活塞10不在所述第二行程开关4处，所述第二行程开关4产生反馈信号XIII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号XIII，输出控制信号VII到所述进给装置6。所述进给装置6接收控制信号VII后，推动所述活塞10向下运行。当所述活塞10运行到所述第二行程开关4处时，所述第二行程开关4产生反馈信号VIII给所述控制模块。所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置6。所述进给装置6接收控制信号IX后，停止推动所述活塞10。系统恢复到未使用状态。

所述热水系统节水装置处于未使用状态时，所述储水箱5内剩余的水，可通过所述出水孔排出。

实施例3：

本实施例公开一种热水系统节水方法，采用了实施例1的装置，主要方法同实施例2，进一步，给所述温度传感器设定适宜的水温范围。

打开所述阀门7后，水流流过所述温度传感器。如果水温处于预设的温度范围之内，则所述温度传感器产生反馈信号XIV到所述控制模块。

所述控制模块接收反馈信号XIV后，所述控制模块不会输出控制信号II给所述二位三通电磁阀1。热水直接通过所述阀门7流向出水口。

Claims (7)

1.一种热水系统节水装置，其特征在于：包括储水箱(5)，以及位于所述储水箱(5)下方的进给装置(6)，以及位于所述储水箱(5)上方的二位三通电磁阀(1)、单向阀(8)和三通管(11)；

所述二位三通电磁阀(1)包括A、B和C管口；所述二位三通电磁阀(1)的A管口连接热水器的出水管；出水管上安装有带信号反馈的手动阀门(7)；

所述储水箱(5)的上端具有进水口和出水口；所述储水箱(5)的上端还安装有进气阀(2)；所述储水箱(5)的进水口通过管道连接二位三通电磁阀(1)的B管口；所述储水箱(5)的出水口通过管道连接单向阀(8)的进水口；连接所述储水箱(5)的出水口和所述单向阀(8)的进水口的管道上，安装有水流开关(9)；

所述储水箱(5)安装有活塞(10)；所述活塞(10)将储水箱(5)的空间分隔为上下两部分；所述活塞(10)的下板面连接所述进给装置(6)的伸缩端；所述储水箱(5)的内壁安装有第一行程开关(3)和第二行程开关(4)；所述第一行程开关(3)位于第二行程开关(4)上方；所述活塞(10)位于第一行程开关(3)和第二行程开关(4)之间；

所述三通管(11)的三个管口分别连接：出水管、所述单向阀(8)的出水口和所述二位三通电磁阀(1)的A管口；所述二位三通电磁阀(1)的C管口连接进水管道。

2.根据权利要求1所述的一种热水系统节水装置，其特征在于：所述二位三通电磁阀的进水管道上，安装有温度传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种热水系统节水装置，其特征在于：所述储水箱(5)的侧面下方开有一个可封堵的出水孔。

4.一种采用权利要求1或3所述装置的热水系统节水方法，其特征在于：包括以下步骤：

a)未使用状态：

所述手动阀门(7)关闭，所述二位三通电磁阀(1)的A管口打开，B管口关闭，所述活塞(10)位于所述第二行程开关(4)处；

b)使用状态：

热水系统启动时，打开所述手动阀门(7)，所述手动阀门(7)产生反馈信号I到控制模块；

所述控制模块接收信号I后，输出控制信号II给所述二位三通电磁阀(1)；

所述二位三通电磁阀(1)接收控制信号II后，使得A管口关闭，B管口打开，水流开始进入所述储水箱(5)；

当所述储水箱(5)满了之后，水流通过所述水流开关(9)时，所述水流开关(9)产生反馈信号III；

所述控制模块接收信号III后，向所述二位三通电磁阀(1)输出控制信号IV，向所述进给装置(6)输出控制信号V；

所述二位三通电磁阀(1)接收控制信号IV后，使得A管口打开，B管口关闭，水流由A管口流出，通过所述手动阀门(7)，流向出水口；

所述进给装置(6)接收控制信号V后，推动所述活塞(10)向上运行；

当所述活塞(10)运行到所述第一行程开关(3)处时，所述第一行程开关(3)产生反馈信号VI给所述控制模块；

所述控制模块接收反馈信号VI后，输出控制信号VII到所述进给装置(6)；

所述进给装置(6)接收控制信号VII后；推动所述活塞(10)向下运行；

当所述活塞(10)运行到所述第二行程开关(4)处时，所述第二行程开关(4)产生反馈信号VIII给所述控制模块；

所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置(6)；所述进给装置(6)接收控制信号IX后，停止推动所述活塞(10)；

3)停止使用

停止使用时，关闭所述手动阀门(7)。

5.根据权利要求4所述的一种热水系统节水方法，其特征在于：

关闭所述手动阀门(7)后，所述手动阀门(7)产生反馈信号X给所述控制模块；

所述控制模块向所述第二行程开关(4)输出控制信号XI，询问所述活塞(10)是否位于所述第二行程开关(4)处；所述第二行程开关(4)接收询问控制信号XI；

如果所述活塞(10)在所述第二行程开关(4)处，所述第二行程开关(4)产生反馈信号XII给所述控制模块；所述控制模块接收反馈信号XII，不再输出控制信号；

如果所述活塞(10)不在所述第二行程开关(4)处，所述第二行程开关(4)产生反馈信号XIII给所述控制模块；所述控制模块接收反馈信号XIII，输出控制信号VII到所述进给装置(6)；所述进给装置(6)接收控制信号VII后，推动所述活塞(10)向下运行；当所述活塞(10)运行到所述第二行程开关(4)处时，所述第二行程开关(4)产生反馈信号VIII给所述控制模块；所述控制模块接收反馈信号VIII后，输出控制信号IX到所述进给装置(6)；所述进给装置(6)接收控制信号IX后，停止推动所述活塞(10)。

6.根据权利要求4所述的一种热水系统节水方法，其特征在于：所述二位三通电磁阀的进水管道上，安装有温度传感器；给所述温度传感器设定适宜的水温范围；

打开所述手动阀门(7)后，水流流过所述温度传感器；如果水温处于预设的温度范围之内，则所述温度传感器产生反馈信号XIV到所述控制模块；

所述控制模块接收反馈信号XIV后，所述控制模块不会输出控制信号II给所述二位三通电磁阀(1)；热水直接通过所述手动阀门(7)流向出水口。

7.根据权利要求4所述的一种热水系统节水方法，其特征在于：所述储水箱(5)的侧面下方开有一个可封堵的出水孔；所述热水系统节水装置处于未使用状态时，所述储水箱(5)内剩余的水，可通过所述出水孔排出。