CN107461918A - 一种遥控式电辅热智能恒温混水装置 - Google Patents

Abstract

一种遥控式电辅热智能恒温混水装置，包括电辅热单元、PIC控制单元、系统构件、感应构件、通信构件，其特征在于：所述电辅热单元包括电辅热恒温罐；所述PIC控制单元包括PIC单片机、驱动构件、电源、接口、显示屏、通信接口；所述系统构件包括循环泵、电磁阀、直流电机、恒温混水阀、泄压阀、止回阀、截止阀；所述感应构件包括温度感应器、水流感应器、位置传感器；所述通信构件包括红外线收发模块、红外遥控器。本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置具有恒温混水装置智能化程度高，结构精巧、设计大气、实施远程控制，杜绝忽冷忽热，确实保障出水系统的第一时间的恒温出水，水量可控，成为智能家居一员和有广阔的市场应用前景的优点。

Description

一种遥控式电辅热智能恒温混水装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制水温的混水装置，具体地说，是一种遥控式电辅热智能恒温混水装置。

背景技术

目前室内高档水龙头、花洒都存在以下几个问题：1、热水龙头第一时间出来的不是舒适的温水，影响使用者的满意度，特别是在冬季对女性用户的满意度；2、使用者需要频繁手动调节温度，智能化程度不高。

在快速发展的现代社会，人们喜欢奢华，喜欢人性化。旅游已经成为时尚，但人们对星级高端的酒店水龙头、花洒第一时间出来的冷水特别不满，也会对其冷热水调节频繁而不爽。

中国专利CN103398465B于2013年9月25日公开了一种智能恒温混水装置，其中包括中空的阀体和控制器，阀体上设置有冷水进口、热水进口和出水口，所述阀体内在冷水进口处设置有冷水流量控制机构和冷水温度传感器，阀体内在热水进口处设置有热水流量控制机构和热水温度传感器，阀体内在出水口处设置有出水温度传感器、出水流量传感器和电磁阀，冷水温度传感器、热水温度传感器、出水温度传感器和出水流量传感器均与控制器通讯连接，冷水流量控制机构、热水流量控制机构和电磁阀均由控制器控制。因此，从该技术方案的结构上看，其仍然是一种阀，尽管能起到混水的作用，但在流量控制方面是通过将出水流量传感器测得的流量与设定流量进行比较，利用它们之间的差值来控制温度，而且还需要出水的预热阶段，在出水时需用声音或灯光信号来提示用户混水装置预热阶段结束，由此给用户使用带来诸多使用不便，且无法实现出水系统的第一时间的恒温出水。

中国专利CN103398465B于2015年9月16日公开了一种智能水即时加热恒温出水系统，其中设有进水口连接外部进水管、出水口通过热水管连接恒温水流量调节阀的温度调节旋钮一端的水加热器，及智能控制器，温度调节旋钮的另一端通过内部进水管连接外部进水管，恒温水流量调节阀的出水端通过出水管连接用户用水端，水加热器的电源输入端连接智能控制器信号输出端，外部进水管的进水口侧分别设置有水稳压阀和水电磁阀，水电磁阀的信号输入连接智能控制器的信号输出，在外部进水管上设置有信号输出端与智能控制器的信号输入端连接的第一温度传感器，热水管上设置有连接智能控制器的信号输入端的水流量计数器，出水管上设置有连接智能控制器的第二温度传感器。该技术方案实现了电能源的合理利用，使出水的温度和流量更加稳定可靠。但是从本质上说，其功率控制方式是线性控制方式，也无法实现出水系统的第一时间的恒温出水。

因此已知的智能恒温混水装置存在着上述种种不便和问题。

发明内容

本发明的目的，在于提出一种利用电辅热水箱、第一时间出恒温水的遥控式电辅热智能恒温混水装置。

本发明的另一目的，在于提出一种使用微型循环泵、第一时间出恒温水的遥控式电辅热智能恒温混水装置。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种遥控式电辅热智能恒温混水装置，包括电辅热单元、PIC控制单元、系统构件、感应构件、通信构件，其特征在于：

所述电辅热单元包括电辅热恒温罐，电辅热恒温罐内胆为不锈钢罐体，保温材质为聚氨酯保温层，恒温罐外层为彩钢，表面为白色涂料，保温罐体内部还包括设有常见的发热丝和镁合金的粉末填充料、镁棒、自动排气阀、泄压阀；

所述PIC控制单元包括PIC单片机、驱动构件、电源、接口、显示屏、通信接口；

其中：所述驱动构件包括循环泵的驱动；若干驱动电磁阀；若干直流电机驱动；加热棒驱动；驱动构件配置有对应的接口；

所述电源为AC220V转DC12V+DC5V电源输出功率20W，配置有漏电保护插头。用于供电；

所述接口，包括水流感应器接口，取温度位置接口，水流感应器接口用于连接水流感应器，获取出水水量流量大小；取温度位置接口用于获取各位置的温度值；

所述显示屏为3位数码液晶显示屏，用于显示混水装置的状态，显示屏设有控制调节按钮；

所述通信接口为红外线收发模块接口，接口为3.5mm耳机插座，用于与红外线收发模块连接，或者用于线控面板的信号连接接口；

所述系统构件包括循环泵、电磁阀、直流电机、恒温混水阀、泄压阀、止回阀、截止阀；

其中：所述循环泵为潜水式离心泵，配置的电机为无刷直流电机，转轴直接驱动离心页，用于抽取保温罐体内的温水供至管路内，保证管内的水的温度与水箱内的温度一致；电磁阀，用于控制水的流向；带减速直流电机为直流12V电机，用于调制水温及控制出水的流量；恒温混水阀为市场常用的恒温混水阀，用于调制水温；泄压阀为市场常用的泄压阀，用于释放保温罐体内的压力；止回阀为市场常用的止回阀，用于控制对应管路的流水方向；

所述感应构件包括温度感应器、水流感应器、位置传感器；

其中：温度感应器选用不锈钢潜水式，用于检测为各位置的水温，让PIC单片机进行读取；监控出水温度，以防超高温或超低温的出水；水流感应器用叶轮式霍尔脉冲水流感应器，用于检测出水、循环水的流速，发送信号至PIC控制单元，控制直流电机；位置传感器为常见电位器；

所述通信构件包括红外线收发模块、红外遥控器，红外线收发模块配置红外线接收器及红外线发生器，其接线端头为3.5mm耳机插头，用于收发红外信号。

本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其中所述电辅热恒温罐内胆不锈钢罐体为方形罐体。

前述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其中所述PIC单片机型号为PIC16F74单片机，用于控制其他构件。

前述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其中所述驱动电磁阀包括第1电磁阀、第2驱动电磁阀、第3驱动电磁阀。

前述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其中所述直流电机包括第1直流电机和第2直流电机。

采用上述技术方案后，本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置具有以下优点：

1、恒温混水装置智能化程度高，结构精巧、设计大气、实施远程控制；

2、杜绝忽冷忽热，确实保障出水系统的第一时间的恒温出水，水量可控；

3、出水温度可调，适用于淋浴间、洗手间场所；

4、成为智能家居一员，具有为广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例的混水装置的整体框图；

图2为本发明实施例的混水装置的结构示意图；

图3为本发明实施例的保温罐体结构示意图；

图4为本发明实施例的系统构件示意图；

图5为本发明实施例的第1水流指示图；

图6为本发明实施例的第2水流指示图；

图7为本发明实施例的第3水流指示图；

图8为本发明实施例的第4水流指示图；

图9为本发明实施例的控制系统示意图；

图10为本发明实施例的PIC控制单元系统图

图11为本发明实施例的PIC主程序流程图；

图12为本发明实施例的PIC初始化子程序流程图；

图13为本发明实施例的PIC设置初始状态子程序流程图；

图14为本发明实施例的PIC检测标记子程序流程图；

图15为本发明实施例的PIC执行状态指令子程序流程图；

图16为本发明实施例的方案选择及执行子程序流程图；

图17为本发明实施例的PIC判断发送状态子程序流程图；

图18为本发明实施例的通信构件示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。

实施例1

本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置，包括电辅热单元、PIC控制单元、系统构件、感应构件、通信构件。

现请参阅图1-4，图1为本发明实施例的混水装置的整体框图，图2为本发明实施例的混水装置的结构示意图，图3为本发明实施例的保温罐体结构示意图，图4为本发明实施例的系统构件示意图。如图所示，所述电辅热单元包括电辅热恒温罐，所述电辅热恒温罐包括保温罐体11、加热棒12、镁棒13、自动排气阀14、循环水出水口15、循环水进水口16、水箱进水口17、温感安装口18、接地极19。

所述保温罐体11为1.5mm不锈钢罐体内胆的方形罐体，保温层为聚氨酯保温层，外层为彩钢的储水罐体，主要用于恒温水的储蓄。所述加热棒12为螺杆式加热棒，表层是不锈钢材质，内部有发热丝和镁合金的粉末填充 ，主要用于恒温储水的加温。所述镁棒13为配合加热棒的常见除垢零件，用于对内胆和加热棒的保护。所述自动排气阀14为市面常见的自动排气阀，用于排出保温罐体内胆里面的气体。

所述PIC控制单元2包括PIC单片机，驱动构件、电源、接口、显示屏及按钮，通信接口。

所述PIC单片机选用PIC16F74，主要用于控制本发明的其余构件。

所述驱动构件包括驱动循环泵的X驱动；驱动电磁阀M1的M1驱动、驱动电磁阀M2的M2驱动、驱动电磁阀M3的M3驱动；驱动直流电机ZM1的ZM1驱动、驱动直流电机ZM2的ZM2驱动；驱动加热棒12的加热棒J驱动；所有驱动构件配置有对应的接口。所述电源为AC220V转DC12V+DC5V电源输出功率20W，配置有漏电保护插头。主要用于本发明的供电。所述接口，包括水流感应器接口，DS18B20接口（W1至W7使用共线连接，W8单独连接），F1\F2接口及其信号转换器。其中水流感应器接口用于连接水流感应器，来获取出水水量流量大小；DS18B20接口用于获取各位置的温度值；F1\F2接口及其信号转换器主要用于获取直流电机驱动的阀体转动的位置。所述显示屏为3位数码液晶，用于显示装置状态，显示屏设有控制调节按钮。所述通信接口为红外线收发模块接口，接口为常用的3.5mm耳机插座，用于与红外线收发模块连接，也可以用于线控面板的信号连接接口。

所述系统构件3，包括循环泵31、第1电磁阀321、第2电磁阀322和第3电磁阀323、带减速直流电机33、恒温混水阀34、泄压阀35、止回阀36、截止阀37及管路等。

图5-8为本发明实施例的水流指示图。

所述循环泵31为潜水式离心泵，所配置的电机为无刷直流电机，静音效果好，并且是转轴直接驱动离心页，主要用于抽取保温罐体内的温水供至管路内，保证管内的水的温度与水箱内的温度一致。

所述电磁阀设为第1电磁阀M1、第2电磁阀M2、第3电磁阀M3，全部为直流12V电磁阀，主要用于控制水的流向。所述带减速直流电机33，为直流12V电机，包括驱动恒温混水阀34的直流电机ZM1，驱动截止阀37的直流电机ZM2。直流电机配置有对应的减速齿轮，进而输出大扭矩，ZM1用于调制水温，ZM2用于控制出水的流量。所述恒温混水阀34为市场常用的恒温浑水阀，用于调制水温。所述泄压阀35为市场常用的泄压阀，用于释放保温罐体11内的压力。所述止回阀37为市场常用的止回阀，用于控制对应管路的流水方向。

所述感应构件4，包括温度感应器41、水流感应器42、43位置传感器。所述温度感应器41，用W1至W8表示，全部选用不锈钢潜水式DS18B20，其中W1至W7用于检测为各位置的水温，让PIC单片机进行读取；W8主要监控出水温度，以防超高温或超低温的出水。所述水流感应器42选用叶轮式霍尔脉冲水流感应器，主要用于检测出水、循环水的流速，进而送至PIC控制单元，达到控制ZM2的作用。所述位置传感器43，包括检测ZM1转动位置的F1位置传感器43-1，检测ZM2转动位置的F2位置传感器43-2。位置传感器为常见电位器。所述通信构件5，包括红外线收发模块51、红外遥控器52。所述红外线收发模块，配置红外线接收器及红外线发生器，其接线端头为3.5mm耳机插头，主要用于收发红外信号。

本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置设有水龙头61，或者为花洒和箱体62，热供水管63，设有热进水口和冷供水管，以及配套的出水水管65、回水水管66、带温感安装孔的三通67和止回阀68。

本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置在组装完成试运行没有问题后进行如下操作。

1、使用设备前，首先确保安装正确无误。

2、对本发明上电，设备自动初始化，达到捕捉操作信号的状态。

3、打开通往混水阀的冷热水的角阀，同时检查是否有漏水现象。

4、长按设置按钮，进入设置状态（该设置状态也可以从遥控器里面进行操作进入），再长按设置按钮退出设置。

5、这时候设备已经进入运行状态，如果储水罐有气体会自动进行补水，若补水失败则停止补水并提示错误代码。补水完成后本设备会进行自动加温，直至加温到设定温度。紧接着系统运行循环水操作，使得出水管路为设定温度的温水。

6、接下来就是开关水的操作，当用户做开水操作，本设备会根据进水的冷热水管进行计算，是否可以调制出出水的所需温度，倘若不能，便自动打开M1，并调节ZM2的开度进行放水。通过把热进水管路已经冷却的水释放到水箱，等到热进水管的温度达到可以调制指定温度的出水之后，系统切换到关闭M1，打开M2，再调节ZM1，这样再把不稳定的水温释放到水箱内，等到W3检测到水温稳定之后，系统再切换到关闭M2，打开M3，这样出水的温度便可以顺利地控制住出水的温度。

本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的遥控式电辅热智能恒温混水装置结构精巧、设计大气、实施远程控制，杜绝忽冷忽热，确实保障出水系统的第一时间的恒温出水，水量可控。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。

Claims (5)

1.一种遥控式电辅热智能恒温混水装置，包括电辅热单元、PIC控制单元、系统构件、感应构件、通信构件，其特征在于：

所述电辅热单元包括电辅热恒温罐，电辅热恒温罐内胆为不锈钢罐体，保温材质为聚氨酯保温层，恒温罐外层为彩钢，表面为白色涂料，保温罐体内部还包括设有常见的发热丝和镁合金的粉末填充料、镁棒、自动排气阀、泄压阀；

所述PIC控制单元包括PIC单片机、驱动构件、电源、接口、显示屏、通信接口；

其中：所述驱动构件包括循环泵的驱动；若干驱动电磁阀；若干直流电机驱动；加热棒驱动；驱动构件配置有对应的接口；

所述电源为AC220V转DC12V+DC5V电源输出功率20W，配置有漏电保护插头；

用于供电；

所述接口，包括水流感应器接口，取温度位置接口，水流感应器接口用于连接水流感应器，获取出水水量流量大小；取温度位置接口用于获取各位置的温度值；

所述显示屏为3位数码液晶显示屏，用于显示混水装置的状态，显示屏设有控制调节按钮；

所述通信接口为红外线收发模块接口，接口为3.5mm耳机插座，用于与红外线收发模块连接，或者用于线控面板的信号连接接口；

所述系统构件包括循环泵、电磁阀、直流电机、恒温混水阀、泄压阀、止回阀、截止阀；

其中：所述循环泵为潜水式离心泵，配置的电机为无刷直流电机，转轴直接驱动离心页，用于抽取保温罐体内的温水供至管路内，保证管内的水的温度与水箱内的温度一致；电磁阀，用于控制水的流向；带减速直流电机为直流12V电机，用于调制水温及控制出水的流量；恒温混水阀为市场常用的恒温混水阀，用于调制水温；泄压阀为市场常用的泄压阀，用于释放保温罐体内的压力；止回阀为市场常用的止回阀，用于控制对应管路的流水方向；

所述感应构件包括温度感应器、水流感应器、位置传感器；

其中：温度感应器选用不锈钢潜水式，用于检测为各位置的水温，让PIC单片机进行读取；监控出水温度，以防超高温或超低温的出水；水流感应器用叶轮式霍尔脉冲水流感应器，用于检测出水、循环水的流速，发送信号至PIC控制单元，控制直流电机；位置传感器为常见电位器；

所述通信构件包括红外线收发模块、红外遥控器，红外线收发模块配置红外线接收器及红外线发生器，其接线端头为3.5mm耳机插头，用于收发红外信号。

2.如权利要求1所述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其特征在于，所述电辅热恒温罐内胆不锈钢罐体为方形罐体。

3.如权利要求1所述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其特征在于，所述PIC单片机型号为PIC16F74单片机，用于控制其他构件。

4.如权利要求1所述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其特征在于，所述驱动电磁阀包括第1电磁阀、第2驱动电磁阀、第3驱动电磁阀。

5.如权利要求1所述的遥控式电辅热智能恒温混水装置，其特征在于，所述直流电机包括第1直流电机和第2直流电机。