CN115325708B - 一种智能恒温出水调控装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能恒温出水调控装置，设置于近端热水源、远端热水源和用水水龙头之间的管路上，包括冷水电磁阀、远端热水阀、恒温阀组和定时控制器，冷水电磁阀连接外部冷水，远端热水阀与远端热水源路连接，冷水电磁阀与远端热水阀通过三通管与近端热水源连接，恒温阀组与近端热水源和外部冷水连接，恒温阀组连接用水水龙头供给恒温热水，定时控制器与冷水电磁阀电连接，以控制冷水电磁阀在计时结束后关闭，本发明的调控装置在热水用量较少时可直接使用近端热水进行调温，提供恒温热水；当近端热水储量小于热水用量时，智能调控远端热水在近端热水耗尽前补充，使出水始终保持恒温，减少了热水循环管道和热水循环损耗，节省能源和出水时间。

Description

一种智能恒温出水调控装置及方法

技术领域

本发明涉及厨卫供水调节设备领域，具体涉及一种智能恒温出水调控装置及方法。

背景技术

现代厨卫家居中经常使用小厨宝等小体积近端热水器作为近端热水源，使用大体积远端热水器或者暖通供水作为远端热水源，通过近端热水源和远端热水源结合的设计，以满足厨房、浴室、阳台、洗衣间等不同区域不同热水用量的使用需求。

目前市场上，没有热水循环的热水器，使用热水时需要先将热水器出水口至用水端的冷水放空，极为浪费水资源和能源；具有循环管道的零冷水热水器产品需要持续不断的加热管道热水，才能在用水端持续提供热水。而即使定时循环管道热水，处于非定时阶段，热水停留在管道中仍会逐渐冷却为冷水，造成能源浪费，并且非定时阶段使用，无法享受零冷水。单独使用小厨宝供水，无法使用远端如燃气、太阳能、热泵等更经济热水并且储水式小厨宝仅能提供大概1-2分钟热水，即热式小厨宝功率达到7kW，才能在冬天提供足量热水。但7kW的功率超过一般家庭插座(正常插座负荷3.2kW)和民用电表负荷。并且绝大部分小厨宝不提供恒温功能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种智能恒温出水调控装置及方法，接入小体积近端热水源和大体积远端热水源至用水水龙头的供水管路中，智能调控近端和远端的热水，提供快捷、持续恒温热水，节省时间且节能。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种智能恒温出水调控装置，所述调控装置设置于近端热水源、远端热水源和用水水龙头之间的管路上，包括冷水电磁阀、远端热水阀、恒温阀组和定时控制器；

所述冷水电磁阀的进水端连接外部冷水，所述远端热水阀与所述远端热水源的出水管路连接，所述冷水电磁阀的出水端与所述远端热水阀的出水端通过三通管与所述近端热水源的进水端连接，所述恒温阀组的热水端与所述近端热水源的出水端连接，且冷水端连接外部冷水，所述恒温阀组的出热水端连接所述用水水龙头；

所述定时控制器与所述冷水电磁阀电连接，以控制所述冷水电磁阀在计时结束后关闭。

为了解决上述技术问题，本发明采用的另一技术方案为：

一种智能恒温出水调控方法，应用上述智能恒温出水调控装置，包括以下步骤：

预设所述定时控制器的定时时间；

当需要使用恒温热水时，通过调整所述恒温阀组设定需要的出水温度，使用者根据需要判断是否使用远端热水源的热水；若是，在第一预设时间内连续开启、关闭并再开启所述用水水龙头，所述冷水电磁阀在第二预设时间内切换至关闭状态或者保持常闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水；若否，开启所述用水水龙头，同时启动所述定时控制器开始计时，所述近端热水源向所述恒温阀组供给热水，所述恒温阀组混合外部冷水和进入的热水调整水温并输送给所述用水水龙头；当所述定时控制器的计时达到第三预设时间时，使用者根据需要判断是否继续使用近端热水源的热水，若是，则通过关闭用水水龙头再次开启重启所述定时控制器的计时，所述定时控制器控制所述冷水电磁阀保持开启状态；若否，则所述定时控制器控制所述冷水电磁阀切换至关闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水。

本发明的有益效果在于：将调控装置连接近端热水源以及远端热水源的出水管路使用，在热水用量较少时可直接使用近端热水进行调温，提供恒温热水；当近端热水储量小于热水用量时，智能调控远端热水在近端热水耗尽前补充，使出水始终保持恒温，提供恒温热水无需等待远端热水出水管路中冷水放出，且减少了热水循环管道和热水循环损耗，节省能源，使用更加方便迅速。

附图说明

图1为本发明实施例一和二的一种智能恒温出水调控装置的模块连接关系图；

图2为本发明实施例一和二的一种智能恒温出水调控装置的水流路径示意图；

图3为本发明实施例二的一种智能恒温出水调控装置的立体结构示意图；

图4为本发明实施例二的一种智能恒温出水调控装置的左视图；

图5为本发明实施例二的一种智能恒温出水调控装置的右视图。

标号说明：

1、定时控制器；11、控制模块；12、计时模块；13、蜂鸣器；14、电源模块；15、充电模块；2、冷水电磁阀；3、远端热水阀；4、恒温阀组；41、第一恒温阀；411、第一进水端；412、第二进水端；413、第一出水端；414、第二出水端；42、第二恒温阀；421、第三进水端；422、第四进水端；423、第三出水端；424、第四出水端；5、出水触发开关阀；6、微型水力发电机。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

一种智能恒温出水调控装置，所述调控装置设置于近端热水源、远端热水源和用水水龙头之间的管路上，包括冷水电磁阀、远端热水阀、恒温阀组和定时控制器；

所述冷水电磁阀的进水端连接外部冷水，所述远端热水阀与所述远端热水源的出水管路连接，所述冷水电磁阀的出水端与所述远端热水阀的出水端通过三通管与所述近端热水源的进水端连接，所述恒温阀组的热水端与所述近端热水源的出水端连接，且冷水端连接外部冷水，所述恒温阀组的出水端连接所述用水水龙头；

所述定时控制器与所述冷水电磁阀电连接，以控制所述冷水电磁阀在计时结束后关闭。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将调控装置连接近端热水源以及远端热水源的出水管路使用，在热水用量较少时可直接使用近端热水进行调温，提供恒温热水；当近端热水储量小于热水用量时，智能调控远端热水在近端热水耗尽前补充，使出水始终保持恒温，提供恒温热水无需等待远端热水出水管路中冷水放出，且减少了热水循环管道和热水循环损耗，节省能源，使用更加方便迅速。

进一步地，所述定时控制器包括控制模块、计时模块和出水触发开关阀，所述出水触发开关阀的进水端与所述恒温阀组的出水端连接，且出水端与所述用水水龙头连接，所述计时模块和出水触发开关阀分别与所述控制模块电连接，所述用水水龙头开关时使所述出水触发开关阀产生触发信号并通过控制模块控制所述计时模块。

由上述描述可知，通过出水触发开关阀作为计时模块的触发开关，与用水水龙头联动，通过定时控制器自动控制冷水电磁阀结合远端热水阀控制近端、远端热水器的热水切换，打开用水水龙头即自动启动调控装置，节省时间和能源同时操作更加智能便捷。

进一步地，所述恒温阀组包括四通的第一恒温阀和第二恒温阀，所述第一恒温阀包括第一进水端、第二进水端、第一出水端和第二出水端，所述第二恒温阀包括第三进水端、第四进水端、第三出水端和第四出水端，所述第一进水端连接外部冷水管，所述第二进水端连接外部热水管，所述第一出水端连接所述第三进水端，所述第二出水端连接所述第四进水端，所述第三出水端连接所述冷水电磁阀的进水端，所述第四出水端连接所述出水触发开关阀的进水端。

由上述描述可知，恒温阀组设置为两个恒温阀提供多级调温出水，温度控制更加精确且安全，并且恒温阀组中的恒温阀均设置为三位四通阀，使外部冷水管直接通过第一恒温阀的冷水端接入供水管路中，外部冷水经过第一恒温阀为第一恒温阀提供调整水温用的外部冷水；通过第一恒温阀的热水出水端与第二恒温阀的热水进水端连通，为第二恒温阀提供热水并使用外部冷水再次调整水温；通过第二恒温阀的一个出水端连接冷水电磁阀的进水端为近端热水源提供用于加热的外部冷水，通过四通把冷水电磁阀、第一恒温阀冷水端、第二恒温阀冷水端、外部冷水接头连接一起，从而使装置的阀组结构连为一个紧凑的整体，使用更加方便。

进一步地，所述出水触发开关阀为水流触发开关阀或者水压触发开关阀。

由上述描述可知，使用水流触发开关阀或者水压触发开关阀作为出水触发开关，通过用水水龙头开启出水和关闭封闭管路的水流或者水压来产生触发信号，实现用水水龙头与定时控制器的联动。

进一步地，所述定时控制器还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电连接。

由上述描述可知，设置报警模块与定时模块相配合，在到达预设时间时报警模块发出警示信号，提醒使用者近端热水使用时间，使用者可选择是否使用远端热水或者继续使用近端水源。

进一步地，所述报警模块为蜂鸣器。

由上述描述可知，报警模块设置为蜂鸣器，即警示信号为声音提示，提醒更加方便有效。

进一步地，所述定时控制器还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块电连接。

由上述描述可知，装置自带电源为定时控制电路等提供电源，使装置在不便连接外接电源的位置亦可使用。

进一步地，所述定时控制器还包括充电模块，所述充电模块与所述电源模块电连接。

由上述描述可知，设置充电模块为电源模块充电，使装置可重复使用。

进一步地，还包括微型水力发电机，所述微型水力发电机设置于所述恒温阀组的出水端上并与所述充电模块电连接。

由上述描述可知，在装置的管路中设置微型水力发电机，通过将水流动的动能转化电能提供给电源模块以及控制电路使用，使装置更加方便、安全、节能。

一种智能恒温出水调控方法，应用上述智能恒温出水调控装置，包括以下步骤：

预设所述定时控制器的定时时间；

当需要使用恒温热水时，通过调整所述恒温阀组设定需要的出水温度，使用者根据需要判断是否使用远端热水源的热水；若是，则在第一预设时间内连续开启、关闭并再开启所述用水水龙头，所述定时控制器控制在第二预设时间内所述冷水电磁阀切换至关闭状态或者保持常闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水；若否，开启所述用水水龙头，同时启动所述定时控制器开始计时，所述近端热水源向所述恒温阀组供给热水，所述恒温阀组混合外部冷水和进入的热水调整水温并输送给所述用水水龙头；

当所述定时控制器的计时达到第三预设时间时，控制板发出声音报警，用户判断是否继续使用近端热水源的热水，若是，则通过关闭再开启用水水龙头，重启所述定时控制器的计时，所述定时控制器控制所述冷水电磁阀保持开启状态；若否，则所述定时控制器控制所述冷水电磁阀切换至关闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水。

由上述描述可知，通过使用上述的调控装置连接近端热水源和远端热水源以及外部冷水，实现热水供给的智能调配，使用水水龙头出水实现无冷水并在用水过程中保持恒温。

本发明的智能恒温出水调控装置适用于家庭用水中近端与远端热水源结合供给热水的管路中，通过调控装置连接小厨宝等近端热水源和浴室大型热水器等远端热水源以及用水水龙头，通过调控装置的定时控制装置与近端热水源和远端热水源供给切换的电动阀门结构相配合，定时控制装置与用水水龙头联动控制，实现智能调配近端和远端热水满足不同用量的使用需求，而供热水的管路中无需设计热循环管路，并且出水可保持恒温无冷水且立即出热水，使用热水方便迅速且节省时间和能源。

请参照图1以及图2，本发明的实施例一为：

一种智能恒温出水调控装置，包括冷水电磁阀2、远端热水阀3、恒温阀组4、微型水力发电机6和定时控制器1。定时控制器1包括控制模块11、计时模块12、出水触发开关阀5、蜂鸣器13、电源模块14和充电模块15，计时模块12、出水触发开关阀5、蜂鸣器13和电源模块14分别与控制模块11电连接，充电模块15与电源模块14电连接。

如图2所示，冷水电磁阀2的进水端连接外部冷水，远端热水阀3的进水端与远端热水源的出水管路连接，冷水电磁阀2的出水端与远端热水阀3的出水端通过三通管与近端热水源的进水端连接。恒温阀组4的热水端与近端热水源的出水端连接，且冷水端连接外部冷水，恒温阀组4的出水端连接出水触发开关阀5的进水端，出水触发开关阀5的出水端连接用水水龙头，用水水龙头开关时使出水触发开关阀5产生触发信号并通过控制模块11控制所示计时模块12，控制模块11与冷水电磁阀2电连接，以控制冷水电磁阀2在计时结束后关闭。

其中，出水触发开关阀5可以为水流触发开关阀或者水压触发开关阀，电源模块14为可充电电池，微型水力发电机6设置于恒温阀组4的出水端上并与充电模块15电连接为电源模块14充电，近端热水源可以为小厨宝等装在用水水龙头的水槽下的小体积速热热水器，远端热水源可以为浴室的热水器。远端热水阀3可采用电磁阀，当采用电磁阀时，远端热水阀3与控制模块11电连接，控制模块11控制远端热水阀3的启闭；更优地，远端热水阀3采用单向阀，可通过冷水电磁阀2的开关产生的管内流体压力变化作用于单向阀产生机械式的开关变化，而无需接入控制模块11，减少装置电量消耗。

本发明的工作原理为：

开启用水水龙头同步使出水触发开关阀5触发，并将触发信号发送给控制模块11启动计时模块12；外部冷水管的冷水经过冷水电磁阀2进入近端热水源，近端热水源将储存的热水放出流经三通管进入恒温阀组4，恒温阀组4使用外部冷水混合进入的热水将温度调整至使用所需的水温，然后输出至用水水龙头；

计时模块12预先设定了近端热水源可提供热水的合理时间（该时间可通过智能算法计算或根据具体热水源和管路结构特征计算出），当到达设定时间后控制模块11启动蜂鸣器13报警提示，继续使用近端热水源的热水而不使用远端的热水源，在报警提示期间，关闭用水水龙头紧接着再打开用水水龙头，使出水触发开关阀5触发信号发送给控制模块11，控制模块11重启计时模块12，持续使用近端热水；

若报警时需要使用远端热水，无需操作等待报警结束，控制模块11自动控制冷水电磁阀2关闭；若远端热水阀3使用单向阀，远端热水源的出水端水压（单向阀进水端水压）大于远端热水阀3（单向阀）出水端水压而开启远端热水阀3，远端热水源热水经过三通管流流入近端热水源中，并从近端热水源流入恒温阀组4调温后输出；若远端热水阀3使用电磁阀，控制模块11自动控制冷水电磁阀2关闭的同时控制远端热水阀3（电磁阀）打开，使远端热水源热水经过三通管流流入近端热水源中。

请参照图1至图5，本发明的实施例二为：

一种智能恒温出水调控装置，基于上述实施例一，本实施例中：

如图3至图5所示，恒温阀组4包括四通的第一恒温阀41和第二恒温阀42，第一恒温阀41包括第一进水端411、第二进水端412、第一出水端413和第二出水端414，第二恒温阀42包括第三进水端421、第四进水端422、第三出水端423和第四出水端424。第一进水端411连接外部冷水管，第二进水端412连接外部热水管，第一出水端413连接第三进水端421，第二出水端414连接第四进水端422，第三出水端423连接冷水电磁阀2的进水端，第四出水端424连接出水触发开关阀5的进水端。

其中，使外部冷水管口接入第一恒温阀41，为第一恒温阀41供给冷水，第一恒温阀41的冷水出口连接第二恒温阀42的冷水进口，经过第一恒温阀41为第二恒温阀42供给冷水，第二恒温阀42的冷水出口连接冷水电磁阀2为近端热水源供给冷水；近端热水源的热水接入第一恒温阀41，经过第一恒温阀41调整温度后从热水出口送入第二恒温阀42，经过第二恒温阀42再次调整温度后从第二恒温阀42的热水出口送向用水水龙头。

在其他等同实施例中，恒温阀组4也可以包括一个或者两个以上的四通的恒温阀。

本发明的实施例三为：

一种智能恒温出水调控方法，应用上述实施例一或者实施例二的智能恒温出水调控装置，包括以下步骤：

预设定时控制器1的定时时间，定时控制器1控制处于常开状态的冷水电磁阀2保持开启状态或者得电后立即控制处于关闭状态的冷水电磁阀2切换到开启状态；

当需要使用恒温热水时，通过调整恒温阀组4设定需要的出水温度，使用者根据需要判断是否使用远端热水源的热水；若是，则在第一预设时间内连续地开启、关闭并再开启用水水龙头，使定时控制器1在第二预设时间内控制冷水电磁阀2切换至关闭状态或者保持常闭状态，远端热水阀3切换为开启状态，所述远端热水源向近端热水源输送热水；若否，开启用水水龙头，同时启动定时控制器1开始计时，近端热水源向恒温阀组4供给热水，恒温阀组4混合外部冷水和进入的热水调整水温并输送给用水水龙头；

当定时控制器1的计时达到第三预设时间时，使用者根据需要判断是否继续使用近端热水源的热水，若是，则关闭并再次开启用水水龙头重启定时控制器1的计时，定时控制器1控制冷水电磁阀2保持开启状态；若否，则定时控制器1控制冷水电磁阀2切换至关闭状态，远端热水阀3切换为开启状态，远端热水源向近端热水源输送热水。

其中，定时控制器1可采用包括继电器的现有定时装置，预设的定时时间可以是根据匹配的近端热水源和远端热水源的热水容量和管路距离等计算出的固定的时间，也可以将定时控制器1选用智能定时器，在其中写入智能算法计算可设定的非固定的时间，恒温阀组4的恒温阀可采用旋钮调节内芯位置改变流通孔径的机械式恒温阀。

具体地，用户若预估到近端热水不能满足本次较大的热水使用需求，可在第一预设时间内，例如3秒内，通过连续操作用水水龙头来控制外部冷水的冷水电磁阀2切换或者保持关闭，使远端热水阀3开启直接提供远端热水，并且在第二预设时间内，例如10分钟内，再次操作水龙头时冷水电磁阀2仍然保持关闭状态而持续使用远端热水源的热水；若本次热水使用需求预估可以由近端热水源提供，则直接打开用水水龙头，通过计时而识别到在本次热水使用量实际上即将超出近端热水源能够提供热水量时，提示用户选择是否切换使用远端热水源的热水。

综上所述，本发明提供的一种智能恒温出水调控装置及方法，将调控装置连接近端热水源以及远端热水源的出水管路使用，通过调控装置的定时控制装置与近端热水源和远端热水源供给切换的电动阀门结构相配合，定时控制装置与用水水龙头联动控制，实现智能调配近端和远端热水满足不同用量的使用需求提供恒温热水；当近端热水储量小于热水用量时，智能调控远端热水在近端热水耗尽前补充，使出水始终保持恒温，提供恒温热水无需等待远端热水出水管路中冷水放出，且减少了热水循环管道和热水循环损耗，节省能源，并且出水可保持恒温无冷水且立即出热水，使用热水方便迅速且节省时间。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种智能恒温出水调控装置，所述调控装置设置于近端热水源、远端热水源和用水水龙头之间的管路上，其特征在于，包括冷水电磁阀、远端热水阀、恒温阀组和定时控制器；

所述冷水电磁阀的进水端连接外部冷水，所述远端热水阀的进水端与所述远端热水源的出水管路连接，所述冷水电磁阀的出水端与所述远端热水阀的出水端通过三通管与所述近端热水源的进水端连接，所述恒温阀组的热水端与所述近端热水源的出水端连接，且冷水端连接外部冷水，所述恒温阀组的出水端连接所述用水水龙头；

所述定时控制器与所述冷水电磁阀电连接，以控制所述冷水电磁阀在计时结束时关闭；

所述定时控制器包括控制模块、计时模块和出水触发开关阀，所述出水触发开关阀的进水端与所述恒温阀组的出水端连接，且出水端与所述用水水龙头连接，所述计时模块和出水触发开关阀分别与所述控制模块电连接，所述用水水龙头开关时使所述出水触发开关阀产生触发信号并通过控制模块控制所述计时模块；

所述恒温阀组包括四通的第一恒温阀和第二恒温阀，所述第一恒温阀包括第一进水端、第二进水端、第一出水端和第二出水端，所述第二恒温阀包括第三进水端、第四进水端、第三出水端和第四出水端，所述第一进水端连接外部冷水管，所述第二进水端连接外部热水管，所述第一出水端连接所述第三进水端，所述第二出水端连接所述第四进水端，所述第三出水端连接所述冷水电磁阀的进水端，所述第四出水端连接所述出水触发开关阀的进水端。

2.根据权利要求1所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，所述出水触发开关阀为水流触发开关阀或者水压触发开关阀。

3.根据权利要求1所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，所述定时控制器还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块电连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，所述报警模块为蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，所述定时控制器还包括电源模块，所述电源模块与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求5所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，所述定时控制器还包括充电模块，所述充电模块与所述电源模块电连接。

7.根据权利要求6所述的一种智能恒温出水调控装置，其特征在于，还包括微型水力发电机，所述微型水力发电机设置于所述恒温阀组的出水端上并与所述充电模块电连接。

8.一种智能恒温出水调控方法，应用于权利要求1至7任一所述智能恒温出水调控装置，其特征在于，包括以下步骤：

预设所述定时控制器的定时时间；

当需要使用恒温热水时，调整所述恒温阀组的出水温度，使用者根据需要判断是否使用远端热水源的热水；若是，则在第一预设时间内开启、关闭并再开启所述用水水龙头关闭所述定时控制器的计时，所述定时控制器在第二预设时间内控制所述冷水电磁阀切换至关闭状态或者保持常闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水；若否，开启所述用水水龙头，同时启动所述定时控制器开始计时，所述近端热水源向所述恒温阀组供给热水，所述恒温阀组混合外部冷水和进入的热水调整水温并输送给所述用水水龙头；

当所述定时控制器的计时达到第三预设时间时，判断是否继续使用近端热水源的热水，若是，则重启所述定时控制器的计时，所述定时控制器控制所述冷水电磁阀保持开启状态；若否，则所述定时控制器控制所述冷水电磁阀切换至关闭状态，所述远端热水阀切换为开启状态，所述远端热水源向所述近端热水源输送热水。

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