CN211854473U - 一种解决家庭无效冷水的智能温控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，包括热水器、温感三通控制阀、储水设备、压力控制模块、物联网模块及微控制器，本实用新型涉及智慧水利领域。该专利通过温感三通控制阀，智能控制热水出流过程，同时对无效冷水进行有效回收，以将其利用于其他家庭用水环节，有利于节水降耗；另一方面，本实用新型通过远程预约功能，提高了家用热水器的服务性能，实现热水在预约时段内打开即用的功能，为用户节约了等待冷水加热至热水的时间。

Description

一种解决家庭无效冷水的智能温控系统

技术领域

本实用新型涉及解决家庭无效冷水的智能温控装置，尤其是对热水器中无效冷水的利用装置。

背景技术

目前国内，在家庭的厨房或者其他生活场所的卫生间大多都装有热水器。因为考虑到能源问题，家庭热水器不会一直保持加热状态，而热水器管路系统的连接方式是热水器的出水端与热水水龙头的进口端通过管道连接，当热水器关闭后，热水管道的水会慢慢冷却，下次再使用热水器时，使用者需先将冷水排出后，才能再开始使用热水，这部分冷水就成为了无效冷水，这样一方面造成了水资源的浪费，另一方面这部分水通过生活污水排水管道排至污水处理厂，这部分水稀释了生活污水，会提高污水处理厂处理污水的难度和成本。

由于无效冷水的水量与家用热水器到卫生间的管道长度有关，一般来说，如果五米长的管道，将会储存3L无效冷水，每家每户每个人间歇性地洗澡，都会有约3升水被浪费，管道越长，造成的浪费会越大。据能源评估机构测算，全国的城镇家庭每年会浪费10亿多吨的无效冷水，而且现今热水器也逐渐普及到农村家庭，因这方面原因被浪费的水资源甚至高于统计数据。造成上述问题的主要原因就是热水器出水端和热水龙头之间这段管道中残留的冷水排出以及热水器加热冷水均需要一定的时间。

针对上述问题，现有的解决方法和装置中，“小厨宝”相当于一个快热式电热水器，将经过小厨宝的冷水进行快速加热和保温，使用时将会直接放出适宜温度的水，这其中虽然对无效冷水加热，实现了无效冷水的零浪费，但全时段运行，难免造成能源的浪费，这部分能量的浪费和水资源浪费的价值还有待探讨；一种一体化可嵌入式淋浴无效冷水的回收利用装置中，将无效冷水回收利用到集水箱中，但当集水箱积满后，需用户手动关闭通往集水箱所在管道的阀门，在这个过程中，考虑到实际情况，会由于人为因素造成部分水的浪费，整个装置还不够智能化和精准化；一种热水器无效冷水回收系统中，利用温压三通控制阀实现了冷水和热水的分流，冷水通过水泵一方面进入热水器再次加热，一方面进入马桶回收利用，但该装置中设置有水泵加压抽水，水泵工作时噪音大，不适宜普及到家庭使用，综上所述，现针对无效冷水问题，仍需在节能与节水之间找到平衡点，所以我们从节水的角度将无效冷水通过管道回收再利用，实现智能化、自动化的节水循环系统。

实用新型内容

本实用新型的目的，克服现有节水技术在各个方面对节水过程造成的二次浪费和污染，采用更为智能化的方式进行无效冷水的回收，提供一种具有预约功能的智能温控装置。

一种解决家庭无效冷水的智能温控装置，包括加装在普通家用热水管道上的温感三通控制阀、微控制器模块、安置在浴室墙壁里的集水箱、集水箱与马桶水箱之间的连接部分、马桶水箱里的传感部分以及温感三通控制阀前热水管道部分的保温装置和预约系统。所述的温感三通控制阀内的温度传感器加装在测量阀前热水管道的部分，测量实时水温，将得到的电信号传给内藏的微控制器模块，所述微控制器模块输出控制信号给上下管处的电磁装置，所述集水箱装于浴室墙壁内，通过冷水收集管道与马桶水箱相连，所述马桶水箱即放置在市场通行马桶水箱位置，所述热水管道部分的保温装置包括外管道17、加热层18、内管道19三层设计，加热层设有管道伴热带，所述的预约系统分为两个部分：用户手中的客户端程序及被控制端程序，所述客户端程序在用户移动端中，所述被控制端程序编入所述微控制器模块。

优选的，所述温感三通控制阀主要包括阀体6，柱塞24，微控制器模块，磁铁，电磁绕组。所述温感三通控制阀左侧有一进口，右侧设有冷水收集管道5和热水排放管道4两个出口，在阀体6内设置有活塞腔，所述活塞腔截面形状为矩形，且分别与进口、冷水收集管道和热水排放管道相通。其中，所述热水排放管道4与合管道13相通，所述冷水收集管道与集水箱相通。

优选的，所述的柱塞24为十字型，两端均外露于阀体6，上端与磁铁固定连接。磁铁与电磁绕组相对设置。

优选的，所述集水箱与连接温感三通控制阀的冷水收集管道相通。

优选的，所述温度传感器设置在阀体6左端的进口上。当温度传感器传输到微控制器的温度(电)信号是低于预设温度的信号时，此时微控制器不作反应，管道温感三通控制阀当中的活塞因重力作用会堵住热水排放管道。当温度传感器传输至微控制器的温度(电)信号是高于预设温度的信号时，此时微控制器提供给第一电磁绕组21电流，从而通过电磁力将活塞吸起来，堵住冷水收集管道，热水从热水排放管道当中流出。

优选的，所述电磁绕组与磁铁之间的接触面应为与柱塞相互垂直的平面。

优选的，所述集水箱设置有第一溢流管，当集水箱中水量过大时，通过第一溢流管7流入地漏。

优选的，所述集水箱与马桶水箱间的送水管道装有压力控制阀门

优选的，所述马桶水箱除本体外包括压力传感器，压力传感器将信号传给控制模块，在马桶水箱内设有浮块，当浮块顶住压力传感器时，控制模块接收信号关闭压力控制阀门。

优选的，所述马桶水箱设有固定杆，浮块沿固定杆上下移动。

优选的，所述马桶水箱设置有第二溢流管12，当马桶水箱中水量过大时，通过第二溢流管12流入地漏。

本实用新型通过温感三通控制阀对热水管道内水温进行实时监控，智能回收会被浪费的无效冷水，作为马桶用水的一大来源。同时提高用户的体验感，提前预约免去了用户等待冷水被处理的时间，使用户在正式使用时能够直接得到适宜温度的热水。

附图说明

图1为本实用新型专利的整体的结构示意图；

图2为本实用新型专利的运行流程示意图；

图3为本实用新型专利的热水管道截面结构示意图；

图4为本实用新型专利的温感三通控制阀结构示意图；

图5为本实用新型专利的温感三通控制阀结构示意图；

图中：1热水管道、2冷水管道、3第一单向阀、4热水排放管道、 5冷水收集管道、6阀体、7第一溢流管、8压力控制阀门、9压力传感器、10浮块、11固定杆、12第二溢流管、13合管道、14送水管道、15 集水箱、16马桶水箱、17外管道、18加热层、19内管道、20温感三通控制阀、21第一电磁绕组、22第二电磁绕组、23温度传感器、24柱塞、 25第一磁铁、26第二磁铁。

具体实施方式

请参阅附图1-5，本实用新型提供一种技术方案：解决家庭无效冷水的智能温控装置，包括主体1，所述主体1分为进水管道、集水箱、马桶水箱三个部分。进水管道中设有热水管道1，连接温感三通控制阀20。温感三通控制阀20连接合管道13和集水箱15。集水箱 15通过送水管道14和马桶水箱16相连。合管道13上设置有第一单向阀3。集水箱15上设置有第一溢流管7。送水管道14上设置有压力控制阀门8。马桶箱16中设置有第二溢流管12、压力传感器9及固定杆11。

本实施例中，浮块10与固定杆11相连，仅可相当于固定杆11 上下移动。

本实施例中，热水管道采取外管道17、加热层18、内管道19的三层式管道设计。

本实施例中，热水管道上设置有温度传感器23。

本实施例中，温感三通控制阀由阀体6、柱塞24、第一电磁绕组 21、第二电磁绕组22、冷水收集管道5、热水排放管道4等几部分组成。

本实施例中压力控制阀门8初始处于开启状态。

本实施例中送水管道14管径(6分管，口径20mm)大于市政进水管管径(4分管，口径15mm)，所以集水箱15的水注入马桶水箱时流量大于市政进水，可作为马桶水箱16供水的主要来源。

本实施例中其集水箱中设置有第一溢流管7，当集水箱将要积满时，水流便从第一溢流管7流入地漏当中。

本实施例中安装时，集水箱15的底部要尽可能高于马桶水箱底部的高度，保证能在合理的水位差与压力差下正常出水，同时应保证储满水后的水位线能与马桶水箱16水位线齐平，以达到连通器的控制效果。

使用时参考附图2：用户进行预约或直接手动打开热水管道阀门。初始冷水进入管道，温度传感器23感应到冷水，传递给第二电磁绕组22电信号，产生磁力，将柱塞吸引至热水排放管道4处，堵塞热水排放管道4。冷水从冷水收集管道5进入集水箱15，而后从集水箱15进入马桶水箱16。当马桶水箱水位较高时，浮块10顶住压力传感器9，从而传递给压力控制阀门8电信号，使压力控制阀门8关闭。当热水管道中的水加热到一定温度之后，温度传感器23传递给第一电磁绕组21电信号。第一电磁绕组产生磁力，将柱塞吸引至冷水收集管道5处，堵塞冷水收集管道5。热水从热水排放管道4流入合管道13。但用户准备洗澡时，只要打开第一单项阀3，即可获得热水，而避免了无效冷水的浪费。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，包括主体，其特征在于：包括热水管道、热水器、温感三通控制阀、储水设备、压力控制模块、物联网模块及微控制器，所述温感三通控制阀(20)包括温度传感器(23)、微控制器、冷水收集管道(5)、热水排放管道(4)、阀体(6)、柱塞(24)、第一电磁绕组(21)、第二电磁绕组(22)、第一磁铁(25)、第二磁铁(26)，所述柱塞分别与两端磁铁固定连接，并能在电磁力作用下沿竖直方向运动，所述阀体(6)分别与冷水收集管道(5)、热水排放管道(4)相通，形成分流管道，所述压力控制模块包括压力传感器(9)、压力控制阀门(8)、固定杆(11)、浮块(10)，所述微控制器分别与温度传感器(23)、第一电磁绕组(21)、第二电磁绕组(22)、压力控制阀门(8)连接，微控制器接收温度传感器和压力传感器信号，并分别输出信号至温感三通控制阀(20)和压力控制阀门(8)，分别控制冷热水分流、集水箱中的水是否流向马桶水箱，所述冷水收集管道(5)与集水箱相通，所述热水排放管道(4)与淋浴头相通。

2.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的储水设备包括集水箱(15)、第一溢流管(7)、送水管道(14)、压力控制阀门(8)，所述的温感三通控制阀上的冷水收集管道与集水箱相通，所述集水箱出口段与送水管道(14)连接相通。

3.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的温度传感器(23)设置在温感三通控制阀的进口端，用于感应所述进口端的水流温度信号，并将温度信号传至微控制器。

4.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的压力传感器(9)设置在马桶水箱内侧顶部，在所述流向马桶水箱的管道上设置压力控制阀门(8)，所述压力传感器(9)用于感应所述压力控制阀的开度的压力信号，并将压力信号通过物联网模块传输至微控制器。

5.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的柱塞(24)的截面形状为十字形。

6.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的第一磁铁与第一电磁绕组之间的衔接面是两相互平行，且与柱塞相互垂直的平面。

7.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的马桶水箱(16)包括固定杆(11)、浮块(10)、压力传感器(9)、第二溢流管(12)，所述的第二溢流管(12)是为防止马桶水箱过满而溢水。

8.根据权利要求1所述的一种解决家庭无效冷水的智能温控系统，其特征在于：所述的热水管道(1)包括外管道(17)、加热层(18)、内管道(19)，所述的加热层(18)用于用户所预约时段的管道热水保温，达到用户能在预约时间内打开阀门，即用热水的效果。

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