一种基于计时滞后的节水节能热水供应装置

本实用新型涉及机电设备技术领域，特别涉及一种基于计时滞后的节水节能热水供应装置。

背景技术：

目前，在工业生产与日常生活中存在着大量水浪费与电能浪费情况。比如，家庭洗澡用的热水器，在每次洗澡时都存在水浪费现象。当洗澡完毕，关闭水开关后，在热水器与出水花洒间的水管内会滞留着一定量的热水，待下次洗澡用水时，这部分滞留的水已经冷却至常温了。在洗澡时，人们总是要把这部分凉水先放掉。显然，这既是水资源的浪费，也是电能的浪费。另外，在洗澡前放掉这部分冷水的过程也影响了用户体验。

有学者曾尝试采用减小水管内径的方式来减弱这种水浪费，但这样会引起水流量过小、管路易堵塞等负面问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于计时滞后的节水节能热水供应装置，以解决目前在工业生产与日常生活中存在着大量水浪费与电能浪费的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了如下技术方案：

一种基于计时滞后的节水节能热水供应装置，包括供水箱、水龙头和电磁水阀；其中，

所述电磁水阀包括水阀外罩，所述水阀外罩内设置有电磁铁、滑块开关和弹簧；其中，沿着所述水阀外罩的轴向，所述电磁铁和所述弹簧分别设置在所述水阀外罩的两端，所述滑块开关设置在所述电磁铁与所述弹簧之间，且所述滑块开关与所述弹簧连接，所述滑块开关可在所述水阀外罩内移动；所述滑块开关内设置有通道，所述水阀外罩上设置有进水口、通气孔以及三通管路；所述供水箱的出水口与所述电磁水阀的进水口连接，所述三通管路的第一支路和第二支路均连接在所述水阀外罩的外侧壁上，并透过所述水阀外罩的侧壁与所述水阀外罩的内部连通；所述三通管路的第三支路通过水管与所述水龙头连接；

在所述电磁铁和所述弹簧的作用下，所述滑块开关在所述水阀外罩内的位置在第一位置和第二位置之间切换；其中，

所述水阀外罩的内侧壁上设置有定位块，所述定位块位于所述滑块开关靠近所述弹簧的一侧；当所述电磁铁通电时，在所述电磁铁的吸附下，所述滑块开关在所述水阀外罩内沿所述水阀外罩的轴向移动，最终被所述电磁铁吸附并停止移动，此时，所述滑块开关在所述水阀外罩内处于所述第一位置；当所述电磁铁断电时，在所述弹簧的拉动下，所述滑块开关在所述水阀外罩内沿所述水阀外罩的轴向移动，最终被所述定位块挡住，此时，所述滑块开关在所述水阀外罩内处于所述第二位置；当所述滑块开关处于所述第一位置时，所述进水口通过所述通道与所述三通管路的第一支路连通，当所述滑块开关处于所述第二位置时，所述通气孔通过所述通道与所述三通管路的第二支路连通。

进一步地，所述基于计时滞后的节水节能热水供应装置还包括计时控制面板，所述计时控制面板与所述电磁水阀电连接。

进一步地，所述计时控制面板包括：开关按钮、计时显示屏以及滞后控制器；其中，所述开关按钮和所述计时显示屏分别与所述滞后控制器电连接，所述滞后控制器还与所述电磁铁电连接。

进一步地，所述开关按钮和所述计时显示屏上贴附有防水膜。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

1、本实用新型通过设置特殊的电磁水阀，使得用户在停止用水并关闭电磁水阀后，残留在水管和水龙头内的热水可以流尽，从而避免了这部分热水资源的浪费；

2、本实用新型设置了计时控制面板，当用户停止用水并关闭电磁水阀时，计时显示屏开始倒计时显示，以提醒用户继续将这段时间内从水龙头出口流出的热水用完，有效提高了用户体现；

3、本实用新型通过设置特殊的电磁水阀，使得用户在开始用水并开启电磁水阀后，获得的是直接从供水箱流出的热水，而非残留在水管与水龙头内的冷水；

4、本实用新型设置了计时控制面板，当用户开始用水并开启电磁水阀时，计时显示屏开始倒计时显示，以提醒用户出水时间，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的基于计时滞后的节水节能热水供应装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的电磁水阀的连通状态示意图；

图3是本实用新型实施例提供的电磁水阀的断开状态示意图；

图4是本实用新型实施例提供的三通管路结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的计时控制面板的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的基于计时滞后的节水节能热水供应装置的启动逻辑图；

图7是本实用新型实施例提供的基于计时滞后的节水节能热水供应装置的关闭逻辑图；

图8是本实用新型实施例提供的卫生间与厨房用水原理示意图。

附图标记说明：

1、供水箱；2、电磁水阀；3、水管；4、计时控制面板；5、水龙头；

201、电磁铁；202、水阀外罩；203、滑块开关；204、三通管路；

204a、第一支路；204b、第二支路；204c、第三支路；205、弹簧；

206、定位块；207、通气孔；208、通道；401、防水膜；402、开关按钮；

403、计时显示屏；404、滞后控制器；4a、卫生间计时控制面板；

4b、厨房计时控制面板；5a、卫生间水龙头；5b、厨房水龙头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

第一实施例

请参阅图1至图7，本实施例提供一种基于计时滞后的节水节能热水供应装置，该基于计时滞后的节水节能热水供应装置包括：供水箱1、电磁水阀2以及水龙头5；其中，电磁水阀包括水阀外罩202，水阀外罩202内设置有电磁铁201、滑块开关203和弹簧205；其中，沿着水阀外罩202的轴向，电磁铁201和弹簧205分别设置在水阀外罩202的两端，滑块开关203设置在电磁铁201与弹簧205之间，且滑块开关203与弹簧205连接。滑块开关203可在水阀外罩202内移动，且滑块开关203内设置有通道208，水阀外罩202上设置有进水口、通气孔207以及三通管路204；三通管路204的第一支路204a和第二支路204b均连接在水阀外罩202的外侧壁上，并透过水阀外罩202的侧壁与水阀外罩202的内部连通；供水箱1的出水口与电磁水阀2的进水口连接，三通管路204的第三支路204c通过水管3与水龙头5连接。

在电磁铁201和弹簧205的作用下，滑块开关203在水阀外罩202内的位置可在第一位置和第二位置之间切换，当滑块开关203处于第一位置时，进水口通过通道208与三通管路204的第一支路204a连通，当滑块开关203处于第二位置时，通气孔207通过通道208与三通管路204的第二支路204b连通。

进一步地，本实施例的电磁水阀的水阀外罩202的内侧壁上还设置有定位块206，该定位块206位于滑块开关203靠近弹簧205的一侧。

当电磁铁201通电时，电磁铁201的吸附力远大于弹簧205拉力，滑块开关203在水阀外罩202内沿水阀外罩202的轴向移动，最终被电磁铁201吸附并停止移动，此时，滑块开关203在水阀外罩202内处于第一位置，电磁水阀处于连通状态，如图2所示，此时水流可以从电磁水阀的进水口流入，经过通道208和三通管路204的第一支路204a，最终从三通管路204的第三支路204c流出。

当电磁铁201断电时，电磁铁201的吸附力消失，在弹簧205弹力的拉动下，滑块开关203在水阀外罩202内沿水阀外罩202的轴向移动，最终被定位块206挡住并停止移动，此时，滑块开关203在水阀外罩202内处于第二位置，电磁水阀处于断开状态，如图3所示。

本实施例的电磁水阀通过在水阀外罩202上设置通气孔207，使得本实施例的电磁水阀处于断开状态时，可以通过滑块开关203中的通道208将通气孔207和三通管路204连通，从而使得与三通管路204连接的水管内的水可以排尽。

以民用热水器洗澡举例：如图2所示，当某次洗澡用水完毕后，电磁水阀2立刻处于断开状态，供水箱1中的水被滑块开关203挡住，将不再流出。此时滑块开关203内的通道208通过通气孔207与外界大气相连，所以通道208、三通管路204与水管3内残留的热水，可以继续通过水龙头5流出，直至流尽。如图3所示，当电磁水阀2处于连通状态时，供水箱1中的水将通过滑块开关203内的通道208流入三通管路204，并继续流入水管3，最终从水龙头5流出。

进一步地，本实施例的节水节能热水供应装置还包括计时控制面板4，计时控制面板4与电磁水阀2电连接；计时控制面板4通过外部电源供电，用于控制电磁水阀2的通断，并在水即将流出或流尽时，按预设时长进行计时，从而进一步提高用户体验。

具体地，上述计时控制面板4包括：开关按钮402、计时显示屏403以及滞后控制器404；其中，开关按钮402和计时显示屏403分别与滞后控制器404电连接，滞后控制器404还与电磁铁201电连接；滞后控制器404用于根据开关按钮402的状态，控制电磁铁201的通电状态，以控制电磁水阀2的通断，计时显示屏403用于在滞后控制器404的控制下按设定的时长进行倒计时显示。

进一步地，本实施例的计时控制面板4还包括防水膜401，防水膜401贴附在开关按钮402和计时显示屏403上，以起到防水作用。

本实施例的节水节能热水供应装置的使用方法如下：

1、当需要用水时，人手按下开关按钮402，热水供应装置开启，同时触发下述a1与a2两个动作，如图6所示：

a1：电磁水阀2立刻处于连通档位，水开始从供水箱1中流出，并依次流过电磁水阀2、水管3与水龙头5；

a2：滞后控制器404开始工作，计时显示屏403立刻显示数据，依次显示阿拉伯数字3、2、1，从而进行倒计时；

当水刚开始从水龙头5流出时，计时显示屏403倒计时显示数字1显示完毕并熄灭；此时，水从水龙头5流出，可以正常使用。

2、当不需要用水时，人手按下开关按钮402，热水供应装置关闭，同时触发下述b1与b2两个动作，如图7所示：

b1：电磁水阀2立刻处于断开档位，水不再从供水箱1中流出，而此刻留存在电磁水阀2以及水管3中的水继续从水龙头5流出；

b2：计时显示屏403立刻显示数据，依次显示阿拉伯数字3、2、1，从而进行倒计时；

当水从水龙头5流完时，计时显示屏403显示数字1显示完毕并熄灭。

本实施例的节水节能热水供应装置通过设置电磁水阀2和计时控制面板4，可以在用户关闭装置后，管路3中的水继续流出工作；同时采用计时显示屏403倒计时的方式，提醒用户继续把这部分残留水用完。当用户开启装置后，水从供水箱1陆续流过电磁水阀2、水管3和水龙头5；同时计时显示屏403采用倒计时的方式，提醒用户水马上到。如此一来，每次结束用水后，管道内残留少量热水均可被利用，避免了浪费，而且采用倒计时的方式提醒用户，提高了用户体验；每次开始用水时，热水从供水箱1直接到达用户，而非管路内残留的冷水，且采用计时显示屏倒计时的方式提醒用户热水马上到，提高了用户体验。

第二实施例

本实施例提供一种针对上述节水节能热水供应装置的控制方法，包括：

通过计时控制面板4根据用户的输入，控制电磁水阀2的通断；

当开启电磁水阀2时，在电磁水阀2连通的同时，计时控制面板4开始倒计时显示，并在水龙头5开始出水的同时，结束倒计时显示；

当关闭电磁水阀2时，在电磁水阀2断开的同时，计时控制面板4开始倒计时显示，并在水管3和水龙头5内的水流尽时，结束倒计时显示。

其中，水龙头5开始出水的倒计时显示时间的设定方法如下：

c1：将供水箱1、电磁水阀2、水龙头5与水管3安装完毕；

c2：手动连通电路使电磁水阀2处于接通档位，并瞬间按下秒表开始计时；

c3：待水从水龙头5流出瞬间，再次按下秒表，记录下时间t1；

c4：重复c2、c3步骤5次，并将记录的时间依次标记为：t2、t3、t4、t5、t6；计算这6次时间的算数平均数t；

c5：将计时显示屏403显示阿拉伯数字3的时间设定为0.34t，计时显示屏403显示阿拉伯数字2与数字1的时间均设定为0.33t。

水管3和水龙头5内的水流尽的倒计时显示时间的设定方法如下：

d1：保持水持续从水龙头5流出；

d2：手动断开电路使电磁水阀2处于断开档位，并瞬间按下秒表开始计时；

d3：待水刚好从水龙头5流完瞬间，再次按下秒表，记录下时间p1；

d4：重复d2、d3步骤5次，并将记录的时间依次标记为：p2、p3、p4、p5、p6；计算这6次时间的算数平均数p；

d5：将计时显示屏403显示阿拉伯数字3的时间设定为0.34p，计时显示屏403显示阿拉伯数字2与数字1的时间均设定为0.33p。

本实施例通过计时控制面板4根据用户的输入，控制电磁水阀2的通断；并在开启电磁水阀2后，通过计时控制面板4对出水时间进行倒计时显示；在关闭电磁水阀2后，通过计时控制面板4对管路内水流尽时间进行倒计时显示，以直观地对用户进行提醒，从而在节约水电资源的同时，有效提高了用户体验。

第三实施例

请参阅图8，本实用新型的一种节水节能热水供应装置还可以多个水支路并联使用。

本实施例是某家庭热水供应装置，该装置为卫生间洗澡、厨房洗碗两个水支路供应热水。供水箱1下设置有两个电磁水阀2，分别控制卫生间、厨房的热水供应。

本实施例中，供水箱1位于卫生间内，因此供水箱1距离卫生间水龙头5a较近，而距离厨房的水龙头5b较远。计时控制面板4a控制卫生间的水龙头供水，而计时控制面板4b控制厨房的水龙头供水。显而易见的是，计时控制面板4b的计时总时间较长。本实施例中的两个计时控制面板的延时设定与本实用新型第二实施例是一致的。

此外，需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

还需要说明的是，以上所述仅是本实用新型优选实施方式，应当指出，尽管已描述了本实用新型优选实施例，但对于本技术领域的技术人员来说，一旦得知了本实用新型的基本创造性概念，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。