CN106969514A - 一种智能液体混流自动控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能液体混流自动控制设备，用于对现有太阳能贮水热水器的改进，常温供水管路分为两条支路，一条支路经所述可调式水流差位移电子自动开关导入所述混流恒温调节器，另一条支路导入所述太阳能贮水热水器的注水口；所述太阳能贮水热水器的热水出口导入所述混流恒温调节器，经可调式水流差位移电子自动开关的常温水与来自太阳能贮水热水器的热水经过混流后至目标温度由花洒流出。本装置安全系数高，在使用中外因导致超出混流预设温度1~2℃的误差范围内 1~2毫秒内主控器自动关闭热水系统并发出警报和选项提议，调节灵敏度以及精确度高，避免能源浪费且使用方便，适于全天候各类天气的使用，舒适度高。

Description

一种智能液体混流自动控制设备

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，具体涉及一种辅助应对家用太阳能贮水热水器沐浴等过程中出现的不可抗力的热水混流安全缺陷以及阴雨天气对太阳能内储水整箱加热产生一次能源浪费的智能液体加热与混流自动控制设备。

背景技术

太阳能贮水热水器是目前较常见的家用贮水热水器，家用太阳能贮水器是不依靠常温供水容积置换高温热水的热水器，其在特定条件下是稳定恒压恒流的热水源与常温供水混流后供居家使用；由于常温供水系外源性供水，受沿途管线的用水峰谷影响，存在不可预测的瞬间压力降低，造成常温供水流量骤减，导致沐浴初始设定高温热水与常温供水混流比失衡，高温热水瞬间由紊流状态变成湍流状态，使高温热水流量瞬间加大，如不及时调节极易造成烫伤事故。目前即使采用自动恒温混水阀进行高温热水与常温供水的混流，由于其自身对高温热水和常温供水的温度差和压力差的比值有严格规范才能正常使用，但是即使极少数能够满足自动恒温混水阀使用要素，也因其反应时间慢、高温热水通道感温元件易结垢导致自动恒温调温失能，失能后的自动恒温混水阀大都因无法修复而报废，绝大多数家用太阳能贮水热水器使用的手动混水阀仅仅具有初始混流设定的功能，在沐浴过程中必须由人体直接感受热水温度的变化需要及时频繁调整，尤其常温供水压力低于国标和供水末端地区沐浴安全隐患更大，绝大多数家用太阳能贮水热水器沐浴热水安全课题处于放任期。

家用太阳能贮水热水器容积大都大于100升，设在户外热损失大，阴雨风雪气候使用电辅助加热预热提高整箱热水温度的能效低下，预热十多小时司空见惯的方式过于粗放，严重浪费一次能源，家用太阳能贮水热水器晴天积攒的一次能源低消耗优势被全天候应用中一次能源浪费和沐浴舒适度与安全问题抵消殆尽。由于上述原因，目前的家用太阳能贮水热水器正处于淘汰的边缘，因此需要开发一种既能解决使用过程中的安全问题提高全天候应用舒适度，又能杜绝能源浪费的新型家用太阳能贮水热水器用水设备。

发明内容

发明目的： 本发明目的在于针对现有家用太阳能贮水热水器及缺陷，提供一种智能液体混流自动控制设备，包括可调式水流差位移电子自动开关、混流恒温调节器、主控制器和太阳能贮水热水器，所述可调式水流差位移电子自动开关以及混流恒温调节器与主控制器电连接，常温供水管路分为两条支路，一条支路经所述可调式水流差位移电子自动开关导入所述混流恒温调节器，另一条支路导入所述太阳能贮水热水器的注水口；所述太阳能贮水热水器的热水出口导入所述混流恒温调节器，经可调式水流差位移电子自动开关的常温水与来自太阳能贮水热水器的热水在所述混流恒温调节器中经过混流后直接进入花洒用水管道或混流后根据预设温度由可调式恒温加热器加热至目标温度后进入花洒用水管道，并由花洒流出。

进一步地，为提高装置灵敏度和精确度，所述可调式水流差位移电子自动开关为电磁控制开关。

进一步地，所述可调式水流差位移电子自动开关包括调节开关主体，所述调节开关主体上设有流量调节电磁开关，所述调节阀主体内依次设有活塞移动通道、渐开式水流量调节通道和出水通道，所述活塞移动通道内设有活塞，所述活塞内设密闭磁钢，水压作用下活塞带动磁钢移动，磁钢位置与流量调节电磁开关位置一致时电磁阀接通；所述渐开式水流量调节通道内设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与水流通道顶端台阶接触，另一端与活塞径面接触，协助活塞的复位；所述出水通道内设有供水调节开关。

进一步地，为适用于不同的太阳能热水温度的调节，在太阳能热水温度较低的情况下，减少冷水的供应，最大化利用太阳能热水，降低一次能源的消耗，所述渐开式水流量调节通道与活塞配合调节水流量范围为1~600 L/h，所述调节开关主体的入水端设有刻有流量示值的透明外壳。

进一步地，为顺利完成设备的启动，所述活塞为碗型活塞，所述碗型活塞上设有等分的通孔。

进一步地，所述混流恒温调节器包括混流调节器模块和加热调节器模块，所述混流调节器模块包括Y型单向触发器、混流器和微型水泵，所述Y型单向触发器的入水口与可调式水流差位移电子自动开关的出水口连接，Y型单向触发器的出水口接入混流器，混流器的出水口连接微型水泵，常温供水与太阳能热水在混流器中混流后由微型水泵抽出，混流后水温≤预设温度，由主控制器发出指令启动加热调节器模块将混流后水加热至目标温度；混流后水温≥预设温度，加热调节器模块不启动，调节可调式水流差位移电子自动开关至适当档位。

进一步地，所述Y型单向触发器内具有常温水通道和单向阀芯通道，所述常温水通道分为活塞配合段、流量调节段和出水段，所述流量调节段为渐开式喇叭状结构，其最小内径与活塞的外径配套，所述出水段的内径均匀，且小于等于所述活塞配合段的内径，所述活塞配合段内设有活塞，流量调节段内设有复位弹簧；所述单向阀芯通道内设有单向阀芯，阀芯底部设有密封底座。

进一步地，所述单向阀芯为Y型结构，所述密封底座的开口为配套的Y型结构，且单向阀芯为金属材质，密封底座为软质材料。

进一步地，所述太阳能贮水热水器通向混流恒温调节器的管路上设有流量调节阀。

有益效果： （1）使用本装置时，设定热水目标温度和流量之后无论常温供水因何种意外导致的流量渐降或骤降或断供，在混流水温大于初始设定温度的1~2℃的误差范围内，可调式水流差位移电子自动开关在1~2毫秒内就会自动关闭混流全程主控制器发出示警和自动显示故障点以及排障方法，本发明使太阳能贮水热水器的使用有了安全的保证；

（2）本装置中混流恒温调节器利用开启可调式水流差位移电子自动开关的常温供水的瞬间压差Y型单向触发器输出端零压力待命状态被顶开同时启动了混流恒温调节器，电磁阀、微型水泵,利用微型水泵的抽吸能率使Y型触发器内的单向阀芯被瞬间反吸在密封底座上，在同一时间高温热水和常温供水被微型水泵从混流器抽取进入加热调节器模块，由探头识别温度并传输至主控制器，由主控制器发出指令后工作，整个调节过程瞬间完成，整个热水流动过程都远低于结垢温度，其抗垢能力可确保整个设备运行的可靠性和经济性；

（3）本装置能够自动测量并显示高温热水温度、存量，热水水温使用习惯等参数提供热水优化调节方案，设定沐浴热水流量和温度后仅需打开常温供水开关就可以十分方便的使用热水；

（4）本装置在阴雨风雪天气时，家用太阳能贮水热水器可供热水温度等于或小于沐浴预设温度时，该装置可根据主人平常使用热水的记忆自动确定电辅助加热的优化方案，最大化的降低常温水的供应量，甚至降低到1 L /h，最大化的利用太阳能贮水箱中的热水热能，节省电能，与现有的家用太阳能热水器使用户外电辅助加热整箱热水的粗放加热方式相比该设备仅需对使用的目标水进行加热，增加了全天候应用的舒适度且大量节约了一次能源，该设备配有自备电源能保证热水的全天候混流供应。

附图说明

图1为本发明设备的流程示意图；

图2为本发明可调式水流差位移电子自动开关结构示意图；

图3为本发明Y型单向触发器结构示意图；

其中：1、可调式水流差位移电子自动开关，11、调节开关主体，12、流量调节电磁开关，13、活塞移动通道，14、渐开式水流量调节通道，15、出水通道，16、可调式水流差位移电子自动开关活塞，17、磁钢，18、可调式水流差位移电子自动开关复位弹簧，19、流水通孔，110、供水调节开关，2、混流恒温调节器，3、主控制器，4、太阳能贮水热水器，5、常温供水管路，6、Y型单向触发器，61、常温水通道，611、活塞配合段，612流量调节段，613、出水段，614、Y型单向触发器活塞，615、Y型单向触发器复位弹簧，62、单向阀芯通道， 621、单向阀芯，622、密封底座，7、花洒。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：一种智能液体混流自动控制设备，包括可调式水流差位移电子自动开关1、混流恒温调节器2、主控制器3和太阳能贮水热水器4，所述可调式水流差位移电子自动开关1以及混流恒温调节器2与主控制器3电连接，太阳能贮水热水器以及混流恒温调节器内均设有测温探头，将检测结果输送给主控制器3，常温供水管路5分为两条支路，一条支路经可调式水流差位移电子自动开关1导入所述混流恒温调节器2，另一条支路导入所述太阳能贮水热水器4的注水口；可调式水流差位移电子自动开关1包括调节开关主体11，调节开关主体上设有流量调节电磁开关12，调节阀主体11内依次设有活塞移动通道13、渐开式水流量调节通道14和出水通道15，活塞移动通道13内设有活塞16，该活塞为碗型活塞，所述碗型活塞上设有等分的流水通孔19，活塞内设密闭磁钢17，水压作用下活塞带动磁钢移动，磁钢17位置与流量调节电磁开关12位置一致时电磁阀接通；渐开式水流量调节通道内设有复位弹簧18，所述复位弹簧的一端与水流通道顶端台阶接触，另一端与活塞径面接触，协助活塞的复位；所述出水通道内设有供水调节开关110；渐开式水流量调节通道与活塞配合调节水流量范围为1~600 L/h，所述调节开关主体的入水端设有刻有流量示值的透明外壳。

混流恒温调节器2包括混流调节器模块和加热调节器模块，所述混流调节器模块包括Y型单向触发器6、混流器和微型水泵，所述Y型单向触发器的入水口与可调式水流差位移电子自动开关的出水口连接，Y型单向触发器的出水口接入混流器，混流器的出水口连接微型水泵，常温供水与太阳能热水在混流器中混流后由微型水泵抽出，太阳能贮水热水器通向混流恒温调节器的管路上设有流量调节阀；常温供水与太阳能热水在混流器中完成混流；混流后水温≤预设温度，由主控制器发出指令启动加热调节器模块将混流后水加热至目标温度；混流后水温≥预设温度，加热调节器模块不启动，调节可调式水流差位移电子自动开关至适当档位，经过混流调节至目标水温后的热水最后进入花洒用水管道，并由花洒7流出。

本设备中Y型单向触发器3内具有常温水通道61和单向阀芯通道62，所述常温水通道分为活塞配合段611、流量调节段612和出水段613，所述流量调节段612为渐开式喇叭状结构，其最小内径与活塞的外径配套，所述出水段的内径均匀，且小于等于所述活塞配合段的内径，所述活塞配合段611内设有活塞614，流量调节段612内设有复位弹簧615；所述单向阀芯通道62内设有单向阀芯621，单向阀芯为Y型结构，阀芯底部设有密封底座622，所述密封底座的开口为配套的Y型结构，且单向阀芯为金属材质，密封底座为软质材料。

本装置的工作原理，可调式水流差位移电子自动开关调节至目标水凉后，装置通电，闭合常温供水水阀，在水压的冲击力下可调式水流差位移电子自动开关内的活塞带动磁钢移动，直至磁钢移动至与流量调节电磁开关位置一致时电磁阀接通；电磁阀接通后水流入Y型单向触发器，处于零压待命状态的Y型单向触发器被触发，启动了混流恒温调节器，电磁阀开启、微型水泵开启、微型水泵的抽吸能率打开了Y型单向触发器的活塞，微型水泵的抽吸能率使Y型触发器内的单向阀芯被反吸在密封底座上，在同一时间高温热水和常温供水被微型水泵从混流器抽取进入加热调节器模块，由探头识别温度并传输至主控制器，由主控制器发出指令后工作，整个调节过程瞬间完成，整个热水流动过程都远低于结垢温度，其抗垢能力可确保整个设备的运行可靠性和经济性。

在具体使用时，接通电源，打开常温供水水阀，打开主控制器，打开家用太阳能贮水热水器热水供水阀门，将可调式水流差位移电子自动开关调节至适当流量档位，太阳能热水温度较低时，降低常温供水的供应量，将档位降至低值，提高对太阳能热水的利用率，防止能源浪费；太阳能水温较高时，将电磁开关调节至适当档位，给予足够的常温供水，设定冷热水混流比以验证主控制器的灵敏度，合格后的装置可进入待用状态。使用该装置前，读取主控制器的高温热水温差、存量的优化建议参数并选定热水应用方案打开常温供水开关即可方便使用。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.一种智能液体混流自动控制设备，其特征在于：包括可调式水流差位移电子自动开关、混流恒温调节器、主控制器和太阳能贮水热水器，所述可调式水流差位移电子自动开关以及混流恒温调节器与主控制器电连接，常温供水管路分为两条支路，一条支路经所述可调式水流差位移电子自动开关导入所述混流恒温调节器，另一条支路导入所述太阳能贮水热水器的注水口；所述太阳能贮水热水器的热水出口导入所述混流恒温调节器，经可调式水流差位移电子自动开关的常温水与来自太阳能贮水热水器的热水在所述混流恒温调节器中经过混流后直接进入花洒用水管道或混流后根据预设温度由可调式恒温加热器加热至目标温度后进入花洒用水管道，并由花洒流出。

2.根据权利要求1所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述可调式水流差位移电子自动开关为电磁控制开关。

3.根据权利要求2所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述可调式水流差位移电子自动开关包括调节开关主体，所述调节开关主体上设有流量调节电磁开关，所述调节阀主体内依次设有活塞移动通道、渐开式水流量调节通道和出水通道，所述活塞移动通道内设有活塞，所述活塞内设密闭磁钢，水压作用下活塞带动磁钢移动，磁钢位置与流量调节电磁开关位置一致时电磁阀接通；所述渐开式水流量调节通道内设有复位弹簧，所述复位弹簧的一端与水流通道顶端台阶接触，另一端与活塞径面接触，协助活塞的复位；所述出水通道内设有供水调节开关。

4.根据权利要求3所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述渐开式水流量调节通道与活塞配合调节水流量范围为1~600 L/h。

5.根据权利要求4所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述调节开关主体的入水端设有刻有流量示值的透明外壳。

6.根据权利要求3所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述活塞为碗型活塞，所述碗型活塞上设有等分的通孔。

7.根据权利要求1所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述混流恒温调节器包括混流调节器模块和加热调节器模块，所述混流调节器模块包括Y型单向触发器、混流器和微型水泵，所述Y型单向触发器的入水口与可调式水流差位移电子自动开关的出水口连接，Y型单向触发器的出水口接入混流器，混流器的出水口连接微型水泵，常温供水与太阳能热水在混流器中混流后由微型水泵抽出，混流后水温≤预设温度，由主控制器发出指令启动加热调节器模块将混流后水加热至目标温度；混流后水温≥预设温度，加热调节器模块不启动,主控制器自动发出指令，调节可调式水流差位移电子自动开关至适当流量档位。

8.根据权利要求7所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述Y型单向触发器内具有常温水通道和单向阀芯通道，所述常温水通道分为活塞配合段、流量调节段和出水段，所述流量调节段为渐开式喇叭状结构，其最小内径与活塞的外径配套，所述出水段的内径均匀，且小于等于所述活塞配合段的内径，所述活塞配合段内设有活塞，流量调节段内设有复位弹簧；所述单向阀芯通道内设有单向阀芯，阀芯底部设有密封底座。

9.根据权利要求7所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述单向阀芯为Y型结构，所述密封底座的开口为配套的Y型结构，且单向阀芯为金属材质，密封底座为软质材料。

10.根据权利要求1所述的智能液体混流自动控制设备，其特征在于：所述太阳能贮水热水器通向混流恒温调节器的管路上设有流量调节阀。