帶板式換熱器的智能洗浴系統及其控制方法與流程

2023-10-18 06:12:29

本發明涉及到一種洗浴用設備領域，特別是涉及一種帶板式換熱器的智能洗浴系統及其控制方法。

背景技術：

隨著人們生活水平的不斷提高，對洗浴質量的要求越來越高，但目前大多數浴缸只是機械式的注水，智能化程度低，並且在洗浴過程中熱水冷卻速度快，一次洗浴可能要更換好幾次熱水，這樣既浪費了水資源，也耗費了用戶大量的等待時間，可見，目前洗浴設備給用戶的舒適度較差。為了解決目前洗浴設備存在的問題，本申請特設計帶板式換熱器的智能洗浴系統及相應的控制方法。

技術實現要素：

本發明所解決的技術問題之一是要提供一種帶板式換熱器的智能洗浴系統，其能有效地用於提高用戶的洗浴舒適度。

本發明所解決的技術問題之二是要提供一種帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，其能有效地提高用戶的洗浴舒適度。

上述第一個技術問題通過以下技術方案進行解決：

一種帶板式換熱器的智能洗浴系統，包括壁掛爐、浴缸水龍頭、控制模塊、熱用水管、冷用水管、加熱出水管、加熱進水管、板式換熱器、採暖水管以及與控制模塊電連接的第一電磁閥、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器、液位傳感器、電控混水閥和第一循環水泵；

壁掛爐設有供暖出水端、供暖回水端、用水出水端和用水進水端；

板式換熱器設有第一換熱進水端、第一換熱出水端、第二換熱進水端和第二換熱出水端；

電控混水閥設有混合出水端、熱進水端和冷進水端；

熱用水管連接在電控混水閥的熱進水端與壁掛爐的用水出水端之間，第一溫度傳感器設於熱用水管，冷用水管與電控混水閥的冷進水端連接，第二溫度傳感器設於冷用水管，電控混水閥的混合出水端與浴缸水龍頭連接；

第三溫度傳感器用於檢測浴缸的水溫度，液位傳感器用於檢測浴缸的水位；

板式換熱器的第一換熱進水端通過採暖水管與壁掛爐的供暖出水端連接，板式換熱器的第一換熱出水端與壁掛爐的供暖回水端連接；第一電磁閥設於採暖水管；

加熱出水管與板式換熱器的第二換熱進水端連接，並用於與浴缸連接；加熱進水管與板式換熱器的第二換熱出水端連接，並用於與浴缸連接；第一循環水泵設於加熱出水管或加熱進水管。

在其中一個實施例中，所述帶板式換熱器的智能洗浴系統還包括第一回水管、第二回水管、第二電磁閥、第三電磁閥、第二循環水泵和單向閥；第一回水管連接在熱用水管與冷用水管之間，第二電磁閥設於第一回水管；第二回水管的一端連接壁掛爐的用水進水端，第二回水管的另一端連接在冷用水管並位於第一回水管與冷用水管的進水端之間；單向閥、第二循環水泵設於第二回水管，單向閥用於保護第二循環水泵；第三電磁閥連接在冷用水管並位於第二回水管與冷用水管的進水端之間。

在其中一個實施例中，第一循環水泵與控制模塊的電連接為無線通訊連接。

在其中一個實施例中，所述控制模塊設有操作輸入模塊。

在其中一個實施例中，所述帶板式換熱器的智能洗浴系統還包括移動控制終端，所述控制模塊與移動控制終端無線通訊連接。

本發明所述的帶板式換熱器的智能洗浴系統與現有技術相比，具有以下有益效果：

上述帶板式換熱器的智能洗浴系統通過壁掛爐來提供洗浴用的水源和浴缸加溫的熱源，並利用控制模塊控制第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、電控混水閥和液位傳感器，可以用於實現出水控溫和自動注水，利用板式換熱器和第三溫度傳感器，可以用於實現浴缸用水保溫。可見，上述各硬體構成的帶板式換熱器的智能洗浴系統可以有效地用於實現洗浴的全面自動化，提高洗浴的舒適度。由於控制模塊和其他電氣元件均獨立於壁掛爐，可以不需要與壁掛爐進行控制邏輯上的通訊互動，本申請方案能利於已安裝的壁掛爐進行洗浴功能上的拓展。

上述第二個技術問題通過以下技術方案進行解決：

一種本發明所述的帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，所述控制模塊設有洗浴工作模式；所述控制方法包括：

當控制模塊接收到用戶輸入的進入洗浴工作模式命令，進入洗浴工作模式命令包括用水溫度和用水量，進入洗浴工作模式；

控制模塊根據用水溫度、熱用水管的水溫度和冷用水管的水溫度，調節電控混水閥的熱、冷水的混合度；

當液位傳感器檢測到實際水位值高於用水量，控制模塊關閉電控混水閥；

當浴缸的水溫度低於水溫控溫值，水溫控溫值＝用水溫度一調整定量T，調整定量T＞0，控制模塊開啟第一電磁閥和第一循環水泵，直至浴缸的水溫度≥用水溫度，關閉第一電磁閥和第一循環水泵。

在其中一個實施例中，所述控制模塊還設有與洗浴工作模式交錯執行的回水控溫工作模式；所述控制方法包括：

當控制模塊退出洗浴工作模式時，進入回水控溫工作模式；

當熱用水管的水溫度低於第一水溫值，開啟第二電磁閥和第二循環水泵，關閉第三電磁閥，直至熱用水管的水溫度高於第二水溫值，第二水溫值＞第一水溫值＞0，關閉第二循環水泵和第二電磁閥，保持第三電磁閥關閉。

在其中一個實施例中，第一水溫值的取值範圍為34℃～38℃，第二水溫值的取值範圍為40℃～45℃。

在其中一個實施例中，1℃≤調整定量T≤2℃。

本發明所述的帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法與現有技術相比，具有以下有益效果：

上述控制方法利用壁掛爐來提供洗浴用的水源和浴缸加溫的熱源，並利用控制模塊控制第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、電控混水閥和液位傳感器，實現出水控溫和自動注水；利用板式換熱器、第一循環水泵和第三溫度傳感器，並結合調整定量T，實現靈活的浴缸用水保溫。可見，上述帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，可以實現洗浴的全面自動化，提高洗浴的舒適度。在控制邏輯中，控制模塊和其他電氣元件均獨立於壁掛爐進行運行，可以不需要與壁掛爐進行控制邏輯上的通訊互動，本申請方案能利於已安裝的壁掛爐進行洗浴功能上的拓展。

附圖說明

圖1為帶板式換熱器的智能洗浴系統的電路結構示意圖；

圖2為洗浴工作模式的具體流程。

具體實施方式

在本申請的描述中，需要理解的是，用語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，以將多個屬性相同的技術特徵進行區分，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」、「第三」的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本申請的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

用語「設於」、連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接(有線電連接或無線通訊連接)；可以是直接相連，也可以是間接連接。在不影響本申請的解決技術問題的前提下，對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述用語在本申請中的具體含義。

在本文中，壁掛爐1、浴缸水龍頭2、控制模塊3、熱用水管4、冷用水管5、加熱出水管6、加熱進水管7、板式換熱器8、第一電磁閥9、採暖水管10、第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12、第三溫度傳感器13、液位傳感器14、電控混水閥15、第一循環水泵16、第一回水管17、第二回水管18、第二電磁閥19、第三電磁閥20、第二循環水泵21、單向閥22、分水器23、集水器24和移動控制終端25，這些部件的硬體部分均可以從現有技術或產品中獲取。

如圖1至圖2所示，一種帶板式換熱器的智能洗浴系統，包括壁掛爐1、浴缸水龍頭2、控制模塊3、熱用水管4、冷用水管5、加熱出水管6、加熱進水管7、板式換熱器8、採暖水管10以及與控制模塊3電連接的第一電磁閥9、第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12、第三溫度傳感器13、液位傳感器14、電控混水閥15和第一循環水泵16；

壁掛爐1設有供暖出水端101、供暖回水端102、用水出水端103和用水進水端104；

板式換熱器8設有第一換熱進水端、第一換熱出水端、第二換熱進水端和第二換熱出水端；

電控混水閥15設有混合出水端、熱進水端和冷進水端；

熱用水管4連接在電控混水閥15的熱進水端與壁掛爐1的用水出水端103之間，第一溫度傳感器11設於熱用水管4，冷用水管5與電控混水閥15的冷進水端連接，第二溫度傳感器12設於冷用水管5，電控混水閥15的混合出水端與浴缸水龍頭2連接；

第三溫度傳感器13用於檢測浴缸的水溫度，液位傳感器14用於檢測浴缸的水位；

板式換熱器8的第一換熱進水端通過採暖水管10與壁掛爐1的供暖出水端101連接，採暖水管10與壁掛爐1的供暖出水端101之間設有分水器23；板式換熱器8的第一換熱出水端與壁掛爐1的供暖回水端102連接，板式換熱器8的第一換熱出水端與壁掛爐1的供暖回水端102之間設有集水器24；

板式換熱器8在使用時，浴缸的水和壁掛爐1的採暖水在板式換熱器8中進行不混合的流通，採暖水的熱量通過板式換熱器8傳遞給浴缸的水，以對浴缸的水進行輔助加熱；

第一電磁閥9設於採暖水管10；

加熱出水管6與板式換熱器8的第二換熱進水端連接，並用於與浴缸連接；加熱進水管7與板式換熱器8的第二換熱出水端連接，並用於與浴缸連接；第一循環水泵16設於加熱出水管6。

上述帶板式換熱器的智能洗浴系統通過壁掛爐1來提供洗浴用的水源和浴缸加溫的熱源，並利用控制模塊3控制第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12、電控混水閥15和液位傳感器14，可以用於實現出水控溫和自動注水，利用板式換熱器8、第一循環水泵16和第三溫度傳感器13，可以用於實現浴缸用水保溫。可見，上述各硬體構成的帶板式換熱器的智能洗浴系統可以有效地用於實現洗浴的全面自動化，提高洗浴的舒適度。由於控制模塊3和其他電氣元件均獨立於壁掛爐1，可以不需要與壁掛爐1進行控制邏輯上的通訊互動，本申請方案能利於已安裝的壁掛爐1進行洗浴功能上的拓展。

在其中一個實施例中，在上述帶板式換熱器的智能洗浴系統中，第一循環水泵16與控制模塊3的電連接為無線通訊連接，例如GPRS通訊連接。

在上述帶板式換熱器的智能洗浴系統中，控制模塊3設有洗浴工作模式。因此，上述帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，包括：

S01：當控制模塊3接收到用戶輸入的進入洗浴工作模式命令，進入洗浴工作模式命令包括用水溫度和用水量，進入洗浴工作模式；

洗浴工作模式的處理流程包括：

S02：控制模塊3根據用水溫度、熱用水管4的水溫度(通過第一溫度傳感器11檢測)和冷水管的水溫度(通過第二溫度傳感器12檢測)，調節電控混水閥15的熱、冷水的混合度，以調節與用水溫度相符的注水溫度，給浴缸注水；

S03：當液位傳感器14檢測到實際水位值高於用水量，控制模塊3關閉電控混水閥15，完成自動注水；

S04：當浴缸的水溫度(通過第三溫度傳感器13檢測)低於水溫控溫值，水溫控溫值＝用水溫度-調整定量T，調整定量T＞0，通常為1℃≤調整定量T≤2℃，控制模塊3開啟第一電磁閥9和第一循環水泵16，將浴缸的水和壁掛爐1的採暖水在板式換熱器8中進行不混合的流通，採暖水的熱量通過板式換熱器8傳遞給浴缸的水，以對浴缸的水進行輔助加熱，直至浴缸的水溫度≥用水溫度，關閉第一電磁閥9和第一循環水泵16；通過設置調整定量T，可以根據用戶設置的用水溫度進行相應地調整水溫控溫值，從而靈活地適應用戶的實際用水情況；在水溫控溫值與用水溫度之間進行保溫，避免過熱保溫和頻繁切換第一電磁閥9；在不進行保溫時，關閉第一電磁閥9，可以防止採暖水在採暖水管10流動，減少熱量損失。

上述控制方法，利用壁掛爐1來提供洗浴用的水源和浴缸加溫的熱源，並利用控制模塊3控制第一溫度傳感器11、第二溫度傳感器12、電控混水閥15和液位傳感器14，實現出水控溫和自動注水；利用板式換熱器8、第一循環水泵16和第三溫度傳感器13，並結合調整定量T，實現靈活的浴缸用水保溫。可見，上述帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，可以實現洗浴的全面自動化，提高洗浴的舒適度。在控制邏輯中，控制模塊3和其他電氣元件均獨立於壁掛爐1進行運行，可以不需要與壁掛爐1進行控制邏輯上的通訊互動，本申請方案能利於已安裝的壁掛爐1進行洗浴功能上的拓展。

在上述控制方法中，根據用水溫度、熱用水管4的水溫度調節電控混水閥15的具體調節算法，可以根據實際情況進行靈活設置，在本申請中不作展開陳述。

其中，在上述帶板式換熱器的智能洗浴系統中，上述控制模塊3可以擇一或全部地設有接收浴缸注水命令的兩種方案。

第一方案是：上述控制模塊3設有操作輸入模塊。在實際應用中，操作輸入模塊通常設置在浴室，便於用戶直接在操作輸入模塊的操作界面輸入浴缸注水命令。

第二方案是：上述帶板式換熱器的智能洗浴系統還包括移動控制終端25，上述控制模塊3與移動控制終端25無線通訊連接。在實際應用中，用戶可以通過移動控制終端25輸入浴缸注水命令，並發送至上述控制模塊3，實現遠程控制，提高用戶的使用方便性。

上述帶板式換熱器的智能洗浴系統，還可以設置浴缸注水命令的啟動時間，即定時功能。

在其中一個方案中，上述帶板式換熱器的智能洗浴系統還包括第一回水管17、第二回水管18、第二電磁閥19、第三電磁閥20、第二循環水泵21和單向閥22；第一回水管17連接在熱用水管4與冷用水管5之間，第二電磁閥19設於第一回水管17；第二回水管18的一端連接壁掛爐1的用水進水端104，第二回水管18的另一端連接在冷用水管5並位於第一回水管17與冷用水管5的進水端之間；單向閥22、第二循環水泵21設於第二回水管18，單向閥22用於防止水流逆流，以保護第二循環水泵21；第三電磁閥20連接在冷用水管5並位於第二回水管18與冷用水管5的進水端之間。

在該方案中，在熱用水管4、冷用水管5的基礎上，設置第一回水管17、第二回水管18、第二電磁閥19、第三電磁閥20、第二循環水泵21和單向閥22，可以用於進行回水加熱，實現出水即熱，進一步提高用戶的使用舒適度，而且結構相對簡單。

對應於上述帶板式換熱器的智能洗浴系統，控制模塊3還設有與洗浴工作模式交錯執行的回水控溫工作模式。

針對洗浴工作模式和回水控溫工作模式的切換時序，上述控制方法還包括：

初始化，控制模塊執行回水控溫工作模式；

當控制模塊3接收到用戶的浴缸注水命令，退出回水控溫工作模式並進入洗浴工作模式；

當控制模塊3接收到用戶的退出洗浴工作模式的命令，退出洗浴工作模式並進入回水控溫工作模式。

當然，在執行上述兩個工作模式的過程中，還可以執行與所正執行工作模式無衝突的其他工作。

針對回水控溫工作模式的具體執行，上述帶板式換熱器的智能洗浴系統的控制方法，還包括：

當控制模塊3退出洗浴工作模式時，進入回水控溫工作模式；

回水控溫工作模式的處理流程包括：通過第一溫度傳感器11檢測熱用水管4的水溫度，當熱用水管4的水溫度低於第一水溫值，開啟第二電磁閥19和第二循環水泵21，關閉第三電磁閥20，直至熱用水管4的水溫度高於第二水溫值，第二水溫值＞第一水溫值＞0，關閉第二循環水泵21和第二電磁閥19，保持第三電磁閥20關閉，避免冷用水管5內的熱量外流，降低循環加熱的能耗。

上述控制方法通過第一回水管17、第二回水管18、第二電磁閥19、第三電磁閥20、第二循環水泵21和單向閥22，能相對簡單、低能耗地實現回水保溫。

其中，第一水溫值的取值範圍可以為34℃～38℃，第二水溫值的取值範圍可以為40℃～45℃。

在上述帶板式換熱器的智能洗浴系統，退出洗浴工作模式時，電控混水閥15關閉；退出回水控溫工作模式時，第二電磁閥19關閉，第三電磁閥20開啟，第二循環水泵21關閉。

在上述具體實施方式的具體內容中，各技術特徵可以進行任意不矛盾的組合，為使描述簡潔，未對上述各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

上述具體實施方式的具體內容僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。