本實用新型涉及人工智能溫控設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置。

背景技術(shù)：

燃氣熱水器，是指以燃氣作為燃料，通過燃燒加熱方式將熱量傳遞到流經(jīng)熱交換器的冷水中以達到制備熱水的目的的一種燃氣用具。燃氣熱水器主要是由閥體總成、主燃燒器、小火燃燒器、熱交換器、安全裝置等組成。有的還包括煙道式熱水器煙道、強排式熱水器的強排裝置。燃氣熱水器的基本工作原理是冷水進入熱水器，流經(jīng)水氣聯(lián)動閥體在流動水的一定壓力差值作用下，推動水氣聯(lián)動閥門，并同時推動直流電源微動開關(guān)將電源接通并啟動脈沖點火器。

隨著科學技術(shù)的進步和時代的發(fā)展，燃氣熱水器本身的適用性和便利性進一步提升，使得燃氣熱水器走進千家萬戶，成為居家生活的必需品。燃氣熱水器的安裝遵循安全原則，需要將燃氣熱水器遠離浴室，這就使得燃氣熱水器的熱水管道較長，而每次使用熱水時，需將管道中存留的冷水放完，才會有熱水流出，而燃氣熱水器用戶每年因燃氣熱水器管道浪費的自來水高達數(shù)百萬噸，雖然居民生活可以通過人工操作節(jié)約管道中的冷水，如用來澆花或者沖洗馬桶，但過程繁瑣，用戶體驗度差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置，該智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置能夠解決燃氣熱水器開啟時洗浴出冷水和不能即開即用熱水以及水資源大量浪費的問題，安裝本裝置后不需要事先人為干預，完全智能控制出熱水，體積小巧、安裝方便，節(jié)能環(huán)保，能夠起到節(jié)約用水的作用。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置，包括熱水器本體、冷水管路、熱水管路、溫控組件、供水管路、出水管路、循環(huán)管路、第一電磁換向閥，以及單向閥，所述熱水管路的一端連接所述熱水器本體的出水口，所述熱水管路的另一端依次連接所述溫控組件、第一電磁換向閥，所述第一電磁換向閥連接所述出水管路和所述循環(huán)管路的一端，所述循環(huán)管路的另一端連接所述供水管路和所述冷水管路的一端，所述供水管路外接水源，所述冷水管路的另一端連接所述熱水器本體的進水口，所述單向閥連接在所述循環(huán)管路上；所述溫控組件包括溫度傳感器和單片機控制面板，所述溫度傳感器、第一電磁換向閥分別與所述單片機控制面板電連接，所述溫度傳感器用于檢測熱水管路中的水流溫度，所述單片機控制面板根據(jù)所述溫度傳感器的檢測溫度控制所述第一電磁換向閥的換向，當所述溫度傳感器的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，所述第一電磁換向閥導通熱水管路與出水管路，當所述溫度傳感器的檢測溫度低于或等于所述預設(shè)溫度時，所述第一電磁換向閥導通熱水管路與循環(huán)管路。

作為上述方案的改進，還包括第二電磁換向閥，所述第二電磁換向閥與所述單片機控制面板電連接，所述單片機控制面板根據(jù)所述溫度傳感器的檢測溫度控制所述第二電磁換向閥的換向，當所述溫度傳感器的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，所述第二電磁換向閥導通供水管路與冷水管路，當所述溫度傳感器的檢測溫度低于或等于所述預設(shè)溫度時，所述第二電磁換向閥導通循環(huán)管路與冷水管路。

作為上述方案的改進，所述第一電磁換向閥、第二電磁換向閥均為二位三通電磁閥。

作為上述方案的改進，所述溫度傳感器和單片機控制面板之間設(shè)置有集成運放芯片、A/D轉(zhuǎn)換器，所述溫度傳感器與所述集成運放芯片電連接，所述集成運放芯片與所述A/D轉(zhuǎn)換器電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換器與所述單片機控制面板電連接。

作為上述方案的改進，所述溫度傳感器為AD590，所述單片機控制面板為89C51，所述集成運放芯片為OP07，所述A/D轉(zhuǎn)換器為ADC0809。

作為上述方案的改進，所述循環(huán)管路上設(shè)置有水泵，所述水泵設(shè)置在所述第一電磁換向閥與所述單向閥之間，所述水泵與所述單片機控制面板電連接。

作為上述方案的改進，所述冷水管路的末端連接有水龍頭或花灑。

作為上述方案的改進，所述溫控組件還包括觸摸式液晶顯示屏，所述觸摸式液晶顯示屏用于數(shù)據(jù)參數(shù)顯示和指令輸入，所述觸摸式液晶顯示屏與所述單片機控制面板電連接。

作為上述方案的改進，所述熱水管路靠近所述熱水器本體的出水口一側(cè)安裝有水流傳感器，該水流傳感器通過水流信號激活所述溫控組件。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型解決了燃氣熱水器開啟時洗浴出冷水和不能即開即用熱水以及水資源大量浪費的問題，安裝本裝置后不需要事先人為干預，完全智能控制出熱水，體積小巧、安裝方便，節(jié)能環(huán)保，能夠起到節(jié)約用水的作用，實現(xiàn)了智能化、自動化，經(jīng)濟實用，不用調(diào)試，接上電源就能工作；一般水電工就能安裝本裝置，適合每一個家庭，完全實現(xiàn)了冷水回收、熱水洗浴的智能控制。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置具體實施例的框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的溫控組件的具體實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：

1-熱水器本體 2-冷水管路 3-熱水管路

4-溫控組件 5-供水管路 6-出水管路

7-循環(huán)管路 8-第一電磁換向閥 9-單向閥

10-溫度傳感器 11-單片機控制面板 12-集成運放芯片

13-A/D轉(zhuǎn)換器 14-發(fā)光二極管 15-光敏三極管

具體實施方式

下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

如圖1和圖2所示，一種智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置，包括熱水器本體1、冷水管路2、熱水管路3、溫控組件4、供水管路5、出水管路6、循環(huán)管路7、第一電磁換向閥8，以及單向閥9。

其中，熱水管路3的一端連接熱水器本體1的出水口，熱水管路3的另一端依次連接溫控組件4、第一電磁換向閥8，第一電磁換向閥8連接出水管路6和循環(huán)管路7的一端，循環(huán)管路7的另一端連接供水管路5和冷水管路2的一端，供水管路5外接水源，冷水管路2的另一端連接熱水器本體1的進水口，單向閥9連接在循環(huán)管路7上。

其中，溫控組件4包括溫度傳感器10和單片機控制面板11，溫度傳感器10、第一電磁換向閥8分別與單片機控制面板11電連接，溫度傳感器10用于檢測熱水管路3中的水流溫度，單片機控制面板11根據(jù)溫度傳感器10的檢測溫度控制第一電磁換向閥8的換向，當溫度傳感器10的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，第一電磁換向閥8導通熱水管路3與出水管路6，當溫度傳感器10的檢測溫度低于或等于預設(shè)溫度時，第一電磁換向閥8導通熱水管路3與循環(huán)管路7。

本實用新型的智能溫控燃氣熱水器節(jié)水裝置無需改變?nèi)細鉄崴鞅旧淼南到y(tǒng)結(jié)構(gòu)，僅需增加循環(huán)管路7、溫控組件4等節(jié)水機構(gòu)，采用冷水循環(huán)的方法，將熱水管路3中的冷水送回到燃氣熱水器中。

本實用新型解決了燃氣熱水器開啟時洗浴出冷水和不能即開即用熱水的問題，安裝本裝置后不需要事先人為干預，完全智能控制出熱水，體積小巧、安裝方便，節(jié)能環(huán)保，經(jīng)濟實用，不用調(diào)試，接上電源就能工作；一般水電工就能安裝本裝置，適合每一個家庭，完全實現(xiàn)了冷水回收、熱水洗浴的智能控制。

為了更好的控制水的流向，優(yōu)選的，還包括第二電磁換向閥，第二電磁換向閥與單片機控制面板11電連接，單片機控制面板11根據(jù)溫度傳感器10的檢測溫度控制第二電磁換向閥的換向，當溫度傳感器10的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，第二電磁換向閥導通供水管路5與冷水管路2，當溫度傳感器10的檢測溫度低于或等于預設(shè)溫度時，第二電磁換向閥導通循環(huán)管路7與冷水管路2。

具體的，第一電磁換向閥8、第二電磁換向閥均為二位三通電磁閥，不同的是，第一電磁換向閥8采用一進二出的控制方式，第二電磁換向閥采用二進一出的控制方式。當溫度傳感器10的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，第一電磁換向閥8導通熱水管路3與出水管路6，第二電磁換向閥導通供水管路5與冷水管路2，當溫度傳感器10的檢測溫度低于或等于預設(shè)溫度時，第一電磁換向閥8導通熱水管路3與循環(huán)管路7，第二電磁換向閥導通循環(huán)管路7與冷水管路2。

具體地，溫度傳感器10和單片機控制面板11之間設(shè)置有集成運放芯片12、A/D轉(zhuǎn)換器13，溫度傳感器10與集成運放芯片12電連接，集成運放芯片12與A/D轉(zhuǎn)換器13電連接，A/D轉(zhuǎn)換器13與單片機控制面板11電連接。更為具體地，溫度傳感器10為AD590，單片機控制面板11為89C51，集成運放芯片12為OP07，A/D轉(zhuǎn)換器13為ADC0809。其中，AD590是美國ANALOGDEVICES公司的單片集成兩端感溫電流源，其輸出電流與絕對溫度成比例。在4V至30V電源電壓范圍內(nèi)，該器件可充當一個高阻抗、恒流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)系數(shù)為1μA/K。89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓、高性能CMOS8位微處理器。OP07芯片是一種低噪聲，非斬波穩(wěn)零的雙極性(雙電源供電)運算放大器集成電路。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓(對于OP07A最大為25μV)，所以O(shè)P07在很多應用場合不需要額外的調(diào)零措施。OP07同時具有輸入偏置電流低(OP07A為±2nA)和開環(huán)增益高(對于OP07A為300V/mV)的特點，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號等方面。ADC0809是美國國家半導體公司生產(chǎn)的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

上述實施例中，溫度組件電路中選取89C51系列單片機作為核心部件，因89C51內(nèi)含4KB的EEpROM，不再需要單獨外接擴展存儲器，可簡化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。利用89C51串口輸出，也簡化外部電路，串行輸出數(shù)據(jù)時，頻率可達1MHz，滿足系統(tǒng)的測控要求。溫度傳感器10選取AD590，該傳感器具有較高的精度，另外不需輔助電源，電路結(jié)構(gòu)簡單易實現(xiàn)，采集結(jié)果線性度好，考慮其失調(diào)電壓及精度，一般選取集成運放芯片12，而OP07溫漂很小，一般不需調(diào)零，如要調(diào)零，可直接外接調(diào)零電位器，阻值一般選擇200KΩ。日常生活中，燃氣熱水器的溫度變化范圍不會太大，最小溫度分辨率為1℃，水溫的變化范圍為0～100℃，所以整個智能溫控系統(tǒng)的溫度采集點應為200個，8位AD轉(zhuǎn)換器分辨率為1/256，選取8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器13ADC0809，滿足燃氣熱水器溫度轉(zhuǎn)換精度的要求，逐次逼近式A/DC具有較高的轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換程序固定和精度高的特點。

單片機89C51的輸出P3.1引腳為高電平時，經(jīng)反相驅(qū)動器7406后變?yōu)榈碗娖?，使發(fā)光二極管14導通，從而光敏三極管15導通，使三極管T9031工作，繼電器線圈通電，觸點閉合，220V電壓接通，即電磁閥換向閥得電，水流出出水管路6。

上述結(jié)構(gòu)的節(jié)水裝置，由溫度傳感器10、單片機控制面板11及輔助電子線路構(gòu)成溫控組件4。溫度傳感器10接觸水，將水的溫度值轉(zhuǎn)化為電信號。單片機控制面板11根據(jù)所接收到的溫度傳感器10的信號發(fā)出指令，控制兩位三通電磁閥處于得電還是失電狀態(tài)；利用由電信號控制的兩位三通電磁閥控制水流管道，當兩位三通電磁閥得電時右邊閥門打開，兩位三通電磁閥閥失電，左邊閥門打開，根據(jù)電流的情況，左右閥門不同，從而控制水流流入不同的管道。在實際使用過程中，達到溫度的水只能流向出水管路6，未達到溫度的水才能流回燃氣熱水器，需要選擇一個單向閥9，用于控制冷水流向進水口，防止冷水倒流，流向出水管路6。利用水的重力實現(xiàn)單向的流向，優(yōu)選采用直通式單向閥，依靠閥內(nèi)彈簧的作用開啟或者閉合閥口。整個節(jié)水裝置只需要初始化一個溫度值，在使用過程中自動識別水溫是否達到設(shè)定值，自動選擇是否回流，不需要改變熱水器本身結(jié)構(gòu)，簡單易用。

優(yōu)選的，循環(huán)管路7上設(shè)置有水泵，水泵設(shè)置在第一電磁換向閥8與單向閥9之間，水泵與單片機控制面板11電連接，水泵的設(shè)置實現(xiàn)水流的快速冷熱交替，即實現(xiàn)冷水回流操作。具體地，冷水管路2的末端連接有水龍頭或花灑或蓬頭。

為了便于直觀的觀測熱水管路3中的水流溫度，溫控組件4還包括觸摸式液晶顯示屏，觸摸式液晶顯示屏與單片機控制面板11電連接，觸摸式液晶顯示屏用于數(shù)據(jù)參數(shù)顯示和指令輸入，通過觸摸式液晶顯示屏可以進行參數(shù)的設(shè)置，如修改預設(shè)溫度等，冬天時，宜調(diào)高預設(shè)溫度，夏天時，宜調(diào)低預設(shè)溫度。

優(yōu)選的，熱水管路3靠近熱水器本體1的出水口一側(cè)安裝有水流傳感器，該水流傳感器通過水流信號激活溫控組件4。當水流傳感器沒有感應到熱水管路3內(nèi)的水流信息時，溫控組件4處于休眠狀態(tài)；當水流傳感器感應到熱水管路3內(nèi)瞬間的水流信息時，溫控組件4被激活，從休眠狀態(tài)進入到回流循環(huán)加熱程序狀態(tài)；當溫度傳感器10的檢測溫度超過預設(shè)溫度時，溫控組件4指令驅(qū)動模塊打開電磁換向閥并關(guān)閉水泵，同時溫控組件4從回流循環(huán)加熱程序狀態(tài)回到休眠狀態(tài)。在休眠狀態(tài)時，因為所有部件均處于待機狀態(tài)，所有執(zhí)行元件沒有啟動，所以整個裝置幾乎不耗電；在回流循環(huán)加熱程序狀態(tài)時，溫控組件4被激活，所有元件均工作，執(zhí)行元件電磁換向閥、水泵動作，但工作時間較短，耗電量也很小。

本實用新型利用溫控組件4分離達到和未達到預設(shè)溫度或設(shè)定溫度的水，自動識別實現(xiàn)“冷”“熱”水的流通管道，使留在熱水器和淋浴噴頭之間管道中的冷水能回收循環(huán)利用，能夠起到節(jié)約用水的作用，解決了水資源大量浪費的問題，實現(xiàn)了智能化、自動化。

以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。