一种智能恒温电热水器控制系统的制作方法
【专利摘要】一种智能恒温电热水器控制系统，包括储水的水箱以及位于水箱内对水箱内的水进行加热的加热装置，与水箱的出水口以及冷水进水端口均分别连接的混水阀，混水阀包括阀芯以及驱动该阀芯进行冷热水调节的驱动电机，驱动电机和加热装置均连接至电子控制单元，并且电子控制单元包括至少一个用于设定各个运行模式的参数的第一调节模块，和至少一个用于在各个运行模式之间进行切换的第二调节模块。该智能恒温电热水器控制系统，可以根据需要调节出水的水温，而且还具有储水的功能，能够迅速、长时间地产生恒温的热水，并且结构紧凑，设有至少两个调节模块，可以设置在不同的位置，便于用户使用调节。
【专利说明】
一种智能恒温电热水器控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种电热水器控制系统。
【背景技术】
[0002]现在市场上所售的恒温热水器一般都是即热式的，而储热式的热水器，仅仅对内胆内的水经过加热后出水，一边使用，一边内胆的热水会相对减少，因此，出水的温度也会降低，要获得恒温的出水需要外接手动调节的混水阀来调节出水温度，即将进入的冷水与内胆的热在混水阀里经过一定比例的组合调节出合适的出水温度。这个混水过程通常是手动调节的，这种调节方式存在一定的缺陷，热水器内胆中的热水在使用过程中会逐渐少，因此混合后的水的温度也相应逐渐降低，因此需要不断的手动调节混水阀热水与冷水的混合比例，但手动调节过程精度很差，当手柄转动过多时混合后的水温度会偏高，当手柄转动过少时，混合后的出水温度又偏低，调温过程繁琐。因此，储热式热水器想要达到恒温控制都非常的麻烦和不便。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够自动实现储水式热水器的恒温控制的智能恒温热水器系统。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种智能恒温电热水器控制系统，包括储水的水箱以及位于水箱内对水箱内的水进行加热的加热装置，与水箱的出水口以及冷水进水端口均分别连接的混水阀，所述混水阀将水箱内的热水和外界的冷水进行混合后通过混水出水端口排出，其特征在于:所述混水阀包括阀芯以及驱动该阀芯进行冷热水调节的驱动电机，所述驱动电机和加热装置均连接至电子控制单元，并且所述电子控制单元包括至少一个用于设定各个运行模式的参数的第一调节模块，和至少一个用于在各个运行模式之间进行切换的第二调节模块，所述各个运行模式具有不同的水温和/或水量大小。
[0005]优选地，所述第一调节模块包括分别对应于各个运行模式的参数调节装置，以及用于调节水箱内的热水温度的温度调节装置，所述第二调节模块包括运行模式切换装置。
[0006]为了更好地控制水温，所述电子控制单元还连接至位于水箱内的用于探测水箱内的温度的热水温度探测器和设于混水出水端口附近的混水温度探测器。
[0007]为了更好地完成自动控制，还包括与电子控制单元连接的水流检测部件，所述水流检测部件设于冷水进水端口与水箱的进水口之间的水路上，或者设于水箱的出水口与混水阀之间的水路上，或者设于混水阀与混水出水端口之间的水路上，或者是设于冷水进水端口与混水阀之间的水路上。
[0008]优选地，所述第一调节模块设于远离用水位置的位置，所述第二调节模块设于出水装置上或者出水装置附近。
[0009]优选地，所述电子控制单元还包括单片机，电机驱动电路和加热控制电路，该加热控制电路连接单片机和加热装置，用于控制加热装置加热的时间和温度，该电机驱动电路连接单片机和驱动电机，用于控制驱动电机的转动进而调节混水阀的水温和水量。
[0010]优选地，所述运行模式切换装置包括多个对应不同运行模式的触摸按钮，并且该第二调节模块上还可以设置显示装置，显示使用中的热水的温度。
[0011]优选地，所述各个运行模式的参数调节装置包括对应不同运行模式的温度设定旋钮和水量设定旋钮。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的优点在于该智能恒温电热水器控制系统可以用现有的热水系统改装而成，也可以一体成型，并且可以根据需要调节出水的水温，而且还具有储水的功能，能够迅速、长时间地产生恒温的热水，整体结构紧凑，并且设有至少两个调节模块，可以设置在不同的位置，便于用户使用调节。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的示意图。
[0014]图2为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的另一种方式的示意图。
[0015]图3为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的结构示意图。
[0016]图4为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的进水阀体与混水阀体的示意图。
[0017]图5为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的进水阀体与混水阀体的部件分解图。
[0018]图6为本实用新型实施例的阀芯和驱动电机的部件分解图。
[0019]图7为本实用新型实施例的阀芯的剖视图。
[0020]图8为本实用新型实施例的动瓷片的示意图。
[0021 ]图9为本实用新型实施例的定瓷片的示意图。
[0022]图1Oa为定瓷片与动瓷片的位置示意图(关水状态)；图1Ob为定瓷片与动瓷片的位置示意图(小流量冷水状态)；图1Oc为定瓷片与动瓷片的位置示意图(大流量冷水状态)；图1Od为定瓷片与动瓷片的位置示意图(混水状态)；图1Oe为定瓷片与动瓷片的位置示意图(大流量热水状态)；图1Of为定瓷片与动瓷片的位置示意图(小流量热水状态)。
[0023]图11为本实用新型实施例的智能恒温电热水器控制系统的电路原理示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0025]如图1-3所示，该智能恒温电热水器控制系统，包括储水的水箱9，以及位于水箱9内的对水箱内的水进行加热的加热装置95，与外界的冷水管相连接的冷水进水端口 10和连接至外界的出水装置的混水出水端口 20，冷水进水端口 10向内连接至一混水阀I，连接至混水阀I的冷水进水口，并且所述冷水进水端口 10还连接至水箱9的进水口91，水箱9的出水口92连接至混水阀I的热水进水口，并且该混水阀I连接至混水出水端口 20，该混水阀I将外界的冷水以及水箱9产生的热水加以混合，并且通过混水阀I混合后产生恒温的混水从混水出水端口 20排出。外界的出水装置可以是普通的水龙头、花洒，也可以是具有控制界面的水龙头或者花洒。
[0026]所述混水阀I包括阀芯2，以及驱动该阀芯2进行冷热水的混水调节的驱动电机3。该智能恒温电热水器控制系统还包括电子控制单元7，该电子控制单元7连接驱动电机3，用于控制调节混水阀I的阀芯2，进而调节水温。该系统还包括设于水箱9上用于探测水箱9内温度的热水温度探测器81，还包括设于混水出水端口 20附近的混水温度探测器82，该热水温度探测器81与混水温度探测器82均信号连接至电子控制单元7，用于将温度信号反馈给电子控制单元7，给电子控制单元7进行调节提供反馈。该水箱9内的加热装置95也连接至该电子控制单元7。电子控制单元7可以接收热水温度探测器81的信号，控制该加热装置95的加热温度，并且该电子控制单元7可以接收温水探测器82的信号，控制该驱动电机3的运动，进而驱动阀芯2进行混水的水温的调节。
[0027 ]另外，如图1所示，该冷水进水端口 1与水箱9的进水口 91之间的水路上，设有水流开关73，并且该水流开关73连接至电子控制单元7，该水流开关73用于探测水路上的水流的流量大小，并且将信号反馈给电子控制单元7。即当使用者打开出水装置，整个系统出水时，电子控制单元7检测到水流开关73的水流信号，即开启加热装置95对水箱9内的水的加热或者开启混水阀I的工作。该水流开关73也可以设于水箱9的出水口 92与混水阀I之间的水路上，或者设于混水阀I与混水出水端口 20之间的水路上，或者是设于冷水进水端口 10与混水阀I之间的水路上，即只要是设于该系统的水路上即可。
[0028]如图3、4、5所示，该混水阀I包括阀体11，所述阀芯2位于所述阀体I内并且与驱动电机3的输出轴连接。该阀体11包括冷水进水口 12、混水出水口 13、冷水出水口 14和热水进水口 15。该阀体11的冷水进水口 12向外与冷水进水端口 10连接，向内与冷水出水口 14连通，并且同时该阀体11的冷水进水口 12还连通至阀芯2的冷水进水孔231，即该阀体11内的冷水分为两个分支。并且该混水出水口 13连通至该阀芯2的混水出水孔233，该热水进水口 15向外与水箱9的出水口 92连通向内连通至阀芯2的热水进水孔232。混水出水口 13向外连接混水出水端口 20。
[0029]并且还包括一位于阀体11与水箱9之间的进水阀体4，即该阀体11通过进水阀体4连接至水箱9，该进水阀体4与混水阀I的阀体11相互连接固定，该进水阀体4内设有管道，分别为相互隔离的冷水管道与热水管道，冷水管道分别连通进水阀体4上的冷水进水端41和冷水出水端42，热水管道分别连通进水阀体4上的热水进水端43和热水出水端44。该冷水进水端41连接阀体11的冷水出水口 14，该冷水出水端41连接水箱9的进水口 91，该热水进水端43连接该水箱9的出水口 92，该热水出水端44连接该阀体11的热水进水口 15。如图4、5所示，该冷水出水端42包围该热水进水端43，即该冷水管道的出水端和热水管道的进水端相互套设，进而可以连接水箱9的进水口和出水口，该水箱9的进水口 91和出水口 92也相互套设，分别与冷水管道的出水端以及热水管道的进水端相对应连接。并且为了便于调节管道的水压和便于清洗，该冷水管道4上还设有与外界连通的泄压阀45。
[0030]如图6、7所示，该阀芯2包括壳体22和阀盖23，该壳体22和阀盖23之间形成容置空间。该容置空间内从阀盖23的一端向着另一端依次设有定瓷片5、动瓷片6和驱动轴21，驱动轴21的内侧端与动瓷片6固定连接，该驱动轴21的外侧端从壳体22伸出与驱动电机3固定连接，进而驱动电机3可以通过驱动轴21带动该动瓷片6绕其自身的轴转动，该动瓷片6与定瓷片5以及驱动轴21同轴设置。阀盖23、动瓷片6和定瓷片5互相紧贴设置，通过动瓷片6与定瓷片5上的不同的孔对准进而调整热水和冷水的量。该阀盖23上设有三个孔，分别为冷水进水孔231，热水进水孔232和混水出水孔233。所述热水进水孔232与阀体11的热水进水口 15连通，冷水进水孔231与阀体11的冷水进水12连通，混水出水孔233与阀体I的混水出水口 13连通。
[0031]如图8所示，该动瓷片6为一圆形片状结构，并且动瓷片6向着定瓷片5—面上设有一凹槽61，该凹槽61沿动瓷片6的径向延伸，该凹槽61的第一端位于动瓷片6的中心，第二端位于动瓷片6的周边。如图9所示，为该定瓷片5的示意图，该定瓷片5为与动瓷片6相匹配的圆形片状结构，该定瓷片5的中心具有出水孔53，沿定瓷片5的周向间隔设有沿其周向延伸的冷水孔51和热水孔52，该冷水孔51与阀盖23上的冷水进水孔231对准并且连通，该热水孔52与阀盖23上的热水进水孔232对准并且连通，该出水孔53与阀盖23上的混水出水孔233对准并且连通。
[0032]该出水孔53与动瓷片6上的凹槽61的位于动瓷片6中心的第一端始终连通，随着动瓷片6的转动，动瓷片6上的凹槽61位于动瓷片6周边的第二端在冷水孔51与热水孔52以及冷、热水孔之间的其他位置之间转动，即所述动瓷片6转动时所述凹槽61的第二端在冷水孔51和热水孔52之间转动切换连通，使得该凹槽61的位于动瓷片6周边的第二端与冷水孔51、热水孔52分别连通，或者同时连通，进而实现冷水、热水和混水的切换。因此，外界的冷水和热水分别通过阀盖上的冷水进水孔和热水进水孔分别进入定瓷片5上的冷水孔51和热水孔52，然后当冷水孔51与凹槽61的第二端对准时，冷水通过凹槽61的第二端流入凹槽61内并且从凹槽61的第一端流出，即从所述出水孔53流出，即得到冷水。如图10b、10c所示；同理，当热水孔52与凹槽61的第二端对准时，热水通过凹槽61的第二端流入凹槽61内并且从凹槽61的第一端流出，即从所述出水孔53流出，即得到热水，如图10e、10f所示；当凹槽61的第二端对准部分冷水孔51和部分热水孔52时，冷水和热水同时进入凹槽61的第二端，并且从凹槽61的第一端流出，进而得到混水，如图1Od所示。当凹槽61的第二端与冷水孔51、热水孔52之间的定瓷片5对准时，此时没有水进入凹槽61的第二端，即起到关水的作用，如图1Oa所不O
[0033]优选地，如图9所示，该定瓷片5上的冷水孔51沿定瓷片5的周向延伸，并且其中间具有隔板511将冷水孔51分成沿周向间隔的两端，并且其中远离热水孔52的一端从中间向端部逐渐缩小，使得起到冷水水流逐渐减小的作用。并且热水孔52从其中间向着靠近冷水孔51的一端也逐渐缩小，使得从冷水向混水状态转换并且向热水转换时，热水能够逐渐加入，起到水温逐渐升温的作用。而且该隔板511起到冷水向温水转换时的关水的作用，而且该混水阀关水时，动瓷片6的凹槽61的第二端也可以与该隔板511位置重叠，如图1Oa所示，该虚线部分为动瓷片6的凹槽61，凹槽61第二端在隔板511位置时关水，动瓷片6向右边转动，如图1Ob所示，此时为冷水小流量，动瓷片6再继续向右边转动，如图1Oc所示，为冷水大流量;如图1Od所示，该动瓷片6向左转动，使得凹槽61的第二端部分与冷水孔51重叠部分与热水孔52重叠，如图1Oe所示，动瓷片6继续向左转动，凹槽61的第二端与热水孔52全部重叠，为热水大流量，动瓷片6再继续向左转动，凹槽61的第二端的部分与热水孔52重叠，凹槽61的第二端的另一部分与定瓷片5重叠，为热水小流量。
[0034]这样，只要调节动瓷片6相对于定瓷片5的转动角度，即可实现不同的水流量和水温的调节。为了防止漏水，该阀盖23与定瓷片5之间设有内瓷片胶垫25，阀盖23的外侧设有外瓷片胶垫26，该内瓷片胶垫25与该定瓷片5上的冷水孔、热水孔、还有出水孔相对应设有孔，并且沿着该些孔的边沿设置，该外瓷片胶垫26上也设有与阀盖23上的热水进水孔、冷水进水孔和混水出水孔相对应的孔，并且沿这些孔的边沿设置。
[0035]并且为了便于安装结合，该阀盖23上设有向着壳体22的周面延伸的定位块235，壳体22的周面端部设有与该定位块235相对应的定位凹槽222，所述阀盖23还设有向着壳体22的周面突出延伸的卡块234，所述壳体22的周面上设有与该卡块234相对应的卡槽221。所述驱动轴21的前侧，即向着动瓷片6的一端设有一与动瓷片6相对应的连接盘24，该连接盘24的周边设有向着动瓷片6突出的定位块241，该动瓷片6与该定位块241相对应的位置设有定位槽62，该定位块241和定位槽62分别沿连接盘24和动瓷片6的周边均匀设置有至少两个，使得连接盘24与动瓷片6相连接并且同向转动。
[0036]并且，上述的混水阀，也不一定要采用上述实施例的结构，只要其能够将冷水热水混合并且输出需要温度的温水即可。
[0037]如图11所示，该智能恒温电热水器控制系统的电子控制单元7包括单片机74，电机驱动电路75和加热控制电路76，该加热控制电路76连接单片机74和加热装置95，用于控制加热装置95加热的时间和温度，该电机驱动电路75连接单片机74和驱动电机3，用于控制驱动电机3的转动进而调节混水阀I的水温和水量。并且电子控制单元7连接热水温度探测器81和温水温度探测器82，用于判断调节。另外第一调节模块71和第二调节模块72也连接至该电子控制单元7，用于手动调节水温和水量以及运行模式的切换，并且，也可以设有另外的用户界面，也可以连接至电子控制单元7。
[0038]该智能恒温电热水器控制系统的电子控制单元7，还包括用于设定各个不同的运行模式的参数的第一调节模块71，和用于各个的运行模式下进行切换的第二调节模块72，该各个运行模式可以具有不同的水温和/或水量大小，该第一调节模块71和第二调节模块72均连接至单片机74。如图11所示，该第一调节模块71包括对应于各个运行模式的参数设定装置，例如，可以包括水箱内的热水温度的设定旋钮711，用于调节水箱9内的热水温度；热水温度设定旋钮712，用于调节在热水模式下的水温;温水温度设定旋钮713，用于调节在温水模式下的水温。当然也可以设置更多的温度设定旋钮，分别对应不同的模式进行水温的调节，以及还可以设有水流量调节旋钮714，用于调节小流量模式下的水流的大小，上述热水模式、温水模式和小流量模式即为各个不同的运行模式。因此，用户可以根据自身的喜好对不同的运行模式进行不同的参数设定，该参数一旦设定，就不会自动更改，该第一调节模块71可以设于电热水器的水箱外的壳体上或者设于其他部位上，不易进行更改的位置，或者远离出水装置的位置。
[0039]该第二调节模块72，包括运行模式切换装置，该运行模式切换装置可以是如图11所示的多个对应不同运行模式的触摸按钮721，如热水、温水、常温(大)，常温(小)。该第二调节模块72设于靠近出水装置的位置，可以便于使用者切换调节。并且该第二调节模块72上还可以设置显示装置722，显示使用中的热水的温度。
[0040]该控制系统的控制方法，当用户打开用水装置，水流检测部件73检测到水管中有水流流动时，反馈给电子控制单元7水流的流量信号，并且读取第一调节模块71和第二调节模块72的信号，根据第一调节模块71选取的运行模式然后选择第二调节模块72中的对应运行模式的参数，然后控制驱动电机3对混水阀I进行水温和/或水量的调节。当用户切换运行模式时，电子控制单元7接收到第一调节模块71的信号，再根据第二调节模块中对应的运行模式的参数，然后再驱动驱动电机3对混水阀I进行水温和/或水量的调节。当用户调节第二调节模块72的参数时，电子控制单元7记录相应的参数并且根据相应的参数进行调节。
[0041]并且电子控制单元7还定时读取热水温度探测器81和温水温度探测器82的温度信号，并且对加热装置95和混水阀I进行控制，使得该电热水器所输出的热水保持在选定的水温和水量。
[0042]该智能恒温电热水器控制系统，可以根据需要调节出水的水温，而且还具有储水的功能，能够迅速、长时间地产生恒温的热水，并且整体体积小、结构紧凑，便于使用者的控制和调节。
[0043]尽管以上详细地描述了本实用新型的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种智能恒温电热水器控制系统，包括储水的水箱(9)以及位于水箱(9)内对水箱内的水进行加热的加热装置(95)，与水箱(9)的出水口( 92)以及冷水进水端口( 1)均分别连接的混水阀(I)，所述混水阀(I)将水箱(9)内的热水和外界的冷水进行混合后通过混水出水端口(20)排出，其特征在于:所述混水阀(I)包括阀芯(2)以及驱动该阀芯(2)进行冷热水调节的驱动电机(3)，所述驱动电机(3)和加热装置(95)均连接至电子控制单元(7)，并且所述电子控制单元(7)包括至少一个用于设定各个运行模式的参数的第一调节模块(71)，和至少一个用于在各个运行模式之间进行切换的第二调节模块(72)，所述各个运行模式具有不同的水温和/或水量大小。2.如权利要求1所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述第一调节模块(71)包括分别对应于各个运行模式的参数调节装置，以及用于调节水箱(9)内的热水温度的温度调节装置，所述第二调节模块(72)包括运行模式切换装置。3.如权利要求2所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述电子控制单元(7)还连接至位于水箱(9)内的用于探测水箱(9)内的温度的热水温度探测器(81)和设于混水出水端口(20)附近的混水温度探测器(82)。4.如权利要求3所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:还包括与电子控制单元(7)连接的水流检测部件(73)，所述水流检测部件(7 3)设于冷水进水端口( 1)与水箱(9)的进水口(91)之间的水路上，或者设于水箱(9)的出水口(92)与混水阀(I)之间的水路上，或者设于混水阀(I)与混水出水端口(20)之间的水路上，或者是设于冷水进水端口(10)与混水阀(I)之间的水路上。5.如权利要求1-4中任一项所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述第一调节模块(71)设于远离用水位置的位置，所述第二调节模块(72)设于出水装置上或者出水装置附近。6.如权利要求4所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述电子控制单元(7)还包括单片机(74)，电机驱动电路(75)和加热控制电路(76)，该加热控制电路(76)连接单片机(74)和加热装置(95)，用于控制加热装置(95)加热的时间和温度，该电机驱动电路(75)连接单片机(74)和驱动电机(3)，用于控制驱动电机(3)的转动进而调节混水阀(I)的水温和水量。7.如权利要求2所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述运行模式切换装置包括多个对应不同运行模式的触摸按钮(721)，并且该第二调节模块(72)上还可以设置显示装置(722)，显示使用中的热水的温度。8.如权利要求7所述的智能恒温电热水器控制系统，其特征在于:所述各个运行模式的参数调节装置包括对应不同运行模式的温度设定旋钮和水量设定旋钮。
【文档编号】F24H9/20GK205561287SQ201620330911
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】陈非, 潘进军, 林硕, 刘飞
【申请人】陈非