CN204883265U - 一种家居用水智能管理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种家居用水智能管理装置，包括微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元、控制单元、程序单元。使包括微弱水流在内的家居用水环境中出现漏水能得到及时有效的保护。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种家居用水智能管理装置，包括微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元、控制单元、程序单元。其中微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元采用相应管件进行连接，组成从进水口至出水口的完整水路结构。控制单元采用单片机及其外围电路组成。检测单元、执行单元的电气部分与控制单元通过数据线缆进行电气连接。

Description

一种家居用水智能管理装置

技术领域

本实用新型涉及家居中使用市政自来水过程中防止水泄露的方法，尤其涉及微弱渗漏水流有效检测并控制的方法。

背景技术

家居用水，与我们每个人息息相关，为了防止漏水造成损失，市场上已经出现多种相关的漏水保护装置，就其采用的保护方式简述如下：

1、电极检测法：利用电极装置被水淹没后阻抗下降方式提取电信号，通过无线或者有线方式将电信号送至控制单元，控制单元发出指令关闭进户总阀门。此方法缺点是需要在所有可能漏水的地方放置多个电极，并且对暗敷管道漏水和坐便器内漏无效，如果采用无线传输信号，其可靠性降低，采用电池供电的装置需要定期更换电池；

2、膨胀棉（或其他材质）及类似方法：利用膨胀棉（或其他材质）吸水体积膨胀带动杠杆，关闭阀门或者转换成电信号。此方法多用于单台涉水家用电器，如净水器等，缺点是只能保护局部漏水，对整体家居用水环境无效；

3、流量传感器提取信号法：流量传感器可以把是否流水及水流大小变成电信号，控制单元采用定时器方式，根据流量传感器提供的电信号，启动定时器，超过预先设定的定时时间，控制单元关闭进户总阀门。流量传感器按照流量大小分多种规格，其特点是精度与流量成反比，流量规格越大，其精度越差，家居用水管道规格常用4分、6分、1寸等几种，必须采用相应规格的流量传感器与之匹配，然而即使是4分的流量传感器，其精度也有很大的局限性，如此导致家居用水环境出现微弱水流的漏水时，不能被流量传感器检测，控制单元接收不到电信号，不能关闭总阀门。从而造成这种方法的一个无法克服的缺陷，而微弱水流的渗漏，随着时间的积累，同样会造成相当大的损失；

4、另有许多广大发明人探索研究的实例，或多或少存在一些不足之处，比如安装麻烦、用户使用程序繁琐等。

实用新型内容

基于现有技术存在的不足之处，本实用新型提供一种家居用水智能管理装置，包括微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元、控制单元、程序单元。使包括微弱水流在内的家居用水环境中出现漏水能得到及时有效的保护。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种家居用水智能管理装置，包括微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元、控制单元、程序单元。其中微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元采用相应管件进行连接，组成从进水口至出水口的完整水路结构。控制单元采用单片机及其外围电路组成。检测单元、执行单元的电气部分与控制单元通过数据线缆进行电气连接；

所述微弱水流检测单元包括小流量霍尔流量传感器（8）、内置单向阀的等径三通（9）及其连接件；

所述常规水流检测单元包括大流量霍尔流量传感器（6）及其连接件；

所述执行单元包括脉冲电磁阀（7）；

所述备用阀门单元包括球形阀门（4）、异径弯头（3）、异径弯头（5）及其连接件；

所述控制单元包括单片机芯片及外围电路（15）、时间显示模块（13）、模式指示灯（14）、按键（16）及外壳；

所述程序单元包括基于单片机程序而编写的家居用水智能管理装置运行程序。

本实用新型的有益效果是：

由于设置有微弱水流检测单元，可以在微弱水流情况下发送信号至控制单元；

由于设置有常规水流检测单元，可以在常规水流情况下发送信号至控制单元；

由于设置有控制单元，使用者可以通过控制单元的按键（16）进行运行模式的选择，无需编写二次程序，让操作变得简单便捷；

由于设置有备用阀门单元，当遇到停电、装置故障等情况，可以手动打开备用阀门，切换水路方式，保证用水的连续性；

由于设置有程序单元，可以智能化识别正常用水和漏水；

综合以上几点，家居用水智能管理装置可以进行家居水路的打开和关闭，可以选择不同持续时间的运行模式，可以智能化识别正常用水还是管路漏水，如果是漏水，及时地切断水路，有效杜绝因漏水而可能造成的危害。延伸使用，可以促进使用者逐渐养成节约用水的良好习惯。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

附图中,进水口水嘴（1）,内丝三通（2）,异径弯头（3）,球形阀门（4）,异径弯头（5）,大流量霍尔流量传感器（6）,脉冲电磁阀（7）,小流量霍尔流量传感器（8）,内置单向阀的等径三通（9）,出水口水嘴（10），盒体（11），数据线缆（12），时间显示模块（13），模式指示灯（14），单片机芯片及外围电路（15），按键（16）。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步的详细描述；

如附图所示：微弱水流检测单元由小流量霍尔流量传感器（8）和内置单向阀的等径三通（9）组成；常规水流检测单元由大流量霍尔流量传感器（6）组成；执行单元由脉冲电磁阀（7）组成；备用阀门单元由异径弯头（3）、球形阀门（4）和异径弯头（5）组成；进水口水嘴（1）通过内丝三通（2）与大流量霍尔流量传感器（6）连接；脉冲电磁阀（7）串接在大流量霍尔流量传感器（6）和内置单向阀的等径三通（9）之间；小流量霍尔流量传感器（8）和内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀之间采用并联连接；备用阀门单元通过内置单向阀的等径三通（9）连接至出水口水嘴（10）；如此组成完整的包含微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元的水路共同置于盒体（11）内；大流量霍尔流量传感器（6）、脉冲电磁阀（7）、小流量霍尔流量传感器（8）的电气信号通过数据线缆（12）与控制单元进行电气连接；控制单元由时间显示模块（13），模式指示灯（14），单片机芯片及外围电路（15），按键（16）组成。

家居用水智能管理装置需要安装于家居进户水管处，入户水管接入进水口水嘴（1），出水口水嘴（10）连接至后端水管；装置工作之前先手动将备用阀门单元中的球形阀门（4）扳动至关闭状态；

控制单元上电后，依次按动按键（16），可以选择不同的运行模式，包括打开、关闭、持续供水1分钟、持续供水3分钟、持续供水8分钟；比如，我们选择持续供水1分钟（下述中关于持续供水时间的描述，全部按照1分钟来进行说明），则模式指示灯（14）亮起，控制单元将水路打开信号通过数据线缆（12）传送至脉冲电磁阀（7）并使其动作，打开水路，此时，装置处于静态待命状态。当使用者打开水龙头时（家居用水方式很多，包括洗脸盆，洗菜盆，坐便器，电热水器，燃气热水器，太阳能热水器，净水器，洗澡浴缸，鱼缸，洗衣机等，下述中关于用水的描述，仅以打开水龙头为例），水流由进水口水嘴（1），经过常规水流检测单元，执行单元、微弱水流检测单元、出水口水嘴（10）、家居中安装的管路，由水龙头流出，此时，大流量霍尔流量传感器（6）产生脉冲电信号，此信号送至控制单元并被识别，控制单元根据程序单元中运行程序启动时间显示模块（13），显示60秒倒计时，如果：

（1）、水龙头一直开着，则60秒倒计时进入到10秒时，控制单元中的蜂鸣器响2声，起到警示作用，倒计时进入5秒时，每隔1秒，蜂鸣器响1声，倒计时进入0秒时，控制单元发出关闭信号，送至脉冲电磁阀（7）并使其动作，切断水路，运行模式转换到关闭模式，此时，水龙头无水流出；

（2）、水龙头开着，过了一段时间（小于1分钟），使用者又关闭了，则大流量霍尔流量传感器（6）的脉冲信号丢失，控制单元识别后关闭时间显示模块（13），倒计时时间取消，装置重新处于静态待命状态。水龙头再次打开，重复上述过程，只要每次打开水龙头的时间不超过1分钟，脉冲电磁阀（7）就得不到控制单元的关闭信号，水路就不会切断；

（3）、水龙头开着，过了一段时间（小于1分钟），使用者通过操作使水龙头水流变大或者变小了，则大流量霍尔流量传感器（6）的脉冲信号发生变化，控制单元识别变化后，重新启动倒计时时间，即倒计时重新从60秒开始，后面过程中，如果再次使水流变大或者变小，重复上述过程，只要每次水流无变化的时间不超过1分钟，脉冲电磁阀（7）就得不到控制单元的关闭信号，水路就不会切断；

（4）、水龙头打开，但是水流很小，比如低至0.2L/分钟，由于大流量霍尔流量传感器（6）的产品特性导致其无法产生脉冲信号，此时，内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀由于水压差过小而无法打开，迫使水流改变路径，流入与内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀并联连接的小流量霍尔流量传感器（8）并使其产生脉冲信号（因为小流量霍尔流量传感器（8）的精度远远高于大流量霍尔流量传感器（6）），此脉冲信号同样被控制单元识别，控制单元根据程序单元中运行程序启动时间显示模块（13），显示60秒倒计时。

家居用水环境由于人为因素、管路及管件老化、安装不规范、使用非国标材料等原因，经常会造成多种漏水跑水现象，比如停水后打开水龙头未关直至来水后、太阳能上水忘记关闭、管路管件破损爆裂跑水、接头松动老化渗漏、坐便器附件损坏造成内漏等等，所有的漏水现象都具有一个共同特点，即水流稳定，不会忽大忽小。不管是微弱水流的轻微渗漏，还是管路爆裂造成的大量跑水，在相对的短时间内，其水流大小几乎不会变化。故当出现任意一种漏水现象时，小流量霍尔流量传感器（8）和大流量霍尔流量传感器（6）都会保持稳定的脉冲信号输出，控制单元识别此脉冲信号后根据程序单元中运行程序启动时间显示模块（13），显示60秒倒计时。倒计时进入0秒时控制单元发出关闭信号，送至脉冲电磁阀（7）并使其动作，切断水路，运行模式转换到关闭模式，漏水状况得到及时的制止，从而减少因漏水造成的水资源浪费和漏水造成的财产损失。

家居用水智能管理装置的延伸使用，可以使使用者逐渐养成节约用水的良好习惯。举例说明：大部分人的洗漱过程是这样的，洗手、打肥皂、洗手、洗脸、打肥皂、洗脸、挤牙膏、刷牙，在打肥皂、挤牙膏、刷牙过程中，部分人的习惯是让水龙头一直开着，水就这样白白流走了。当安装家居用水智能管理装置后，由于倒计时时间的限制，如果沿用之前的用水习惯，家居用水智能管理装置会切断供水，使用者必须重新选择运行模式，才能重新供水。为了避免这种麻烦的操作，慢慢的就会养成在打肥皂、挤牙膏、刷牙过程中及时关闭水龙头的习惯，从而养成时刻节约用水的良好习惯。另有使用热水器洗澡等更多场合可以通过良好习惯最大程度的节约水资源；如遇到停电或者家居用水智能管理装置出现故障导致无法用水时，可以手动扳动备用阀门单元中的球形阀门（4）手柄，转换到备用水路，从而不会影响家居的正常用水；

综上所述，家居用水智能管理装置可以方便的控制家居水路的打开和关闭，根据家居用水环境的复杂程度简便快捷的选择不同的时间模式，自动识别正常用水和漏水而进行相应的用水管理，在彻底解决家居用水跑冒滴漏的同时，还能促进使用者养成节约用水的良好习惯。

以上仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，可以做出若干改进和变型，包括但不仅限于内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀由内置改为外置、内置单向阀的等径三通（9）的规格和种类的改变、微弱水流检测单元中小流量霍尔流量传感器（8）的规格和种类的改变、常规水流检测单元中大流量霍尔流量传感器（6）的规格和种类的改变、执行单元中脉冲电磁阀（7）的规格和种类的改变、微弱水流检测单元和常规水流检测单元和执行单元和备用阀门单元相互位置顺序的改变及其连接件的规格和种类的改变等，这些改进和变型同样视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种家居用水智能管理装置，包括微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元、控制单元、程序单元；微弱水流检测单元包括小流量霍尔流量传感器（8）、内置单向阀的等径三通（9）及其连接件；常规水流检测单元包括大流量霍尔流量传感器（6）及其连接件；执行单元包括脉冲电磁阀（7）；备用阀门单元包括球形阀门（4）、异径弯头（3）、异径弯头（5）及其连接件；控制单元包括单片机芯片及外围电路（15）、时间显示模块（13）、模式指示灯（14）、按键（16）及外壳；程序单元包括基于单片机程序而编写的家居用水智能管理装置运行程序；其中微弱水流检测单元、常规水流检测单元、执行单元、备用阀门单元采用相应管件进行连接，组成从进水口至出水口的完整水路结构；控制单元采用单片机及其外围电路组成；检测单元、执行单元的电气部分与控制单元通过数据线缆进行电气连接。

2.如权利要求1所述的家居用水智能管理装置，其特征在于，小流量霍尔流量传感器（8）与内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀采用并联连接方式。

3.如权利要求1所述的家居用水智能管理装置，其特征在于，大流量霍尔流量传感器（6）和脉冲电磁阀（7）和内置单向阀的等径三通（9）中的单向阀采用串联连接方式。