CN103994495A - 储水式节能***及节能方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种储水式节能***及其节能方法，包括热水器、混合阀、水箱和用水装置，所述热水器的进口与冷水管相连，所述热水器的出口与热水管相连；所述混合阀包括两个进口和两个出口，其中一个进口与所述冷水管相连，另一个进口与所述热水管相连，其中一个出口连接混合水出口，另一个出口连接回流管；所述水箱包括两个进口和一个出口，其中一个进口与所述回流管相连，另一个进口与所述冷水管相连，所述出口与所述用水装置相连；还包括用于检测所述热水管内水温、并与预设温度对比、控制所述混合阀的与热水管相连的进口和两个出口之间连通方式的回流控制模块。本发明具有结构简单、安装方便，成本极低等特点。

Description

储水式节能***及节能方法

技术领域

本发明涉及节水装置领域，具体涉及一种用于热水器的储水式节能***及节能方法。

背景技术

随着居民生活条件的不断提高，洗澡、洗碗等都需要使用大量的热水。现在大多数家庭都采用淋浴，但由于大多数家庭的热水器到水龙头之间的距离都比较长，并且热水器从启动到到达预设温度时需要先放到好多水，当需要热水时必须要将管内的冷水排出，直至水温合适，这样就白白的浪费掉了很多宝贵的水资源，同时也浪费了前期加热水的电能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够用于加热器节水的储水式节能***及节能方法。

为解决上述问题，本发明提出一种储水式节能***，包括：热水器、混合阀、水箱和用水装置，所述热水器的进口与冷水管相连，所述热水器的出口与热水管相连；所述混合阀包括两个进口和两个出口，其中一个进口与所述冷水管相连，另一个进口与所述热水管相连，其中一个出口连接混合水出口，另一个出口连接回流管；所述水箱包括两个进口和一个出口，其中一个进口与所述回流管相连，另一个进口与所述冷水管相连，所述出口与所述用水装置相连；还包括用于检测所述热水管内水温、并与预设温度对比、控制所述混合阀的与热水管相连的进口和两个出口之间连通方式的回流控制模块。

根据本发明的储水式节能***通过利用回流控制模块将温度达到不预设温度的水直接排到水箱中，然后利用水箱对用水装置如马桶、洗衣机等补水，提高了水的利用，减少了水的浪费。因此本发明的储水式节能***具有结构简单、安装方便，成本极低等特点。

另外，根据本发明的储水式节能***还具有如下附加技术特征 ：

优选的，所述回流控制模块包括感温元件、控制芯片和第一三通阀，所述感温元件设在所述热水管内，感温元件与所述控制芯片相连，控制芯片与所述第一三通阀相连，所述第一三通阀的第一端连接所述热水管，第二端连接所述混合阀的出口，第三端连接所述回流管，当感温元件检测所述热水管的水温低于预设温度时，第一端和第四端连通，第二端关闭，当感温元件检测所述热水管的水温高于预设温度时，第一端和第二端连通，第四端关闭。

优选的，所述回流控制模块包括感温弹簧，所述感温弹簧设在所述混合阀内；当热水管内的水温未达到感温弹簧特性值时，感温弹簧收缩，所述热水管和回流管连通，混合水出口关闭，当热水管内的水温达到感温弹簧特性值时，感温弹簧延伸，热水管和混合水出口连通，回流管关闭。

优选的，所述混合阀为莲蓬头开关，所述混合水出口为淋浴用的莲蓬头。

优选的，所述水箱内设有浮球，浮球连接浮球开关，浮球开关连接所述冷水管的进口；当浮球上升至预设高度时，浮球开关关闭所述冷水管，当浮球下降至预设高度以下，浮球开关打开所述冷水管。

优选的，所述水箱为高位水箱或低位水箱，所述低位水箱与所述用水装置之间设有增压泵。

优选的，所述水箱为密闭式水箱，所述密闭式水箱上端设有回水管，下端设有取水口或排污口。

优选的，所述水箱的出口与用水装置之间设有第二三通阀，所述二三通阀的第一端连接冷水管，第二端连接用水装置，第三端连接水箱的出口，在常态下，所述第二三通阀的第三端和第二端连通，第一端关闭，打开状态下，所述第一端和第三端连通，第二端关闭。

优选的，所述用水装置为马桶或洗衣机。

本发明另外提供一种利用上述储水式节能***储节能的方法，步骤如下：

（1）需要热水时，打开混合阀，回流控制模块开始工作，检测当前热水管内水的实时水温，当实时水温高于预设温度时，回流控制模块控制混合阀连通热水管和混合水出口，并通过调节混合阀的手柄控制热水与冷水管的冷水混合的程度；当实时水温低于预设温度时，回流控制模块控制混合阀连通热水管和回流管，将热水导入到水箱中；

（2）检测水箱内水位的高低，当水箱水位低于预设水位，冷水管自动往水箱补水，当水箱水位高于预设高度，冷水管停止往水箱补水；当回流管导入水箱中的水高于水箱的最高预设高度时，水箱内水通过回水管溢流到浴室内；

（3）正态下，当用水装置用水时，打开用水装置的开关，水箱中水流入用水装置中；当水箱高位放置时，可获得一定扬程；当水箱低位放置时，水箱与用水装置之间通过增设增压泵实现获得一定扬程。

本发明的方法能够使水温低于预设温度时直接导入到水箱中，同时又可以为该水箱自动补水，水箱的水为用水装置供水，既实现了减少了达到预设温度前冷水的排放，又减少了回流过程中的增压泵的使用，具有使用方便、节能等特点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种储水式节能***的结构示意图。

附图标记说明：

热水器1、热水管2、冷水管3、混合阀4、水箱5、第二三通阀6、回流管7、回水管8、浮球9、阀10、取水口11、用水装置12。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

下面参照图1描述根据本发明实施例的一种储水式节能***。如图1所示，本发明的储水式节能***，包括热水器1、热水管2、冷水管3、混合阀4（莲蓬头开关）、水箱5、第一三通阀、第二三通阀6、回流管7、回水管8、浮球9、阀和用水装置12（马桶）。

所述热水器1的进口与冷水管3相连，所述热水器1的出口与热水管2相连；所述混合阀4包括两个进口和两个出口，其中一个进口与所述冷水管3相连，另一个进口与所述热水管2相连，其中一个出口连接混合水出口，另一个出口连接回流管7；所述水箱5包括两个进口和一个出口，其中一个进口与所述回流管7相连，另一个进口与所述冷水管3相连，所述出口与所述用水装置12相连；还包括用于检测所述热水管2内水温、并与预设温度对比、控制所述混合阀4的与热水管2相连的进口和两个出口之间连通方式的回流控制模块。

根据本发明实施例的储水式节能***通过利用回流控制模块将温度达到不预设温度的水直接排到水箱5中，然后利用水箱5对用水装置12如马桶、洗衣机等补水，提高了水的利用，减少了水的浪费。因此本发明的储水式节能***具有结构简单、安装方便，成本极低等特点。

所述回流控制模块可以有多种结构，作为本发明一个示例，第一种回流控制模块的结构是：它包括感温元件、控制芯片和第一三通阀，所述感温元件设在所述热水管2内，感温元件与所述控制芯片相连，控制芯片与所述第一三通阀（具体为电磁三通阀，图1中未显示）相连，所述第一三通阀的第一端连接所述热水管2，第二端连接所述混合阀4的出口，第三端连接所述回流管7，当感温元件检测所述热水管2的水温低于预设温度时，第一端和第四端连通，第二端关闭，当感温元件检测所述热水管2的水温高于预设温度时，第一端和第二端连通，第四端关闭。

第一种回流控制模块的工作过程如下：当需要热水时，打开混合阀4，回流控制模块开始工作，回流控制模块中的感温元件检测当前热水管2内水温的实时水温，将检测的实时水温送至控制芯片，控制芯片将感温元件测得的实时水温与预设的出水温度对比，感温元件测得的实时水温低于预设的出水温度，回流控制芯片驱动第一三通阀导通与之连接的回流管7和热水管2，关闭第一三通阀与冷热混合的混合水出口连接的一端，热水管2中未达到预设温度的水流入回流管7中；感温元件测得的实时水温高于或等于预设的出水温度，控制芯片驱动第一三通阀导通与之连接的回流管7与混合水出口，关闭第一三通阀与回流管7连接的一端，热水管2中达到预设出水温度的水经水龙头出水口流出。并通过混合阀4的手柄（如莲蓬头开关的手柄，左右扳动控制热冷水的比例）控制冷水的流出量大小以及是否流出。

作为本发明回流控制模块的另一个示例，第二种回流控制模块的结构如下：它包括感温弹簧，所述感温弹簧设在所述混合阀4内；当热水管2内的水温未达到感温弹簧特性值时，感温弹簧收缩，所述热水管2和回流管7连通，混合水出口关闭，当热水管2内的水温达到感温弹簧特性值时，感温弹簧延伸，热水管2和混合水出口连通，回流管7关闭。

第二种回流控制模块的工作过程如下：当需要热水时，打开混合阀4，回流控制模块开始工作，当热水管2中的实时水温未达到感温弹簧特性值时，感温弹簧收缩，自动打开回流管7；当热水管2内的实时水温达到感温弹簧特性值时，感温弹簧延伸，自动关闭回流管7，热水管2中达到要求水温的热水由混合水出口流出。

作为本发明的一个具体示例，所述混合阀4为莲蓬头开关，所述混合水出口为淋浴用的莲蓬头。本***安装在家用浴室内，该莲蓬头的结构与现有技术中的结构不同，它具有本发明的回流控制模块。

所述水箱5内设有浮球9，浮球9连接浮球开关，浮球开关连接所述冷水管3的进口；当浮球9上升至预设高度时，浮球开关关闭所述冷水管3，当浮球9下降至预设高度以下，浮球开关打开所述冷水管3。由此可知，自动给水箱5补水可以满足马桶的用水需要，不必切换第二三通阀6来向水箱5补水。有利地，所述冷水管3上设有阀10，其开闭用于控制冷水管3与水箱5的连通与否。

所述水箱5为高位水箱。主要原理是利用高位水箱的高度差对马桶、洗衣机等用水装置12补水，利用高度获得扬程，高度合理即可取消增压泵。高位水箱可以安装在卫生间的吊顶上，安装及其方便，成本极低。如果是低位水箱，所述低位水箱与所述用水装置12之间设有增压泵，高位水箱的优势是不需要配电，绿色不能耗，静音。

根据本发明的具体示例，所述水箱5为密闭式水箱，所述密闭式水箱上端设有回水管8，下端设有取水口11或排污口。密闭式水箱密闭而不承压，除了用水时通过回水管8向水箱内进空气外，水箱内水没有第二种方式与外界空气接触，减少水质污染源。当水箱水满后可以承压；回水管8的主要作用是（1）溢流，当水箱液位达到最高预设水位高度时，水箱内的水通过回水管8回流到浴室中；（2）排气，当进水时，可以排除水箱内的空气；（3）吸气，当取水时可向水箱内进气。取水口11可以直接取水箱内的水，可以涮拖把等。排污口可以将水箱内的水定期排空，防止水质发生污染。

所述水箱5的出口与用水装置12之间设有第二三通阀6，所述二三通阀的第一端A连接冷水管3，第二端B连接用水装置12，第三端C连接水箱5的出口，在常态下，所述第二三通阀6的第三端C和第二端B连通，第一端A关闭，打开状态下，所述第一端A和第三端C连通，第二端B关闭。所述第二三通阀6可以为电磁三通阀和机械三通阀。该结构防止浮球9出现问题时，用于给水箱5补水。

作为本发明的具体示例，所述用水装置12为马桶或洗衣机。

本发明实施例另外提供一种利用上述储水式节能***储节能的方法，步骤如下：

（1）需要热水时，打开混合阀4，回流控制模块开始工作，检测当前热水管2内水的实时水温，当实时水温高于预设温度时，回流控制模块控制混合阀4连通热水管2和混合水出口，并通过调节混合阀4的手柄控制热水与冷水管3的冷水混合的程度；当实时水温低于预设温度时，回流控制模块控制混合阀4连通热水管2和回流管7，将热水导入到水箱5中；

（2）检测水箱5内水位的高低，当水箱5水位低于预设水位，冷水管3自动往水箱5补水，当水箱5水位高于预设高度，冷水管3停止往水箱5补水；当回流管7导入水箱5中的水高于水箱5的最高预设高度时，水箱5内水通过回水管8溢流到浴室内；

（3）正态下，当用水装置12用水时，打开用水装置12的开关，水箱5中水流入用水装置12中；当水箱5高位放置时，可获得一定扬程；当水箱5低位放置时，水箱5与用水装置12之间通过增设增压泵实现获得一定扬程。

本发明的方法能够使水温低于预设温度时直接导入到水箱5中，同时又可以为该水箱5自动补水，水箱5的水为用水装置12供水，既实现了减少了达到预设温度前冷水的排放，又减少了回流过程中的增压泵的使用，具有使用方便、节能等特点。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种储水式节能***，其特征在于，包括：热水器、混合阀、水箱和用水装置，所述热水器的进口与冷水管相连，所述热水器的出口与热水管相连；所述混合阀包括两个进口和两个出口，其中一个进口与所述冷水管相连，另一个进口与所述热水管相连，其中一个出口连接混合水出口，另一个出口连接回流管；所述水箱包括两个进口和一个出口，其中一个进口与所述回流管相连，另一个进口与所述冷水管相连，所述出口与所述用水装置相连；还包括用于检测所述热水管内水温、并与预设温度对比、控制所述混合阀的与热水管相连的进口和两个出口之间连通方式的回流控制模块。

2.根据权利要求1所述的储水式节能***，其特征在于，所述回流控制模块包括感温元件、控制芯片和第一三通阀，所述感温元件设在所述热水管内，感温元件与所述控制芯片相连，控制芯片与所述第一三通阀相连，所述第一三通阀的第一端连接所述热水管，第二端连接所述混合阀的出口，第三端连接所述回流管，当感温元件检测所述热水管的水温低于预设温度时，第一端和第四端连通，第二端关闭，当感温元件检测所述热水管的水温高于预设温度时，第一端和第二端连通，第四端关闭。

3.根据权利要求1所述的储水式节能***，其特征在于，所述回流控制模块包括感温弹簧，所述感温弹簧设在所述混合阀内；当热水管内的水温未达到感温弹簧特性值时，感温弹簧收缩，所述热水管和回流管连通，混合水出口关闭，当热水管内的水温达到感温弹簧特性值时，感温弹簧延伸，热水管和混合水出口连通，回流管关闭。

4.根据权利要求1－3任一项所述的储水式节能***，其特征在于，所述混合阀为莲蓬头开关，所述混合水出口为淋浴用的莲蓬头。

5.根据权利要求1所述的储水式节能***，其特征在于，所述水箱内设有浮球，浮球连接浮球开关，浮球开关连接所述冷水管的进口；当浮球上升至预设高度时，浮球开关关闭所述冷水管，当浮球下降至预设高度以下，浮球开关打开所述冷水管。

6.根据权利要求1所述的储水式节能***，其特征在于，所述水箱为高位水箱或低位水箱，所述低位水箱与所述用水装置之间设有增压泵。

7.根据权利要求1所述的储水式节能***，其特征在于，所述水箱的出口与用水装置之间设有第二三通阀，所述二三通阀的第一端连接冷水管，第二端连接用水装置，第三端连接水箱的出口，在常态下，所述第二三通阀的第三端和第二端连通，第一端关闭，打开状态下，所述第一端和第三端连通，第二端关闭。

8.根据权利要求1、5、6、7任一项所述的储水式节能***，其特征在于，所述水箱为密闭式水箱，所述密闭式水箱上端设有回水管，下端设有取水口或排污口。

9.根据权利要求1、6、7任一项所述的储水式节能***，其特征在于，所述用水装置为马桶或洗衣机。

10.一种利用权利要求1－9任一项的述的储水式节能***储节能的方法，其特征在于，步骤如下：

（1）需要热水时，打开混合阀，回流控制模块开始工作，检测当前热水管内水的实时水温，当实时水温高于预设温度时，回流控制模块控制混合阀连通热水管和混合水出口，并通过调节混合阀的手柄控制热水与冷水管的冷水混合的程度；当实时水温低于预设温度时，回流控制模块控制混合阀连通热水管和回流管，将热水导入到水箱中；

（2）检测水箱内水位的高低，当水箱水位低于预设水位，冷水管自动往水箱补水，当水箱水位高于预设高度，冷水管停止往水箱补水；当回流管导入水箱中的水高于水箱的最高预设高度时，水箱内水通过回水管溢流到浴室内；

（3）正态下，当用水装置用水时，打开用水装置的开关，水箱中水流入用水装置中；当水箱高位放置时，可获得一定扬程；当水箱低位放置时，水箱与用水装置之间通过增设增压泵实现获得一定扬程。