本發(fā)明屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種輔助應(yīng)對家用太陽能貯水熱水器沐浴等過程中出現(xiàn)的不可抗力的熱水混流安全缺陷以及陰雨天氣對太陽能內(nèi)儲水整箱加熱產(chǎn)生一次能源浪費的智能液體加熱與混流自動控制設(shè)備。
背景技術(shù):
太陽能貯水熱水器是目前較常見的家用貯水熱水器,家用太陽能貯水器是不依靠常溫供水容積置換高溫熱水的熱水器,其在特定條件下是穩(wěn)定恒壓恒流的熱水源與常溫供水混流后供居家使用;由于常溫供水系外源性供水,受沿途管線的用水峰谷影響,存在不可預(yù)測的瞬間壓力降低,造成常溫供水流量驟減,導(dǎo)致沐浴初始設(shè)定高溫熱水與常溫供水混流比失衡,高溫熱水瞬間由紊流狀態(tài)變成湍流狀態(tài),使高溫熱水流量瞬間加大,如不及時調(diào)節(jié)極易造成燙傷事故。目前即使采用自動恒溫混水閥進行高溫熱水與常溫供水的混流,由于其自身對高溫熱水和常溫供水的溫度差和壓力差的比值有嚴格規(guī)范才能正常使用,但是即使極少數(shù)能夠滿足自動恒溫混水閥使用要素,也因其反應(yīng)時間慢、高溫熱水通道感溫元件易結(jié)垢導(dǎo)致自動恒溫調(diào)溫失能,失能后的自動恒溫混水閥大都因無法修復(fù)而報廢,絕大多數(shù)家用太陽能貯水熱水器使用的手動混水閥僅僅具有初始混流設(shè)定的功能,在沐浴過程中必須由人體直接感受熱水溫度的變化需要及時頻繁調(diào)整,尤其常溫供水壓力低于國標和供水末端地區(qū)沐浴安全隱患更大,絕大多數(shù)家用太陽能貯水熱水器沐浴熱水安全課題處于放任期。
家用太陽能貯水熱水器容積大都大于100升,設(shè)在戶外熱損失大,陰雨風雪氣候使用電輔助加熱預(yù)熱提高整箱熱水溫度的能效低下,預(yù)熱十多小時司空見慣的方式過于粗放,嚴重浪費一次能源,家用太陽能貯水熱水器晴天積攢的一次能源低消耗優(yōu)勢被全天候應(yīng)用中一次能源浪費和沐浴舒適度與安全問題抵消殆盡。由于上述原因,目前的家用太陽能貯水熱水器正處于淘汰的邊緣,因此需要開發(fā)一種既能解決使用過程中的安全問題提高全天候應(yīng)用舒適度,又能杜絕能源浪費的新型家用太陽能貯水熱水器用水設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有家用太陽能貯水熱水器及缺陷,提供一種智能液體混流自動控制設(shè)備,包括可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)、混流恒溫調(diào)節(jié)器、主控制器和太陽能貯水熱水器,所述可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)以及混流恒溫調(diào)節(jié)器與主控制器電連接,常溫供水管路分為兩條支路,一條支路經(jīng)所述可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)導(dǎo)入所述混流恒溫調(diào)節(jié)器,另一條支路導(dǎo)入所述太陽能貯水熱水器的注水口;所述太陽能貯水熱水器的熱水出口導(dǎo)入所述混流恒溫調(diào)節(jié)器,經(jīng)可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)的常溫水與來自太陽能貯水熱水器的熱水在所述混流恒溫調(diào)節(jié)器中經(jīng)過混流后直接進入花灑用水管道或混流后根據(jù)預(yù)設(shè)溫度由可調(diào)式恒溫加熱器加熱至目標溫度后進入花灑用水管道,并由花灑流出。
進一步地,為提高裝置靈敏度和精確度,所述可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)為電磁控制開關(guān)。
進一步地,所述可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)包括調(diào)節(jié)開關(guān)主體,所述調(diào)節(jié)開關(guān)主體上設(shè)有流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān),所述調(diào)節(jié)閥主體內(nèi)依次設(shè)有活塞移動通道、漸開式水流量調(diào)節(jié)通道和出水通道,所述活塞移動通道內(nèi)設(shè)有活塞,所述活塞內(nèi)設(shè)密閉磁鋼,水壓作用下活塞帶動磁鋼移動,磁鋼位置與流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān)位置一致時電磁閥接通;所述漸開式水流量調(diào)節(jié)通道內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧,所述復(fù)位彈簧的一端與水流通道頂端臺階接觸,另一端與活塞徑面接觸,協(xié)助活塞的復(fù)位;所述出水通道內(nèi)設(shè)有供水調(diào)節(jié)開關(guān)。
進一步地,為適用于不同的太陽能熱水溫度的調(diào)節(jié),在太陽能熱水溫度較低的情況下,減少冷水的供應(yīng),最大化利用太陽能熱水,降低一次能源的消耗,所述漸開式水流量調(diào)節(jié)通道與活塞配合調(diào)節(jié)水流量范圍為1~600l/h,所述調(diào)節(jié)開關(guān)主體的入水端設(shè)有刻有流量示值的透明外殼。
進一步地,為順利完成設(shè)備的啟動,所述活塞為碗型活塞,所述碗型活塞上設(shè)有等分的通孔。
進一步地,所述混流恒溫調(diào)節(jié)器包括混流調(diào)節(jié)器模塊和加熱調(diào)節(jié)器模塊,所述混流調(diào)節(jié)器模塊包括y型單向觸發(fā)器、混流器和微型水泵,所述y型單向觸發(fā)器的入水口與可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)的出水口連接,y型單向觸發(fā)器的出水口接入混流器,混流器的出水口連接微型水泵,常溫供水與太陽能熱水在混流器中混流后由微型水泵抽出,混流后水溫≤預(yù)設(shè)溫度,由主控制器發(fā)出指令啟動加熱調(diào)節(jié)器模塊將混流后水加熱至目標溫度;混流后水溫≥預(yù)設(shè)溫度,加熱調(diào)節(jié)器模塊不啟動,調(diào)節(jié)可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)至適當檔位。
進一步地,所述y型單向觸發(fā)器內(nèi)具有常溫水通道和單向閥芯通道,所述常溫水通道分為活塞配合段、流量調(diào)節(jié)段和出水段,所述流量調(diào)節(jié)段為漸開式喇叭狀結(jié)構(gòu),其最小內(nèi)徑與活塞的外徑配套,所述出水段的內(nèi)徑均勻,且小于等于所述活塞配合段的內(nèi)徑,所述活塞配合段內(nèi)設(shè)有活塞,流量調(diào)節(jié)段內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧;所述單向閥芯通道內(nèi)設(shè)有單向閥芯,閥芯底部設(shè)有密封底座。
進一步地,所述單向閥芯為y型結(jié)構(gòu),所述密封底座的開口為配套的y型結(jié)構(gòu),且單向閥芯為金屬材質(zhì),密封底座為軟質(zhì)材料。
進一步地,所述太陽能貯水熱水器通向混流恒溫調(diào)節(jié)器的管路上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
有益效果:(1)使用本裝置時,設(shè)定熱水目標溫度和流量之后無論常溫供水因何種意外導(dǎo)致的流量漸降或驟降或斷供,在混流水溫大于初始設(shè)定溫度的1~2℃的誤差范圍內(nèi),可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)在1~2毫秒內(nèi)就會自動關(guān)閉混流全程主控制器發(fā)出示警和自動顯示故障點以及排障方法,本發(fā)明使太陽能貯水熱水器的使用有了安全的保證;
(2)本裝置中混流恒溫調(diào)節(jié)器利用開啟可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)的常溫供水的瞬間壓差y型單向觸發(fā)器輸出端零壓力待命狀態(tài)被頂開同時啟動了混流恒溫調(diào)節(jié)器,電磁閥、微型水泵,利用微型水泵的抽吸能率使y型觸發(fā)器內(nèi)的單向閥芯被瞬間反吸在密封底座上,在同一時間高溫熱水和常溫供水被微型水泵從混流器抽取進入加熱調(diào)節(jié)器模塊,由探頭識別溫度并傳輸至主控制器,由主控制器發(fā)出指令后工作,整個調(diào)節(jié)過程瞬間完成,整個熱水流動過程都遠低于結(jié)垢溫度,其抗垢能力可確保整個設(shè)備運行的可靠性和經(jīng)濟性;
(3)本裝置能夠自動測量并顯示高溫熱水溫度、存量,熱水水溫使用習慣等參數(shù)提供熱水優(yōu)化調(diào)節(jié)方案,設(shè)定沐浴熱水流量和溫度后僅需打開常溫供水開關(guān)就可以十分方便的使用熱水;
(4)本裝置在陰雨風雪天氣時,家用太陽能貯水熱水器可供熱水溫度等于或小于沐浴預(yù)設(shè)溫度時,該裝置可根據(jù)主人平常使用熱水的記憶自動確定電輔助加熱的優(yōu)化方案,最大化的降低常溫水的供應(yīng)量,甚至降低到1l/h,最大化的利用太陽能貯水箱中的熱水熱能,節(jié)省電能,與現(xiàn)有的家用太陽能熱水器使用戶外電輔助加熱整箱熱水的粗放加熱方式相比該設(shè)備僅需對使用的目標水進行加熱,增加了全天候應(yīng)用的舒適度且大量節(jié)約了一次能源,該設(shè)備配有自備電源能保證熱水的全天候混流供應(yīng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明設(shè)備的流程示意圖;
圖2為本發(fā)明可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明y型單向觸發(fā)器結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1、可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān),11、調(diào)節(jié)開關(guān)主體,12、流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān),13、活塞移動通道,14、漸開式水流量調(diào)節(jié)通道,15、出水通道,16、可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)活塞,17、磁鋼,18、可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)復(fù)位彈簧,19、流水通孔,110、供水調(diào)節(jié)開關(guān),2、混流恒溫調(diào)節(jié)器,3、主控制器,4、太陽能貯水熱水器,5、常溫供水管路,6、y型單向觸發(fā)器,61、常溫水通道,611、活塞配合段,612流量調(diào)節(jié)段,613、出水段,614、y型單向觸發(fā)器活塞,615、y型單向觸發(fā)器復(fù)位彈簧,62、單向閥芯通道,621、單向閥芯,622、密封底座,7、花灑。
具體實施方式
下面通過附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進行詳細說明,但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
實施例1:一種智能液體混流自動控制設(shè)備,包括可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)1、混流恒溫調(diào)節(jié)器2、主控制器3和太陽能貯水熱水器4,所述可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)1以及混流恒溫調(diào)節(jié)器2與主控制器3電連接,太陽能貯水熱水器以及混流恒溫調(diào)節(jié)器內(nèi)均設(shè)有測溫探頭,將檢測結(jié)果輸送給主控制器3,常溫供水管路5分為兩條支路,一條支路經(jīng)可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)1導(dǎo)入所述混流恒溫調(diào)節(jié)器2,另一條支路導(dǎo)入所述太陽能貯水熱水器4的注水口;可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)1包括調(diào)節(jié)開關(guān)主體11,調(diào)節(jié)開關(guān)主體上設(shè)有流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān)12,調(diào)節(jié)閥主體11內(nèi)依次設(shè)有活塞移動通道13、漸開式水流量調(diào)節(jié)通道14和出水通道15,活塞移動通道13內(nèi)設(shè)有活塞16,該活塞為碗型活塞,所述碗型活塞上設(shè)有等分的流水通孔19,活塞內(nèi)設(shè)密閉磁鋼17,水壓作用下活塞帶動磁鋼移動,磁鋼17位置與流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān)12位置一致時電磁閥接通;漸開式水流量調(diào)節(jié)通道內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧18,所述復(fù)位彈簧的一端與水流通道頂端臺階接觸,另一端與活塞徑面接觸,協(xié)助活塞的復(fù)位;所述出水通道內(nèi)設(shè)有供水調(diào)節(jié)開關(guān)110;漸開式水流量調(diào)節(jié)通道與活塞配合調(diào)節(jié)水流量范圍為1~600l/h,所述調(diào)節(jié)開關(guān)主體的入水端設(shè)有刻有流量示值的透明外殼。
混流恒溫調(diào)節(jié)器2包括混流調(diào)節(jié)器模塊和加熱調(diào)節(jié)器模塊,所述混流調(diào)節(jié)器模塊包括y型單向觸發(fā)器6、混流器和微型水泵,所述y型單向觸發(fā)器的入水口與可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)的出水口連接,y型單向觸發(fā)器的出水口接入混流器,混流器的出水口連接微型水泵,常溫供水與太陽能熱水在混流器中混流后由微型水泵抽出,太陽能貯水熱水器通向混流恒溫調(diào)節(jié)器的管路上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥;常溫供水與太陽能熱水在混流器中完成混流;混流后水溫≤預(yù)設(shè)溫度,由主控制器發(fā)出指令啟動加熱調(diào)節(jié)器模塊將混流后水加熱至目標溫度;混流后水溫≥預(yù)設(shè)溫度,加熱調(diào)節(jié)器模塊不啟動,調(diào)節(jié)可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)至適當檔位,經(jīng)過混流調(diào)節(jié)至目標水溫后的熱水最后進入花灑用水管道,并由花灑7流出。
本設(shè)備中y型單向觸發(fā)器3內(nèi)具有常溫水通道61和單向閥芯通道62,所述常溫水通道分為活塞配合段611、流量調(diào)節(jié)段612和出水段613,所述流量調(diào)節(jié)段612為漸開式喇叭狀結(jié)構(gòu),其最小內(nèi)徑與活塞的外徑配套,所述出水段的內(nèi)徑均勻,且小于等于所述活塞配合段的內(nèi)徑,所述活塞配合段611內(nèi)設(shè)有活塞614,流量調(diào)節(jié)段612內(nèi)設(shè)有復(fù)位彈簧615;所述單向閥芯通道62內(nèi)設(shè)有單向閥芯621,單向閥芯為y型結(jié)構(gòu),閥芯底部設(shè)有密封底座622,所述密封底座的開口為配套的y型結(jié)構(gòu),且單向閥芯為金屬材質(zhì),密封底座為軟質(zhì)材料。
本裝置的工作原理,可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)調(diào)節(jié)至目標水涼后,裝置通電,閉合常溫供水水閥,在水壓的沖擊力下可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)內(nèi)的活塞帶動磁鋼移動,直至磁鋼移動至與流量調(diào)節(jié)電磁開關(guān)位置一致時電磁閥接通;電磁閥接通后水流入y型單向觸發(fā)器,處于零壓待命狀態(tài)的y型單向觸發(fā)器被觸發(fā),啟動了混流恒溫調(diào)節(jié)器,電磁閥開啟、微型水泵開啟、微型水泵的抽吸能率打開了y型單向觸發(fā)器的活塞,微型水泵的抽吸能率使y型觸發(fā)器內(nèi)的單向閥芯被反吸在密封底座上,在同一時間高溫熱水和常溫供水被微型水泵從混流器抽取進入加熱調(diào)節(jié)器模塊,由探頭識別溫度并傳輸至主控制器,由主控制器發(fā)出指令后工作,整個調(diào)節(jié)過程瞬間完成,整個熱水流動過程都遠低于結(jié)垢溫度,其抗垢能力可確保整個設(shè)備的運行可靠性和經(jīng)濟性。
在具體使用時,接通電源,打開常溫供水水閥,打開主控制器,打開家用太陽能貯水熱水器熱水供水閥門,將可調(diào)式水流差位移電子自動開關(guān)調(diào)節(jié)至適當流量檔位,太陽能熱水溫度較低時,降低常溫供水的供應(yīng)量,將檔位降至低值,提高對太陽能熱水的利用率,防止能源浪費;太陽能水溫較高時,將電磁開關(guān)調(diào)節(jié)至適當檔位,給予足夠的常溫供水,設(shè)定冷熱水混流比以驗證主控制器的靈敏度,合格后的裝置可進入待用狀態(tài)。使用該裝置前,讀取主控制器的高溫熱水溫差、存量的優(yōu)化建議參數(shù)并選定熱水應(yīng)用方案打開常溫供水開關(guān)即可方便使用。
如上所述,盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經(jīng)表示和表述了本發(fā)明,但其不得解釋為對本發(fā)明自身的限制。在不脫離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍前提下,可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。