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节水龙头装置及节水方法.pdf

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节水 龙头 装置 方法
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摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510434999.5

申请日:

2015.07.22

公开号:

太阳城集团CN104989870A

公开日:

2015.10.21

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):F16K 49/00申请公布日:20151021|||实质审查的生效IPC(主分类):F16K 49/00申请日:20150722|||公开
IPC分类号: F16K49/00; F16K37/00 主分类号: F16K49/00
申请人: 河海大学常州校区
发明人: 李波; 谢迎娟
地址: 213022江苏省常州市晋陵北路200号河海大学常州校区
优先权:
专利代理机构: 常州市科谊专利代理事务所32225 代理人: 袁兴隆
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510434999.5

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

太阳城集团2018.08.03|||2015.11.18|||2015.10.21

法律状态类型:

发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明公开了一种节水龙头装置及节水方法,包括加热装置、温度传感器、二位三通电磁阀、电磁继电器、电源和单片机模块,水龙头的冷水通过加热装置后输出热水进入管道,在管道上设置温度传感器,所述温度传感器与用户端之间设置二位三通电磁阀;所述温度传感器连接单片机模块,所述电磁继电器分别连接单片机模块和二位三通电磁阀,所述电源为单片机模块和电磁继电器供电;所述二位三通电磁阀的阀门一连通至加热装置前的冷水管道,阀门二连通用户端,阀门三连通加热装置。本发明通过增加外部逻辑电路,实现了水龙头处输出水温的可控性,未到预期温度的水将会流回加热装置中,再次加热。直至管中水温达到预期水温后,便将水供给用户端。

权利要求书

权利要求书
1.  一种节水龙头装置,其特征在于:包括加热装置、温度传感器、二位三通电磁阀、电磁继电器、电源和单片机模块,水龙头的冷水通过加热装置后输出热水进入管道,在管道上设置温度传感器,所述温度传感器与用户端之间设置二位三通电磁阀;所述温度传感器连接单片机模块,所述电磁继电器分别连接单片机模块和二位三通电磁阀,所述电源为单片机模块和电磁继电器供电;所述二位三通电磁阀的阀门一连通至加热装置前的冷水管道,阀门二连通用户端,阀门三连通加热装置。

2.  根据权利要求1所述的节水龙头装置,其特征在于:所述二位三通电磁阀的端口一处设置一个单向阀。

3.  根据权利要求1所述的节水龙头装置,其特征在于:所述温度传感器的型号是DS18B20。

4.  根据权利要求1所述的节水龙头装置,其特征在于:所述单片机型号是STC90C516RD。

5.  一种节水方法,其特征在于:利用权利要求1所述的装置,步骤如下:
(1)、单片机模块内置程序预设一个期望水温T0;
(2)、通电后,单片机对温度传感器初始化,P1.2口释放出高电平;
(3)、若温度传感器未将单片机释放的高电平拉低,即初始化不成功,则单片机P1.5口输出高电平,蜂鸣器发声,起到故障提醒作用,说明温度传感器出现故障,需要进行更换;
(4)、若温度传感器将单片机输出的高电平拉低,即初始化成功;
(5)、温度传感器开始对水管中水温进行检测,检测到的实时水温为T1,温度传感器将感应到的数据通过单总线与单片机进行双向通讯,单片机接收到温度信号后,进行判断;
(6)、如果实时水温T1小于期望水温T0,水温未达到期望值,温度较低的水应流回加热装置的冷水输入端,单片机P2.0口输出低电平,继电器工作,二位三通电磁阀通电,即阀门二关闭,阀门一打开,温度较低的水即可流回加热装置的冷水输入端;
(7)、如果温度传感器检测到实时水温T1大于或等于期望水温T0,单片机P2.0口输出高电平,电磁继电器不工作,二位三通电磁阀处于不通电状态,即阀门一关闭,阀门二打开,达到期望水温T0的水流出,供给用户端。

6.  根据权利要求5所述的一种节水方法,其特征在于:所述步骤(5)中温度传感器温度采样根据水流的快慢作相应调整;
若水压偏低,水流速慢,温度采样频率可通过增加延时函数的时长来降低采样频率;
若水压偏高,水流速快,采样频率相应地通过减少延时函数的时长来增加采样频率。

说明书

说明书节水龙头装置及节水方法
技术领域
本发明涉及一种节水龙头装置及节水方法。通过电磁阀,继电器,单片机模块所组成的外部逻辑电路,可将传统水龙头拓展为输出水温可控的水龙头。可以避免因输出水的水温达不到预期温度而造成的浪费。
背景技术
随着越来越多的家庭使用热水器,在使用后,从热水器到水龙头这两端的管子中留有热水,待下次使用时,管中的热水变成了冷水,导致用户想用热水时就必须先将管中冷水排尽后,才能有热水输出。以太阳能热水器来说,水管以六分管作为标准,若距离楼顶有3层楼的距离,粗略计算,一户人家仅仅使用一次热水器就会至少浪费0.03m3的水,并且楼层越低,浪费量就越大,尤其在冬季,热水使用频率较高,因这种原因造成的水资源浪费更为巨大。这种隐形的浪费无时无刻不在发生,就目前世界水资源之匮乏程度,有必要对这种无形的浪费进行有效的扼制。
发明内容
为了克服上述不足,本发明提供了一种节水龙头装置及节水方法。通过增加外部逻辑电路,实现了水龙头处输出水温的可控性,未到预期温度的水将会流回加热装置中,再次加热。直至管中水温达到预期水温后,便将水供给用户端。
本发明的技术方案如下:
一种节水龙头装置,包括加热装置、温度传感器、二位三通电磁阀、电磁继电器、电源和单片机模块,水龙头的冷水通过加热装置后输出热水进入管道,在管道上设置温度传感器,所述温度传感器与用户端之间设置二位三通电磁阀;所述温度传感器连接单片机模块,所述电磁继电器分别连接单片机模块和二位三通电磁阀,所述电源为单片机模块和电磁继电器供电;所述二位三通电磁阀的阀门一连通至加热装置前的冷水管道,阀门二连通用户端,阀门三连通加热装置。
上述二位三通电磁阀的端口一处设置一个单向阀。
上述温度传感器的型号是DS18B20。
上述单片机型号是STC90C516RD。
一种节水方法,利用上述的装置,步骤如下:
(1)、单片机模块内置程序预设一个期望水温T0;
(2)、通电后,单片机对温度传感器初始化,P1.2口释放出高电平;
(3)、若温度传感器未将单片机释放的高电平拉低,即初始化不成功,则单片机P1.5口输出高电平,蜂鸣器发声,起到故障提醒作用,说明温度传感器出现故障,需要进行更换;
(4)、若温度传感器将单片机输出的高电平拉低,即初始化成功;
(5)、温度传感器开始对水管中水温进行检测,检测到的实时水温为T1,温度传感器将感应到的数据通过单总线与单片机进行双向通讯,单片机接收到温度信号后,进行判断;
(6)、如果实时水温T1小于期望水温T0,水温未达到期望值,温度较低的水应流回加热装置的冷水输入端,单片机P2.0口输出低电平,继电器工作,二位三通电磁阀通电,即阀门二关闭,阀门一打开,温度较低的水即可流回加热装置的冷水输入端;
(7)、如果温度传感器检测到实时水温T1大于或等于期望水温T0,单片机P2.0口输出高电平,电磁继电器不工作,二位三通电磁阀处于不通电状态,即阀门一关闭,阀门二打开,达到期望水温T0的水流出,供给用户端。
上述步骤(5)中温度传感器温度采样根据水流的快慢作相应调整;
若水压偏低,水流速慢,温度采样频率可通过增加延时函数的时长来降低采样频率;
若水压偏高,水流速快,采样频率相应地通过减少延时函数的时长来增加采样频率。
本发明所达到的有益效果:
1、本发明在水龙头外部增加了外部逻辑电路,可以实现传统水龙头不具备的节水功能,具有一定的环保功能,很大程度上节约了水资源。
2、本发明通过温度传感器对水温经行监测,使用单片机经行太阳城集团处理,进而对电磁继电器进行控制,并间接控制电磁阀,使得水龙头具备了对输出水的水温控制的功能。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的方法流程图;
图3是本发明单片机的仿真图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示,一种节水龙头装置,包括加热装置、温度传感器、二位三通电磁阀、电磁继电器、电源和单片机模块,水龙头的冷水通过加热装置后输出热水进入管道,在管道上设置温度传感器,所述温度传感器与用户端之间设置二位三通电磁阀;所述温度传感器连接单片机模块,所述电磁继电器分别连接单片机模块和二位三通电磁阀,所述电源为单片机模块和电磁继电器供电;所述二位三通电磁阀的阀门一连通至加热装置前的冷水管道,阀门二连通用户端,阀门三连通加热装置。
上述二位三通电磁阀的端口一处设置一个单向阀。
上述温度传感器的型号是DS18B20。
上述单片机型号是STC90C516RD。
如图2、图3所示,一种节水方法,利用上述的装置,步骤如下:
(1)、单片机模块内置程序预设一个期望水温T0;
(2)、通电后,单片机对温度传感器初始化,P1.2口释放出高电平;
(3)、若温度传感器未将单片机释放的高电平拉低,即初始化不成功,则单片机P1.5口输出高电平,蜂鸣器发声,起到故障提醒作用,说明温度传感器出现故障,需要进行更换;
(4)、若温度传感器将单片机输出的高电平拉低,即初始化成功;
(5)、温度传感器开始对水管中水温进行检测,检测到的实时水温为T1,温度传感器将感应到的数据通过单总线与单片机进行双向通讯,单片机接收到温度信号后,进行判断;
(6)、如果实时水温T1小于期望水温T0,水温未达到期望值,温度较低的水应流回加热装置的冷水输入端,单片机P2.0口输出低电平,继电器工作,二位三通电磁阀通电,即阀门二关闭,阀门一打开,温度较低的水即可流回加热装置的冷水输入端;
(7)、如果温度传感器检测到实时水温T1大于或等于期望水温T0,单片机P2.0口输出高电平,电磁继电器不工作,二位三通电磁阀处于不通电状态,即阀门一关闭,阀门二打开,达到期望水温T0的水流出,供给用户端。
太阳城集团以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

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