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一种循环节水式电热水淋浴系统   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2020-06-23
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2020-11-17
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2021-12-14
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2040-06-23
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN202010577588.2 申请日 2020-06-23
公开/公告号 CN111854150B 公开/公告日 2021-12-14
授权日 2021-12-14 预估到期日 2040-06-23
申请年 2020年 公开/公告年 2021年
缴费截止日
分类号 F24H1/20F24H9/18F24H9/20F24H9/00C02F9/02 主分类号 F24H1/20
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 7
权利要求数量 8 非专利引证数量 0
引用专利数量 9 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN207006570U、CN202547068U、CN203964384U、CN111306797A、CN102798216A、CN107388572A、CN203857676U、CN107702327A、KR20040016248A 被引证专利
专利权维持 2 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 江苏大学 当前专利权人 江苏大学
发明人 王贞涛、杨诗琪、郭红涛、赵轩、王其锶、王晓英、蒋轶敏、张耀升 第一发明人 王贞涛
地址 江苏省镇江市京口区学府路301号 邮编 212013
申请人数量 1 发明人数量 8
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省镇江市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明公开家庭生活用的一种循环节水式电热水淋浴系统,高温水箱内设有第二电加热管和第二温度控制器,低温水箱内设有第一电加热管和第一温度控制器,高温水出水管和低温水出水管的下端共同连接电控混水阀,电控混水阀的下端连接温水出水管,温水出水管上设有,电控混水阀的旁侧装有空气温湿度监测器,洗浴室内地板上布置依次连接的污水收集盘、废水收集箱、污水净化管道和小型循环水泵,小型循环水泵的出口连接循环水管下端;总控制器再控制电控混水阀自动调节低温和高温热水的混比,结合人体舒适度指数获得所需的最佳温度的热水,在混水阀旁安装快速加热器,防止热水供应不足的问题,洗浴废水经过过滤、吸附、反渗透的处理后实现循环使用。
  • 摘要附图
    一种循环节水式电热水淋浴系统
  • 说明书附图:图1
    一种循环节水式电热水淋浴系统
  • 说明书附图:图2
    一种循环节水式电热水淋浴系统
  • 说明书附图:图3
    一种循环节水式电热水淋浴系统
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2021-12-14 授权
2 2020-11-17 实质审查的生效 IPC(主分类): F24H 1/20 专利申请号: 202010577588.2 申请日: 2020.06.23
3 2020-10-30 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种循环节水式电热水淋浴系统,具有一个热水箱(24),其特征是:热水箱(24)内部的容腔被一竖直的隔板分为高温水箱(27)和低温水箱(19),隔板上开有从低温水箱(19)向高温水箱(27)贯通的单向通道(18),高温水箱(27)内设有第二电加热管(22)和第二温度控制器(23),低温水箱(19)内设有第一电加热管(21)和第一温度控制器(20),低温水箱(19)的侧壁通过循环水管道(7)和自来水给水管道(8)相连接,高温水箱(27)的底部连接高温水出水管(16)上端,低温水箱(19)的底部连接低温水出水管(17)上端,高温水出水管(16)和低温水出水管(17)的下端共同连接电控混水阀(10),电控混水阀(10)的下端连接温水出水管(11),温水出水管(11)上设有水温监测器(12),电控混水阀(10)上装有温度设定控制器(13),电控混水阀(10)的旁侧装有空气温湿度监测器(15);洗浴室内地板上布置依次连接的污水收集盘(1)、废水收集箱(2)、污水净化管道(3)和小型循环水泵(4),小型循环水泵(4)的进口连接污水净化管道(3)、出口连接循环水管道(7)下端;第二电加热管(22)分别与第二温度控制器(23)和总控制器连接,第一电加热管(21)分别与第一温度控制器(20)与总控制器连接;电控混水阀(10)、水温监测器(12)、温度设定控制器(13)、快速加热器(14)和空气温湿度监测器(15)各自连接总控制器;总控制器将空气温湿度监测器(15)监测获得的温度与湿度信息与设定的人体舒适度最佳指数对比,控制电控混水阀(10)调节高温水与低温水的流量比。

2.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:总控制器采用式 DI=(1.818t+18.18)(0.88+0.002RH)+(t‑32)/(45‑t)‑3.2v+18.2计算得到人体舒适度指数DI,与人体舒适度最佳指数59‑70比较,若DI值在59‑70之间,则控制电控混水阀(10)按原有的混水比继续混合冷热水,否则,控制电控混水阀(10)调节冷热水混水比;t为空气温度,RH为空气相对湿度,v为浴室内的风速。

3.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:总控制器接收到温度设定器(13)传递的设定温度信号后,启动第一电加热管(21)和第二电加热管(22)。

4.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:水温监测器(12)监测温水出水管(11)流出的洗浴用水温度小于温度设定控制器(13)设定的温度时,总控制器控制快速加热器(14)加热。

5.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:污水净化管道(3)由不锈钢过滤(29)、吸附单元体(30)和反渗透单元(31)水流动方向依次连接组成。

6.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:高温水箱(27)和低温水箱(19)的内壁上均装有保温层(26)和内胆(25)。

7.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:循环水管道(7)的下端还设置排水阀(5)和循环给水阀(6),自来水给水管道(8)上装有给水阀(9),排水阀(5)、循环给水阀(6)、给水阀(9)常年处于打开状态。

8.根据权利要求1所述的一种循环节水式电热水淋浴系统,其特征是:第一温度控制器(20)控制低温水箱(19)内的水温为30℃,第二温度控制器(23)控制高温水箱(27)内的水温为70℃。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于家庭生活用的洗浴装置,具体指一种能够实现水循环的节水式电热水淋浴系统。

背景技术

[0002] 针对目前水资源的缺乏,节约用水任重道远。据统计,水资源的浪费主要有以下几类,生活用水、工业用水、农业灌溉用水等的严重浪费。据估计,家庭洗浴过程中浪费的水大概占一个家庭每天所浪费水总量的1/4,所以对洗浴装置进行改进对节水和节能有重大意义。
[0003] 对于家庭生活用水尤其是淋浴水,除了要考虑节水之外,重要的是考虑出水温度的即时调节。中国专利号ZL201020147274.0的文献中提供了一种节能、节水型的热水供应装置,该装置将热源、蓄水箱、热水管网和控制体整合为一个有机整体,其最大的特点是蓄水箱的微扰布水器技术,使水箱中冷热水分开,但是微扰布水器技术较并没有能够解决装置在使用过程中温度即时调节的作用,在调节温度过程中仍然需要较长时间等待加热,并且在使用过程中,加热管持续工作,不利于装置的使用寿命。

发明内容

[0004] 本发明提供一种循环节水式电热水淋浴系统,集洗浴供水、废水收集、水处理循环使用为一体,在洗浴过程中能够根据浴室内温湿度结合人体舒适度指数,自动实现冷热水流量的配比,实现节能、因量、即时、舒适洗浴的目的。
[0005] 本发明提供的一种循环节水式电热水淋浴系统的技术方案是:具有一个热水箱,热水箱内部的容腔被一竖直的隔板分为高温水箱和低温水箱,隔板上开有从低温水箱向高温水箱贯通的单向通道,高温水箱内设有第二电加热管和第二温度控制器,低温水箱内设有第一电加热管和第一温度控制器,低温水箱的侧壁通过循环水管道和自来水给水管道相连接,高温水箱的底部连接高温水出水管上端,低温水箱的底部连接低温水出水管上端,高温水出水管和低温水出水管的下端共同连接电控混水阀,电控混水阀的下端连接温水出水管,温水出水管上设有水温监测器,电控混水阀上装有温度设定控制器,电控混水阀的旁侧装有空气温湿度监测器;洗浴室内地板上布置依次连接的污水收集盘、废水收集箱、污水净化管道和小型循环水泵,小型循环水泵的进口连接污水净化管道、出口连接循环水管下端;第二电加热管分别与第二温度控制器和总控制器连接,第一电加热管分别与第一温度控制器与总控制器连接;电控混水阀、水温监测器、温度设定控制器、快速加热器和空气温湿度监测器各自连接总控制器;总控制器将空气温湿度监测器监测获得的温度与湿度信息与设定的人体舒适度最佳指数对比,控制电控混水阀调节高温水与低温水的流量比。
[0006] 本发明的优点是:
[0007] 1、本发明针对普通的电热水器加热过程中电能资源浪费、水资源浪费以及洗浴过程中温度控制调节、以及温度波动等问题进行改进,在供水端采用预热分离供水,且通过温湿度传感器对浴室内温湿度进行测定,将信号反馈给总控制器,总控制器再控制电控混水阀自动调节低温和高温热水的混比,结合人体舒适度指数获得人体所需的最佳温度的热水,基于人体舒适度指数分析,根据人体舒适度指数值在洗浴室内自动确定洗浴过程中洗浴用水的温度,确保洗浴过程中用户的最大舒适性。
[0008] 2、在混水阀旁安装快速加热器,可以解决在洗浴过程中显现出的水温下降快的问题,以防止热水供应不足的问题,可实现热水的不停供应。
[0009] 3、对洗浴废水进行二次处理循环使用,洗浴废水经过过滤、吸附、反渗透的处理后,水能够实现循环使用,节约了大量的水资源,达到节约用水的目的。
[0010] 4、本发明中采用低温加热与高温加热相结合的加热方式,既能够保证热水蓄水区内的低温热水散热少,同时又可以保证洗浴过程中的热水供应,减少了电能和热量的损耗。

实施方案

[0015] 参见图1,本发明具有一个热水箱24,热水箱24为一水平放置的圆筒形。热水箱24内部的容腔被一竖直的隔板分为高温水箱27和低温水箱19这两部分,隔板上开有从低温水箱19向高温水箱27贯通的单向通道18,该单向通道18连通高温水箱27和低温水箱19,使水只能通过低温水箱19向高温水箱27进行输送。高温水箱27中盛放的是温度约为70℃的高温水,低温水箱19中盛放的是温度约为30℃的低温水,洗浴用的温水由高温水和低温水混合而成。
[0016] 在高温水箱27内部安装第二电加热管22,用于加热高温水箱27中的水,使高温水箱27中的水温达到70℃;同时在高温水箱27内部安装第二温度控制器23,用来控制第二电加热管22的工作,从而控制高温水箱27内部的温度维持在70℃。第二电加热管22分别与第二温度控制器23和总控制器连接,总控制器控制第二电加热管22的启停,第二温度控制器23控制第二电加热管22的工作温度。
[0017] 低温水箱19内部安装第一电加热管21,用于加热低温水箱19内部的水,使低温水箱19中的水温达到30℃;同时在低温水箱19内部安装第一温度控制器20,用来控制第一电加热管21的工作,从而控制低温水箱19内部的温度维持在30℃。第一电加热管21分别与第一温度控制器20与总控制器连接,总控制器控制第一电加热管21的启停,第一温度控制器20控制第一电加热管21的工作温度。
[0018] 低温水箱19的侧壁通过循环水管道7和自来水给水管道8相连接,由自来水给水管道8向低温水箱19中输送自来水。自来水给水管道8上安装给水阀9,给水阀9通过控制线连接总控制器,由总控制器控制给水阀9的开和关,给水阀9处于常开状态。
[0019] 高温水箱27和低温水箱19的内壁上均安装有保温层26和内胆25,防止热量的散失。
[0020] 在高温水箱27的底部设有排污口28,用于排出有可能出现的少许污垢。
[0021] 高温水箱27的底部连接高温水出水管16,高温水出水管16的上端伸在高温水箱27,低温水箱19的底部连接低温水出水管17的上端。高温水出水管16和低温水出水管17的下端共同连接电控混水阀10,在电控混水阀10中实现热水与冷水的混合,混合后获得温水。
电控混水阀10的下端连接温水出水管11,温水从温水出水管11流出,实现温度适宜的洗浴用水。温水出水管11上安装水温监测器12,用于监测从温水出水管11中出来的水温,水温监测器12通过信号线连接总控制器,将水温信号传送给总控制器。电控混水阀10通过控制线连接总控制器,总控制器控制电控混水阀10自由调节洗浴用水的冷热水混比,从而达到适宜的温度。
[0022] 在电控混水阀10上安装有温度设定控制器13,用于设定电控混水阀10中温水的温度。在电控混水阀10的旁侧装有空气温湿度监测器15,用于实时监测洗浴室内的温度和湿度。温度设定控制器13和空气温湿度监测器15均通过信号线连接总控制器,总控制器将空气温湿度监测器15监测获得的温度与湿度信息与内置的设定的人体舒适度最佳指数进行对比,控制电控混水阀10动作,及时对高温水与低温水的流量比进行调节,从而实现室内温度与湿度满足人体舒适度指数要求。当室内温湿度发生变化时,空气温湿度监测器15将监测到的室内温湿度信号传递给总控制器,总控制器对温湿度数据进行处理,根据是否满足人体舒适度指数及时调节冷热水混比,给予洗浴用水最舒适的温度。总控制器采用的人体舒适度指数DI模型为:
[0023] ,
[0024] 式中:t为空气温度(℃),RH为空气相对湿度,v为浴室内的风速,t和RH的数值由空气温湿度监测器15测得。
[0025] 在洗浴过程中,若浴室内的通风系统一直打开,此时风速设定为v=1.0m/s。利用计算出来的DI值和人体舒适度最佳指数(59‑70)进行比较,如果计算得到的人体舒适度指数在59‑70之间,则按控制电控混水阀10按原有的混水比继续混合冷热水;若不满足要求,不在59‑70之间,则控制电控混水阀10调节冷热水混水比,从而改变室内的温湿度,直到计算出人体舒适度指数DI值在最佳指数范围内为止。
[0026] 在高温水出水管16下端,靠近电控混水阀10处安装快速加热器14,快速加热器14套在高温水出水管16下端外端,用于对高温水出水管16中的出水进行快速加热。快速加热器14通过控制线连接总控制器,总控制器控制快速加热器14的开和关。在洗浴过程中,若热水需求量过大或者洗浴时间较长,高温水箱27内热水量消耗较大,从而造成热水温度降低。此时则可以快速加热器14,对高温水箱27流出的温度不高的热水进一步加热,及时提高高温出水管16的出水温度,从而实现高温水与低温水混合后仍保持适当的温度。
[0027] 循环水管道7的上端与自来水给水管道8相连接,其下端向下伸至洗浴室内地板上处。在洗浴室内地板上布置污水收集盘1、废水收集箱2、污水净化管道3和小型循环水泵4,污水收集盘1、废水收集箱2、污水净化管道3和小型循环水泵4经管道依次连接,小型循环水泵4的进口连接污水净化管道3,出口连接循环水管道7的下端。污水收集盘1用于收集洗浴用的污水,将洗浴用的污水输送到废水收集箱2中,废水收集箱2中污水在小型循环水泵4的动力下经污水净化管道3完成污水的净化,由小型循环水泵4泵入循环水管道7中,经循环水管道7进入低温水箱19中再次循环利用,此过程中,小型循环水泵4提供了循环水的压力。在循环水管道7的下端还设置排水阀5和循环给水阀6,排水阀5和循环给水阀6处于常开状态,关闭循环给水阀6时,小型循环水泵4泵入的水不能进入循环水管道7中,关闭排水阀5时,循环水管道7不能向下排水。
[0028] 参见图2,污水净化管道3依次通过过滤、吸附、反渗透的方式将污水净化为干净水。污水净化管道3由不锈钢过滤单元体29、吸附单元体30和反渗透单元31沿水流动方向依次连接组成。
[0029] 结合图1、2、3所示,总控制器接收到由温度设定器13传递的信号后,启动第一电加热管21和第二电加热管22,加热得到的高温热水和低温热水,由电动混水阀10调节混水比,得到合适的洗浴水温度。当室内温湿度发生变化时,空气温湿度监测器15监测到室内温湿度,将信号及时反馈给总控制器,总控制器接收信号并处理信号,将信号电再输出给电控混水阀10,根据是否满足人体舒适度指数及时调节冷热水混比,给予洗浴时最舒适的温度。当水温监测器12监测到温水出水管11流出的水温过低时,信号将及时反馈给总控制器,总控制器处理信号后将信号输送给快速加热器14,快速加热器14迅速启动,也根据是否满足人体舒适度指数要求及时调节冷热水比例,给予洗浴时最舒适的温度。具体过程如下:
[0030] 排水阀5、循环给水阀6、给水阀9常年处于打开状态。自来水由自来水供水管道8注入低温水箱19,注入的自来水能通过高低温水箱间的单向通道18流入高温水箱27,直至高温水箱27蓄满水。洗浴前,人工通过温度设定控制器13设定洗浴用水温度,此时总控制器将接收到该温度信号,经过处理该信号后传递给第一、第二电加热管21、22,第一、第二电加热管21、22开始加热,并通过相应的第一、第二温度控制器20、23分别将低温水箱19内的水温控制在30℃、高温水箱27内的水温控制在70℃。洗浴时,打开电控混水阀10,此时高温水和低温水分别由高温水出水管16和低温水出水管17流出,由电控混水阀10进行混合,并从温水出水管11流出供给洗浴。在洗浴过程中,当水温监测器12监测到温水出水管11流出的洗浴用水温度小于温度设定控制器13设定的温度,无法满足设定要求时,该信号就会反馈给总控制器,经由总控制器传递给电控混水阀10,电控混水阀10可以自动调节混水比来达到洗浴温度;但当由于长时间大量用水而导致洗浴用水温度始终无法满足设定要求时,该信号会反馈给总控制器,经由总控制器传递给快速加热器14,快速加热器14将迅速加热高温水出水管16里的水,直至满足洗浴用水温度。与此同时,空气温湿度监测器15时刻监测浴室内的温湿度,并将信号反馈给总控制器,总控制器处理并分析温湿度信号后,输出满足人体舒适度最佳指数(59‑70)要求的新信号给电控混水阀10,电控混水阀10再自动调节混水比,从而得到舒适的洗浴水温度。
[0031] 洗浴过程中产生的洗浴废水经过污水收集盘1进入废水收集箱2。当洗浴时,人工打开小型循环水泵4,在水泵的抽吸作用下,废水流经污水净化管道3,依次经过过滤、吸附、反渗透等水处理工艺技术,得到无害化二次使用水,已处理过的无害化水经循环水管道7重新导入低温水箱19中,与自来水给水管8流入的自来水一起共同被第一、第二电加热管21、22进行加热,实现洗浴废水循环利用,也可以通过排水阀5经管口排出保留。如此达到简捷、节能、高效的供热循环的目的。

附图说明

[0011] 图1是本发明一种循环节水式电热水淋浴系统的结构连接示意图;
[0012] 图2是图1中污水净化管道内部结构放大图;
[0013] 图3是本发明工作时的控制关系框图;
[0014] 图中:1. 污水收集盘;2.废水收集箱;3.污水净化管道;4.小型循环水泵;5.排水阀;6.循环给水阀;7.循环水管道;8.自来水给水管道;9.给水阀;10.电控混水阀;11.温水出水管;12.水温监测器;13.温度设定控制器;14.快速加热器;15.空气温湿度监测器;16.高温水出水管;17.低温水出水管;18.单向通道;19.低温水箱;20.第一温度控制器;21.第一电加热管;22.第二电加热管;23.第二温度控制器;24.热水箱;25.保温层;26.内胆;27.高温水箱;28.排污口;29.不锈钢过滤单元体;30.吸附单元体;31.反渗透单元。
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