发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提出一种恒温淋浴系统及其控制方法,解决淋浴系统在调试水温过程中造成的浪费水资源问题,实现淋浴系统出水即热,而且出水温度恒定。
基于上述目的本发明提供的一种恒温淋浴系统,包括:进水管道和出水管道,所述进水管道包括用于与热水源连通的热水管道以及用于与自来水水源连通的冷水管道,还包括:储水罐;储水进水管,所述储水进水管连通所述出水管道和所述储水罐,所述储水进水管上设置有用于控制所述储水进水管通断的第一电磁阀;储水出水管,所述储水出水管连通所述冷水管道和所述储水罐,所述储水罐通过所述储水出水管向所述冷水管道供水;热水比例阀,所述热水比例阀安装在所述热水管道上,用于控制所述热水管道流出的热水流量;冷水比例阀,所述冷水比例阀安装在所述冷水管道上,用于控制所述冷水管道流出的冷水流量;混水阀,所述混水阀包括腔体、进口和出口,所述进口连通所述热水管道和所述冷水管道,所述出口连通所述出水管道,所述热水管道的热水和所述冷水管道的冷水在所述腔体内形成混合水;第一温度传感器,所述第一温度传感器用于监测所述混水阀的所述出口的出水温度;电子控制器,所述电子控制器根据所述第一温度传感器提供的数据控制所述第一电磁阀的开关以及所述热水比例阀和所述冷水比例阀的相应动作。
优选地,还包括:混水罐,所述混水罐连通在所述混水阀和所述出水管道之间,所述混水罐和所述储水罐之间通过所述储水进水管连通,所述储水进水管上设置有用于控制所述储水进水管通断的第一电磁阀。
优选地,所述出水管道和所述混水罐之间设置有用于监测所述混水罐的出水温度的第二温度传感器,所述出水管道上设置有用于控制所述出水管道通断的第二电磁阀。
优选地,所述热水管道和所述冷水管道上分别设置热水温度传感器和冷水温度传感器,所述电子控制器根据所述热水温度传感器和所述冷水温度传感器提供的数据控制所述热水比例阀和所述冷水比例阀的相应动作。
优选地,所述冷水管道上设置用于控制所述冷水管道通断的第三电磁阀。
优选地,还包括:供水装置,所述供水装置与所述储水出水管连接,所述供水装置用于向所述冷水管道供水。
优选地,还包括:液位传感器,所述液位传感器用于监测所述储水罐内的水位,所述电子控制器根据所述液位传感器提供的数据控制所述供水装置的开关。
本发明还提供的一种恒温淋浴系统的控制方法,包括:(a)通过所述第一温度传感器监测所述混水阀的所述出口的出水温度;所述出口的所述出水温度低于预设温度区间,则对应执行步骤(b);所述出口的所述出水温度高于预设温度区间,则对应执行步骤(c);所述出口的所述出水温度位于预设温度区间,则对应执行步骤(d);(b)通过所述电子控制器将所述第一电磁阀打开,所述储水进水管接通,所述出水管道向所述储水罐供水,所述热水比例阀开至最大,所述冷水比例阀开至最小,所述储水罐通过所述储水出水管向所述冷水管道供水,所述热水管道和所述冷水管道向所述混水阀供水,所述混水阀的所述腔体内形成的所述混合水的温度上升至所述出口的所述出水温度位于预设温度区间,则执行步骤(d);(c)通过所述电子控制器将所述第一电磁阀打开,所述储水进水管接通,所述出水管道向所述储水罐供水,所述热水比例阀开至最小,所述冷水比例阀开至最大,所述储水罐通过所述储水出水管向所述冷水管道供水,所述热水管道和所述冷水管道向所述混水阀供水,所述混水阀的所述腔体内形成的所述混合水的温度下降至所述出口的所述出水温度位于所述预设温度区间,则执行步骤(d);(d)通过所述电子控制器将所述第一电磁阀关闭,所述储水进水管关闭,所述出水管道停止向所述储水罐供水;(e)接收出水指令,所述电子控制器根据所述第一温度传感器提供的数据,控制所述热水比例阀和所述冷水比例阀的打开角度,所述热水管道和所述冷水管道向所述混水阀供水,所述混水阀的所述腔体内形成的所述混合水在所述出口的所述出水温度位于所述预设温度区间,所述出水管道开始出水;(f)接收停水指令,所述电子控制器关闭所述热水比例阀和所述冷水比例阀,所述热水管道和所述冷水管道停止向所述混水阀供水,所述出水管道停止出水。
优选地,在步骤(e)之前还包括:所述第二温度传感器监测所述混水罐的出水温度,所述混水罐的所述出水温度位于所述预设温度区间内,所述电子控制器打开所述第二电磁阀;否则,所述电子控制器关闭所述第二电磁阀,重复步骤(a)~(d)。
优选地,步骤(f)还包括:打开所述第一电磁阀,所述储水进水管接通,所述混水罐向所述储水罐供水。
优选地,在步骤(f)之后还包括:所述电子控制器关闭所述第二电磁阀,所述出水管道停止出水;关闭所述第一电磁阀,所述储水进水管关闭,所述混水罐停止向所述储水罐供水。
优选地,在步骤(e)之前还包括:所述热水温度传感器和所述冷水温度传感器分别监测所述热水管道和冷水管道的供水温度,并传送至所述电子控制器。
另外,优选地,在步骤(f)之前还包括:所述储水罐的液位不低于所述液位传感器的设置水位,所述电子控制器开启所述供水装置,所述储水罐向所述冷水管道供水,关闭所述第三电磁阀,所述自来水水源停止向所述冷水管道供水;所述储水罐的液位低于所述液位传感器的所述设置水位,所述电子控制器关闭所述供水装置,所述储水罐停止向所述冷水管道供水,打开所述第三电磁阀,所述自来水水源向所述冷水管道供水。
从上面所述可以看出,本发明提供的恒温淋浴系统及其控制方法,与现有技术相比,本发明具有以下优点:在淋浴系统出水之前,淋浴系统内的存留水以及热水水源至淋浴系统之间的存留水已经被回收到储水罐内,储水罐内的水可以通过冷水管道再次进入淋浴系统,以便重复利用,避免了浪费水资源。在淋浴系统出水时,混合阀以及混水罐已经将冷水和热水均匀混合,确保混合水的温度以及出水温度位于预设温度期间,不再需要使用者手动调试,避免了浪费水资源;同时避免了出水温度过高或过低,能够保证出水水温的适宜性和稳定性,从而提升了淋浴者使用舒适度。另外,恒温淋浴系统设置混水阀和混水罐,能够避免出水温度过度波动,防止烫伤事故的出现,提高了淋浴系统的安全性。恒温淋浴系统及其控制方法可以实现出水即热,而不再不需要淋浴系统长时间处于待机状态来保证出水即热,节省电力资源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。
图1为本发明具体第一实施例中采用的恒温淋浴系统的示意图。如图1所示,恒温淋浴系统包括:储水罐7、储水进水管9、储水出水管10、热水比例阀4、冷水比例阀5、混水阀6、第一温度传感器12和电子控制器。
恒温淋浴系统包括:进水管道和出水管道3,进水管道包括用于与热水源连通的热水管道1以及用于与自来水水源连通的冷水管道2,出水管道3的出水口连接喷淋头。
储水罐7用于储存水。在淋浴系统出水之前,如果淋浴系统内的存留水和热水源与淋浴系统之间的存留水的温度不符合出水温度要求,将被回收到储存罐7内。
储水进水管9连通出水管道3和储水罐7,流经出水管道3的水可以通过储水进水管9流进储水罐7中。储水进水管9上设置第一电磁阀15,第一电磁阀15的开关用于控制储水进水管9接通或关闭,来控制出水管道3和储水罐7的连通或切断。储水罐7可以设置在出水管道3的相对下方或其他位置。
储水出水管10连通冷水管道2和储水罐7,储水罐7内的水可以通过储水出水管10流进冷水管道2,作为冷水管道2的供水源之一。
热水比例阀4安装在热水管道1上,用于控制热水管道1流出的热水流量。热水比例阀4的打开角度越大,通过热水比例阀4进入混水阀6的热水流量越大。
冷水比例阀5安装在冷水管道2上,用于控制冷水管道2流出的冷水流量。冷水比例阀5的打开角度越大,通过冷水比例阀5进入混水阀6的冷水流量越大。
混水阀6包括腔体、进口和出口,进口与热水管道1和冷水管道2连通,出口与出水管道3连通,热水管道1的热水和冷水管道2的冷水在混水阀6的腔体内充分混合,形成混合水。
第一温度传感器12用于监测从混水阀6的出口的混合水的温度。第一温度传感器12可以设置在混水阀6的出口处。
电子控制器根据第一温度传感器12提供的温度数据,判断混合水是从喷淋头出水或是回收到储水罐7,进一步地控制第一电磁阀15的开关;还用来判断混水阀6内冷热水的混合比例,进一步地控制热水比例阀4和冷水比例阀5的开关以及打开角度,从而保证出水管道3的出水温度在预设温度区间内。
图2为本发明具体第二实施例中采用的恒温淋浴系统的示意图。如图2所示,恒温淋浴系统还包括:混水罐11。
混水罐11连通在混水阀6和出水管道3之间,混水罐11可以位于储水罐7的相对上方或其他位置。混水罐11和储水罐7之间通过储水进水管9连通,储水进水管9上设置第一电磁阀15。第一电磁阀15的开关用于控制储水进水管9接通或关闭,来控制出水管道3和储水罐7的连通或切断。混水罐11可以为冷水和热水的充分混合提供足够的空间,还可以为淋浴系统内的存留水提供存储空间。
优选地,混水罐11和出水管道3之间设置第二温度传感器13,出水管道3上设置第二电磁阀16。第二温度传感器13用于监测混水罐11的出水温度。第二温度传感器13监测到混水罐11的出水温度位于预设温度区间时,第二电磁阀16用于控制出水管道3的通断。电子控制器打开第二电磁阀16,出水管道3开始出水,且出水为温度处于预设温度区间的恒温水。
优选地,热水管道1上设置热水温度传感器18,用于向电子控制器提供热水温度。冷水管道2上设置冷水温度传感器19,用于向电子控制器提供冷水温度。电子控制器将热水温度传感器18和冷水温度传感器19提供的数据作为控制热水比例阀4和冷水比例阀5的基础数据,以便于更快速地控制热水比例阀4和冷水比例阀5的相应动作。
优选地,冷水管道2上设置第三电磁阀17。第三电磁阀17可以设定在自来水水源和储水出水管10之间的管道上。当自来水水源作为冷水水源进行供水时,第三电磁阀17处于开启状态。当储水罐7作为冷水水源进行供水时,第三电磁阀17处于关闭状态,则自来水水源停止供水。
优选地,当混水罐11位于储水罐7的相对上方时,恒温淋浴系统还包括:供水装置,供水装置可以是水泵8、电机等设备。供水装置与储水出水管10连接,供水装置用于在储水罐7向冷水管道2供水时,向储水出水管10提供动力。在本实施例中,混水罐11位于储水罐7的相对上方,采用水泵8作为供水装置。水泵8可以设置在储水罐7的内部或外部。
优选地,恒温淋浴系统还包括:液位传感器14,液位传感器14用于监测储水罐7内的水位,电子控制器根据液位传感器14提供的数据控制水泵8的开关。储水罐7内的水位不低于液位传感器14的设定水位,电子控制器开启水泵8,由储水罐7向冷水管道2供水;储水罐7内的水位低于液位传感器14的设定水位,电子控制器关闭水泵8,由自来水水源向冷水管道2供水。
本发明还提供一种恒温淋浴系统的控制方法。下面,结合第一实施例,进一步介绍恒温淋浴系统的控制方法。
恒温淋浴系统的控制方法包括:
(a)第一温度传感器12监测混水阀6的出口的出水温度,出口的出水温度低于预设温度区间,则对应执行步骤(b),出口的出水温度高于预设温度区间,则对应执行步骤(c);出口的出水温度位于预设温度区间,则对应执行步骤(d)。
(b)电子控制器将第一电磁阀15打开,储水进水管9接通,出水管道3向储水罐7供水,热水比例阀4开至最大,冷水比例阀5开至最小;储水罐7通过储水出水管10向冷水管道2供水,热水管道1和冷水管道2向混水阀6供水,混水阀6的腔体内形成的混合水的温度上升至出口的出水温度位于预设温度区间,则执行步骤(d)。
(c)电子控制器将第一电磁阀15打开,储水进水管9接通,出水管道3向储水罐7供水,热水比例阀4开至最小,冷水比例阀5开至最大;储水罐7通过储水出水管10向冷水管道2供水,热水管道1和冷水管道2向混水阀6供水,混水阀6的腔体内形成的混合水的温度下降至出口的出水温度位于预设温度区间,则执行步骤(d)。
(d)电子控制器将第一电磁阀15关闭,储水进水管9关闭,出水管道3停止向储水罐7供水。
(e)接收出水指令,电子控制器根据第一温度传感器12提供的数据,控制热水比例阀4和冷水比例阀5的打开角度,热水管道1和冷水管道2分别向混水阀6供水,混水阀6的腔体内形成的混合水在出口的出水温度位于预设温度区间,出水管道3开始出水。
(f)接收停水指令,电子控制器关闭热水比例阀4和冷水比例阀5,热水管道1和冷水管道2停止向混水阀6供水,出水管道3停止出水。
通过上述方法控制恒温淋浴系统,不需要使用者手动调试,也不会浪费水资源;可以实现出水即热,并保证出水恒温。
淋浴系统增加混水罐11后,通过第二温度传感器13对混水罐11的出口的出水温度进行监测,并提供给电子控制器,使得电子控制器能够快速且精确的调整热水比例阀4和冷水比例阀5的打开角度,确保混水罐11的出水温度位于预设温度区间。
优选地,在步骤(e)之前还包括:第二温度传感器13监测混水罐11的出水温度,如果混水罐11的出水温度位于预设温度区间,电子控制器将打开第二电磁阀16,出水管道3开始出水;否则,电子控制器关闭第二电磁阀16,重复步骤(a)~(d),直至混水罐11的出水温度位于预设温度区间。
优选地,步骤(f)还包括:打开第一电磁阀15,储水进水管9接通,混水罐11向储水罐7供水,储水罐7将水储存起来,用于向冷水管道2供水。
优选地,在步骤(f)之后还包括:当混水罐11内的水全部流入到储水罐7时,电子控制器关闭第二电磁阀16,出水管道3停止出水;此时第一电磁阀15可以处于关闭或开启状态。开启第一电磁阀15,储水进水管9接通,混水罐11继续向储水罐7供水;关闭第一电磁阀15,储水进水管9关闭,混水罐11停止向储水罐7供水。
优选地,在步骤(e)之前还包括:热水温度传感器18和冷水温度传感器19分别监测热水管道1和冷水管道2的供水温度,并传送至电子控制器,使得电子控制器快速且精确的控制热水比例阀4和冷水比例阀5的动作。
优选地,在步骤(f)之前还包括:如果储水罐7的液位不低于液位传感器14的设置水位,电子控制器开启供水装置,关闭第三电磁阀17,自来水水源停止向冷水管道2供水,由储水罐7向冷水管道2供水;如果储水罐7的液位低于液位传感器14的设置水位,电子控制器关闭供水装置,储水罐7停止向冷水管道2供水,打开第三电磁阀17,由自来水水源向冷水管道2供水。
下面,结合第二实施例,进一步介绍恒温淋浴系统的控制过程。
第一步,接通电源,启动电子控制器,恒温淋浴系统进入出水前的准备阶段。
第二步,第一温度传感器12监测混水阀6的出口的混合水的温度,第二温度传感器13监测混水罐11的出口的混合水的温度,热水温度传感器18和冷水温度传感器19分别监测热水管道1和冷水管道2的供水温度,并由电子控制器做出判断和指示。如果混水阀6的出口的混合水的温度和混水罐11的出口的混合水的温度低于预设温度区间,则对应执行第三步;如果混水阀6的出口的混合水的温度和混水罐11的出口的混合水的温度高于预设温度区间,则对应执行第四步;如果混水阀6的出口的混合水的温度和混水罐11的出口的混合水的温度位于预设温度区间,则对应执行第五步。
第三步,电子控制器控制关闭出水管道3上的第二电磁阀16,出水管道3的出口处于关闭状态;打开储水进水管9上的第一电磁阀15,储水进水管9接通,混水罐11向储水罐7供水;热水比例阀4开至最大,冷水比例阀5开至最小,储水罐7通过储水出水管10经由水泵8向冷水管道2供水,热水管道1和冷水管道2向混水阀6供水,热水量大于冷水量,经由混水阀6混合后进入混水罐11。此时,热水不断流进混水罐11,而混水罐11中的混合水不断流进储水罐7中,混水罐11内的水温不断升高,直到混水阀6的出口的出水温度和混水罐11中的混合水的出水温度位于预设温度区间,然后执行第五步。
第四步,电子控制器控制关闭出水管道3上的第二电磁阀16,出水管道3的出口处于关闭状态;打开储水进水管9上的第一电磁阀15,储水进水管9接通,混水罐11向储水罐7供水;热水比例阀4开至最小,冷水比例阀5开至最大,储水罐7通过储水出水管10经由水泵8向冷水管道2供水,热水管道1和冷水管道2向混水阀6供水,热水量小于冷水量,经由混水阀6混合后进入混水罐11。此时,冷水不断流进混水罐11,而混水罐11中的混合水不断流进储水罐7中,混水罐11内的水温不断降低,直到混水阀6的出口的出水温度和混水罐11中的混合水的出水温度达到预设温度区间内,然后执行第五步。
第五步,电子控制器将第一电磁阀15关闭,储水进水管9关闭,混水罐11停止向储水罐7供水。恒温淋浴系统从准备阶段进入到备用阶段,使用者可以随时取水使用。
第六步,使用者发出出水指令后,在第一温度传感器12的监控下,热水比例阀4、冷水比例阀5的开合由电子控制器控制,热水管道1和冷水管道2分别向混水阀6供水,形成混合水,位于预设温度区间的混合水流入混水罐11;由第二温度传感器13监测混水罐11的混合水的出水温度,混水罐11的出水温度位于预设温度区间,电子控制器打开第二电磁阀16,然后通过出水管道3出水。
与此同时,液位传感器14对储水罐7内的液位进行监测,并由电子控制器做出判断和指示。如果储水罐7内液位不低于液位传感器14的设置水位,电子控制器控制关闭冷水管道2上的第三电磁阀17,启动水泵8,自来水水源停止向冷水管道2供水,由储水罐7向冷水管道2供水;储水罐7内的水通过水泵8经由储水出水管10进入到冷水管道2,经过冷水比例阀5进入混水阀6,然后进入混水罐11与热水混合。直到储水罐7的液位低于液位传感器14的设置水位,电子控制器关闭水泵8,储水罐7停止向冷水管道2供水,电子控制器打开冷水管道2上的第三电磁阀17,由自来水水源向冷水管道2供水。
第七步,使用者发出停止出水指令后,电子控制器关闭热水比例阀4和冷水比例阀5,打开出水管道3上的第二电磁阀16,让出水管道3内的水在液位差作用下流回到混水罐11。电子控制器打开储水进水管9上的第一电磁阀15,让混水罐11内的水在液位差作用下流回到储水罐7。然后,电子控制器可以关闭第一电磁阀15和第二电磁阀16。
第八步,使用者关闭电源。
使用者停止用水后,出水管道3和混水阀6之间存留的水可以存储在混水罐11或储水罐7中,待满足使用条件后,通过水泵8再次打入冷水管道2,进入混水罐11,进行重复利用。使用者下次用水时,混水罐11内的水或热水源初期提供的温度低于预定温度区间的水在再次启动的准备阶段,已经流入到储水罐7中。所以,出水就是温度能够达到预设温度区间的热水,从而实现出水即热,又节约水资源的目的。
从上面的描述和实践可知,本发明提供的恒温淋浴系统及其控制方法具有以下优点:在淋浴系统出水之前,淋浴系统内的存留水以及热水水源至淋浴系统之间的存留水已经被回收到储水罐内,储水罐内的水可以通过冷水管道再次进入淋浴系统,以便重复利用,避免了浪费水资源。在淋浴系统出水时,混合阀以及混水罐已经将冷水和热水均匀混合,确保混合水的温度以及出水温度位于预设温度期间,不再需要使用者手动调试,避免了浪费水资源;同时避免了出水温度过高或过低,能够保证出水水温的适宜性和稳定性,从而提升了淋浴者使用舒适度。另外,恒温淋浴系统设置混水阀和混水罐,能够避免出水温度过度波动,防止烫伤事故的出现,提高了淋浴系统的安全性。恒温淋浴系统及其控制方法可以实现出水即热,而不再不需要淋浴系统长时间处于待机状态来保证出水即热,节省电力资源。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。