CN110806010B - 一种热水器净水系统及其控制方法和热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种热水器净水系统，包括净水装置、水流控制阀、水流感应装置及控制器，水流控制阀和水流感应装置连接于热水器水路上，水流控制阀设有进水端、出水端和旁通电磁阀，旁通电磁阀设置在进水端和出水端之间，净水装置固定在进水端和所述出水端之间，其进水口与出水口分别与进水端和出水端固定连接，旁通电磁阀和水流感应装置均与控制器电连接。本发明还提供净水系统的控制方法和使用此净水系统的热水器。本发明提供的热水器净水系统及其控制方法和热水器，具有净水、大流量、成本低、易装拆等优点。
Description
技术领域
本发明属于热水器的技术领域，具体涉及一种热水器净水系统及其控制方法和热水器。
背景技术
目前市场上燃气热水器，如图10所示，大都采用简易过滤装置来保护热水器内置水流感应装置不被卡死，所使用的小型滤网的目数小于60，仅能隔绝粒径0.25mm以上的杂质，不能有效隔绝自来水中的微小颗粒及虫卵等有害物质。热水器使用久后，小型滤网极易堵塞，大幅减小自来水流量，影响燃气热水器正常使用；另外滤网固定在进水接头内部，装拆清洗十分不便。现有技术仅能对自来水作简单过滤，不能作深度净水，无法满足用户对健康环保水的需求。
另一方面，燃气热水器水路加装净水装置，将会大幅减少通水流量，直接影响燃气热水器的正常洗浴使用。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的一些问题，本发明的目的是提供一种热水器净水系统及其控制方法和热水器，可以提供大流量净水热水。
为了实现上述目的，本发明首先提供一种热水器净水系统，包括净水装置、水流控制阀、水流感应装置及控制器，水流控制阀和水流感应装置连接于热水器水路上，水流控制阀设有进水端、出水端和旁通电磁阀，旁通电磁阀设置在进水端和出水端之间，净水装置固定在进水端和所述出水端之间，其进水口与出水口分别与进水端和出水端固定连接，旁通电磁阀和水流感应装置均与控制器电连接。
进一步地，水流控制阀设有水阀外环孔、水阀内孔和与旁通电磁阀配合的旁通孔，水阀外环孔和水阀内孔分别与进水端和出水端连通，进水端和出水端通过旁通孔直接连通。
进一步地，净水装置包括外壳体和滤芯组件，滤芯组件固定在外壳内部，外壳体的进水口与水阀外环孔密封固定连接，滤芯组件的出水口与水阀内孔密封固定连接。
进一步地，水阀外环孔和水阀内孔为同轴同向设置，进水端和出水端均垂直于水阀内孔的竖直中轴线，且互相成90-180°的夹角设置。
进一步地，滤芯组件包括滤芯壳体、下端盖及净水滤芯，净水滤芯安装在滤芯壳体内部，下端盖安装与滤芯壳体底部使用卡扣或螺纹进行密封连接。
进一步地，滤芯壳体下半部设有规则排布通孔的滤网框架，滤网框架设置有管状滤网，管状滤网的目数为60目以上。
进一步地，还包括滤芯拦网，设置在净水滤芯的顶部，防止净水滤芯被水流冲走。
进一步地，净水滤芯材质为活性炭、PP棉芯、软水树脂、KDF铜锌合金、阻垢剂及电气石这些成分中的一种或多种的组合。
进一步地，还包括显示操作器，显示操作器与控制器电连接。
本发明还提供一种净水系统的控制方法，用于上述的热水器净水系统，方法包括：
热水器净水系统包括普通淋浴模式和净水浴模式，普通淋浴模式包括普通淋浴待机模式和普通淋浴运行模式，净水浴模式包括净水浴待机模式、净水浴运行模式和净水浴故障模式；
普通淋浴待机模式进入净水浴待机模式，打开旁通电磁阀，水流经过水流控制阀的进水端直接从出水端流出，开启净水功能，则进入净水浴待机模式；
净水浴待机模式进入净水浴运行模式，水流感应装置检测到直通水流量V0大于或等于程序开机流量V2，则控制器关闭旁通电磁阀，水流经过净水装置再从水流控制阀的出水端流出，水流量减小，此时水流量为过滤水流量V1；反之则停留在净水浴待机模式；水流感应装置继续检测，当过滤水流量V1大于或等于程序开机流量V2，则热水器开机点火并输出热水，进入净水浴运行模式；否则报警提示“滤芯堵塞”，切换至净水浴故障模式；
净水浴运行模式下，当水流感应装置检测到过滤水流量V1小于程序关机流量V3、则热水器关机熄火，并重新打开旁通电磁阀，水流控制阀的进水端与出水端直接连通，切换至净水浴待机模式；关闭净水功能，则进入普通淋浴运行模式。
进一步地，还包括，普通淋浴待机模式下直接进入净水浴运行模式，当V0>V2，再判断V0是否大于等于程序净水浴开机流量V4，其中，V4＝kV2，k为滤芯流量系数；当V0≥V4，控制器关闭旁通电磁阀，水流经过净水装置再从水流控制阀的出水端流出，水流量减小，并再次判断过滤水流量V1是否大于或等于V2，若V1≥V2，则热水器开机点火并输出热水，切换至净水浴运行模式。
进一步地，当V0<V4，则报警提示“滤芯堵塞”，退出净水浴模式，并切换至普通淋浴运行模式，热水器开机点火并输出未经净水装置过滤的水；若V1＜V2，则报警提示“滤芯堵塞”，自动退出净水浴模式，并切换至普通淋浴模式。
进一步地，还包括普通淋浴运行模式时，控制器打开旁通电磁阀，当水流感应装置检测到V0＜V3，则热水器关机熄火，并切换至普通淋浴待机模式。
进一步地，滤芯流量系数k的取值范围为1-5。
进一步地，V0的取值范围为2.2-2.8L/min，V3的取值范围为1.8-2.2L/min。
进一步地，净水浴模式和普通淋浴模式通过操控所述显示操控器进行互相切换，报警提示通过显示操控器发出。
本发明还提供一种热水器，包括上述的热水器净水系统和热水器本体，热水器净水系统设置在热水器本体的内部。
与现有技术相比，本发明提供的热水器净水系统具有净水、大流量、成本低、易装拆等优点。旁通电磁阀闭合，使水流从水流控制阀内部进入净水装置再流出去，旁通电磁阀打开，使水流直接从水流控制阀穿过，不经过净水装置。控制器根据水流感应装置检测到的水流量大小变化，来控制旁通电磁阀的打开与闭合，继而实现对净水系统的控制。当净水装置正常工作时，热水器可以持续提供大流量的净水热水，当净水装置出现堵塞或者故障，不能提供大流量的净水时，则让普通水流不经过净水装置处理，直接进行加热，保证热水器能一直持续提供大流量的热水。本发明提供的热水器净水系统的控制方法，可以智能在普通淋浴待机模式、普通淋浴运行模式、净水浴待机模式和净水浴运行模式中切换，在热水充足的情况下，优先使用净水浴模式，当净水不足时，则切换至普通淋浴模式，保证用户的用水充足。
附图说明
图1是本发明实施例一热水器净水系统的结构示意图一；
图2是本发明实施例一热水器净水系统的局部放大图；
图3是本发明实施例一水流控制阀的结构示意图一；
图4是本发明实施例一水流控制阀的结构示意图二；
图5是本发明实施例一滤芯组件的结构示意图一；
图6是本发明实施例一滤芯组件的结构示意图二；
图7是本发明实施例一热水器净水系统的结构示意图二；
图8是本发明实施例二净水系统的控制方法的流程图一；
图9是本发明实施例二净水系统的控制方法的流程图二；
图10是现有技术的热水器净水系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
本发明实施例一提供一种热水器净水系统，如图1所示，包括净水装置1、水流控制阀2、水流感应装置3及控制器4，水流控制阀2和水流感应装置3连接于热水器6的进水水路上，水流控制阀2设有进水端21、出水端22和旁通电磁阀25，旁通电磁阀25设置在进水端21和出水端22之间，净水装置1固定在进水端21和所述出水端22之间，其进水口与出水口分别与进水端21和出水端22固定连接，旁通电磁阀25和水流感应装置3均与控制器4电连接。
采用上述结构，旁通电磁阀25闭合，使水流从水流控制阀2的进水端21进入净水装置1再从出水端22流出去，旁通电磁阀25打开，使水流直接穿过进水端21和出水端22，不经过净水装置1。控制器4根据水流感应装置3检测到的水流量大小变化，来控制旁通电磁阀25的打开与闭合，继而实现对净水系统的控制。当净水装置1正常工作时，热水器可以持续提供大流量的净水热水，当净水装置1出现堵塞或者故障，不能提供大流量的净水时，则让普通水流不经过净水装置1处理，直接进行加热，保证热水器能一直持续提供大流量的热水。
如图2所示，水流控制阀2设有水阀外环孔23、水阀内孔24和旁通孔26，水阀外环孔23和水阀内孔24分别与进水端21和出水端22连通，旁通孔26设置在进水端21和出水端22之间。旁通电磁阀25打开与关闭使旁通孔26畅通与堵塞。水流控制阀2由金属材质压铸成型或由高强度塑料注塑成型，本实施例优选为铜合金。
净水装置1包括外壳体11和滤芯组件12，外壳体11为圆柱体，滤芯组件12固定在外壳11内部，外壳体11的进水口与水阀外环孔23使用法兰连接固定，滤芯组件12的出水口与水阀内孔24使用法兰连接固定。水阀外环孔23和水阀内孔24的外壁均设置密封圈安装槽，通过密封圈实现与外壳体11和滤芯组件12的密封连接，避免漏水。外壳体11采用不锈钢材质，并采用钎焊工艺连接成型，满足耐压和耐腐性能。
水阀外环孔23和水阀内孔24为同轴同向设置，进水端21和出水端22均垂直于水阀内孔24的竖直中轴线，且互相成90-180°的夹角设置。如图3所示，进水端21和出水端22成180°平角；如图4所示，进水端21和出水端22成90°直角，可以根据热水器内部构造设置相适应的夹角角度，使热水器和净水系统的结构更为紧凑。
如图2和5所示，滤芯组件12包括滤芯壳体121、下端盖122及净水滤芯123，净水滤芯123安装在滤芯壳体121内部，下端盖122与外壳体11底部使用卡扣或螺纹连接，这样连接紧固，且方便拆装，可以定期对净水滤芯123进行更换。同时下端盖122的外壁上设置密封圈安装槽，通过安装密封圈防止水流从外壳体11底部流出到外面。如图5和6所示，下端盖122由塑料注塑成型，并设置一字手柄1221或环形牙帽1222，便于所述滤芯组件12的拆装。
滤芯壳体121下半部设有规则排布通孔的滤网框架1211，滤网框架1211设置有管状滤网1212，管状滤网1212的目数为60目以上。管状滤网1212面积大，过滤水中更细的颗粒杂质，且不易堵塞。滤芯壳体121由塑料注塑成型，管状滤网1212与滤网框架1211注塑成一体。
净水滤芯123材质为活性炭、PP棉芯、软水树脂、KDF铜锌合金、阻垢剂及电气石这些成分中的一种或多种的组合，活性炭可以吸氯净味，PP棉芯可以过滤微小粒子，软水树脂可以降低硬度，KDF铜锌合金可以祛除重金属，阻垢剂可以减少水垢，电气石可以释放微量元素。上述净水材料可以选用其中一种或多种进行组合，达到更优的过滤机净化效果，满足不同用水需求，并利于开发定制化净水滤芯。在净水滤芯123的顶部设置有滤芯拦网1231，防止净水滤芯材料被水流冲走。
当旁通电磁阀25关闭时，水流从进水端21流入，经过水阀外环孔23流入外壳体11腔体内，再经管状滤网1212过滤大颗粒杂质后流入滤芯组件12内腔，再经所述净水滤芯123作深度净化，最后经由滤芯出水口1231、水阀内孔24、出水端22流出。
如图7所示，本实施例中净水装置1、水流控制阀2和水流感应装置3还可以连接于热水器6的热水出水水路上。
本实施例还包括显示操作器5，显示操作器5与控制器4电连接。显示操作器5上可以显示水温水流等信息，还设有净水功能启停键，方便用户操作是否进入净水洗浴模式。
实施例二：
本发明实施例二提供一种净水系统的控制方法，用于实施例一中的热水器净水系统，如图8所示，方法包括：
热水器净水系统包括普通淋浴模式和净水浴模式，普通淋浴模式包括普通淋浴待机模式和普通淋浴运行模式，净水浴模式包括净水浴待机模式和净水浴运行模式；
普通淋浴待机模式进入净水浴待机模式，打开旁通电磁阀25，水流经过水流控制阀2的进水端21直接从出水端22流出，开启净水功能，则进入净水浴待机模式；
净水浴待机模式进入净水浴运行模式，水流感应装置3检测到直通水流量V0大于或等于程序开机流量V2，则控制器4关闭旁通电磁阀25，水流经过净水装置1再从水流控制阀2的出水端22流出，水流量减小，此时水流量为过滤水流量V1；反之则停留在净水浴待机模式；水流感应装置3继续检测，当过滤水流量V1大于或等于程序开机流量V2，则热水器开机点火并输出热水，进入净水浴运行模式；否则报警提示“滤芯堵塞”，切换至净水浴故障模式；
净水浴运行模式下，当水流感应装置3检测到过滤水流量V1小于程序关机流量V3、则热水器关机熄火，并控制器4重新打开旁通电磁阀25，水流控制阀2的进水端21与出水端22直接连通，切换至净水浴待机模式；关闭净水功能，则进入普通淋浴运行模式。
如图9所示，本实施例还包括方法，普通淋浴待机模式下直接进入净水浴运行模式，当V0>V2，再判断V0是否大于等于程序净水浴开机流量V4，其中，V4＝kV2，k为滤芯流量系数，k的取值范围为1-5，不同种类滤芯选用不同的滤芯流量系数k；
当V0≥V4，控制器4关闭旁通电磁阀25，水流经过净水装置1再从水流控制阀2的出水端流出，水流量减小，并再次判断过滤水流量V1是否大于或等于V2，若V1≥V2，则热水器开机点火并输出热水，切换至净水浴运行模式。
当V0<V4，则报警提示“滤芯堵塞”，退出净水浴模式，并切换至普通淋浴运行模式，热水器开机点火并输出未经净水装置过滤的水；若V1＜V2，则报警提示“滤芯堵塞”，自动退出净水浴模式，并切换至普通淋浴模式
本实施例方法还包括普通淋浴运行模式时，所述控制器4打开所述旁通电磁阀25，当所述水流感应装置3检测到V0＜V3，则热水器关机熄火，并切换至普通淋浴待机模式。
其中，V0的取值范围为2.2-2.8L/min，优选为2.5L/min；V3取值范围为1.8-2.2L/min，优选为2.0L/min。
本实施例二中，显示操控器5设置有净水功能启停键，操控净水功能启停键使净水浴模式和普通淋浴模式通进行切换，报警提示通过所述显示操控器5发出。
控制器4与热水器的加热装置电连接，控制器4根据净水系统的工作状态来对应调整加热装置的工作状态。
这样本实施例实现了热水器净水系统的自动化控制，可以智能在普通淋浴待机模式、普通淋浴运行模式、净水浴待机模式和净水浴运行模式中切换，在热水充足的情况下，优先使用净水浴模式，当净水不足时，则切换至普通淋浴模式，保证用户的用水充足。
实施例三：
本发明实施例三还提供一种热水器，包括上述的热水器净水系统和热水器本体，热水器净水系统设置在热水器本体内部。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (14)
1.一种热水器净水系统，其特征在于：包括净水装置、水流控制阀、水流感应装置及控制器，所述水流控制阀和所述水流感应装置连接于热水器水路上，所述水流控制阀设有进水端、出水端和旁通电磁阀，所述旁通电磁阀设置在所述进水端和所述出水端之间，所述净水装置固定在所述进水端和所述出水端之间，其进水口与出水口分别与所述进水端和所述出水端固定连接，所述旁通电磁阀和所述水流感应装置均与所述控制器电连接，所述控制器根据所述水流感应装置检测的水流量大小控制所述旁通电磁阀的开关；
所述净水装置包括外壳体和滤芯组件，所述滤芯组件固定在所述外壳体内部，所述外壳体的进水口与所述进水端密封固定连接，所述滤芯组件的出水口与所述出水端密封固定连接；
所述水流控制阀设有水阀外环孔、水阀内孔和与旁通电磁阀配合的旁通孔，所述外壳体的进水口通过所述水阀外环孔与所述进水端连通，所述滤芯组件的出水口通过所述水阀内孔与所述出水端连通，所述旁通孔位于所述进水端和所述出水端之间；
所述水阀外环孔和所述水阀内孔为同轴同向设置，所述进水端和所述出水端均垂直于所述水阀内孔的竖直中轴线，且互相成90-180°的夹角设置。
2.根据权利要求1所述的热水器净水系统，其特征在于：所述滤芯组件包括滤芯壳体、下端盖及净水滤芯，所述净水滤芯安装在所述滤芯壳体内部，所述下端盖安装于所述外壳体底部使用卡扣或螺纹进行密封连接。
3.根据权利要求2所述的热水器净水系统，其特征在于：所述滤芯壳体下半部设有规则排布通孔的滤网框架，所述滤网框架设置有管状滤网，所述管状滤网的目数为60目以上。
4.根据权利要求3所述的热水器净水系统，其特征在于：还包括滤芯拦网，设置在所述净水滤芯的顶部。
5.根据权利要求2所述的热水器净水系统，其特征在于：所述净水滤芯材质为活性炭、PP棉芯、软水树脂、KDF铜锌合金、阻垢剂及电气石这些成分中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求1-5任一项所述的热水器净水系统，其特征在于：还包括显示操作器，所述显示操作器与所述控制器电连接。
7.一种净水系统的控制方法，用于权利要求1-6任一项所述的热水器净水系统，其特征在于，方法包括以下：
热水器净水系统包括普通淋浴模式和净水浴模式，普通淋浴模式包括普通淋浴待机模式和普通淋浴运行模式，净水浴模式包括净水浴待机模式、净水浴运行模式和净水浴故障模式；
普通淋浴待机模式进入净水浴待机模式，打开旁通电磁阀，水流经过所述水流控制阀的进水端直接从出水端流出，开启净水功能，则进入净水浴待机模式；
净水浴待机模式进入净水浴运行模式，所述水流感应装置检测到直通水流量V0大于或等于程序开机流量V2，则所述控制器关闭所述旁通电磁阀，水流经过所述净水装置再从所述水流控制阀的出水端流出，水流量减小，此时水流量为过滤水流量V1；反之则停留在净水浴待机模式；所述水流感应装置继续检测，当过滤水流量V1大于或等于程序开机流量V2，则热水器开机点火并输出热水，进入净水浴运行模式；否则报警提示“滤芯堵塞”，切换至净水浴故障模式；
净水浴运行模式下，当所述水流感应装置检测到过滤水流量V1小于程序关机流量V3、则热水器关机熄火，并重新打开所述旁通电磁阀，所述水流控制阀的进水端与出水端直接连通，切换至净水浴待机模式；关闭净水功能，则进入普通淋浴运行模式。
8.根据权利要求7所述的净水系统的控制方法，其特征在于：还包括，普通淋浴待机模式下直接进入净水浴运行模式，当V0>V2，再判断V0是否大于等于程序净水浴开机流量V4，其中，V4＝kV2，k为滤芯流量系数；当V0≥V4，所述控制器关闭所述旁通电磁阀，水流经过所述净水装置再从所述水流控制阀的出水端流出，水流量减小，并再次判断过滤水流量V1是否大于或等于V2，若V1≥V2，则热水器开机点火并输出热水，切换至净水浴运行模式。
9.根据权利要求8所述的净水系统的控制方法，其特征在于：当V0<V4，则报警提示“滤芯堵塞”，退出净水浴模式，并切换至普通淋浴运行模式，热水器开机点火并输出未经所述净水装置过滤的水；若V1＜V2，则报警提示“滤芯堵塞”，自动退出净水浴模式，并切换至普通淋浴模式。
10.根据权利要求7所述的净水系统的控制方法，其特征在于：还包括普通淋浴运行模式时，所述控制器打开所述旁通电磁阀，当所述水流感应装置检测到V0＜V3，则热水器关机熄火，并切换至普通淋浴待机模式。
11.根据权利要求8所述的净水系统的控制方法，其特征在于：所述滤芯流量系数k的取值范围为1-5。
12.根据权利要求8-11任一项所述的净水系统的控制方法，其特征在于：V0的取值范围为2.2-2.8L/min，V3的取值范围为1.8-2.2L/min。
13.根据权利要求8-11任一项所述的净水系统的控制方法，其特征在于：净水浴模式和普通淋浴模式通过操控所述显示操作器进行互相切换，报警提示通过所述显示操作器发出。
14.一种热水器，其特征在于：包括权利要求1-6任一项所述的热水器净水系统和热水器本体，所述热水器净水系统设置在所述热水器本体的内部。
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