家用便携式游泳池的水循环控制装置及方法与流程

本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种家用便携式游泳池的水循环控制装置及方法。

背景技术：

随着人们物质生活水平的提高，越来越多的家庭配备有家用便携式游泳池，其既可以用于婴幼儿游泳之用，又可以用于成人洗浴之用。目前的家用便携式游泳池仅仅是一个蓄水池，使用时需要将加热后的水倒入池内方能使用，使用完之后需要将池内的脏水排出。这种简易的家用便携式游泳池存在2个主要问题是：一是因池内容量较大，需要长时间才能将热水注满，这样在注水过程中，热量会大量散失而使得池内的温度无法达到预期的效果；二是用后的水无法循环利用而造成了水资源的浪费，提高使用成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是现有家用便携式游泳池使用效果不佳和成本高的问题，提供一种家用便携式游泳池的水循环控制装置及方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

家用便携式游泳池的水循环控制装置，包括水泵、过滤器、加热器、3个温度传感器、2个水压传感器、控制电路、以及人机交互界面；水泵的入水口经由水管连接家用便携式游泳池的出水口，水泵的出水口经由水管连接过滤器的入水口，过滤器的出水口经由水管连接加热器的入水口，加热器的出水口经由水管连接家用便携式游泳池的入水口；第一温度传感器设置在家用便携式游泳池内；第二温度传感器设置在家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管内；第三温度传感器设置在加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管内；上述3个温度传感器的输出端均与控制电路的输入端连接；第一水压传感器设置在水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管内；第二水压传感器设置在过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管内；上述2个水压传感器的输出端均与控制电路的的输入端连接；人机交互界面的连接控制电路；控制电路的2个输出端分别连接水泵和加热器的控制端。

上述方案中，人机交互界面包括输入模块和液晶显示模块，输入模块的输出端与控制电路的输入端连接，液晶显示模块的输入端与控制电路的输出端连接。

上述方案中，人机交互界面还进一步包括声光报警模块，该声光报警模块的输入端与控制电路的输出端连接。

上述方案中，控制电路内设有漏电保护电路。

上述方案中，水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口为活动可拆卸连接；加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口为活动可拆卸连接。

基于上述装置的一种家用便携式游泳池的水循环控制方法，包括如下步骤：

步骤1、将水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口连接，将加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口连接；同时将第一温度传感器放入到家用便携式游泳池内；

步骤2、通过人机交互界面设定所需的恒定温度Tc和恒定压差Pc；

步骤3、第一温度传感器实时采集家用便携式游泳池内的池内水温T1；第二温度传感器实时采集家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管的出水水温T2；第三温度传感器实时采集加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管的入水水温T3；

步骤4、控制电路根据3个温度传感器所采集到的水温T1-T3，在线调节水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J，池内水温T1在设定的恒定温度Tc的允许范围内波动，实现池内水温T1的在线调节；即

当T1<<Tc时，T2与T3之差大，水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J均为额定最大功率值；

随着T1增大，T2与T3之差逐渐减小，水泵输出功率Jw和加热模块的输出功率J均逐渐减小；

当T1>＝Tc时，T2与T3之差小，水泵的输出功率Jw为额定最小功率值，加热模块的输出功率J为0；

步骤5、第一水压传感器实时采集水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管的出水水压P1，第二水压传感器实时采集过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管的入水水压P2；

步骤6、控制电路根据2个水压传感器所采集到的水压P1-P2，在线调节水泵的输出功率Jw，出水水压P1和入水水压P2的水压差在设定的恒定压差Pc的允许范围内波动，实现池内水质的在线调节；即

当P1-P2<<Pc时，水泵的输出功率Jw为额定最大功率值；

随着P1-P2增大，水泵的输出功率Jw逐渐减小；

当P1-P2>＝Pc时，水泵的输出功率Jw为0，并通过人机交互界面进行过滤器的清洗提示。

基于上述装置的另一种家用便携式游泳池的水循环控制方法，包括如下步骤：

步骤1、将水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口连接，将加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口连接；同时将第一温度传感器放入到家用便携式游泳池内；

步骤2、通过人机交互界面设定所需的恒定压差Pc和恒定温度Tc；

步骤3、第一水压传感器实时采集水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管的出水水压P1，第二水压传感器实时采集过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管的入水水压P2；

步骤4、控制电路根据2个水压传感器所采集到的水压P1-P2，在线调节水泵的输出功率Jw，出水水压P1和入水水压P2的水压差在设定的恒定压差Pc的允许范围内波动，实现池内水质的在线调节；即

当P1-P2<<Pc时，水泵的输出功率Jw为额定最大功率值；

随着P1-P2增大，水泵的输出功率Jw逐渐减小；

当P1-P2>＝Pc时，水泵的输出功率Jw为0，并通过人机交互界面进行过滤器的清洗提示；

步骤5、第一温度传感器实时采集家用便携式游泳池内的池内水温T1；第二温度传感器实时采集家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管的出水水温T2；第三温度传感器实时采集加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管的入水水温T3；

步骤6、控制电路根据3个温度传感器所采集到的水温T1-T3，在线调节水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J，池内水温T1在设定的恒定温度Tc的允许范围内波动，实现池内水温T1的在线调节；即

当T1<<Tc时，T2与T3之差大，水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J均为额定最大功率值；

随着T1增大，T2与T3之差逐渐减小，水泵输出功率Jw和加热模块的输出功率J均逐渐减小；

当T1>＝Tc时，T2与T3之差小，水泵的输出功率Jw为额定最小功率值，加热模块的输出功率J为0。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、本发明可以在线实现游泳池水温控制，使得洗浴水温能够根据用户的偏好温度进行私人订制；

2、本发明可以在线保证游泳池水质，健康卫生，能得到较好的用户体验，并能够防止浪费；

3、本发明具有安全可靠和使用方便的特点。

附图说明

图1为家用便携式游泳池的水循环控制装置的原理图。

具体实施方式

家用便携式游泳池的水循环控制装置，如图1所示，包括水泵、过滤器、加热器、3个温度传感器、2个水压传感器、控制电路、以及人机交互界面。

水泵的入水口经由水管连接家用便携式游泳池的出水口，水泵的出水口经由水管连接过滤器的入水口，过滤器的出水口经由水管连接加热器的入水口，加热器的出水口经由水管连接家用便携式游泳池的入水口。水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口为活动可拆卸连接；加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口为活动可拆卸连接，以实现本装置与家用便携式游泳池的灵活拆装。在本发明中，家用便携式游泳池的出水口和入水口均设置在池体的底部。

温度传感器实现出水水温、入水水温和池内水温的检测。第一温度传感器设置在家用便携式游泳池内。第二温度传感器设置在家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管内。第三温度传感器设置在加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管内。通过比较水温，实现池内的恒温调节。

水压传感器实现检测过滤器两端水压。第一水压传感器设置在水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管内。第二水压传感器设置在过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管内。由于游泳池水经过过滤器时，水中的污垢会被截留在过滤器的滤芯中，过滤器中的水流速度变慢，当水泵输出功率不变或变大时，会使得过滤器两端压差增大。

控制电路协同系统各个部件的工作。3个温度传感器的输出端和2个水压传感器的输出端均与控制电路的输入端连接。控制电路的2个输出端分别连接水泵和加热器的控制端。水泵的输出功率越大，水循环速度越快；反之，水循环速度越慢。加热模块输出功率越高，池水的加热速度越快；反之，加热模块输出功率越低，池水的加热速度越慢。此外，控制电路内设有漏电保护电路。

人机交互界面的连接控制电路。在本发明中，人机交互界面包括输入模块和液晶显示模块，输入模块的输出端与控制电路的输入端连接，液晶显示模块的输入端与控制电路的输出端连接。此外，人机交互界面还包括声光报警模块，该声光报警模块的输入端与控制电路的输出端连接。

本装置的闭环水质监控系统与闭环水温监控系统共同组成装置的控制系统，通过合理设计这两个系统的控制优先级，就能实现游泳池水在线温度调节和在线净化水质功能，给用户带来较好的体验。

上述装置所实现的一种家用便携式游泳池的水循环控制方法，具体包括如下步骤：

步骤1、将水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口连接，将加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口连接。同时将第一温度传感器放入到家用便携式游泳池内。

步骤2、通过人机交互界面设定所需的恒定温度Tc和恒定压差Pc。

水温调节状态下：

步骤3、第一温度传感器实时采集家用便携式游泳池内的池内水温T1。第二温度传感器实时采集家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管的出水水温T2。第三温度传感器实时采集加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管的入水水温T3。

步骤4、控制电路根据3个温度传感器所采集到的水温T1-T3，在线调节水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J，池内水温T1在设定的恒定温度Tc的允许范围内波动，实现池内水温T1的在线调节。即：

当T1<<Tc时，T2与T3之差大，水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J均为额定最大功率值。

随着T1增大，T2与T3之差逐渐减小，水泵输出功率Jw和加热模块的输出功率J均逐渐减小。

当T1>＝Tc时，T2与T3之差小，水泵的输出功率Jw为额定最小功率值，加热模块的输出功率J为0。

水质调节状态下：

步骤5、第一水压传感器实时采集水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管的出水水压P1，第二水压传感器实时采集过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管的入水水压P2。

步骤6、控制电路根据2个水压传感器所采集到的水压P1-P2，在线调节水泵的输出功率Jw，出水水压P1和入水水压P2的水压差在设定的恒定压差Pc的允许范围内波动，实现池内水质的在线调节。即：

当P1-P2<<Pc时，水泵的输出功率Jw为额定最大功率值。

随着P1-P2增大，水泵的输出功率Jw逐渐减小。

当P1-P2>＝Pc时，水泵的输出功率Jw为0，并通过人机交互界面进行过滤器的清洗提示。

上述装置所实现的另一种家用便携式游泳池的水循环控制方法，具体包括如下步骤：

步骤1、将水泵的入水口与家用便携式游泳池的出水口连接，将加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口连接；同时将第一温度传感器放入到家用便携式游泳池内；

步骤2、通过人机交互界面设定所需的恒定压差Pc和恒定温度Tc；

步骤3、第一水压传感器实时采集水泵的出水口与过滤器的入水口之间的水管的出水水压P1，第二水压传感器实时采集过滤器的出水口与加热器的入水口之间的水管的入水水压P2；

步骤4、控制电路根据2个水压传感器所采集到的水压P1-P2，在线调节水泵的输出功率Jw，出水水压P1和入水水压P2的水压差在设定的恒定压差Pc的允许范围内波动，实现池内水质的在线调节；即：

当P1-P2<<Pc时，水泵的输出功率Jw为额定最大功率值；

随着P1-P2增大，水泵的输出功率Jw逐渐减小；

当P1-P2>＝Pc时，水泵的输出功率Jw为0，并通过人机交互界面进行过滤器的清洗提示；

步骤5、第一温度传感器实时采集家用便携式游泳池内的池内水温T1；第二温度传感器实时采集家用便携式游泳池的出水口与水泵的入水口之间的水管的出水水温T2；第三温度传感器实时采集加热器的出水口与家用便携式游泳池的入水口的水管的入水水温T3；

步骤6、控制电路根据3个温度传感器所采集到的水温T1-T3，在线调节水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J，池内水温T1在设定的恒定温度Tc的允许范围内波动，实现池内水温T1的在线调节；即

当T1<<Tc时，T2与T3之差大，水泵的输出功率Jw和加热模块的输出功率J均为额定最大功率值；

随着T1增大，T2与T3之差逐渐减小，水泵输出功率Jw和加热模块的输出功率J均逐渐减小；

当T1>＝Tc时，T2与T3之差小，水泵的输出功率Jw为额定最小功率值，加热模块的输出功率J为0。