[發(fā)明專利]節(jié)水龍頭裝置及節(jié)水方法

在審

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• 申請日: 2015-07-22
• 公開（公告）號: CN104989870A
• 公開（公告）日: 2015-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李波;謝迎娟
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類號: F16K49/00
• 分類號: F16K49/00;F16K37/00
• 代理公司: 常州市科誼專利代理事務(wù)所 32225
• 代理人: 袁興隆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種節(jié)水龍頭裝置及節(jié)水方法。通過電磁閥，繼電器，單片機模塊所組成的外部邏輯電路，可將傳統(tǒng)水龍頭拓展為輸出水溫可控的水龍頭。可以避免因輸出水的水溫達不到預(yù)期溫度而造成的浪費。

背景技術(shù)

隨著越來越多的家庭使用熱水器，在使用后，從熱水器到水龍頭這兩端的管子中留有熱水，待下次使用時，管中的熱水變成了冷水，導(dǎo)致用戶想用熱水時就必須先將管中冷水排盡后，才能有熱水輸出。以太陽能熱水器來說，水管以六分管作為標(biāo)準(zhǔn)，若距離樓頂有3層樓的距離，粗略計算，一戶人家僅僅使用一次熱水器就會至少浪費0.03m3的水，并且樓層越低，浪費量就越大，尤其在冬季，熱水使用頻率較高，因這種原因造成的水資源浪費更為巨大。這種隱形的浪費無時無刻不在發(fā)生，就目前世界水資源之匱乏程度，有必要對這種無形的浪費進行有效的扼制。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述不足，本發(fā)明提供了一種節(jié)水龍頭裝置及節(jié)水方法。通過增加外部邏輯電路，實現(xiàn)了水龍頭處輸出水溫的可控性，未到預(yù)期溫度的水將會流回加熱裝置中，再次加熱。直至管中水溫達到預(yù)期水溫后，便將水供給用戶端。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種節(jié)水龍頭裝置，包括加熱裝置、溫度傳感器、二位三通電磁閥、電磁繼電器、電源和單片機模塊，水龍頭的冷水通過加熱裝置后輸出熱水進入管道，在管道上設(shè)置溫度傳感器，所述溫度傳感器與用戶端之間設(shè)置二位三通電磁閥；所述溫度傳感器連接單片機模塊，所述電磁繼電器分別連接單片機模塊和二位三通電磁閥，所述電源為單片機模塊和電磁繼電器供電；所述二位三通電磁閥的閥門一連通至加熱裝置前的冷水管道，閥門二連通用戶端，閥門三連通加熱裝置。

上述二位三通電磁閥的端口一處設(shè)置一個單向閥。

上述溫度傳感器的型號是DS18B20。

上述單片機型號是STC90C516RD。

一種節(jié)水方法，利用上述的裝置，步驟如下：

（1）、單片機模塊內(nèi)置程序預(yù)設(shè)一個期望水溫T₀；

（2）、通電后，單片機對溫度傳感器初始化，P1.2口釋放出高電平；

（3）、若溫度傳感器未將單片機釋放的高電平拉低，即初始化不成功，則單片機P1.5口輸出高電平，蜂鳴器發(fā)聲，起到故障提醒作用，說明溫度傳感器出現(xiàn)故障，需要進行更換；

（4）、若溫度傳感器將單片機輸出的高電平拉低，即初始化成功；

（5）、溫度傳感器開始對水管中水溫進行檢測，檢測到的實時水溫為T₁，溫度傳感器將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)通過單總線與單片機進行雙向通訊，單片機接收到溫度信號后，進行判斷；

（6）、如果實時水溫T₁小于期望水溫T₀，水溫未達到期望值，溫度較低的水應(yīng)流回加熱裝置的冷水輸入端，單片機P2.0口輸出低電平，繼電器工作，二位三通電磁閥通電，即閥門二關(guān)閉，閥門一打開，溫度較低的水即可流回加熱裝置的冷水輸入端；

（7）、如果溫度傳感器檢測到實時水溫T₁大于或等于期望水溫T₀，單片機P2.0口輸出高電平，電磁繼電器不工作，二位三通電磁閥處于不通電狀態(tài)，即閥門一關(guān)閉，閥門二打開，達到期望水溫T₀的水流出，供給用戶端。

上述步驟（5）中溫度傳感器溫度采樣根據(jù)水流的快慢作相應(yīng)調(diào)整；

若水壓偏低，水流速慢，溫度采樣頻率可通過增加延時函數(shù)的時長來降低采樣頻率；

若水壓偏高，水流速快，采樣頻率相應(yīng)地通過減少延時函數(shù)的時長來增加采樣頻率。

本發(fā)明所達到的有益效果：

1、本發(fā)明在水龍頭外部增加了外部邏輯電路，可以實現(xiàn)傳統(tǒng)水龍頭不具備的節(jié)水功能，具有一定的環(huán)保功能，很大程度上節(jié)約了水資源。

2、本發(fā)明通過溫度傳感器對水溫經(jīng)行監(jiān)測，使用單片機經(jīng)行信息處理，進而對電磁繼電器進行控制，并間接控制電磁閥，使得水龍頭具備了對輸出水的水溫控制的功能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的方法流程圖；

圖3是本發(fā)明單片機的仿真圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。