一种水压控制装置和一种供水系统的制作方法

本实用新型涉及一种水压控制装置和一种供水系统。

背景技术：

现有家庭用水中，入户水管连接两根进水管，一根进水管连接热水器（比如燃气热水器），作为热水器进水管，热水器对热水器进水管输入的冷水进行加热，得到的热水由热水器出水管输出；另一根进水管为冷水进水管，能够直接输出冷水。通常情况下，热水器中输入的冷水需要有一定的水压，即入户水管需要有一定的水压，才能够由加热器进行加热，并输出热水。当卫生间1有人正在洗热水澡时，如果卫生间2或者厨房有人打开冷水水阀，这样即会导致热水器输出的水压降低而影响洗澡体验，甚至会因为水压过低不能打火而导致热水器无法输出热水，这时洗澡就要终止。目前，家庭中的进水管控制方式为：根据水压大小手动控制这两根进水管中的水流开关，手动控制的方式无法根据实际情况进行准确及时控制，而且，控制效率较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水压控制装置和一种供水系统，用于解决手动切换的方式无法根据实际情况进行准确及时控制的问题。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种水压控制装置，包括：

入户水压传感器，用于检测入户水管中的水压；

第一电控水阀，用于设置在热水器进水管上；

第二电控水阀，用于设置在冷水进水管上；以及

控制器，所述入户水压传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端，所述控制器的信号输出端连接所述第一电控水阀和第二电控水阀。

进一步地，所述水压控制装置还包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器包括第一控制线圈和第一触点开关，所述第二继电器包括第二控制线圈和第二触点开关；

所述控制器的信号输出端连接所述第一电控水阀和第二电控水阀，包括：

所述控制器的信号输出端连接所述第一控制线圈和第二控制线圈，所述第一触点开关串联设置在所述第一电控水阀的供电回路中，所述第二触点开关串联设置在所述第二电控水阀的供电回路中。

进一步地，所述水压控制装置还包括ad转换器，所述入户水压传感器的信号输出端通过所述ad转换器连接所述控制器的信号输入端。

进一步地，所述水压控制装置还包括供电电源，所述供电电源包括ac/dc转换器、第一dc/dc转换器和第二dc/dc转换器，所述ac/dc转换器的输出端连接所述第一dc/dc转换器的输入端，所述第一dc/dc转换器的输出端连接所述第二dc/dc转换器的输入端；

所述ac/dc转换器的输入端用于连接220v交流电，所述ac/dc转换器的输出端用于输出24v直流电，所述第一dc/dc转换器的输出端用于输出5v直流电，所述第二dc/dc转换器的输出端用于输出3.3v直流电；

所述ac/dc转换器的输出端用于供电连接所述入户水压传感器、第一电控水阀和第二电控水阀，所述第一dc/dc转换器的输出端用于供电连接所述ad转换器，所述第二dc/dc转换器的输出端用于供电连接所述控制器。

一种供水系统，包括供水管路和水压控制装置；

所述供水管路包括入户水管、热水器进水管和冷水进水管，所述入户水管与所述热水器进水管和冷水进水管相连通；

所述水压控制装置包括：

入户水压传感器，用于检测所述入户水管中的水压；

第一电控水阀，用于设置在所述热水器进水管上；

第二电控水阀，用于设置在所述冷水进水管上；以及

控制器，所述入户水压传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端，所述控制器的信号输出端连接所述第一电控水阀和第二电控水阀。

进一步地，所述水压控制装置还包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器包括第一控制线圈和第一触点开关，所述第二继电器包括第二控制线圈和第二触点开关；

所述控制器的信号输出端连接所述第一电控水阀和第二电控水阀，包括：

所述控制器的信号输出端连接所述第一控制线圈和第二控制线圈，所述第一触点开关串联设置在所述第一电控水阀的供电回路中，所述第二触点开关串联设置在所述第二电控水阀的供电回路中。

进一步地，所述水压控制装置还包括ad转换器，所述入户水压传感器的信号输出端通过所述ad转换器连接所述控制器的信号输入端。

进一步地，所述水压控制装置还包括供电电源，所述供电电源包括ac/dc转换器、第一dc/dc转换器和第二dc/dc转换器，所述ac/dc转换器的输出端连接所述第一dc/dc转换器的输入端，所述第一dc/dc转换器的输出端连接所述第二dc/dc转换器的输入端；

所述ac/dc转换器的输入端用于连接220v交流电，所述ac/dc转换器的输出端用于输出24v直流电，所述第一dc/dc转换器的输出端用于输出5v直流电，所述第二dc/dc转换器的输出端用于输出3.3v直流电；

所述ac/dc转换器的输出端用于供电连接所述入户水压传感器、第一电控水阀和第二电控水阀，所述第一dc/dc转换器的输出端用于供电连接所述ad转换器，所述第二dc/dc转换器的输出端用于供电连接所述控制器。

本实用新型的有益效果为：入户水压传感器检测入户水管中的水压，控制器根据入户水管中的水压大小对应控制第一电控水阀和第二电控水阀的通断状态，进而实现输入给热水器以及冷水输出的控制，具体如下：当入户水管中的水压很小时，即小于热水器的打火水压时，控制器控制第一电控水阀关闭，控制第二电控水阀打开，热水器进水管没有水流，冷水进水管有水流，不供给热水，只供给冷水；当入户水管中的水压处于一个较小水压范围时，即大于热水器打火水压，但小于热水器使用端最适水压，控制器控制第一电控水阀打开，控制第二电控水阀关闭，热水器进水管有水流，冷水进水管没有水流，只供给热水，不供给冷水；当入户水管中的水压较高时，即大于热水器使用端最适水压时，控制器控制第一电控水阀和第二电控水阀打开，同时供给热水和冷水。因此，本实用新型提供的水压控制装置能够根据入户水压的大小实现自动控制，无需手动控制，当水压发生变化时，能够立即准确控制，并提升控制效率和可靠性。

附图说明

图1是供水管路图；

图2是水压控制装置的控制原理图；

图3是供电电源的电路图。

具体实施方式

供水系统实施例：

本实施例提供一种供水系统，包括供水管路和水压控制装置。

如图1所示，供水管路包括入户水管1、热水器进水管2和冷水进水管3，入户水管1与热水器进水管2和冷水进水管3相连通。热水器进水管2为热水器4的进水管，连接热水器4的进水口，热水器4的出水口连接热水器出水管5。冷水进水管3能够直接输出冷水。本实施例中，热水器4以燃气热水器为例。

水压控制装置包括入户水压传感器6、第一电控水阀7、第二电控水阀8和控制器9。

入户水压传感器6设置在入户水管1上，用于检测入户水管1中的水压，根据不同的水压而输出对应的电压信号。入户水压传感器6可以为常规的水压传感器，本实施例中，入户水压传感器6的主要性能指标为：工作电压：24v，工作电流：0.05a，测量范围：0～5mpa，测量精度：0.03mpa，输出电压：0～5v。

第一电控水阀7设置在热水器进水管2上，用于控制热水器进水管2的通断，第二电控水阀8设置在冷水进水管3，用于控制冷水进水管3的通断。第一电控水阀7和第二电控水阀8均可以为常规的电控型阀门，本实施例中，当第一电控水阀7和第二电控水阀8有24v供电时，第一电控水阀7和第二电控水阀8导通；当第一电控水阀7和第二电控水阀8没有24v供电时，第一电控水阀7和第二电控水阀8关闭。本实施例中，第一电控水阀7和第二电控水阀8的主要性能指标为：工作电压：24v，工作电流：0.1a，流量通径：4mm，动作方式：常闭式。

控制器9可以为常规的控制芯片，比如单片机或者plc，本实施例中，控制器9采用stc公司的stc15w404s的mcu，通过iic总线接收外部信号。本实施例中，控制器9的主要性能指标为：工作电压：2.4～5.5v，工作电流：0.1a，ram容量：4k，外设总线接口：spi总线，io数量：8个。

为了将入户水压传感器6采集到的水压模拟量信号转换为数字量信号，水压控制装置还包括ad转换器10，入户水压传感器6的信号输出端通过ad转换器10连接控制器9的信号输入端，如图2所示。

ad转换器10采用adc0832将采集到的模拟量信号转换为数字量信号，通过iic总线输出到控制器9。本实施例中，ad转换器10的主要性能指标为：工作电压：5v，工作电流：0.05a，采集范围：0～5v，输入通道：2路，采集精度：8位，输入阻抗：1mω，外设总线接口：spi总线。

控制器9的信号输出端连接第一电控水阀7和第二电控水阀8，用于控制第一电控水阀7和第二电控水阀8的通断。控制器9可以连接第一电控水阀7和第二电控水阀8，以直接控制第一电控水阀7和第二电控水阀8的通断，作为一个具体实施方式，水压控制装置还包括第一继电器11和第二继电器12，通过第一继电器11实现控制器9对第一电控水阀7的控制，通过第二继电器12实现控制器9对第二电控水阀8的控制。本实施例中，第一继电器11和第二继电器12均采用欧姆龙公司的g6k_2f，主要性能指标为：输入回路动作电压：＞2.25v，输入回路释放电压：＜0.18v，输出回路最大切换电压：>30v，输出回路最大切换电流：>5a，释放时间：<10ms。

第一继电器11包括第一控制线圈和第一触点开关，第二继电器12包括第二控制线圈和第二触点开关。控制器9的信号输出端连接第一电控水阀7和第二电控水阀8，具体为：控制器9的io1连接第一控制线圈，控制器9的io2连接第二控制线圈，第一触点开关串联设置在第一电控水阀7的供电回路中，第二触点开关串联设置在第二电控水阀8的供电回路中（应当理解，第一电控水阀7的供电回路和第二电控水阀8的供电回路的供电电压均为24v），那么，对于任意一个电控水阀而言，以第一电控水阀7为例，当控制器9控制第一控制线圈得电时，第一触点开关导通，第一电控水阀7得电，第一电控水阀7导通；当控制器9控制第一控制线圈失电时，第一触点开关关断，第一电控水阀7失电，第一电控水阀7关闭。

为了保证可靠供电，水压控制装置还包括供电电源，如图3所示，供电电源包括ac/dc转换器13、第一dc/dc转换器14和第二dc/dc转换器15，ac/dc转换器13的输出端连接第一dc/dc转换器14的输入端，第一dc/dc转换器14的输出端连接第二dc/dc转换器15的输入端。

ac/dc转换器13、第一dc/dc转换器14和第二dc/dc转换器15均可以为常规的电压转换电路。ac/dc转换器13的输入端用于输入220v交流电，输出端用于输出24v直流电，本实施例中，ac/dc转换器13采用hiecube公司的he20p24lrn交直流转换模块，将家用220v交流电压转换为24v直流电压。ac/dc转换器13的主要性能指标为：输入电压：85v～265v，输出电压：24v±0.1v，输出电流：1a，效率：88%，功率因数：<0.5。

第一dc/dc转换器14的输出端用于输出5v直流电，则第一dc/dc转换器14为24v转换为5v模块，本实施例中，第一dc/dc转换器14采用ti公司的lmr16030，将24v直流电压转换为5v直流电压。本实施例中，第一dc/dc转换器14的主要性能指标为：输入电压：4.3v～60v，输出电压：5v±0.1v，输出电流：3a，效率：90%，开关频率2.5mhz。

第二dc/dc转换器15的输出端用于输出3.3v直流电，则第二dc/dc转换器15为5v转换为3.3v模块。

ac/dc转换器13的输出端用于为入户水压传感器6、第一电控水阀7和第二电控水阀8供电，还为第一继电器11和第二继电器12提供必要的电源。第一dc/dc转换器14的输出端用于供电连接ad转换器10，以及其他相关的后级电路。第二dc/dc转换器15的输出端用于供电连接控制器9。

入户水压传感器6实时检测入户水管1中的水压，当入户水压传感器6检测到入户水压很小时，比如＜0.1mpa（0.1mpa为热水器4的打火水压）时，入户水压传感器6输出1v电压信号，经ad转换器10转换后输出给控制器9，控制器9的io1输出0v，第一控制线圈失电，第一触点开关断开，第一电控水阀7失电而关闭，热水器进水管2关闭，不供给热水；控制器9的io2输出3.3v，第二控制线圈得电，第二触点开关导通，第二电控水阀8得电而打开，水流通过冷水进水管3进行冷水供应。

当入户水压传感器6检测到入户水压比较小时，即大于0.1mpa且小于0.3mpa（0.3mpa为热水器4使用端最适水压）时，入户水压传感器6输出2v电压信号，经ad转换器10转换后输出给控制器9，控制器9经运算处理后，io1输出3.3v，第一控制线圈得电，第一触点开关导通，第一电控水阀7得电而打开，热水器进水管2中有水流，热水器4对冷水进行加热，供给热水；io2输出0v，第二控制线圈失电，第二触点开关断开，第二电控水阀8失电而关闭，不供给冷水。

当入户水压传感器6检测到入户水压较大时，即大于0.3mpa，入户水压传感器6输出3v，经ad转换器10转换后输出给控制器9，控制器9经运算处理后，io1输出3.3v，第一控制线圈得电，第一触点开关导通，第一电控水阀7得电而打开，热水器进水管2中有水流，热水器4对冷水进行加热，供给热水；io2输出3.3v，第二控制线圈得电，第二触点开关导通，第二电控水阀8得电而打开，余下水通过冷水进水管3进行冷水供应。

应当理解，本申请保护的是供水系统的硬件结构，控制器9中涉及到的控制策略属于常规策略，本申请保护的供水系统不受控制策略的约束。

水压控制装置实施例：

本实施例提供一种水压控制装置，由于该水压控制装置的具体结构以及工作过程在上述供水系统中已给出了详细说明，本实施例不再赘述。

上述实施例仅以一种具体的实施方式说明本实用新型的技术方案，任何对本实用新型进行的等同替换及不脱离本实用新型精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型权利要求保护的范围之内。