CN105115160A - 混水装置及具有其的混水系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混水装置及具有其的混水系统,所述混水装置包括:具有第一阀口、第二阀口和第三阀口的控制阀、包括水箱和用于加热水箱的电加热装置且水箱具有电热进水口和电热出水口、具有冷水进口、热水进口和混合出水口的混水阀和第二控制电路板,第一阀口与第二水源连通,第二阀口与第一水源连通,第一阀口和第二阀口中的一个与第三阀口连通,电热进水口与第一水源连通,冷水进口与第三阀口连通,热水进口与电热出水口连通,混合出水口与用水设备连通,第二控制电路板用于控制控制阀和电加热装置。根据本发明的混水装置,结构简单、体积小、节能且成本低、控制结构简单易实现。
Description
技术领域
本发明涉及电器制造技术领域,具体而言,涉及一种混水装置及具有该混水装置的混水系统。
背景技术
解决管路冷水实现即开即用一直是热水器行业中的一个技术难点。热水器特别是燃气热水器很少机型可以直接安装于用水末端(例如浴室内),而电热水器在使用中又有诸多不便,例如:热水续航能力不足、热水加热速度慢,需要等待,耗能高,大型的储热水箱也是无法安装于浴室内的。因此,亟需一种即开即用的热水解决方案。
相关技术中,为了实现即开即热零冷水零等待的技术方案共有两大类:
第一种,通过回水泵将管路中的冷水抽回水箱或热水器循环加热;
第二种,通过用水末端大型水箱来中和管路冷水,这就需要水箱的容积很大或者水箱内的水温很高。
然而对于用户而言,仅需要打开水龙头就有目标热水输出,且设备小巧、价格低、出水快、出水温度恒定且人为操作少。但上述两种方案都不能很好地满足用户的上述需求,存在改进空间。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的一个目的在于提出一种混水装置,该混水装置结构简单、体积小、节能、成本低且控制简单。
本发明的另一个目的在于提出一种具有上述混水装置的混水系统。
根据本发明第一方面实施例的混水装置包括:控制阀,所述控制阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第一阀口与第二水源连通,所述第二阀口与第一水源连通,所述第一阀口和所述第二阀口中的一个与所述第三阀口连通,所述第二水源的温度低于所述第一水源的温度;电热水器,所述电热水器包括水箱和用于加热水箱的电加热装置,所述水箱具有电热进水口和电热出水口,所述电热进水口与所述第一水源连通;混水阀,所述混水阀具有冷水进口、热水进口和混合出水口,所述冷水进口与所述第三阀口连通,所述热水进口与所述电热出水口连通,所述混合出水口与用水设备连通;第二控制电路板,所述第二控制电路板用于控制所述控制阀使所述第一阀口和所述第二阀口中的一个与所述第三阀口连通且控制所述电热水器的电加热装置的启停。
根据本发明实施例的混水装置,可以实现管路的冷水与管路的热水的自我汇兑,当第三阀口与第二阀口连通,且第三阀口与第一阀口断开时,整个放水过程都不会有第二水源的水介入,减少了冷水排放时间,节约能源,实现了即开即热,且节约用水,无需大型的水箱来储备热水,结构简单,体积小,通过第二电路控制板控制控制阀以及电加热装置,使混水装置的控制结构简单、控制精确且易实现。
进一步地,所述混水装置还包括第一控制电路,所述混水阀为电子混水阀,所述第一控制电路板用于控制所述电子混水阀以调节所述混合出水口的出水温度。
可选地,所述第一控制电路板与所述第二控制电路板分别单独设置或者集成为一个总控制电路板。
根据本发明的一些实施例,所述第一控制电路板包括用于驱动所述电子混水阀的电机的驱动电路和与所述驱动电路相连的第一控制器。
根据本发明的一些实施例,所述第二控制电路包括第二控制器、分别与所述第二控制器相连的电源变压器和继电器,所述继电器还与所述电加热装置相连。
根据本发明的一些实施例,所述混水装置还包括第一控制电路板,所述混水阀为电子混水阀,所述第一控制电路板用于控制所述电子混水阀以调节所述混合出水口的出水温度,所述第一控制电路板包括用于驱动所述电子混水阀的电机的驱动电路和与所述驱动电路相连的第一控制器;所述第二控制电路板还包括:分别与所述第二控制器相连的多个传感器接头和电子混水阀控制接头;所述第一控制电路板与所述第二控制电路板集成为一个总控制电路板时,所述第一控制器与所述第二控制器集成为一个总控制器,所述驱动电路集成在所述第二控制电路板上,所述电子混水阀控制接头分别与所述总控制器和所述驱动电路相连;所述第一控制电路板与所述第二控制电路板分别单独设置时,所述电子混水阀控制接头还与所述第一控制器相连。
可选地,所述控制阀和所述电子混水阀均位于所述电热水器的上方或均位于所述电热水器的下方。
可选地,所述电子混水阀为扇形转子式电子混水阀或者步进电机推拉式电子混水阀。
进一步地,所述混水装置还包括:温度检测器,所述温度检测器设置在所述第一水源与所述第二阀口的连接管路上以检测所述连接管路内的水温,所述温度检测器与所述控制阀相连,且所述温度检测器检测到的温度低于预定温度值时,所述第三阀口与所述第二阀口连通,所述第三阀口与所述第一阀口断开。
所述温度检测器检测到的温度在预定时间内连续升高预定温度时,所述第三阀口与所述第二阀口断开,所述第三阀口与所述第一阀口连通,所述预定时间为T,3≤T≤5秒,所述预定温度t,t≥3摄氏度。
可选地,所述控制阀为三通阀。
可选地,所述电热进水口、所述第一水源和所述第二阀口通过三通接头连通。
根据本发明第二方面的实施例提出一种混水系统,该混水系统包括第二水源热水器,述第二水源热水器具有进口和出口;至少一个混水装置,所述混水装置为第一方面所述的混水装置,其中所述第一水源的水来自所述出口,所述第二水源与所述进口连通。
根据本发明的混水系统,将第一水源或其它水源的水通过第二水源热水器加热后形成第一水源,且通过设置上述混水装置,实现了混水系统中的管路的冷水与管路的热水的自我汇兑,减少了冷水用量,且减少了冷水排放量,节约用水,且即开即热,使用方便,同时水箱的容积非常小,结构简单,制造成本低,体积小、控制结构简单、控制精确。
可选地,所述第二水源热水器为燃热热水器、太阳能热水器、热泵热水器、电热热水器及多能源集成加热热水系统中的一种。
附图说明
图1是根据本发明的混水系统的第一个实施例的结构示意图;
图2是根据本发明的混水系统的第二个实施例的结构示意图;
图3是根据本发明的混水系统的第三个实施例的结构示意图;
图4是根据本发明的混水系统的第四个实施例的结构示意图;
图5是根据本发明的混水系统的第二控制电路板的结构示意图;
图6是根据本发明的混水系统的总控制电路板的结构示意图。
附图标记:
混水系统1000、
混水装置100、
电子混水阀1、冷水进口11、热水进口12、混合出水口13、流量传感器14、电子混水阀温度检测器15、电机16、
控制阀2、第一阀口21、第二阀口22、第三阀口23、
电热水器3、电热进水口31、电热出水口32、水箱33、电加热装置34、电热水器温度检测器35、
温度检测器5、
用水设备6、用水设备冷水进口61、用水设备热水进口62、用水设备混合出水口63、
连接总管路71、第一连接支路711、第二连接支路712、
三通接头72、
第二水源热水器200、进口201、出口202、
净水装置300、自来水进水口301、软水器302、前置净水器303、
总控制电路板80、总控制器810、第二控制电路板81、第二控制器811、电源变压器812、继电器813、传感器接头814、电子混水阀控制接头815、稳压电路816、显示屏接头817、驱动电路821。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参照图1-图6描述根据本发明实施例的混水装置100。如图1-图6所示,根据本发明的混水装置100包括混水阀1、控制阀2、电热水器3和第二控制电路板81。
控制阀2具有第一阀口21、第二阀口22和第三阀口23,第一阀口21与第二水源(例如自来水)连通,第二阀口22与第一水源连通,其中第二水源的温度低于第一水源的温度,第一阀口21和第二阀口22中的一个与第三阀口23连通,即第一阀口21与第三阀口23连通时,第二阀口22与第三阀口23断开,即不连通,或者第一阀口21与第三阀口23断开时,第二阀口22与第三阀口23连通,也就是说,第一阀口21和第二阀口22中的一个与第三阀口23连通时,第一阀口21和第二阀口22中的另一个与第三阀口23断开,即不连通。可选地,控制阀2为三通阀,例如电控三通阀。
电热水器3包括水箱33和电加热装置34,电加热装置34用于加热水箱33内的水,水箱33具有电热进水口31和电热出水口32,电热进水口31与第一水源连通,可选地,如图1-图4所示,电热进水口31、第一水源和第二阀口22可以通过三通接头72连通。
混水阀1可以为电子混水阀1,电子混水阀1具有混水功能且输出的水温恒定。在如图1和图3所示的一些实施例中,电子混水阀1为扇形转子式电子混水阀,则该电子混水阀1驱动该扇形转子转动的电机16为直流电机,采用扇形转子式电子混水阀,混水装置100的成本低。在如图2和图4所示的一些实施例中,电子混水阀1为步进电机推拉式电子混水阀,则该电子混水阀1驱动电子混水阀1的转子动作的电机16为步进电机,采用步进电机推拉式电子混水阀,则混水装置100的温度控制更精确。
电子混水阀1具有冷水进口11、热水进口12和混合出水口13。冷水进口11与第三阀口23连通,热水进口12与电热出水口32连通,混合出水口13与用水设备6连通,从冷水进口11进入的冷水以及从热水进口12进入的热水混合后经过混合出水口13输出给用水设备6使用。当然,可以理解的是,这里冷水和热水指的是温度的相对高低,即冷水的温度低于热水的温度。这里所指的“第二水源温度低于第一水源温度”是指正常工作状态下的情形,在混水装置100开始工作时,由于混水装置100与电热水器3之间的管路的水可能也变成冷水,此时,第二水源的温度可能与第一水源的温度相当。
其中,电热水器3在混水装置100的设置位置可以根据用户的实际需求调整,例如在如图1和图2所示的一些实施例中,电热水器3为水箱下置式结构,即控制阀2和电子混水阀1均位于电热水器3的上方,即电热水器3位于控制阀2和电子混水阀1的下方,例如在如图3和图4所示的另一些实施例中,电热水器3为水箱上置式结构,即控制阀2和电子混水阀1均位于电热水器3的下方,即电热水器3位于控制阀2和电子混水阀1的上方。
下面参照如图1-图4所示详细描述混水装置100中,电热水器3与第一水源以及电子混水阀1、控制阀2与第一水源以及电子混水阀1的连接关系:
热水进口12与第一水源通过电热水器3连通以将第一水源内的水通过电热水器3加热后输出给热水进口12。可以理解的是,电热水器3工作时一般先预热,然后储存高温水备用,其中“第一水源内的水通过电热水器3加热后输出给热水进口12”是指,第一水源中的水与水箱33中的余热的热水混合后,将热水从电热出水口32输出。
进一步地,如图1-图4所示,冷水进口11和热水进口12的水均来自第一水源,冷水进口11与第一水源之间以及热水进口12与第一水源之间均具有连接管路,在一些具体的示例中,如图1-图4所示,第一水源中的水通过连接总管路71输出,连接总管路71与冷水进口11之间通过第一连接支路711连通,控制阀2设在第一连接支路711上,连接总管路71与热水进口12之间通过第二连接支路712连通,电热水器3设置在第二连接支路712上,连接总管路71、第一连接支路711和第二连接支路712通过一个三通接头72相连,第二水源与第一阀口21连通,第一水源的水温高于第二水源的水温。
当控制阀2的第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开时,第一水源的水输出后先与存留在连接总管路71的水混合,混合后的水分为两路,一路与第一连接支路711中的存留水混合后并依次经过第二阀口22、第三阀口23从冷水进口11输入电子混水阀1,另一路与第二连接支路712中的存留水混合后从电热进水口31进入电热水器3的水箱33,并且该另一路水与水箱33中的热水(由于电热水器3的水箱33有采用预先加热工作方式,事先加热有整箱热水)混合,由于水箱33的分层作用,水箱33中的高温热水从电热出水口32流出并从热水进口12输入电子混水阀1,水箱33中的冷水留在水箱33底部,从冷水进口11进入的冷水以及从热水进口12进入的热水经电子混水阀1混合后通过混合出水口13输出给用水设备6。
当控制阀2的第三阀口23与第二阀口22断开,且第三阀口23与第一阀口21连通时,第二水源中的水依次经由第一阀口21、第三阀口23从冷水进口11进入电子混水阀1并与从热水进口12输入电子混水阀1的水混合后通过混合出水口13输出给用水设备6,实现了用水设备6的即开即热,满足用户的使用需求,且末端采用电子混水阀1,可以实现水温恒定输出。可以理解的是,在该实施例中,水箱33中的高温热水从电热出水口32流出并从热水进口12输入电子混水阀1。
混水装置100还可以包括第一控制电路板,第一控制电路板用于控制电子混水阀1以调节混合出水口13的出水温度,具体地,第一控制电路板可以包括用于驱动电子混水阀1的电机16的驱动电路821和与驱动电路821相连的第一控制器,第一控制器可以根据接收到的信号控制驱动电路821,使驱动电路821驱动电机16正转或者反转或者给电机16以步进电流,进而实现电子混水阀1的转子的转动位置的调节,从而实现调节混合出水口13的出水温度的目的。
第二控制电路板81用于控制控制阀2,使第一阀口21和第二阀口22中的一个与第三阀口23连通,且第二控制电路板81还用于控制电热水器3的电加热装置34的启停,即第二控制电路板81可以控制控制阀2的阀口的连通关系也可控制电机热装置34加热水箱33内的水或停止加热水箱33内的水。
具体地,如图5所示,第二控制电路板81可以包括第二控制器811、电源变压器812、继电器813、多个传感器接头814、电子混水阀控制接头815,且电源变压器812、继电器813、多个传感器接头814和电子混水阀控制接头815均与第二控制器811相连,其中电源变压器812用于为继电器813等弱电元件提供电能,继电器813与电加热装置34相连以控制电机热装置34的开启和停止,传感器接头814分别与传感器元件(例如温度传感器或流量传感器)和第二控制器811相连,从而可以将传感器元件的信号传输给第二控制器811以便第二控制器811控制控制阀2以及继电器813。
优选地,如图6所示,第一控制电路板与第二控制电路板81集成为一个总控制电路板80时,第一控制器与第二控制器811集成为一个总控制器810,驱动电路821集成在第二控制电路板811上,电子混水阀控制接头815分别与总控制器810和驱动电路821相连,此时电子混水阀控制接头815将控制电机16正转或反转的电流或步进电机驱动电流传送给驱动电路821并将过驱动电路821放大后输出给电机16。
由此,第一控制电路板与第二控制电路板81集成为一个总控制电路板80时,电机16的驱动、电加热装置34的加热控制、混水装置内的温度传感器、流量传感器的控制都使用同一总控制器控制,电子混水阀1无需单独设置控制器,因而成本更低。
可选地,总控制电路板80可以位于电子混水阀1的外部。
当然,在本发明的另一些实施例中,第一控制电路板与第二控制电路板81也可以分别单独设置,且第一控制电路板与第二控制电路板81分别单独设置时,电子混水阀控制接头815还与第一控制器相连,从而将电子混水阀1的控制信号通过电子混水阀控制接头815传递给第一控制器。可选地,第一控制电路板可以位于电子混水阀1的内部,第二控制电路板81可以位于电子混水阀1的外部。
通过上述的描述可知,电子混水阀控制接头815在第一控制电路板与第二控制电路板81集成时传递的是电流,而在第一控制电路板与第二控制电路板81单独设置时,传递的是控制信号。
通过上述描述可知,如图1-图4所示的实施例中,通过在热水进口12与第一水源之间设置电热水器3,可以提升热水进口12的水温,提高电子混水阀1的混水效率,且在该混水装置100中,电热水器3的水箱33的容积非常小,实现即开即热的同时,降低了制造成本,节省了安装空间。
下面简单描述一下用水设备6:
在一些可选地的实施例中,用水设备6的进口与电子混水阀1的混合出水口13相连,从电子混水阀1的混合出水口13输出的热水可以直接通过用水设备6的出口输出使用。
在另一些可选的实施例中,如图1-图4所示,用水设备6具有用水设备冷水进口61、用水设备热水进口62和用水设备混合出水口63,电子混水阀1的混合出水口13与用水设备热水进口62相连,用水设备冷水进口61可以与第二水源相连,由此用水设备热水进口62的热水、用水设备冷水进口61的冷水混合后通过用水设备混合出水口63输出使用,也就是说,在该实施例中,用水设备6可以具有混水功能,且电子混水阀1的混合出水口13输出的热水仅作为用水设备6的热水输入。具体地,如图1-图4所示,用水设备冷水进口61、第二水源和第一阀口21可以通过一个三通接头72相连通。
可选地,用水设备6可以包括花洒和/或水龙头。
简言之,通过第二控制电路板81控制第一阀口21和第二阀口22中的一个与第三阀口23连通且控制电加热器3的电加热装置34加热水箱33内的水以作备用,当第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开时,第一水源的水与第一水源与电子混水阀1之间的管路(例如,连接总管路71、第一连接支路711和第二连接支路712)中存留的水混合后分别输出给电子混水阀1的热水进口12和冷水进口11,且热水进口12与第一水源之间设置有电加热器3用于加热第一水源的水,混水装置100实现了管路中的冷水与管路中的热水的自我汇兑,由于第一水源的水温经电加热器3加热后,水温较高,电子混水阀1的混水效率高,且在整个过程中,减少了装置所需的冷水量,大大缩短混水装置100的管路(包括第一水源与电子混水阀1之间的管路,以及电子混水阀1与用水设备6之间的管路)的冷水排放时间,可以节约用水,整个放水过程中没有第二水源中的水的介入,实现了即开即热,且无需大型的水箱33来储备热水,结构简单,体积小且控制结构简单、成本低。
当控制阀2的第三阀口23与第二阀口22断开,且第三阀口23与第一阀口21连通时,第二水源中的水经由第一阀口21、第三阀口23从冷水进口11进入电子混水阀1并与从热水进口12输入电子混水阀1的水混合,根据用户对出水温度的使用要求,通过控制第一控制电路板来控制电子混水阀1的出水温度,并将混合后的满足用户使用要求的水通过混合出水口13输出给用水设备6,实现了用水设备6的即开即热,满足用户的使用需求,且末端采用电子混水阀1,可以实现水温恒定输出。
根据本发明实施例的混水装置100,可以实现管路的冷水与管路的热水的自我汇兑,当第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开时,整个放水过程都不会有第二水源的水介入,减少了冷水排放时间,节约能源,实现了即开即热,且节约用水,无需大型的水箱33来储备热水,结构简单,体积小,通过第一控制电路板实现电子混水阀1的控制以及通过第二电路控制板81控制控制阀2以及电加热装置34,使混水装置100的控制结构简单、控制精确且易实现,特别是在第一控制电路板与第二电路控制板81集成时,在实现零冷水自我汇兑的基础上,进一步降低了制造成本。
下面参照图1-图4描述根据本发明的混水装置100的一些实施例,如图1-图4所示,混水装置100包括电子混水阀1、控制阀2、电热水器4和温度检测器5。
电子混水阀1具有冷水进口11、热水进口12和混合出水口13,控制阀2具有第一阀口21、第二阀口22和第三阀口23,冷水进口11通过控制阀2的第二阀口22和第三阀口23与第一水源连通,热水进口12与第一水源通过该电热水器3连通以将第一水源内的水通过电热水器3加热后输出给热水进口12,电热水器3的水箱33的体积很小,混合出水口13与用水设备6连通,第一阀口21与第二水源(例如自来水)连通,第一水源的温度高于第二水源的温度。第一阀口21和第二阀口22中的一个与第三阀口23连通时,第一阀口21和第二阀口22中的另一个与第三阀口23断开。
温度检测器5设置在第一水源与第二阀口22的连接管路(例如,连接总管路71)上,温度检测器5用于检测连接管路内的水温,温度检测器5与控制阀2相连,且温度检测器5检测到的温度低于预定温度值时,第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开,混水装置100可以实现管路中的冷水与管路中的热水的自我汇兑,放水过程中全程无第二水源中的水介入,节能节水。
在本发明的一个具体的实施例中,预定温度值可以为35°,当然,预定温度值可以根据混水装置100的具体使用环境设定。
当温度检测器5检测到的温度在预定时间内连续升高预定温度时,第一阀口21与第二阀口22连通,其中预定时间为T,3≤T≤5秒,预定温度t,t≥3摄氏度,由此第二水源的水介入,使用水设备6输出的水维持在用户需要温度范围内。
可选地,温度检测器5可以为温度传感器。
简言之,混水装置100可以根据温度检测器5检测到的温度值以及温度变化值控制控制阀2的第一阀口21和第二阀口22与第三阀口23的连通或断开,从而根据本发明实施例的混水装置100最终实现了开启用水设备6即可实现即开即热,且输出水温恒定,无需水箱33,整体装置成本低,结构简单。
具体而言,第二控制电路板81的传感器接头814与温度检测器5相连以将温度检测器5检测大的温度值以及温度变化值转化为信号输出给第二控制器(或总控制器),从而第二控制器(或总控制器)控制第一阀口21和第二阀口22与第三阀口23的连通或断开。
本发明还提出一种混水系统1000,如图1-图6所示,该混水系统1000包括第二水源热水器200和至少一个混水装置100,其中混水装置100如上述实施例所述。
如图1-图4所示,第二水源热水器200具有进口201和出口202,其中第一水源的水来自出口202,第二水源与进口201连通。
根据本发明的混水系统1000,将第一水源或其它水源的水通过第二水源热水器200加热后形成第一水源,且通过设置上述混水装置100,实现了混水系统1000中的管路的冷水与管路的热水的自我汇兑,减少了冷水用量,且减少了冷水排放量,节约用水,且即开即热,使用方便,同时水箱33的容积非常小,结构简单,制造成本低,体积小、控制结构简单、控制精确。
进一步地,如图1-图4所示的实施例中,为了优化进入第二水源热水器200和电子混水阀1中的水的水质,第二水源中的水,例如第二水源为自来水时,自来水从户外进入用户家中时,需要经过净水装置300的净化,也就是说,净水装置300可以连接在进口201之前以将净化后的水输出给第二水源热水器200。这样,可以提升第二水源热水器200的水质,减少由于水质差给混水系统1000各部件带来的问题,例如容易堵塞、易损坏,维修频繁等。
可选地,净水装置300可以与自来水进水口301相连,且从自来水进水口301到进口201依次设置有软水器302以及前置净水器303。当然净水装置300还可以包括其他控制自来水流速及流向的控制阀2。
可选地,第二水源热水器200可以为燃热热水器、太阳能热水器、热泵热水器、电热热水器及多能源集成加热热水系统中的一种,其中多能源集成加热热水系统是指热源为至少两种,例如燃热和电热。
下面接合图1-图4详细描述根据本发明实施例的混水系统1000的工作过程:
第二水源中的自来水从自来水进水口301经进口201进入第二水源热水器200后被第二水源热水器200加热,经第二水源热水器200加热后的热水以及管路(例如连接总管路71)中存留的冷水混合后进入混水装置100,在连接总管路71上安装有温度检测器5,混合后的热水流经过温度检测器5后进入三通接头72,并且混合后的热水由三通接头72分两条支路运行。
当通过第二控制电路板81的控制使控制阀2处于第一工作状态时,即第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开时,一路与第一连接支路711的存留水混合后并经由第二阀口22、第三阀口23从冷水进口11输入电子混水阀1,另一路与第二连接支路712的存留水混合后通过电热进水口31进入电热水器3的水箱33,从电热水器3的电热出水口32流出的热水从热水进口12进入电子混水阀1。电子混水阀1的冷水进口11进入的水和热水进口12进入的水进行汇兑,并且通过第一控制电路板的控制,最后将目标热水通过混合出水口13输出给用水设备6(例如花洒)。
简言之,控制阀2处于第一工作状态时,根据本发明的混水系统1000,将第二水源热水器200输出的热水及管路中的冷水通过三通接头72分为两条支路,最终又在电子混水阀1两端进行混合,即将系统管路中的冷水与系统中加热后的管路热水进行混合,最后实现了管路水与管路水的自我汇兑与混合,在整个过程中,大大减少了管路冷水以及与水箱33中的热水汇兑的管路冷水量,这样水箱33就可以设计为超小的容积。
在未采用本发明的混水系统1000的热水系统中,10升65度热水的水箱33可以混合10米1/2寸的10度管路冷水,在本发明中,5升65度热水的水箱33就可以混合10米1/2寸的10度管路冷水。
当通过第二控制电路板81的控制使控制阀2处于第二工作状态时,即第三阀口23与第二阀口22断开,且第三阀口23与第一阀口21连通时,第二水源(例如外界的自来水)依次通过第一阀口21、第三阀口23从冷水进口11进入电子混水阀1,由于第三阀口23与第二阀口22断开,第二水源的水不能进入第二水源热水器200。
综上而言,在控制阀2处于第一工作状态状态时,混水系统1000的管路冷水和管路热水自我汇兑,在控制阀2处于第二工作状态时,第二水源,即外界的自来水与电热水器3的水箱33内的热水汇兑,由于水箱33通过第二控制电路板81的控制采用预先加热的工作方式,事先加热有整箱热水,当用户开启用水设备6,例如花洒时,可以实现即开即热。由于在用水设备6前(即混水系统1000的出水末端)采用电子混水阀1,因而可以实现水温恒定。根据本发明的混水系统1000,解决了用户的使用痛点,即实现了即开即热,且制造结构简单、水箱33容积小,系统体积小,安装方便,且最大限度的降低了制造成本。
下面简单描述一下,本发明的混水系统1000的控制逻辑:在混水系统1000中,第二水源热水器200以55度(或其它一定温度值)输出,当然第二水源热水器200可以是非恒温型也可以是恒温型的,且第二水源热水器200的水温波动在正负5度皆可。管路冷水流经过温度检测器5,当温度检测器5发现管路冷水的温度低于预定温度值,例如35度时,控制阀2的第三阀口23与第二阀口22连通,且第三阀口23与第一阀口21断开,混水系统1000采用管路冷水与管路热水自我汇兑模式输出。
根据不同的工况通过第二控制电路板81的控制,可以实现当进入水箱33的热水低于10度时,电加热装置34将水箱33中的水加热至75度保温,当进入水箱33的水温度为10-20度时,电热管加将水箱33中的水加热至65度,当进入水箱33的水温度为20度以上时,电热管加将10保温水箱33中的水加热至50度。当温度检测器5发现3秒-5秒内,水温连续升高3度以上时,控制阀2的第三阀口23与第二阀口22断开,且第三阀口23与第一阀口21连通,通过以上控制逻辑并且配合上述系统结构,最终实现了用户开启用水设备6即开即热、水温恒定,水箱33采用超极限小的容积,系统整体成本低廉,对第二水源热水器200要求低,可以接驳任意品牌的第二水源热水器200,市场普及范围广。
简言之,根据本发明的混水系统1000,可以实现系统内经加热的管路热水与系统内的管路冷水的自我汇兑,减少使用时冷水排放时间,且节约用水,可实现用水即开即热,出水水温恒定,且控制阀2处于第一工作状态时,整个放水过程中没有自来水介入,制造成本低。
可以理解的是,电子混水阀1内可以设有流量传感器14和电子混水阀温度检测器15,电热水箱33中也设有电热水器温度检测器35,上述这些结构以及电子混水阀1以及电热水箱33的工作原理对于本领域技术人员均为已知,在此不再详细叙述。
此外,可以理解的是,第二控制电路板81还包括稳压电路816和显示屏接头817、稳压电路816用于提升第二控制电路板81的电路运行的稳定性,显示屏接头817用于与显示屏相连以将第二控制电路板81的一些信号传递给显示屏,并在显示屏上输出,便于用于设定。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种混水装置,其特征在于,包括:
控制阀,所述控制阀具有第一阀口、第二阀口和第三阀口,所述第一阀口与第二水源连通,所述第二阀口与第一水源连通,所述第一阀口和所述第二阀口中的一个与所述第三阀口连通,所述第二水源的温度低于所述第一水源的温度;
电热水器,所述电热水器包括水箱和用于加热水箱的电加热装置,所述水箱具有电热进水口和电热出水口,所述电热进水口与所述第一水源连通;
混水阀,所述混水阀具有冷水进口、热水进口和混合出水口,所述冷水进口与所述第三阀口连通,所述热水进口与所述电热出水口连通,所述混合出水口与用水设备连通;
第二控制电路板,所述第二控制电路板用于控制所述控制阀使所述第一阀口和所述第二阀口中的一个与所述第三阀口连通且控制所述电热水器的电加热装置的启停。
2.根据权利要求1所述的混水装置,其特征在于,还包括第一控制电路板,所述混水阀为电子混水阀,所述第一控制电路板用于控制所述电子混水阀以调节所述混合出水口的出水温度。
3.根据权利要求2所述的混水装置,其特征在于,所述第一控制电路板与所述第二控制电路板分别单独设置或者集成为一个总控制电路板。
4.根据权利要求2所述的混水装置,其特征在于,所述第一控制电路板包括用于驱动所述电子混水阀的电机的驱动电路和与所述驱动电路相连的第一控制器。
5.根据权利要求1所述的混水装置,其特征在于,所述第二控制电路板包括第二控制器、分别与所述第二控制器相连的电源变压器和继电器,所述继电器还与所述电加热装置相连。
6.根据权利要求5所述的混水装置,其特征在于,还包括第一控制电路板,所述混水阀为电子混水阀,所述第一控制电路板用于控制所述电子混水阀以调节所述混合出水口的出水温度,所述第一控制电路板包括用于驱动所述电子混水阀的电机的驱动电路和与所述驱动电路相连的第一控制器;
所述第二控制电路板还包括:分别与所述第二控制器相连的多个传感器接头和电子混水阀控制接头;
所述第一控制电路板与所述第二控制电路板集成为一个总控制电路板时,所述第一控制器与所述第二控制器集成为一个总控制器,所述驱动电路集成在所述第二控制电路板上,所述电子混水阀控制接头分别与所述总控制器和所述驱动电路相连;
所述第一控制电路板与所述第二控制电路板分别单独设置时,所述电子混水阀控制接头还与所述第一控制器相连。
7.根据权利要求2所述的混水装置,其特征在于,所述控制阀和所述电子混水阀均位于所述电热水器的上方或均位于所述电热水器的下方。
8.根据权利要求2所述的混水装置,其特征在于,所述电子混水阀为扇形转子式电子混水阀或者步进电机推拉式电子混水阀。
9.根据权利要求1所述的混水装置,其特征在于,还包括:温度检测器,所述温度检测器设置在所述第一水源与所述第二阀口的连接管路上以检测所述连接管路内的水温,所述温度检测器与所述控制阀相连,且所述温度检测器检测到的温度低于预定温度值时,所述第三阀口与所述第二阀口连通,所述第三阀口与所述第一阀口断开。
10.根据权利要求9所述的混水装置,其特征在于,所述温度检测器检测到的温度在预定时间内连续升高预定温度时,所述第三阀口与所述第二阀口断开,所述第三阀口与所述第一阀口连通,所述预定时间为T,3≤T≤5秒,所述预定温度t,t≥3摄氏度。
11.根据权利要求1所述的混水装置,其特征在于,所述控制阀为三通阀。
12.根据权利要求1所述的混水装置,其特征在于,所述电热进水口、所述第一水源和所述第二阀口通过三通接头连通。
13.一种混水系统,其特征在于,包括:
第二水源热水器,所述第二水源热水器具有进口和出口;
至少一个混水装置,所述混水装置为根据权利要求1-12中任一项所述的混水装置,其中所述第一水源的水来自所述出口,所述第二水源与所述进口连通。
14.根据权利要求13所述的混水系统,其特征在于,所述第二水源热水器为燃热热水器、太阳能热水器、热泵热水器、电热热水器及多能源集成加热热水系统中的一种。
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