一种小型家用管网热水调节装置的制作方法

本实用新型涉及一种热水调节装置，特别涉及一种小型家用管网热水调节装置。

背景技术：

随着人民生活水平的提高，现在的家庭装修时大多明装或暗装了冷水与热水管网，其中热水由一个热水供应源如空气能热水器或媒气热水器等，给整个家庭的每一个冷热双水龙头提供合适温度的热水，但是由于热水管网比较长，每一次用热水的时候，都要放出上一次使用后留在热水管网中已经变冷的水，另外每一次用完以后，如不连续用，热水管网中留下的热水很快变冷，造成下一次使用时，同样要放出大量的冷水，每一次都是这样反复循环，如果每一天多次间断使用，会造成大量的水被浪费掉，而随着坏境的恶化，干净的水已变成了一种希缺资源，因此必须节约每一滴干净的水资源。另外由于管路较长，间断使用热水时，放出冷水的时间也较长，不能马上得到热水，特别是管路较长时，要等待的时间更长。当然目前也有在出水龙头直接设置加热装置，采用这种装置开启水龙头后可以立即得到热水，但要浪费大量的电能，同时由于每一个水龙头是分散加热，不经济，不如集中热水源供应经济，另外是强电加热，又直接触水，很不安全，再者出水口是通过冷热双水龙头人工手动来调节温度适应每一个人，有时很不方便，也不智能。因此有必要实用新型一种能够有效节约水资源和能源的小型家用管网热水调节装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种能够有效节约水资源及能源，且能够实现全自动化智能控制的小型家用管网热水调节装置。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种小型家用管网热水调节装置，包括安装底座、机壳、水路控制装置及信息采集装置，机壳连接在安装底座上，机壳表面设有操作面板，机壳内侧设有保温加热装置，保温加热装置包括钢质外胆、钢质内胆、加热层和保温隔热棉，钢质内胆设置在钢质外胆内侧，钢质外胆内表面与钢质内胆外表面之间的空腔为真空，加热层和保温隔热棉分别设置在钢质外胆内侧与钢质内胆外表面间，加热层覆盖在钢质内胆的外表面，加热层中设置有低电压发热电阻丝，保温隔热棉覆盖在加热层外表面，钢质内胆和钢质外胆设有相互对应的开口，开口中设置有一端连通至钢质内胆内腔而另一端延伸至钢质外胆外侧的出入管接头，水路控制结构与出入管接头连接；水路控制装置包括混合水箱、冷水进水管、热水进水管、抽水管、微型抽水泵及多个电磁水阀，出入管接头远离钢质外胆一端与混合水箱连接，混合水箱的两端分别与冷水进水管及热水进水管连接，混合水箱的中部连接有智能混合出水口，冷水进水管远离混合水箱一端通过冷水进水口与自来水管连接，热水进水管远离混合水箱一端与热水进水口连接，热水进水口再通过热水管与热水器的热水出水口连接，抽水管连接在热水进水管与出入管接头之间，微型抽水泵串联在抽水管间，电磁水阀包括行程电磁水阀S1、行程电磁水阀S2、行程电磁水阀S3、行程电磁水阀S4、普通电磁水阀S5、普通电磁水阀S6，冷水进水管中连接有行程电磁水阀S1，出入管接头靠近混合水箱一端设有控制钢质内胆内的水流入混合水箱中的行程电磁水阀S2，热水进水管中设有控制热水进水管中的水流入混合水箱中的行程电磁水阀S3，智能混合出水口内侧设有控制智能混合出水口流量的行程电磁水阀S4，与热水器的热水出水口连接的热水管中连接有普通电磁水阀S5，抽水管中串联有普通电磁水阀S6；信息采集装置包温度传感器C1、温度传感器C2、温度传感器C3、温度传感器C4、水位传感器L1、流量传感器M1，温度传感器C1设置在操作面板上，温度传感器C2设置在与冷水进水口连接的自来水管中，温度传感器C3和水位传感器L1分别设置在钢质内胆的内腔中，温度传感器C4设置在与混合水箱连接的热水进水管中，流量传感器M1设置在热水进水口连接的热水管中, 安装底座上还设置有锂电池及控制系统电路板。

本实用新型的进一步技术方案是：所述钢质外胆内表面与钢质内胆外表面之间设有将钢质外胆与钢质内胆连为一体的隔热固定装置。

本实用新型的进一步技术方案是：所述操作面板上还设有输入设备、显示器及按键。

本实用新型的进一步技术方案是：所述操作面板上的输入设备包括指纹扫描光学传感器和微型传声筒，操作面板上的按键包括组合手动调节按键Ⅰ和组合手动调节按键Ⅱ。

本实用新型的进一步技术方案是：行程电磁水阀S1、行程电磁水阀S2、行程电磁水阀S3、行程电磁水阀S4是结构相同的行程电磁水阀，普通电磁水阀S5和普通电磁水阀S6是结构相同的普通电磁水阀，行程电磁水阀包括进水口Ⅰ、出水口Ⅰ、隔热阀芯Ⅰ、隔热垫圈Ⅰ、弹簧、电磁线圈、滚动定位轴承、连杆，进水口Ⅰ与出水口Ⅰ相互垂直连接，在进水口与Ⅰ出水口Ⅰ的转折连接处上端设有阀芯安装位，隔热阀芯Ⅰ定位在阀芯安装位中，隔热垫圈Ⅰ连接在隔热阀芯Ⅰ的内侧底端，连杆连接在隔热阀芯Ⅰ上端中部且顶端穿出阀芯安装位上侧的罩壳并延伸至罩壳外，弹簧套在罩壳内侧的连杆外表面，电磁线圈套在罩壳外侧的连杆外表面，滚动定位轴承连接在连杆的顶端。

本实用新型的进一步技术方案是：行程电磁水阀S1、行程电磁水阀S2、行程电磁水阀S3、行程电磁水阀S4是结构相同的行程电磁水阀，普通电磁水阀S5和普通电磁水阀S6是结构相同的普通电磁水阀，行程电磁水阀包括进水口Ⅱ、出水口Ⅱ、隔热阀芯Ⅱ、隔热垫圈Ⅱ、滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ、丝杆、齿轮副、步进电机，进水口Ⅱ与出水口Ⅱ相互垂直连接，在进水口Ⅱ与出水口Ⅱ的转折连接处上端设有阀芯安装位，隔热阀芯Ⅱ定位在阀芯安装位中，隔热垫圈Ⅱ连接在隔热阀芯Ⅱ的内侧底端，丝杆连接在隔热阀芯Ⅱ上端中部且顶端穿出阀芯安装位上侧的罩壳并延伸至罩壳外，滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ分别连接在丝杆的底端和顶端，齿轮副的其中一个传动齿轮与延伸至罩壳外的丝杆连接，齿轮副的另一个传动齿轮与步进电机的输出轴连接。

本实用新型的进一步技术方案是：在混合水箱与冷水进水管连接处设有微型直流发电机。

本实用新型一种小型家用管网热水调节装置具有如下有益效果：采用本实用新型小型家用管网热水调节装置，在关闭热水器后，微型抽水泵能够将热水管路中的热水抽至有保温功能的保温加热装置内，避免热水在管路中冷却而使得下一次使用热水时需要将冷却在管路中的冷水先放出，能节省大量的用水，减少浪费，另外该装置特别智能，通过指纹扫描光学传感器和微型传声筒能区分每一个人的信息，能根据每一个人的特点调节相应的水温，能达到恒温使用，在使用的过程中，能通过语音调节水温，非常方便，特别他还有一项重要功能，就是能自我学习，每一次用完，都能记录环境温度以及各种水温与参数，经过一段时间学习后，能根据天气与温度的变化，智能调节水温，特别对一些心血管病人，在洗浴时特别有用，防止手动调节水温突然变热变冷，引起血管发生突发事件，是一种健康用水，同时该热水调节装置几乎不耗电能，在使用过程，只有几个行程电磁水阀工作时要一点电能，本实用新型还带了一个微型直流发电机，利用冷水的出水管较大的冲击流量来产生一部分电能，在系统工作中，通过水能发电给锂电池充电，来给控制系统的中央控制器与低电压发热电阻丝供电，同时控制系统的中央控制器在不工作可以处于休眠，由钢质内胆与钢质外胆之间是真空状态，处于隔热状态，同时加了保温隔热棉，所以低电压发热电阻丝在12小时之内基本不工作，也不需要耗电，所以整个装置非常节省能源，具有很大的经济效益与社会效益。

下面结合附图和实施例对本实用新型一种小型家用管网热水调节装置作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型一种小型家用管网热水调节装置的简易结构示意图；

图2是本实用新型一种小型家用管网热水调节装置操作面板的简易结构示意图；

图3是行程电磁水阀实施例一的结构示意图；

图4是行程电磁水阀实施例二的结构示意图；

附图标号说明：1-热水器,2-流量传感器M1,3-热水进水口,4-纯热水出水口,5-热水进水管,6-温度传感器C4,7-普通电磁水阀S6,8-行程电磁水阀S2,9-智能混合出水口,10-行程电磁水阀S4,11-混合水箱,12-纯冷水出水口,13-冷水进水管,14-冷水进水口,15-温度传感器C2,16-自来水管,17-行程电磁水阀S1,18-微型直流发电机,19-出入管接头,20-温度传感器C3,21-保温隔热棉,22-加热层,23-钢质内胆,24-钢质外胆,25-定位孔,26-控制系统电路板,27-锂电池,28-安装底座,29-连接装置,30-隔热固定装置,31-水位传感器L1,32-微型抽水泵,33-抽水管,34-普通电磁水阀S5,35-热水管,40-操作面板,41-指纹扫描光学传感器,42-微型传声筒,43-温度升高键,44-指示灯,45-水流量增大键,46-组合手动调节按键Ⅱ,47-系统启动键,48-温度降低键,49-水流量减少键,50-数据设置SET键,51-组合手动调节按键Ⅰ,52-系统暂停键,53-温度传感器C1,54-显示器,55-进水口Ⅰ,56-隔热垫圈Ⅰ,57-隔热阀芯Ⅰ,58-弹簧,59-电磁线圈,60-滚动定位轴承,61-连杆,62-出水口Ⅰ,63-隔热垫圈Ⅱ,64-隔热阀芯Ⅱ,65-滚动轴承Ⅰ,66-丝杆,67-齿轮副,68-步进电机,69-滚动轴承Ⅱ,70-出水口Ⅱ,71-进水口Ⅱ。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型一种小型家用管网热水调节装置（简称“热水调节装置”），包括安装底座、机壳、水路控制装置及信息采集装置。

安装底座上还设置有锂电池及控制系统电路板，安装底座四周分别设有将其安装定位的定位孔。

机壳通过连接装置连接在安装底座上，机壳表面设有操作面板，操作面板设有输入设备、显示器及按键。操作面板上的输入设备包括指纹扫描光学传感器和微型传声筒，纹扫描光学传感器用于输入指纹，微型传声筒用于输入声音，操作面板上的按键包括组合手动调节按键Ⅰ和组合手动调节按键Ⅱ。组合手动调节按键Ⅰ包括数据设置SET键和系统暂停键。组合手动调节按键Ⅱ包括系统启动键、温度升高键、温度降低键、水流量增大键、水流量减少键。

机壳内侧设有保温加热装置，保温加热装置包括钢质外胆、钢质内胆、加热层和保温隔热棉，钢质内胆设置在钢质外胆内侧，钢质外胆内表面与钢质内胆外表面之间的空腔为真空，加热层和保温隔热棉分别设置在钢质外胆内侧与钢质内胆外表面间，加热层覆盖在钢质内胆的外表面，加热层中设置有低电压发热电阻丝，保温隔热棉覆盖在加热层外表面，钢质内胆和钢质外胆设有相互对应的开口，开口中设置有一端连通至钢质内胆内腔而另一端延伸至钢质外胆外侧的出入管接头，水路控制结构与出入管接头连接。钢质外胆内表面与钢质内胆外表面之间还设有将钢质外胆与钢质内胆连为一体的隔热固定装置。

水路控制装置包括混合水箱、冷水进水管、热水进水管、抽水管、微型抽水泵及多个电磁水阀，出入管接头远离钢质外胆一端与混合水箱连接，混合水箱的两端分别与冷水进水管及热水进水管连接，混合水箱的中部连接有智能混合出水口，冷水进水管远离混合水箱一端通过冷水进水口与自来水管连接，冷水进水管还连接有一个纯冷水出水口，用于直接取用冷水。热水进水管远离混合水箱一端与热水进水口连接，热水进水口再通过热水管与热水器的热水出水口连接，热水进水管还连接有一个纯热水出水口，用于直接取用温度较高的热水。在混合水箱与冷水进水管连接处设有微型直流发电机，当冷水进水管有水流时，微型直流发电机在水流冲击的动能转变为电能，可为锂电池充电。抽水管连接在热水进水管与出入管接头之间，微型抽水泵串联在抽水管间。电磁水阀包括行程电磁水阀S1、行程电磁水阀S2、行程电磁水阀S3、行程电磁水阀S4、普通电磁水阀S5、普通电磁水阀S6，冷水进水管中连接有行程电磁水阀S1，出入管接头靠近混合水箱一端设有控制钢质内胆内的水流入混合水箱中的行程电磁水阀S2，热水进水管中设有控制热水进水管中的水流入混合水箱中的行程电磁水阀S3，智能混合出水口内侧设有控制智能混合出水口流量的行程电磁水阀S4，与热水器的热水出水口连接的热水管中连接有普通电磁水阀S5，抽水管中串联有普通电磁水阀S6。

行程电磁水阀S1、行程电磁水阀S2、行程电磁水阀S3、行程电磁水阀S4是结构相同的行程电磁水阀，如图3所示，行程电磁水阀包括进水口Ⅰ、出水口Ⅰ、隔热阀芯Ⅰ、隔热垫圈Ⅰ、弹簧、电磁线圈、滚动定位轴承、连杆，进水口Ⅰ与出水口Ⅰ相互垂直连接，在进水口Ⅰ与出水口Ⅰ的转折连接处上端设有阀芯安装位，隔热阀芯Ⅰ定位在阀芯安装位中，隔热垫圈Ⅰ连接在隔热阀芯Ⅰ的内侧底端，连杆连接在隔热阀芯Ⅰ上端中部且顶端穿出阀芯安装位上侧的罩壳并延伸至罩壳外，弹簧套在罩壳内侧的连杆外表面，电磁线圈套在罩壳外侧的连杆外表面，滚动定位轴承连接在连杆的顶端。行程电磁水阀是常闭的行程电磁水阀，即平时不通时电，在弹簧作用下，隔热阀芯向下运行，水阀关闭，当电磁线圈通电以后，产生电磁力，克服弹簧弹力的作用，隔热阀芯向上运动，水阀打开，而行程电磁水阀的开度（即打开多大），由线圈通过的电流大小，以及与弹簧力的大小有关，通过电流越大，开度越大，通过调节开度，达到调节水流量。

普通电磁水阀S5和普通电磁水阀S6是结构相同的普通电磁水阀，普通电磁水阀是一种常闭电磁水阀，通电后电磁水阀即开启，市面上可以直接购买，属于现有技术，在此不做详细描述。

行程电磁水阀的另一实施例如图4所示，在该实施例中，行程电磁水阀包括进水口Ⅱ、出水口Ⅱ、隔热阀芯Ⅱ、隔热垫圈Ⅱ、滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ、丝杆、齿轮副、步进电机，进水口Ⅱ与出水口Ⅱ相互垂直连接，在进水口Ⅱ与出水口Ⅱ的转折连接处上端设有阀芯安装位，隔热阀芯Ⅱ定位在阀芯安装位中，隔热垫圈Ⅱ连接在隔热阀芯Ⅱ的内侧底端，丝杆连接在隔热阀芯Ⅱ上端中部且顶端穿出阀芯安装位上侧的罩壳并延伸至罩壳外，滚动轴承Ⅰ、滚动轴承Ⅱ分别连接在丝杆的底端和顶端，齿轮副的其中一个传动齿轮与延伸至罩壳外的丝杆连接，齿轮副的另一个传动齿轮与步进电机的输出轴连接。这种结构的行程电磁水阀与上述实施例的区别在于，隔热阀芯的运动由步进电机驱动，步进电机正转齿轮副带动隔热阀芯向下运动，关闭行程电磁水阀，步进电机反转齿轮副带动隔热阀芯向上运动，打开行程电磁水阀，通过控制隔热阀芯上移的距离，控制开度来调节水流量。

信息采集装置包温度传感器C1、温度传感器C2、温度传感器C3、温度传感器C4、水位传感器L1、流量传感器M1，温度传感器C1设置在操作面板上，温度传感器C2设置在与冷水进水口连接的自来水管中，温度传感器C3和水位传感器L1分别设置在钢质内胆的内腔中，温度传感器C4设置在与混合水箱连接的热水进水管中，流量传感器M1设置在热水进水口连接的热水管中。

安装时将热水调节装置连接在有冷热双向水龙头的冷热两个进水口间，混合水箱右侧的冷水进水管与冷水进水口连接，混合水箱左侧的热水进水管与热水进水口连接。当从热水器开出热水使用一段时间后，停止使用热水，达到设定的停止时间时，微型抽水泵能够将热水管路中的热水抽至保温加热装置的钢质内胆中，避免热水在管路中冷却，再次使用热水时，系统控制保存在钢质内胆中的热水流进混合水箱，系统再根据使用者输入信息控制水温，合适温度的热水即可从智能混合出水口流出。通过指纹扫描光学传感器和微型传声筒能区分每一个人的信息，能根据每一个人的特点调节相应的水温，能达到恒温使用，在使用的过程中，能通过语音调节水温，非常方便，特别他还有一项重要功能，就是能自我学习，每一次用完，都能记录环境温度以及各种水温与参数，经过一段时间学习后，能根据天气与温度的变化，智能调节水温。也可以通过控制面板上的组合手动调节按键Ⅱ来调节水温和水流量。

以上实施例仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的结构并不限于上述实施例列举的形式，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。