CN105841352B - 自动排污阀和储水式热水器及其排污控制方法 - Google Patents

Abstract

一种自动排污阀和储水式热水器及其排污控制方法，在储水式热水器的排污口安装自动排污阀，该自动排污阀包括水质检测通道、水质传感器（13）、排污电磁阀（12）和排污处理器，水质传感器（13）安装在水质检测通道并与排污处理器电连接，排污电磁阀（12）安装在水质检测通道出口端并与排污处理器电连接，排污处理器根据水质传感器（13）反馈的信号控制排污电磁阀（12）开启。它能根据水质情况自动打开阀体进行排污。

Description

自动排污阀和储水式热水器及其排污控制方法

技术领域

本发明属于储水式热水器领域，适用于储水式热水器、太阳能热水器、热泵热水器等，具体涉及一种自动排污阀和储水式热水器及其排污控制方法。

背景技术

目前储水式热水器若经常处于长时间不使用的状态，内胆内的水会产生水垢，腐蚀内胆，虽然储水式热水器有排污阀，但大部分都是需人工开启。人工手动排污的缺点是用户经常忘记排污而导致内胆的水不干净，或者提前排污时导致的水资源浪费，而且在排污之后没有对内胆进行清洗或者清洗不干净而导致的水质问题。为克服上述缺点，特对自动排污阀和储水式热水器及其排污控制方法进行了研制。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是要提供一种自动排污阀，它能根据水质情况自动打开阀体进行排污。

本发明解决第一个技术问题采用的技术方案是：它包括排污阀进水口、排污阀出水口、水质检测通道、水质传感器、排污电磁阀和排污处理器，排污阀进水口通过水质检测通道与排污阀出水口相通，水质传感器安装在水质检测通道并与排污处理器电连接，排污电磁阀安装在水质检测通道出口端并与排污处理器电连接，排污处理器根据水质传感器反馈的信号控制排污电磁阀开启。自动排污阀安装有水质传感器，以对内胆中水质进行检测。当水质传感器探测到水质检测通道内的水的污染度大于设定值，则排污电磁阀开启，使水质检测通道打开，实现自动排污功能。

本发明的一个示例是，它还包括防护电磁阀，防护电磁阀安装在水质检测通道入口端，排污处理器与防护电磁阀电连接并根据水温控制防护电磁阀的开启。自动排污阀的双电磁阀结构，不仅可有效控制水流进或流出自动排污阀，而且由于水质传感器对工作环境温度具有较高要求，防护电磁阀的作用还在于隔断水质检测通道与外部水路，只要当外部水路的水温低于某一设定值，防护电磁阀才打开，以保证进入水质检测通道的水均为低温水，以保障水质传感器的使用寿命和探测精确度。

本发明的一个示例是，所述排污处理器还根据防护电磁阀的连续开启时间控制排污电磁阀开启。若防护电磁阀长期连续开启，即储水式热水器内的水长期处于低温状态，从而推断储水式热水器长期处于不使用的状态，储水式热水器内胆内的水必然产生水垢，必须强制排污电磁阀开启，以进行排污。

本发明的一个示例是，它还包括水流量传感器，水流量传感器安装在水质检测通道并与排污处理器电连接，排污处理器根据水流量传感器反馈的信号控制排污电磁阀关闭。在排污时，当水流量传感器反馈的信号低于某一设定值（接近于零），则推断储水式热水器内胆内的水已排空，关闭排污电磁阀。

本发明的一个示例是，水质传感器为浊度传感器或酸碱度传感器。

以上各种示例，既可以单独作为一个实施例，也可以在保证不矛盾的前提下，各示例任意组合构成组合式实施例。

本发明所要解决的第二个技术问题是要提供一种储水式热水器，它能根据储水式热水器内的水质情况自动排污。

本发明解决第二个技术问题采用的技术方案是：它包括内胆、排污口和主处理器，内胆中设有与主控制器电连接的电热管和温度传感器，排污口安装有解决本发明第一个技术问题所采用的自动排污阀。当自动排污阀的水质传感器探测到进入自动排污阀水质检测通道内的水污染度大于设定值，则排污电磁阀开启，使水质检测通道打开，实现储水式热水器的自动排污功能。

本发明的一个示例是，所述内胆设有使内胆与大气连通的通气通道，且通气通道与大气连通的一端水平高度高于内胆中液面的最高水平高度。通气通道相对于连通器，其设置有助于确保排污时，内胆中的气压与大气压相等，从而提高排污效率。

本发明的一个示例是，所述通气通道安装有与主处理器电连接并控制通气通道通断的通气电磁阀，通气电磁阀与排污电磁阀同步开启或关闭。通气电磁阀打开，排污时能方便内胆的污水排出，通气电磁阀关闭，能延缓内胆中热量的散失。

本发明的一个示例是，所述内胆设有进水管，伸进内胆的进水管端部安装有与主控制器电连接的三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的进水口与进水管连接，三位三通电磁阀的第一出水口作为内胆进水口，三位三通电磁阀的第二出水口连接有清洗管，清洗管贴近内胆底部并与内胆轴线平行设置，清洗管远离三位三通电磁阀的一端封闭，清洗管的管壁设有向下设置的喷水孔。清洗管与进水管通过三位三通电磁阀连接在一起，当内胆的污水排空后，主控制器控制三位三通电磁阀的工位切换，从而改变水流方向，使水流向清洗管，清洗管的清洗孔开口朝向排污口，有助于在清洗内胆过程中，内胆的污水能够迅速流到自动排污阀，实现了排污清洗一次完成。清洗管的设置有助于排污后对沉淀在内胆底部的水垢作进一步清洗，以提高内胆的洁净度。

本发明的一个示例是，它还包括强制防护电磁阀和排污电磁阀同时开启的强制排污键，主处理器与排污处理器电连接，或为同一处理器。储水式热水器上设置有强制排污键，用户可根据实际需要实现一键手动排污。

以上各种示例，既可以单独作为一个实施例，也可以在保证不矛盾的前提下，各示例任意组合构成组合式实施例。

本发明所要解决的第三个技术问题是要提供一种储水式热水器的排污控制方法，它能根据储水式热水器内的水质情况自动排污。

本发明解决第三个技术问题采用的技术方案是：它包括以下步骤：

S1，开始；

S2，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，或判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3；

S3，关闭内胆进水口，打开内胆排污口；

S4，结束。

本发明的一个示例是，所述步骤S2包括

S21，判断内胆中的水温是否小于或等于设定水温值B，若是则进入步骤S22或步骤S24；

S22，将内胆中的水引流至与内胆排污口相通的水质检测通道，并进入步骤S23；

S23，判断水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3；

S24，判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3。

本发明的一个示例是，所述步骤S4包括

S41，判断水质检测通道的水流量是否≤设定流量值D，若是则进入步骤S42；

S42，打开内胆进水口，向内胆底部的内表面喷水，并进入步骤S43；

S43，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3，若否则进入步骤S44；

S44，结束。

本发明的一个示例是，所述步骤S42中

在向内胆底部的内表面喷水前，先关闭内胆排污口；或先向内胆底部的内表面喷水，再关闭内胆排污口。

以上各种示例，既可以单独作为一个实施例，也可以在保证不矛盾的前提下，各示例任意组合构成组合式实施例。

附图说明

图1为本发明中自动排污阀的结构示意图；

图2为本发明中储水式热水器的结构示意图；

图3为本发明中储水式热水器排污控制方法流程图。

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，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制，相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

实施例一（自动排污阀）

如图1所示，本自动排污阀1包括排污阀进水口、排污阀出水口、水质检测通道、防护电磁阀11、排污电磁阀12、水质传感器13、水流量传感器14和排污处理器，排污阀进水口通过水质检测通道与排污阀出水口相通。防护电磁阀11安装在水质检测通道入口端，排污电磁阀12安装在水质检测通道出口端，水质传感器13和水流量传感器14安装在水质检测通道，防护电磁阀11、排污电磁阀12、水质传感器13、水流量传感器14分别与排污处理器电连接。排污处理器在设定条件下控制防护电磁阀11的开启，使水流进入水质检测通道，排污处理器根据水质传感器13反馈的信号控制排污电磁阀12开启，排污处理器根据水流量传感器14反馈的信号控制排污电磁阀12关闭。

此外，排污处理器除了根据水质传感器13反馈的信号控制排污电磁阀12开启，也可以根据防护电磁阀11开启的设定条件连续维持时间或者防护电磁阀11的连续开启时间控制排污电磁阀12开启。

实施例二（储水式热水器）

如图2所示，本储水式热水器包括实施例一中的自动排污阀1、内胆2、电热管3、温度传感器4、通气通道5、强制排污键6、三位三通电磁阀7、清洗管8、排污口、镁棒9、显示屏10和主处理器。自动排污阀1的排污阀进水口与排污口螺纹连接。主处理器与自动排污阀1的排污处理器电连接，或为同一处理器。强制排污键6强制自动排污阀1的防护电磁阀11和排污电磁阀12同时开启，而且显示屏10能显示水质传感器13检测的水质污染程度，方便用户决定是否需要通过强制排污键6进行强制排污。

电热管3和温度传感器4安装在内胆2中并与主控制器电连接，自镁棒9安装在内胆2中并固定在自动排污阀1的镁棒底座15上。

通气通道5使内胆2与大气连通，且通气通道5与大气连通的一端水平高度高于内胆2中液面的最高水平高度。通气通道5安装有与主处理器电连接并控制通气通道5通断的通气电磁阀51，通气电磁阀51与排污电磁阀12同步开启或关闭。

内胆2设有进水管和出水管，三位三通电磁阀7与主控制器电连接，并安装在伸进内胆2的进水管端部。三位三通电磁阀7的进水口与进水管连接，三位三通电磁阀7的第一出水口作为内胆进水口，三位三通电磁阀7的第二出水口与清洗管8连接。清洗管8贴近内胆2底部并与内胆轴线平行设置，清洗管8远离三位三通电磁阀7的一端封闭，清洗管8的管壁设有向下设置的喷水孔。

实施例三（储水式热水器排污控制方法）

如图3所示，本储水式热水器排污控制方法包括以下步骤：

S1，开始；

S2，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，或判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3；步骤S2具体包括以下S21、S22、S23、S24四个步骤：S21，判断内胆中的水温是否小于或等于设定水温值B，若是则进入步骤S22或步骤S24；S22，将内胆中的水引流至与内胆排污口相通的水质检测通道，并进入步骤S23；S23，判断水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3；S24，判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3；

S3，关闭内胆进水口，打开内胆排污口；

S4，结束。步骤S4具体包括以下S41、S42、S43、S44四个步骤：S41，判断水质检测通道的水流量是否≤设定流量值D，若是则进入步骤S42；S42，打开内胆进水口，向内胆底部的内表面喷水，并进入步骤S43；步骤S42中在向内胆底部的内表面喷水前，先关闭内胆排污口；或先向内胆底部的内表面喷水10-30秒，再关闭内胆排污口。S43，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3，若否则进入步骤S44；S44，结束。

参看图1、图2和图3所示，下面结合实施例一和实施例二，对实施例三中的储水式热水器排污控制方法进行具体说明。下面选定设定标准范围值A为1-1000mg/L，设定水温值B为30℃，设定时间值C为72h，设定流量值D为0.05L/min。

开始状态下（即步骤S1），自动排污阀1的防护电磁阀11、排污电磁阀12、通气通道5的通气电磁阀51均处于关闭状态，而且三位三通电磁阀7关闭清洗管8，使水流从三位三通电磁阀7的第一出水口（即内胆进水口）流进内胆2。

当温度传感器4检测内胆2中的水温高于30℃，则储水式热水器返回开始状态；当温度传感器4检测内胆2中的水温小于或等于30℃，则防护电磁阀11开启，排污电磁阀12、通气电磁阀51保持关闭，内胆2中的水流进自动排污阀1的水质检测通道。

当储水式热水器检测到内胆2中的水温连续小于或等于30℃的时间（即防护电磁阀11连续开启的时间）小于72h，则储水式热水器进一步检测内胆2中的水质污染度。当自动排污阀1水质检测通道中的水质传感器13检测水质污染度在1-1000mg/L以内，则储水式热水器结束排污（即步骤S44）；当水质传感器13检测水质污染度在1-1000mg/L以外，或者，当储水式热水器检测到内胆2中的水温连续小于或等于30℃的时间（即防护电磁阀11连续开启的时间）大于或等于72h，则防护电磁阀11、排污电磁阀12、通气电磁阀51全部开启，三位三通电磁阀7切换工位，使内胆2进水管和清洗管8关闭。内胆2中的水经储水式热水器排污口并通过自动排污阀1中的水质检测通道排出。

当自动排污阀1水质检测通道中的水流量传感器14检测水流量大于0.05L/min，则储水式热水器继续保持排污现状（即防护电磁阀11、排污电磁阀12、通气电磁阀51全部开启，三位三通电磁阀7切换工位，使内胆2进水管和清洗管8关闭）；当自动排污阀1水质检测通道中的水流量传感器14检测水流量小于或等于0.05L/min，则三位三通电磁阀7切换工位，使内胆2进水管关闭但清洗管8导通，水流从清洗管8的喷水孔喷向内胆2底部的内表面，以清洗内胆2。当然，喷水前，可以先关闭内胆排污口（即关闭排污电磁阀12）；或先向内胆2底部的内表面喷水一段时间，再关闭内胆排污口（即关闭排污电磁阀12）。

内胆排污口（即排污电磁阀12）关闭后，内胆2中会储存水。当水质传感器13检测水质污染度在1-1000mg/L以外，则储水式热水器返回到排污状态（即防护电磁阀11、排污电磁阀12、通气电磁阀51全部开启，三位三通电磁阀7切换工位，使内胆2进水管和清洗管8关闭）继续排污，内胆2中的水经储水式热水器排污口并通过自动排污阀1中的水质检测通道排出；当水质传感器13检测水质污染度在1-1000mg/L以内，则储水式热水器结束排污（即步骤S44），自动排污阀1的防护电磁阀11、排污电磁阀12、通气通道5的通气电磁阀51均处于关闭状态，而且三位三通电磁阀7关闭清洗管8，使水流从三位三通电磁阀7的第一出水口（即内胆进水口）流进内胆2。

上述实施例中，设定标准范围值A为1-1000mg/L，对应的水质传感器是浊度传感器。本发明中的水质传感器也可以是酸碱度传感器，此时，对应的设定标准范围值A为6.5-8.5的PH值。

Claims (10)

1.一种自动排污阀，包括排污阀进水口和排污阀出水口，其特征在于：还包括水质检测通道、水质传感器(13)、排污电磁阀(12)、防护电磁阀(11)和排污处理器，排污阀进水口通过水质检测通道与排污阀出水口相通，水质传感器(13)安装在水质检测通道并与排污处理器电连接，排污电磁阀(12)安装在水质检测通道出口端并与排污处理器电连接，排污处理器根据水质传感器(13)反馈的信号控制排污电磁阀(12)开启，防护电磁阀(11)安装在水质检测通道入口端，排污处理器与防护电磁阀(11)电连接并根据水温控制防护电磁阀(11)的开启，其中，所述排污处理器还根据防护电磁阀(11)的连续开启时间控制排污电磁阀(12)开启。

2.根据权利要求1所述的自动排污阀，其特征在于：它还包括水流量传感器(14)，水流量传感器(14)安装在水质检测通道并与排污处理器电连接，排污处理器根据水流量传感器(14)反馈的信号控制排污电磁阀(12)关闭。

3.一种储水式热水器，包括内胆(2)、排污口和主处理器，内胆中设有与主控制器电连接的电热管(3)和温度传感器(4)，其特征在于：所述排污口安装有权利要求1或2所述的自动排污阀(1)。

4.根据权利要求3所述的储水式热水器，其特征在于：所述内胆(2)设有使内胆(2)与大气连通的通气通道(5)，且通气通道(5)与大气连通的一端水平高度高于内胆(2)中液面的最高水平高度。

5.根据权利要求4所述的储水式热水器，其特征在于：所述通气通道(5)安装有与主处理器电连接并控制通气通道(5)通断的通气电磁阀(51)，通气电磁阀(51)与排污电磁阀(12)同步开启或关闭。

6.根据权利要求3所述的储水式热水器，其特征在于：所述内胆(2)设有进水管，伸进内胆(2)的进水管端部安装有与主控制器电连接的三位三通电磁阀(7)，三位三通电磁阀(7)的进水口与进水管连接，三位三通电磁阀(7)的第一出水口作为内胆进水口，三位三通电磁阀(7)的第二出水口连接有清洗管(8)，清洗管(8)贴近内胆底部并与内胆轴线平行设置，清洗管(8)远离三位三通电磁阀(7)的一端封闭，清洗管(8)的管壁设有向下设置的喷水孔。

7.根据权利要求3-6任一项所述的储水式热水器，其特征在于：它还包括强制防护电磁阀(11)和排污电磁阀(12)同时开启的强制排污键(6)，且主处理器与排污处理器电连接，或为同一处理器。

8.一种储水式热水器排污控制方法，其特征在于包括以下步骤：

S1，开始；

S2，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，或判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3；

S3，关闭内胆进水口，打开内胆排污口；

S4，结束；

其中，所述步骤S2包括：

S21，判断内胆中的水温是否小于或等于设定水温值B，若是则进入步骤S22或步骤S24；

S22，将内胆中的水引流至与内胆排污口相通的水质检测通道，并进入步骤S23；

S23，判断水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3；

S24，判断内胆中的水温连续小于或等于设定水温值B的时间是否≥设定时间值C，若是则进入步骤S3。

9.根据权利要求8所述的储水式热水器排污控制方法，其特征在于：所述步骤S4包括

S41，判断水质检测通道的水流量是否≤设定流量值D，若是则进入步骤S42；

S42，打开内胆进水口，向内胆底部的内表面喷水清洗，并进入步骤S43；

S43，判断内胆中的水质污染度是否在设定标准范围值A以外，若是则进入步骤S3，若否则进入步骤S44；

S44，结束。

10.根据权利要求9所述的储水式热水器排污控制方法，其特征在于：所述步骤S42中，

在向内胆底部的内表面喷水前，先关闭内胆排污口；或先向内胆底部的内表面喷水，再关闭内胆排污口。

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