CN114809203A - 一种节能恒温的洗漱台智能供水系统以及供水方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种节能恒温的洗漱台智能供水系统以及供水方法，智能供水系统包含有热水器、保温桶、冷热水混合装置、第一电控三通阀、第二电控三通阀和集成控制单元。采用本发明提供的技术方案，并会根据不同的情况具体分析水路情况，如水温、含水量来调节水路中的水流方向及其水流动顺序或机构的执行顺序，来使得使用者能够使用到适宜的水温，提高用户体验感受，节约水、电资源，响应国家号召，使用水更加智能化。

Description

一种节能恒温的洗漱台智能供水系统以及供水方法

技术领域

本发明涉及在公共或者智能家居的环境下对所用的洗漱台的供水及其智能恒温出水，特别涉及在智能恒温家居和公共洗手台的恒温出水方法及其系统。

背景技术

在现有的公共洗手台、智能恒温家居等公用设施或者智能家居设施所用的出水方案大都不能使用类似酒店所用的热水循环加热系统，其所采用的出水方案多为简易的冷热水直接出水不予暂存或者保温之类的办法，使其使用者在寒冷环境下需要使用热水时需要等待大量管道内的凉水流走后才可以使用，这个过程之中使得大多数水资源以及加热水的能量白白浪费得不到使用，而现存的很多出水办法由于其采用的装备结构复杂、出水效率低下且恒温效果不稳定等原因，不够实用，会产生水、电资源的浪费，为此需要一种更加高效且结构简单的整套出水系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够让使用者快速、高效、稳定的使用恒温热水，且节约能源的一种节能恒温的洗漱台智能供水方案及其结构。

本发明所解决的技术问题需采用以下技术方案来实现：

一种节能恒温的洗漱台智能供水系统，洗漱台配置有冷热一体出水龙头，所述洗漱台还配置有用于冲刷洗漱台的冲洗装置，所述智能供水系统包含有热水器、保温桶、冷热水混合装置、第一电控三通阀、第二电控三通阀和集成控制单元，

第一电控三通阀的第一电控三通阀水口一、第一电控三通阀水口二分别连接热水器、保温桶，热水器与第一电控三通阀水口一之间的第一进水管上设有温度传感器，第一电控三通阀水口三通过第二进水管和第二电控三通阀相连；

第二电控三通阀的第二电控三通阀水口一通过冲洗管路连接冲洗装置，第二电控三通阀水口二连接第一电控三通阀，第二电控三通阀水口三通过第三进水管与冷热水混合装置相连；

冷热水混合装置设有三个进水口以及一个与冷热一体出水龙头相连的出水口，冷热水混合装置的三个进水口分别与保温桶、第二电控三通阀和市水供水管道相连；

在保温桶内设有水位/温度传感器，保温桶与热水混合装置之间的第四进水管上设有第一温度控制阀，市水供水管道设有第二温度控制阀；

第一电控三通阀、第二电控三通阀、水位/温度传感器、温度传感器、第一温度控制阀、第二温度控制阀均与集成控制单元相连。

进一步的，第四进水管上保温桶配置有平衡压强阀。

同时本发明还提供了一种基于上述洗漱台智能供水系统的出水控制方法，所述集成控制单元根据使用需求控制冷热水混合装置三个进水口的混合比，以调节出所需水温并由冷热一体出水龙头排出，以及，

选择性将第一进水管、第二进水管、第三进水管、冲洗管路、保温桶里的水输送至冲洗装置排出用于洗漱台面的自清洁。

进一步的，根据使用场景的不同分为智能家居模式和户外公共情景模式。

进一步的，智能家居模式包含如下控制方案：

1)热水器中的热水通过第一电控三通阀水口二流入保温桶中，保温桶未水满则打开平衡压强阀和抽水泵，水满后关闭平衡压强阀和抽水泵，在水压作用下使得保温桶的水经过第四进水管流入冷热水混合装置，第一温度控制阀监测到保温桶的出热水温度并将温度信息传到集成控制单元，集成控制单元结合第二温度控制阀传来的冷水温度进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀、第二温度控制阀的开阀程度，在冷热水混合装置混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头使用；

2)当温度传感器检测到第一进水管的水温低于保温桶的内部水温，关闭第一电控三通阀水口二并开启第一电控三通阀水口三使热水器中的水经过第二电控三通阀流到冷热水混合装置中，并且保温桶输送热水传输到冷热水混合装置，第一温度控制阀将温度信息传到集成控制单元，集成控制单元结合温度传感器感测的水温进行分析出合适的混合比，进而通过控制第一温度控制阀和第一电控三通阀、第二电控三通阀的开阀程度，在冷热水混合装置混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头使用；

3)当水位/温度传感器所检测到保温桶低于设定水位时，温度传感器检测第一进水管中的水温是否高于保温桶设定温度要求：

若第一进水管水温高于保温桶设定温度要求，集成控制单元开启第一电控三通阀水口二由热水器向保温桶直接注入热水进行补充，

若第一进水管水温低于保温桶设定温度要求，集成控制单元开启第一电控三通阀水口二、第一电控三通阀水口三以及第二电控三通阀水口二、第二电控三通阀水口一，使得第一进水管中的凉水经过第二进水管排出至冲洗装置进行洗漱台面的自清洁，直到温度传感器检测第一进水管的水温达到要求，随后关闭第一电控三通阀水口三并开启第一电控三通阀水口一，热水器向保温桶注入热水进行补充；

4)当水位/温度传感器检测到保温桶里的水温下降到经过冷热水混合装置混合后还低于冷热一体出水龙头的设定水温，将保温桶的水抽取到冷热水混合装置，并开启第二电控三通阀水口三、第二电控三通阀水口一，保温桶的水经过第三进水管、第二电控三通阀排出至冲洗装置进行洗漱台面的自清洁，保温桶排空后开启第一电控三通阀水口一、第一电控三通阀水口二，热水器通过上述3)所述方法向保温桶注入热水进行补充。

进一步的，户外公共情景模式包含如下控制方案：

1)供水系统长期未使用后首次开启时，集成控制单元开启第一电控三通阀水口一、第一电控三通阀水口二以及第二电控三通阀水口三、第二电控三通阀水口一，第一进水管、保温桶、第四进水管、冷热水混合装置、第三进水管、冲洗管路的水输送至冲洗装置使用，当温度传感器监测的水温达到冷热一体出水龙头的预设出水温度时立刻关闭第二电控三通阀，开启第二温度控制阀出凉水以供冷热一体出水龙头使用；

2)热水器中的热水通过第一电控三通阀水口二流入保温桶中，保温桶水满后关闭平衡压强阀和抽水泵，在水压作用下使得保温桶的水经过第四进水管流入冷热水混合装置，第一温度控制阀将感测保温桶的出热水温度传到集成控制单元，集成控制单元结合第二温度控制阀的冷水温度，进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀、第二温度控制阀的开阀程度，在冷热水混合装置混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头使用。

采用本发明提供的技术方案，并会根据不同的情况具体分析水路情况，如水温、含水量来调节水路中的水流方向及其水流动顺序或机构的执行顺序，来使得使用者能够使用到适宜的水温，提高用户体验感受，节约水、电资源，响应国家号召，使用水更加智能化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种节能恒温的洗漱台智能供水系统的原理图；

图2为本发明第一电控三通阀、第二进水管、第二电控三通阀和冲洗管路的连接示意图，并且分别标识出了第一电控三通阀和第二电控三通阀的各个水口。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参照图1图2所示，本发明提供了一种节能恒温的洗漱台智能供水系统，洗漱台配置有冷热一体出水龙头10，洗漱台还配置有用于冲刷洗漱台的冲洗装置21，智能供水系统包含有热水器1、保温桶18、冷热水混合装置11、第一电控三通阀4、第二电控三通阀20和集成控制单元16。

第一电控三通阀4的第一电控三通阀水口一4-1、第一电控三通阀水口二4-2分别连接热水器1、保温桶18，热水器1与第一电控三通阀水口一4-1之间的第一进水管2上设有温度传感器3，第一电控三通阀水口三4-3通过第二进水管5和第二电控三通阀20相连。

第二电控三通阀20的第二电控三通阀水口一20-1通过冲洗管路6连接冲洗装置21，第二电控三通阀水口二20-2连接第一电控三通阀4，第二电控三通阀水口三20-3通过第三进水管14与冷热水混合装置11相连。

冷热水混合装置11设有三个进水口以及一个与冷热一体出水龙头10相连的出水口，冷热水混合装置11的三个进水口分别与保温桶18、第二电控三通阀20和市水供水管道13相连。

在保温桶18内设有水位/温度传感器19，保温桶18与热水混合装置11之间的第四进水管7上设有平衡压强阀17和第一温度控制阀9，市水供水管道13设有第二温度控制阀12。保温桶18可为大小适宜可以放入洗漱台抽拉柜大小一半的可保温装置等。

第一电控三通阀4、第二电控三通阀20、水位/温度传感器19、温度传感器3、第一温度控制阀9、第二温度控制阀12均通过信号线15与集成控制单元16相连。

本发明根据使用场景的不同分为智能家居模式和户外公共情景模式，集成控制单元16根据使用需求控制冷热水混合装置11三个进水口的混合比，以调节出所需水温并由冷热一体出水龙头10排出，以及，选择性将第一进水管2、第二进水管5、第三进水管14、冲洗管路6、保温桶18里的水输送至冲洗装置21排出用于洗漱台面的自清洁。

在一些实施例中，上述用于感测温度的传感器采用红外温度传感器、液体温度探测器。上述的第一电控三通阀4、第二电控三通阀20，可为电磁液压阀等可用卫星微型芯片或者嵌入式操作系统课控制的三向水阀等。集成控制单元16可为PLC嵌入式控制系统、树莓派操作系统等。但不止于以上所述装置或软件。

下面对智能家居模式和户外公共情景模式的供水逻辑进行分别说明：

智能家居模式实施例一

热水器1中的热水通过第一电控三通阀水口二4-2流入保温桶18中，保温桶18水满后关闭平衡压强阀17和抽水泵8，在水压作用下使得保温桶18的水经过第四进水管7流入冷热水混合装置11，第一温度控制阀9监测到保温桶18的出热水温度并将温度信息传到集成控制单元16，集成控制单元16结合第二温度控制阀12传来的冷水温度进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀9、第二温度控制阀12的开阀程度，在冷热水混合装置11混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头10使用。

智能家居模式实施例二

当长时间不使用时，当温度传感器3检测到第一进水管2的水温低于保温桶18的内部水温，关闭第一电控三通阀水口二4-2并开启第一电控三通阀水口三4-3使热水器1中的水经过第二电控三通阀20流到冷热水混合装置11中，并且保温桶18输送热水传输到冷热水混合装置11，第一温度控制阀9将温度信息传到集成控制单元16，集成控制单元16结合温度传感器3感测的水温进行分析出合适的混合比，进而通过控制第一温度控制阀9和第一电控三通阀4、第二电控三通阀20的开阀程度，在冷热水混合装置11混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头10使用。需要说明的是，补充热水的同时需要集成控制单元16控制打开平衡压强阀17来平衡压强。

智能家居模式实施例三

当水位/温度传感器19所检测到保温桶18低于设定水位时，温度传感器3检测第一进水管2中的水温是否高于保温桶18设定温度要求：

若第一进水管2水温高于保温桶18设定温度要求，集成控制单元16开启第一电控三通阀水口二4-2由热水器1向保温桶18直接注入热水进行补充，

若第一进水管2水温低于保温桶18设定温度要求，集成控制单元16开启第一电控三通阀水口二4-1、第一电控三通阀水口三4-3以及第二电控三通阀水口二20-2、第二电控三通阀水口一20-1，使得第一进水管2中的凉水经过第二进水管5排出至冲洗装置21进行洗漱台面的自清洁，直到温度传感器3检测第一进水管2的水温达到要求，随后关闭第一电控三通阀水口三4-3并开启第一电控三通阀水口一4-2，热水器1向保温桶18注入热水进行补充。

智能家居模式实施例四

当水位/温度传感器19检测到保温桶18里的水温下降到经过冷热水混合装置11混合后还低于冷热一体出水龙头10的设定水温，将保温桶18的水抽取到冷热水混合装置11，并开启第二电控三通阀水口三20-3、第二电控三通阀水口一20-1，保温桶18的水经过第三进水管14、第二电控三通阀20排出至冲洗装置21进行洗漱台面的自清洁，保温桶18排空后开启第一电控三通阀水口一4-1、第一电控三通阀水口二4-2，热水器1通过上述的智能家居模式实施例三向保温桶18注入热水进行补充。

户外公共情景实施例一

考虑到在公共场所时，每周或者每天早上都会有清洁人员来使用水进行卫生清洁，因此他们将使用的水资源应当是前一天晚上在第一进水管2、第二进水管5、第三进水管14、冲洗管路6内已经冷却的水。

供水系统长期未使用后首次开启时，集成控制单元16开启第一电控三通阀水口一4-1、第一电控三通阀水口二4-2以及第二电控三通阀水口三20-3、第二电控三通阀水口一20-1，第一进水管2、保温桶18、第四进水管7、冷热水混合装置11、第三进水管14、冲洗管路6的水输送至冲洗装置21使用，当温度传感器9监测的水温达到冷热一体出水龙头10的预设出水温度时立刻关闭第二电控三通阀20，开启第二温度控制阀12出凉水以供冷热一体出水龙头10使用，进而将第一进水管2、保温桶18、第四进水管7、冷热水混合装置11、第三进水管14、冲洗管路6内长期静置的凉水排出利用，同时达到了节约水资源的目的。

在平时热水器1中的热水通过第一电控三通阀4的第一电控三通阀水口二4-2正常流入保温桶18中，此时热水进水速度是远大于第四进水管7出水速度的；在过程中当保温桶18水满时，关闭抽水泵8和平衡压强阀17仅通过水压来使水流动，此时第一温度控制阀9监测到相应的热水温度，然后将温度信息传到集成控制单元16，结合第二温度控制阀12传来的冷水温度，进行分析出合适的混合比，进而通过控制第一温度控制阀9、第二温度控制阀12的开阀程度，在冷热水混合装置11混合产生满足需求的温水供使用。

户外公共情景实施例二

热水器1中的热水通过第一电控三通阀水口二4-2流入保温桶18中，保温桶18水满后关闭平衡压强阀17和抽水泵8，在水压作用下使得保温桶18的水经过第四进水管7流入冷热水混合装置11，第一温度控制阀9将感测保温桶18的出热水温度传到集成控制单元16，集成控制单元16结合第二温度控制阀12的冷水温度，进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀9、第二温度控制阀12的开阀程度，在冷热水混合装置11混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头10使用。

由于公用场景使用很频繁，所以很少出现智能家居模式实施例三和智能家居模式实施例四的情况，因此晚上长时间所不使用的情况已经被户外公共情景实施例一所讨论，若有特殊情况可以参考具体智能家居模式实施例三和智能家居模式实施例四来进行补充，具体不再赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种节能恒温的洗漱台智能供水系统，洗漱台配置有冷热一体出水龙头(10)，其特征在于，所述洗漱台还配置有用于冲刷洗漱台的冲洗装置(21)，所述智能供水系统包含有热水器(1)、保温桶(18)、冷热水混合装置(11)、第一电控三通阀(4)、第二电控三通阀(20)和集成控制单元(16)，

第一电控三通阀(4)的第一电控三通阀水口一(4-1)、第一电控三通阀水口二(4-2)分别连接热水器(1)、保温桶(18)，热水器(1)与第一电控三通阀水口一(4-1)之间的第一进水管(2)上设有温度传感器(3)，第一电控三通阀水口三(4-3)通过第二进水管(5)和第二电控三通阀(20)相连；

第二电控三通阀(20)的第二电控三通阀水口一(20-1)通过冲洗管路(6)连接冲洗装置(21)，第二电控三通阀水口二(20-2)连接第一电控三通阀(4)，第二电控三通阀水口三(20-3)通过第三进水管(14)与冷热水混合装置(11)相连；

冷热水混合装置(11)设有三个进水口以及一个与冷热一体出水龙头(10)相连的出水口，冷热水混合装置(11)的三个进水口分别与保温桶(18)、第二电控三通阀(20)和市水供水管道(13)相连；

在保温桶(18)内设有水位/温度传感器(19)，保温桶(18)与热水混合装置(11)之间的第四进水管(7)上设有第一温度控制阀(9)，市水供水管道(13)设有第二温度控制阀(12)；

第一电控三通阀(4)、第二电控三通阀(20)、水位/温度传感器(19)、温度传感器(3)、第一温度控制阀(9)、第二温度控制阀(12)均与集成控制单元(16)相连。

2.如权利要求1所述的洗漱台智能供水系统，其特征在于，第四进水管(7)上保温桶(18)配置有平衡压强阀(17)。

3.一种基于权利要求2所述洗漱台智能供水系统的出水控制方法，其特征在于，所述集成控制单元(16)根据使用需求控制冷热水混合装置(11)三个进水口的混合比，以调节出所需水温并由冷热一体出水龙头(10)排出，以及，

选择性将第一进水管(2)、第二进水管(5)、第三进水管(14)、冲洗管路(6)、保温桶(18)里的水输送至冲洗装置(21)排出用于洗漱台面的自清洁。

4.如权利要求3所述的出水控制方法，其特征在于，根据使用场景的不同分为智能家居模式和户外公共情景模式。

5.如权利要求4所述的出水控制方法，其特征在于，智能家居模式包含如下控制方案：

1)热水器(1)中的热水通过第一电控三通阀水口二(4-2)流入保温桶(18)中，保温桶(18)未水满则打开平衡压强阀(17)和抽水泵(8)，水满后关闭平衡压强阀(17)和抽水泵(8)，在水压作用下使得保温桶(18)的水经过第四进水管(7)流入冷热水混合装置(11)，第一温度控制阀(9)监测到保温桶(18)的出热水温度并将温度信息传到集成控制单元(16)，集成控制单元(16)结合第二温度控制阀(12)传来的冷水温度进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀(9)、第二温度控制阀(12)的开阀程度，在冷热水混合装置(11)混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头(10)使用；

2)当温度传感器(3)检测到第一进水管(2)的水温低于保温桶(18)的内部水温，关闭第一电控三通阀水口二(4-2)并开启第一电控三通阀水口三(4-3)使热水器(1)中的水经过第二电控三通阀(20)流到冷热水混合装置(11)中，并且保温桶(18)输送热水传输到冷热水混合装置(11)，第一温度控制阀(9)将温度信息传到集成控制单元(16)，集成控制单元(16)结合温度传感器(3)感测的水温进行分析出合适的混合比，进而通过控制第一温度控制阀(9)和第一电控三通阀(4)、第二电控三通阀(20)的开阀程度，在冷热水混合装置(11)混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头(10)使用；

3)当水位/温度传感器(19)所检测到保温桶(18)低于设定水位时，温度传感器(3)检测第一进水管(2)中的水温是否高于保温桶(18)设定温度要求：

若第一进水管(2)水温高于保温桶(18)设定温度要求，集成控制单元(16)开启第一电控三通阀水口二(4-2)由热水器(1)向保温桶(18)直接注入热水进行补充，

若第一进水管(2)水温低于保温桶(18)设定温度要求，集成控制单元(16)开启第一电控三通阀水口二(4-1)、第一电控三通阀水口三(4-3)以及第二电控三通阀水口二(20-2)、第二电控三通阀水口一(20-1)，使得第一进水管(2)中的凉水经过第二进水管(5)排出至冲洗装置(21)进行洗漱台面的自清洁，直到温度传感器(3)检测第一进水管(2)的水温达到要求，随后关闭第一电控三通阀水口三(4-3)并开启第一电控三通阀水口一(4-2)，热水器(1)向保温桶(18)注入热水进行补充；

4)当水位/温度传感器(19)检测到保温桶(18)里的水温下降到经过冷热水混合装置(11)混合后还低于冷热一体出水龙头(10)的设定水温，将保温桶(18)的水抽取到冷热水混合装置(11)，并开启第二电控三通阀水口三(20-3)、第二电控三通阀水口一(20-1)，保温桶(18)的水经过第三进水管(14)、第二电控三通阀(20)排出至冲洗装置(21)进行洗漱台面的自清洁，保温桶(18)排空后开启第一电控三通阀水口一(4-1)、第一电控三通阀水口二(4-2)，热水器(1)通过上述3)所述方法向保温桶(18)注入热水进行补充。

6.如权利要求4所述的出水控制方法，其特征在于，户外公共情景模式包含如下控制方案：

1)供水系统长期未使用后首次开启时，集成控制单元(16)开启第一电控三通阀水口一(4-1)、第一电控三通阀水口二(4-2)以及第二电控三通阀水口三(20-3)、第二电控三通阀水口一(20-1)，第一进水管(2)、保温桶(18)、第四进水管(7)、冷热水混合装置(11)、第三进水管(14)、冲洗管路(6)的水输送至冲洗装置(21)使用，当温度传感器(9)监测的水温达到冷热一体出水龙头(10)的预设出水温度时立刻关闭第二电控三通阀(20)，开启第二温度控制阀(12)出凉水以供冷热一体出水龙头(10)使用；

2)热水器(1)中的热水通过第一电控三通阀水口二(4-2)流入保温桶(18)中，保温桶(18)水满后关闭平衡压强阀(17)和抽水泵(8)，在水压作用下使得保温桶(18)的水经过第四进水管(7)流入冷热水混合装置(11)，第一温度控制阀(9)将感测保温桶(18)的出热水温度传到集成控制单元(16)，集成控制单元(16)结合第二温度控制阀(12)的冷水温度，进行分析出合适的混合比，通过控制第一温度控制阀(9)、第二温度控制阀(12)的开阀程度，在冷热水混合装置(11)混合产生满足需求的温水供冷热一体出水龙头(10)使用。

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