一种恒温沐浴系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种恒温沐浴系统，包括：电热水箱、恒温控制器、传感单元、水温调控单元、手控阀门和沐浴喷头；控制面板安装在电热水箱上；控制面板包括加热开关、热水温度显示单元、出水温度显示单元和温度设置单元；传感单元包括室温传感器、热水温度传感器、出水温度传感器、水流量传感器和红外传感器；水温调控单元包括驱动电机和混合阀。本发明利用传感单元的信息采样和水温调控单元的输出控制，保持出水水温恒定，避免洗浴过程中手调阀门造成的不便，同时喷头采用喷雾淋浴两种模式，起到很好的热传递效果，大大提高系统的能量利用率，用户根据显示单元的温度信息按键设置出水温度，操作简单。
【专利说明】一种恒温沐浴系统
【技术领域】
[0001]本发明属于恒温控制【技术领域】，具体涉及一种恒温沐浴系统。
【背景技术】
[0002]目前，家庭洗浴多是使用电热水器或者太阳能热水器。它们分别利用电能和太阳能对箱体内储蓄的水进行加热、保温。由于家庭里的冷热水管道大多采用一个供水系统，因此，当其他用户使用冷水或热水时，往往造成冷水或热水管道内水压降低，进而导致洗浴过程中出水过冷或过热的情况。此外，一般的电热水器水箱容量小，储蓄好的热水常不能满足洗浴需要。用户洗浴时热水器要一直对冷水加热，补充到水箱中。但用户的用水速度往往大于水的加热速度，因此，喷头喷出的热水水温会逐渐降低。在上述情况下，用户需要不断转动出水阀门，调节冷热水比例得到合适的出水温度，这显然给洗浴用户造成了极大不便。
[0003]用户在洗浴前或洗浴过程中，即便不需淋浴也常选择让喷头一直释放热水，来提升浴室温度或保持室温的相对稳定。但是，这部分热水从喷出喷头到流进下水管道，中间过程时间很短，而且水滴粒径大，所以热水与空气的热交换速率慢，能量利用率低。用户使用浴霸等加热装置，更造成了能耗的额外增加。
[0004]目前，已有的恒温沐浴系统多是基于恒温阀的应用，通过在出水口处设置热敏元件，利用热敏元件感温伸长或收缩的特性从而改变冷热水流量，实现流出水温的恒定。但是热敏元件伸长或收缩对应的温度曲线往往没有很好的对称性，即使是伸长或者收缩一侧的温度曲线也不具有好的线性特性，所以对出水温度调节很难实现精确的控制。此外，热敏元件由于自身的灵敏度局限在出水水温出现较小波动时大多不具有快速的反应能力，进而容易导致当出水水温出现较大变化调控时间过长的情况。
【发明内容】
[0005]针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种恒温沐浴系统，能够自动改变冷热水出水量进而保持出水水温恒定，避免手动调节造成的洗浴不便。
[0006]一种恒温沐浴系统，包括:电热水箱、恒温控制器、传感单元、水温调控单元、手控阀门和沐浴喷头；其中:
[0007]所述的电热水箱的进水口连接冷水管，出水口连接热水管，所述的水温调控单元包括混合阀及与其相连的驱动电机；
[0008]所述的热水管经混合阀与冷水管连通后通过出水管将混合后的温水注入沐浴喷头；所述的手控阀门安装于出水管上，其开关信息传输给恒温控制器；
[0009]所述的传感单元包括:
[0010]热水温度传感器，安装于热水管上，用于检测热水管内的热水温度；
[0011 ] 冷水温度传感器，安装于冷水管上，用于检测冷水管内的冷水温度；
[0012]出水温度传感器，安装于出水管上且位于混合阀与手控阀门之间，用于检测出水管内的出水温度；[0013]所述的恒温控制器根据热水温度、冷水温度、出水温度以及用户的设定水温以确定PWM信号的占空比，从而输出PWM信号控制驱动电机变流器中的开关器件，而控制混合阀中冷水管与热水管的出水口径。
[0014]所述的恒温控制器根据以下关系式确定PWM信号的占空比Y:
【权利要求】
1.一种恒温沐浴系统，包括:电热水箱、恒温控制器、传感单元、水温调控单元、手控阀门和沐浴喷头；其特征在于: 所述的水温调控单元包括混合阀及与其连接的驱动电机；所述的电热水箱的进水口连接冷水管，出水口连接热水管；所述的热水管经混合阀与冷水管连通后通过出水管将混合后的温水注入沐浴喷头；所述的手控阀门安装于出水管上，其开关信息传输给恒温控制器； 所述的传感单元包括: 热水温度传感器，安装于热水管上，用于检测热水管内的热水温度； 冷水温度传感器，安装于冷水管上，用于检测冷水管内的冷水温度； 出水温度传感器，安装于出水管上且位于混合阀与手控阀门之间，用于检测出水管内的出水温度； 所述的恒温控制器根据热水温度、冷水温度、出水温度以及用户的设定水温以确定PWM信号的占空比，从而输出PWM信号控制驱动电机变流器中的开关器件，进而控制混合阀中冷水管与热水管的出水口径。
2.根据权利要求1所述的恒温沐浴系统，其特征在于:所述的恒温控制器根据以下关系式确定PWM信号的占空比Y:
Tq — TiI / Y= K1-^--1 + K2-(T3-T0) /3
h ~上1` 其中=K1和K2均为预设的比例系数，T0为用户的设定水温，T1为冷水温度，T2为热水温度，T3为出水温度。
3.根据权利要求1所述的恒温沐浴系统，其特征在于:所述的电热水箱外表面安装有控制面板，所述的控制面板包括: 加热开关，用于控制电热水箱对其箱内的蓄水进行加热； 热水温度显示单元，其与恒温控制器连接，用于显示所述的热水温度； 出水温度显示单元，其与恒温控制器连接，用于显示所述的出水温度； 温度设置单元，其与恒温控制器连接，用于接收用户按键输入的设定水温并将该输入信息传输给恒温控制器。
4.根据权利要求3所述的恒温沐浴系统，其特征在于:所述的热水温度显示单元和出水温度显示单元均由智能仪表指示对应的水温；所述的智能仪表与恒温控制器连接，其包括指针、温度刻度盘以及对应设于温度刻度盘上方的转动表盘，所述的转动表盘上标记有低温区间、中温区间、高温区间以及适宜温度区间，且由恒温控制器实时控制转动表盘与温度刻度盘之间的转角。
5.根据权利要求4所述的恒温沐浴系统，其特征在于:所述的传感单元还包括用于检测当前环境室温的室温传感器；当室温为25°C时，转动表盘与温度刻度盘存在转角Θ ref且低温区间、中温区间、高温区间以及适宜温度区间分别对应温度刻度盘上5°C~25°C、30°C~50°C、55°C~75°C、35°C~48°C的温度区间，故所述的恒温控制器根据当前环境室温通过以下关系式实时控制转动表盘与温度刻度盘之间的转角Θ:
6.根据权利要求1所述的恒温沐浴系统，其特征在于:所述的传感单元还包括水流量传感器和红外传感器；所述的水流量传感器安装于出水管上且位于手控阀门与淋浴喷头之间，并与恒温控制器连接；所述的红外传感器与恒温控制器连接且安装于淋浴喷头上，其用于检测淋浴喷头下方是否存在有人；当手控阀门打开且通过水流量传感器检测到有水流注入淋浴喷头，此时若通过红外传感器检测到淋浴喷头下方有人，则恒温控制器控制淋浴喷头采用喷水模式喷出正常水滴；若通过红外传感器检测到淋浴喷头下方没有人，则恒温控制器控制淋浴喷头切换为喷雾模 式喷出雾状水滴。
【文档编号】F24H9/20GK103884105SQ201410046354
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月10日 优先权日:2014年2月10日
【发明者】杨家强, 杨磊 申请人:浙江大学