CN113048715A

CN113048715A - 一种智能的热水器饮水机节能装置

Info

Publication number: CN113048715A
Application number: CN201911376225.6A
Authority: CN
Inventors: 闫志会
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-06-29

Abstract

本发明公开了一种智能的热水器饮水机节能装置，由出水口控制器，计时控制器组成。对饮水机而言分别有冷水和热水出水口控制器，而热水器则只有热水出水口控制器。可以根据热水器或饮水机的使用场合，设置不同的静默期，并置于计时控制器内。用户可以根据实际使用情况予以动态调整。每当有用户使用，水流通过出水口控制器，控制器发送信号至计时控制器，计时控制器置零，重新开始新的静默期计时。同时，如果加热或制冷部件处于关闭状态，则打开相应的部件。反之，如果本静默期内没有用户使用，计时控制器关闭加热或制冷部件。本发明结构简单，成本低廉，算法可靠，效益明显，可以广泛应用于家用和公用场合的饮水机或热水器，从而节约大量电能，取得可观的经济和社会效益。

Description

一种智能的热水器饮水机节能装置

技术领域

本发明涉及自动控制领域，具体为一种智能的热水器饮水机节能装置。

背景技术

传统饮水机或热水器仅具有简单的加热制冷和关停的功能。即使在长期无人使用时，也会不停地循环往复加热或制冷，造成电能浪费非常可观；同时会极大地影响相应部件的寿命；设备在通电状态下，反复加热，水中的微量元素，矿物质积累形成不可溶微粒，铁、铝和铵的亚硝酸盐含量会明显增加，饮用水毒性增加6倍，活水变成死水，导致“千滚水”的形成，对人身健康非常得不利。据统计一台家用饮水机每年单单待机就需要耗电300度左右，这是一个惊人的数据。而一台饮水机往往有一半至三分之二的时间处于待机但不停加热制冷的状态，浪费十分惊人。众所周知，热水器拥有更大的热水腔和更高的加热功率，这意味着对热水器而言，造成的浪费必将更加惊人。考虑到全社会广泛使用的热水器和饮用水设备数量，所浪费掉的电能将是天文数字。如果能够使饮用机或热水器设备更“聪明“，能够根据用户使用情况智能地工作。无人用时关机休息，有人或人多的时候，更“努力”地工作，就可以取得巨大的经济和社会效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能的热水器饮水机节能装置，能够使饮用机或热水器设备更智能地为人服务，能够根据用户使用情况智能地工作。无人使用时关机休息待命，有人或人多的时候，更“努力”地工作。

为达到上述目标，本发明提供下面技术方案：

一种智能的热水器饮水机节能装置，由热水出水口控制器和冷水出水口控制器，计时控制器，加热控制开关和制冷控制开关等各部分组成；根据热水器或饮水机的使用场合，设置不同的静默期，并置于计时控制器内。用户可以根据实际使用情况予以动态调整；每当有用户使用，出水通过出水口控制器时，出水口控制器发送信号至计时控制器，计时控制器置零，重新开始新的静默期计时；每个静默期结束，计时控制器自动开始下一个静默期。

计时控制器在接收到出水口控制器发来的信号后，会给饮水机或热水器的加热控制开关或制冷控制开关发送信号，打开该开关，使其能够在原有的控制条件下正常加热或制冷。

如果在一个静默期内，计时控制器没有接收到出水口控制器发来的信号，则给饮水机或热水器的加热控制开关或制冷控制开关发送信号，关闭该开关，从而切断饮水机或热水器加热或制冷电路供电。

饮水机或热水器内置计时控制器，根据使用场合和使用频率，去设置静默期，并可根据实际情况动态调整。静默期应至少大于饮水机或热水器自身循环加热或制冷所需时长。并根据用户实际情况，自动或手动地进行调整，以达至最佳的节能效果。对饮水机而言，家用环境可设为20分钟，而公共场合可设为60分钟；而对热水器而言，则设为120分钟。

对具有冷热水功能的饮水机，计时控制器设置两路控制，分别通过独立加热控制开关或制冷控制开关来控制饮水机加热和制冷电路部件。针对加热和制冷，分别设置不同的静默期。

根据用户使用习惯，通过计时控制器，设置饮水机或热水器自加热制冷的时间点；在该时间点，计时控制器发送信号打开加热控制开关或制冷控制开关；热水器和饮水机从而可以提前做好准备，方便用户使用，提升用户体验。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

算法简单可靠；装置体积小巧紧凑；构造简单，成本低廉，仅需出水口控制器和计时控制器等简单部件，两者均可采用机械或电子设备。

适应于新设备和已有设备改造，适用于家用或公用，便于大规模推广。

本发明使用后，可为饮水机和热水器带来大量的电能节约，并保证饮水机内不会产生“千滚水”，从而危害使用者健康，兼具可观的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明的控制流程；

图2为本发明的结构示意图；

图2中，1，2 – 冷热水出水口控制器，3 －计时控制器， 4，5 – 加热和制冷控制开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施实例，对本发明实施实例中的技术方案进行清晰，完整地描述。显然，该实例仅是本发明的一部分实施实例，而不是全部；基于本发明中的实施实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获的所有其他实施实例，都属于本发明保护的范围。

一种智能的热水器饮水机节能装置，由热水出水口控制器（1）和冷水出水口控制器（2），计时控制器（3），加热控制开关（4）和制冷控制开关（5）等各部分组成；本实例以饮水机为例，介绍一种本发明低成本的应用部署；这里选用市面上常用的时钟芯片（比如DS1302）和单片机（比如C51系列单片机STC89C52）设计专用的计时控制器；选用水流开关作为出水口控制器。出水口控制器分别安装在饮水机热水储水箱的出水口和冰水储水箱的出水口。对热水器而言，安装在其出水口即可；水流开关与计时控制器通过屏蔽线连接。加热控制开关（4）和制冷控制开关（5）可选用成熟可靠的空气开关，计时控制器也通过屏蔽线连接他们；通过发送控制信号，计时控制器可以开合这两个控制开关，并打开或关闭饮水机或热水器的加热制冷电路。

用户饮用热水时，一打开水龙头，水流通过水流开关，此时水流开关会将信号发送给计时控制器（3）；计时控制器（3）首先结束当前静默期，也即将计时控制器（3）置零，并进入下一个静默期。

其次，计时控制器（3）会发送信号给加热控制开关（4），加热控制开关（4）打开，为饮水机加热正常电路供电，使饮水机可以按照饮水机自身逻辑正常地加热，以供用户正常饮用热水；比如，饮水机温控器检测到热水储水箱温度大于85度，则无须加热，否则，则加热至85度停止。

若没有用户使用时，出水口控制器（1）不会发送任何信号给计时控制器（3）。

若在一个静默期内，计时控制器（3）未收到任何输入信号，计时控制器（3）自动进入新的静默期。同时，计时控制器（3）发送信号将控制继电器（4）关闭。

用户饮用冰水时，按同样的逻辑，计时控制器（3）在独立的冰水静默期内，控制饮水机制冷电路，恕不赘述。

根据使用经验，在家用环境，可选择20分钟作为初始静默期，并将其设置在计时控制器（3）内。在公共场合使用的饮水机或热水器，可以选在60分钟作为初始静默期；用户可以根据实际使用情况予以动态调整；使用用户少时，可以适当调低静默期，而用户多时，则要适当调长静默期。

对于上班族，当用户白天去上班后，饮水机或热水器将在第一个静默期内，自动关闭饮水机和热水器的加热或制冷电路；当人们回到家，需要使用热水或夏天饮用冰水时，第一次打开相应的水龙头，计时控制器（3）将会接收到相应出水口控制器（1）的信号，将通过给加热制冷控制开关（4）（5）发送信号，将相应的加热或制冷电路打开。此时热水器或饮水机会根据自身配置的温控器来决定是否需要立即加热或制冷水，以满足用户的需求。用户晚上休息后，饮水机和热水器也将按此设计，休息待命；从而真正低成本低实现了智能服务，节省了大量的电力资源。

用户可以根据使用习惯设置时间点，到该时间点，计时控制器（3）发送信号打开加热制冷控制开关（4）（5）发送信号，饮水机或热水器可以提前加热或制冷，以便用户在起床或上班后可以立即享受热水冷水服务，大大提升用户体验。

这里出水口控制器（1）（2）也可以选用触摸式出水水龙头或红外控制出水水龙头；此类水龙头在使用时，都能正常地给计时控制器（3）发送信号即可；对于热水器而言，局限在于房间内所有的使用热水都水龙头都需要接信号线至热水器的计时控制器（3），造成成本直线上升；但对于饮水机而言，仅需冷热水各一套水龙头即可满足需求。

进一步可选用FPGA固化专用的控制逻辑或选择工控PLC作为计时控制器（3），对应不同的成本需求，可灵活地选用不同的实现方式，更好地实现良好的经济社会效益。

Claims

1.一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于由热水出水口控制器（1）和冷水出水口控制器（2），计时控制器（3），加热控制开关（4）和制冷控制开关（5）等各部分组成；对热水器而言，只有热水出水口控制器，但基本工作原理类似，故不赘述；根据热水器或饮水机的使用场合，设置不同的静默期，并置于计时控制器（3）内；用户可以根据实际使用情况予以动态调整；每当有用户使用，出水通过热水出水口控制器（1）或冷水出水口控制器（2）时，控制器发送信号至计时控制器（3），计时控制器置零，重新开始新的静默期计时；每个静默期结束，计时控制器（3）自动开始下一个静默期。

2.根据权利要求1所述的一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于，通过加热控制开关（4）开合饮水机热水器的加热电路；通过制冷控制开关（5）开合饮水机的制冷电路；计时控制器（3）在接收到出水口控制器（1）（2）发来的信号后，会给饮水机或热水器的加热控制开关（4）或制冷控制开关（5）发送信号，打开该开关；加热或制冷电路获得正常供电，能够在饮水机和热水器原有的控制条件下加热或制冷。

3.根据权利要求1所述的一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于，如果在一个静默期内，计时控制器（3）没有接收到出水口控制器发来的信号，则切断饮水机或热水器加热或制冷电路供电。

4.根据权利要求1所述的一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于，饮水机或热水器内置计时控制器（3），根据使用场合和使用频率，去设置静默期，并可后续根据实际情况动态调整；静默期应至少大于饮水机或热水器自身循环加热或制冷所需时长；并根据用户实际情况，自动或手动地进行调整，以达至最佳的节能效果。

5.根据权利要求1所述的一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于，饮水机或热水器内置计时控制器（3），对具有冷热水功能的饮水机，计时控制器（3）设置两路控制，分别独立控制加热控制开关（4）或制冷控制开关（5）；针对加热和制冷，分别设置不同的静默期。

6.根据权利要求1所述的一种智能的热水器饮水机节能装置，其特征在于，根据用户使用习惯，通过计时控制器（3），设置饮水机或热水器自加热制冷的时间点；在该时间点，计时控制器（3）发送信号打开加热控制开关（4）或制冷控制开关（5）；热水器和饮水机从而可以提前做好准备，方便用户使用，提升用户体验。