CN209558688U - 一种节能型热水器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型热水器系统，包括热水器，热水器连接有冷水管和热水管，热水器连接有至少一个用水点以供应热水，热水管与冷水管之间设有工作泵，当工作泵运行时，可将热水出口端与各冷热水龙头之间的热水通过工作泵导入至冷水出口端，再导入至热水器内以构成热循环；每一个用水点均包括冷热水龙头、温控探头及控制模块；温控探头设于热水管中靠近冷热水龙头的位置，温控探头与控制模块电连接，用于实时获取热水管中的实时水温值并发送至控制模块，控制模块与工作泵电连接，实用新型具有以下优点和效果：采用热循环的方式，可将热水管内的热水送回到热水器中，继续进行加热使用，弥补传统节设计的不足，达到节能的目的。

Description

一种节能型热水器系统

技术领域

本实用新型涉及热水供给技术领域，特别涉及一种节能型热水器系统。

背景技术

在日常生活中，热水器已成为家庭热水供应的重要组成部分，其冷水管引入自来水，热水管连接水龙头，热水器利用燃气或电能对冷水管送来的冷水加热，由热水管将热水送出。

热水器的安装需要遵循安全原则，需要将热水器安装的远离浴室，这就使得热水管道较长，而每次使用热水时，需要将管道中存留的冷水放完，才能有热水流出。由于热水器在出水开关开启后至水温达到恒定状态的这个过程中，会流失大量冷水，这将不可避免的造成水资源的浪费，随着使用人群的日益增加，带来的浪费也与日俱增。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，提供了一种节能型热水器系统。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种节能型热水器系统，包括热水器，所述的热水器连接有冷水管和热水管，所述的冷水管用于供应自来水，所述的热水管用于输出经热水器加热后的热水，所述的热水器连接有至少一个用水点以供应热水，所述的热水管包括热水进口端和热水出口端，所述的热水进口端与热水器相连，所述的冷水管包括冷水进口端和冷水出口端，所述的冷水进口端与市政供水管路相连并将自来水分流至热水器与冷水出口端，所述的热水出口端与冷水出口端之间设有工作泵，当所述的工作泵运行时，可将热水出口端的热水导入至冷水出口端，并将冷水出口端内的热水推回至热水器内以构成热循环；每一个所述的用水点均包括冷热水龙头、温控探头及控制模块；所述的冷热水龙头包括有与热水管相连通的热水支管、及与冷水管相连通的冷水支管；所述的温控探头设于热水管中靠近冷热水龙头的位置或热水支管中，所述的温控探头与控制模块电连接，用于实时获取热水管或热水支管中的实时水温值并将该实时水温值发送至控制模块；所述的控制模块与工作泵电连接，所述的控制模块接收温控探头发送的实时水温值并基于实时水温值来控制工作泵的启闭。

进一步设置为：所述的热水出口端与冷水出口端连接有一单向阀，该单向阀的导通方向是自热水出口端向冷水出口端方向。

进一步设置为：所述的控制模块包括有控制面板及位于控制面板内的电路板，所述的电路板上配置有供电单元、控制器U1、指示单元、按键输入单元及显示单元，所述的供电单元包括变压器T1、整流桥D1及稳压芯片U2，所述的变压器T1的初级线圈与市电相连、次级线圈与整流桥相连并通过整流桥输出至稳压芯片U2,所述的稳压芯片U2的输出端为控制器U1、指示单元及显示单元供电，所述的市电为工作泵供电，所述的控制器U1的使能端分别与指示单元、按键输入单元及显示单元电连接，所述的控制器U1连接有NPN型的三极管Q1，该三极管Q1的基极连接控制器U1的使能端、发射极接地、集电极连接有继电器K1并通过该继电器K1控制工作泵的启闭。

进一步设置为：所述的控制面板的正面设有用于安装显示单元的第一安装口、用于安装指示单元的第二安装口及用于安装按键输入单元的第三安装口，所述的控制面板的背面设有与市电相连的接线端口。

进一步设置为：所述的显示单元为液晶显示屏，所述的指示单元包括至少两个不同色光的指示灯，分别为加热指示灯和结束指示灯，所述的按键输入单元包括至少四个轻触开关，分别为启动开关、关闭开关、加计数开关和减计数开关。

本实用新型还提供了一种节能型热水器系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、按压启动开关，控制器U1控制加热指示灯点亮，并启动工作泵运行；

S2、热水器对冷水管输送的自来水加热；

S3、控制器U1预先设计的预设出水时间开始倒计时；同时，温控探头实时获取热水管中或热水支管中的实时水温值并将该实时水温值发送至控制器U1；

S4、控制器U1判断预设出水时间是否倒计时至0；同时，控制器U1将温控探头获取的实时水温值与预先设定的预设水温值进行比较；

S5、若预设出水时间未倒计时至0，则继续步骤S6；否则表示已加热过久，执行步骤S7；

S6、若实时水温值未达到预设水温值，则返回步骤S2，热水器继续对自来水进行加热；否则表示实时水温值已达到预设水温值，执行步骤S7；

S7、控制器U1控制加热指示灯熄灭、结束指示灯点亮并关闭工作泵以结束热循环，此时打开冷热水龙的热端即出热水。

进一步设置为，在所述的步骤S1前还包括：通过加计数开关和减计数开关在显示单元上设定预设出水时间和预设水温值。

进一步设置为：所述的预设出水时间为10-55秒。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中冷水管与市政供水管路相连，用于提供自来水；热水管用于输出经热水器加热后的热水，并与各用水点连接为用户提供热水。工作泵设于热水管的热水出口端与冷水管的冷水出口端之间，当工作泵运行时，可将热水出口端的热水导入至冷水出口端，并将冷水出口端内的热水推回至热水器内以构成热循环，由此将热水管中未达到预设水温的热水通过热循环推压回热水器，继续进行加热，从而避免了水资源的浪费，具有结构合理，可实施性强的优点。

2、本实用新型中仅使用冷水管和热水管这两根主要的管道即可实现热循环，相较于传统技术中在冷水管和热水管增加一个回流管的方式，不仅管道少节约生产成本及资源，且结构更加简单，安装更加快捷。同时，由于管道的减少也进一步提高了本实用新型的稳定性，降低其中一个管道发生损坏导致热循环无法进行的概率，更是方便后期的维修。

3、本实用新型中对热水管内温度检测的方式采用温控探头和控制模块，温控探头伸入至热水管或热水支管内获得实时水温值，并将获取的实时水温值发送至控制模块，控制模块根据实时水温值来判断是否达到预设水温值，若实时水温值未达到预设水温值，则工作泵将热水管内的热水通过热循环退回至热水器中继续加热；若实时水温值达到预设水温值，则控制器关闭工作泵，打开冷热水龙头的热端即可正常接取热水。传统技术中打开冷热水龙头的热端时，会有一段将冷水留出并渐渐流出温度变高的热水的过程，故在流出需求温度的热水之前会流失大量冷水，造成水资源的浪费。而本实用新型针对上述问题，利用集成的控制模块、温控探头及工作泵的控制，实现了热循环节约资源，更是通过温控探头检测实时水温值，当实时水温值达到时，便可直接流出热水，避免了水资源的浪费。

4、本实用新型具有预设出水时间的保护功能，当热水器损坏导致或者功率过低导致加热后水温不足，又或温控探头损坏导致水温检测不准确时，为了保证用户能接到热水，在出水时间倒计时至0时，也会流出热水管内的水，保证用户正常取水。

5、本实用新型中设有控制面板，通过控制面板方便用户的操作，用户可直接在控制面板上设定预设水温值和预设出水时间，预设水温值可根据实际需求进行设置，方便用户使用。

6、本实用新型中市电对工作泵供电，同时通过变压器T1、整流桥D1及稳压芯片U2将交流220V的市电整流降压至3.6V直流电，为控制器U1、指示单元及显示单元供电，控制器U1的使能端通过NPN型的三极管Q1对工作泵进行控制，由于控制器U1使能端的输出电流一般是20mA，非常小，故本实用新型通过NPN型的三极管Q1进行扩流，控制器U1的使能端只做电平输出。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中工作泵工作时的热循环示意图；

图3为本实用新型中控制面板的正面结构示意图；

图4为本实用新型中控制面板的背面结构示意图；

图5为本实用新型中电路板上的电路图；

图6为本实用新型的流程图。

图中：1、热水器；2、冷水管；3、热水管；4、控制模块；5、冷热水龙头；6、温控探头；71、热水支管；72、冷水支管；8、工作泵；9、单向阀；21、冷水进口端；22、冷水出口端；31、热水进口端；32、热水出口端；41、控制面板；410、第一安装口；412、第二安装口；413、第三安装口；414、接线端口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，为本实用新型实施例中，提出的一种节能型热水器系统，包括热水器1，热水器1连接有冷水管2和热水管3，冷水管2用于供应自来水，热水管3用于输出经热水器1加热后的热水，热水器1连接有至少一个用水点以供应热水。热水管3包括热水进口端31和热水出口端32，热水进口端31与热水器1相连，冷水管2包括冷水进口端21和冷水出口端22，冷水进口端21与市政供水管路相连并将自来水分流至热水器1与冷水出口端22，热水出口端32与冷水出口端22之间设有工作泵8，当工作泵8运行时，工作泵8能将热水出口端32的热水导入至冷水出口端22，并将冷水出口端22内的热水推回至热水器1内以构成热循环，此时热水器1输出的热水流经热水管3及冷水管2后流回热水器1继续加热。本实施例中，工作泵8采用低功率、地分贝、增压型热水循环泵，可从市场上直接购买。

其中，每一个用水点均包括冷热水龙头5、温控探头6及控制模块4；冷热水龙头5包括有与热水管3相连通的热水支管71、及与冷水管2相连通的冷水支管72，热水管3内的热水通过热水支管71可从冷热水龙头5的热端流出，冷水管2内的冷水通过冷水支管72可从冷热水龙头5的冷端流出。温控探头6设于热水管3中靠近冷热水龙头5的位置或热水支管71中，温控探头6与控制模块4电连接，用于实时获取热水管3或热水支管71中的实时水温值并将该实时水温值发送至控制模块4；控制模块4与工作泵8电连接，控制模块4接收温控探头6发送的实时水温值并基于实时水温值来控制工作泵8的启闭。在本实施例中，温控探头6采用温度传感器pt1000，由于热水支管71的直径相对较小，故将温控探头6安装于热水管3中靠近冷热水龙头5的位置。

另外，热水出口端32与冷水出口端22连接有一单向阀9，该单向阀9的导通方向是自热水出口端32向冷水出口端22方向，单向阀9可从市场上直接购买。

如图3、图4和图5所示，控制模块4包括有控制面板41及位于控制面板41内的电路板，电路板上配置有供电单元、控制器U1、指示单元、按键输入单元及显示单元，供电单元包括变压器T1、整流桥D1及稳压芯片U2，变压器T1的初级线圈与市电相连、次级线圈与整流桥相连并通过整流桥输出至稳压芯片U2,稳压芯片U2的输出端为控制器U1、指示单元及显示单元供电，市电为工作泵8供电，控制器U1的使能端分别与指示单元、按键输入单元及显示单元电连接，控制器U1连接有NPN型的三极管Q1，该三极管Q1的基极连接控制器U1的使能端、发射极接地、集电极连接有继电器K1并通过该继电器K1控制工作泵8的启闭。

其中，如图5所示，本实施例通过变压器T1、整流桥D1对交流220V的市电进行整流降压，并经过稳压芯片U2得到直流3.6V电压并为控制器U1、指示单元及显示单元供电。同时，控制器U1的使能端通过NPN型的三极管Q1对工作泵8进行控制，由于控制器U1使能端的输出电流一般是20mA，非常小，故本实用新型通过NPN型的三极管Q1进行扩流，控制器U1的使能端只做电平输出。在本实施例中，稳压芯片U2采用GF9901，控制器U1采用MCS-51单片机，三极管Q1为9013,变压器T1和整流桥D均为电子领域的常规技术，不在加以赘述。

其中，显示单元为液晶显示屏，指示单元包括至少两个不同色光的指示灯，分别为加热指示灯和结束指示灯,按键输入单元包括至少四个轻触开关，分别为启动开关、关闭开关、加计数开关和减计数开关。在图5中，加热指示灯为LED1, 结束指示灯为LED2，启动开关为SW1, 关闭开关为SW2、加计数开关为SW3,减计数开关为SW4,开关SW5为以后扩展用的暂停开关，液晶显示屏采用LCD1602。

另外，控制面板41的正面设有用于安装显示单元的第一安装口410、用于安装指示单元的第二安装口412及用于安装按键输入单元的第三安装口413，控制面板41的背面设有与市电相连的接线端口414，同时，温控探头6同样通过接线端口414与控制面板41内电路板相连。

如图6所示，本实用新型还提供了一种节能型热水器系统的控制方法，包括以下步骤：

S1、按压启动开关，控制器U1控制加热指示灯点亮，并启动工作泵8运行；

S2、热水器1对冷水管2输送的自来水加热；

S3、控制器U1预先设计的预设出水时间开始倒计时；同时，温控探头6实时获取热水管3中或热水支管71中的实时水温值并将该实时水温值发送至控制器U1；

S4、控制器U1判断预设出水时间是否倒计时至0；同时，控制器U1将温控探头6获取的实时水温值与预先设定的预设水温值进行比较；

S5、若预设出水时间未倒计时至0，则继续步骤S6；否则表示已加热过久，执行步骤S7；

S6、若实时水温值未达到预设水温值，则返回步骤S2，热水器1继续对自来水进行加热；否则表示实时水温值已达到预设水温值，执行步骤S7；

S7、控制器U1控制加热指示灯熄灭、结束指示灯点亮并关闭工作泵8以结束热循环，此时打开冷热水龙的热端即出热水。

其中，在步骤S1前还包括：通过加计数开关和减计数开关在显示单元上设定预设出水时间和预设水温值。

其中，预设出水时间为10-55秒。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种节能型热水器系统，包括热水器(1)，所述的热水器(1)连接有冷水管(2)和热水管(3)，所述的冷水管(2)用于供应自来水，所述的热水管(3)用于输出经热水器(1)加热后的热水，所述的热水器(1)连接有至少一个用水点以供应热水，其特征在于：

所述的热水管(3)包括热水进口端(31)和热水出口端(32)，所述的热水进口端(31)与热水器(1)相连，所述的冷水管(2)包括冷水进口端(21)和冷水出口端(22)，所述的冷水进口端(21)与市政供水管路相连并将自来水分流至热水器(1)与冷水出口端(22)，所述的热水出口端(32)与冷水出口端(22)之间设有工作泵(8)，当所述的工作泵(8)运行时，可将热水出口端(32)的热水导入至冷水出口端(22)，并将冷水出口端(22)内的热水推回至热水器(1)内以构成热循环；

每一个所述的用水点均包括冷热水龙头(5)、温控探头(6)及控制模块(4)；

所述的冷热水龙头(5)包括有与热水管(3)相连通的热水支管(71)、及与冷水管(2)相连通的冷水支管(72)；

所述的温控探头(6)设于热水管(3)中靠近冷热水龙头(5)的位置或热水支管(71)中，所述的温控探头(6)与控制模块(4)电连接，用于实时获取热水管(3)或热水支管(71)中的实时水温值并将该实时水温值发送至控制模块(4)；

所述的控制模块(4)与工作泵(8)电连接，所述的控制模块(4)接收温控探头(6)发送的实时水温值并基于实时水温值来控制工作泵(8)的启闭。

2.根据权利要求1所述的一种节能型热水器系统，其特征在于：所述的热水出口端(32)与冷水出口端(22)连接有一单向阀(9)，该单向阀(9)的导通方向是自热水出口端(32)向冷水出口端(22)方向。

3.根据权利要求1所述的一种节能型热水器系统，其特征在于：所述的控制模块(4)包括有控制面板(41)及位于控制面板(41)内的电路板，所述的电路板上配置有供电单元、控制器U1、指示单元、按键输入单元及显示单元，所述的供电单元包括变压器T1、整流桥D1及稳压芯片U2，所述的变压器T1的初级线圈与市电相连、次级线圈与整流桥相连并通过整流桥输出至稳压芯片U2,所述的稳压芯片U2的输出端为控制器U1、指示单元及显示单元供电，所述的市电为工作泵(8)供电，所述的控制器U1的使能端分别与指示单元、按键输入单元及显示单元电连接，所述的控制器U1连接有NPN型的三极管Q1，该三极管Q1的基极连接控制器U1的使能端、发射极接地、集电极连接有继电器K1并通过该继电器K1控制工作泵(8)的启闭。

4.根据权利要求3所述的一种节能型热水器系统，其特征在于：所述的控制面板(41)的正面设有用于安装显示单元的第一安装口(410)、用于安装指示单元的第二安装口(412)及用于安装按键输入单元的第三安装口(413)，所述的控制面板(41)的背面设有与市电相连的接线端口(414)。

5.根据权利要求3所述的一种节能型热水器系统，其特征在于：所述的显示单元为液晶显示屏，所述的指示单元包括至少两个不同色光的指示灯，分别为加热指示灯和结束指示灯，所述的按键输入单元包括至少四个轻触开关，分别为启动开关、关闭开关、加计数开关和减计数开关。