阅读说明：本技术 一种带双向截止功能的智能电动阀及零冷水控制系统 (Intelligent electric valve with bidirectional stop function and zero-cold-water control system ) 是由 艾穗江 黄城洪 邓海燕 陈仕超 孙智 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种带双向截止功能的智能电动阀,包括阀座,设置在所述阀座上的热水流道、冷水流道、中心孔和电磁阀,所述中心孔将所述热水流道和所述冷水流道连通,所述电磁阀从所述热水流道一侧将所述中心孔堵住；其特征在于,在所述冷水流道一侧设有密封垫和与所述密封垫连接的压缩弹簧,所述密封垫在所述压缩弹簧的作用下将所述中心孔堵住。带有双向截止功能,实现冷水流道到热水流道方向的永久封闭可彻底解决开冷水造成的误启动热水器问题以及开热水导致部分冷水窜入热水流道从而使得热水温度下降的问题。本发明还提供一种使用了上述智能电动阀的零冷水控制系统。(The invention discloses an intelligent electric valve with a bidirectional stop function, which comprises a valve seat, and a hot water flow passage, a cold water flow passage, a central hole and an electromagnetic valve which are arranged on the valve seat, wherein the hot water flow passage and the cold water flow passage are communicated through the central hole, and the central hole is blocked by the electromagnetic valve from one side of the hot water flow passage; the cold water flow passage is characterized in that one side of the cold water flow passage is provided with a sealing gasket and a compression spring connected with the sealing gasket, and the sealing gasket blocks the central hole under the action of the compression spring. The water heater has a bidirectional stop function, realizes the permanent sealing of the direction from the cold water flow passage to the hot water flow passage, and can thoroughly solve the problem of false start of the water heater caused by cold water boiling and the problem of temperature reduction of hot water caused by the fact that part of cold water flows into the hot water flow passage due to hot water boiling. The invention also provides a zero-cold-water control system using the intelligent electric valve.)

一种带双向截止功能的智能电动阀及零冷水控制系统

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种带双向截止功能的智能电动阀及零冷水控制系统。

背景技术

零冷水系列燃气热水器要实现即开即热功能，需要对管道中的水进行预热，预热需要将水管与热水器形成闭合的循环回路。目前有两种方案实现循环回路：一种是安装一根回水管；另一种是在管路的远端用水点安装一个单向阀装置。第一种方案需要对用户家里的水路进行改造，非常麻烦；而第二种方案使用普通的单向阀会产生以下问题，水压过大时，用户使用冷水会造成热水器误启动，无法准确判断停止加热时间，可能导致循环水过度加热或者加热不足，且不同管路长度需要手动设置停止加热时间。

一篇专利号为：CN110206911、专利名称为：电动截止阀及应用该电动截止阀的零冷水控制系统的发明专利，具体公开了电动截止阀包括阀座，阀座上设置有阀芯，所述阀座为四通阀，设置有热水腔与冷水腔，所述阀芯包括线圈，安装在线圈内部的铁芯，所述铁芯通过弹簧与橡胶头一端连接，橡胶头另一端与托盘连接，所述托盘设置有隔膜，通过托盘和隔膜的移动实现热水腔和冷水腔之间的连通和截断。经过技术改进后，虽然解决了开冷水误启动的问题，但是仍然存在开热水不恒温的现象，即开热水时会有冷水腔中的水进入热水腔，造成出水温度偏低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种方便组装且安全的带双向截止功能的智能电动阀。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种带双向截止功能的智能电动阀，包括阀座，设置在所述阀座上的热水流道、冷水流道、中心孔和电磁阀，所述中心孔将所述热水流道和所述冷水流道连通，所述电磁阀从所述热水流道一侧将所述中心孔堵住；其特征在于，在所述冷水流道一侧设有密封垫和与所述密封垫连接的压缩弹簧，所述密封垫在所述压缩弹簧的作用下将所述中心孔堵住。

作为上述方案的进一步说明，所述电磁阀包括：带线圈的电磁阀阀体，安装在所述电磁阀阀体上的弹簧、铁芯，所述铁芯的一端与所述弹簧连接，所述铁芯的另一端通过橡胶头连接有托盘，在所述托盘上设有将所述中心孔堵住的隔膜。

作为上述方案的进一步说明，所述密封垫安装在一导柱的端部，在所述冷水流道内设有与所述压缩弹簧配合支撑柱，在所述支撑柱上设有与所述导柱配合的导槽，所述导柱的另一端活动插接在所述导槽内。

作为上述方案的进一步说明，在所述支撑柱的尾部连接有螺母，，所述螺母用来将所述支撑柱固定在所述阀座上。

作为上述方案的进一步说明，在所述热水流道内设有第一温度传感器。

作为上述方案的进一步说明，在所述阀座上设有与所述第一温度传感器和所述电磁阀连接的智能控制器，所述智能控制器上连接有通讯模块。

作为上述方案的进一步说明，所述通讯模块为电力载波通讯模块和/或无线通讯模块。

一种零冷水控制系统，包括热水器、冷水管路、热水管路及用水点，所述热水管路连接在所述热水器的出热水端和所述用水点之间，所述冷水管路连接在所述热水器的进冷水端和用水点之间，在所述冷水管路上设有自来水连接口；其特征在于，在最远端所述用水点处安装有如上所述的智能电动阀，所述智能电动阀的所述热水流道和所述冷水流道分别与所述热水管路和所述冷水管路串联，使所述热水器、所述热水管路、所述智能电动阀和所述冷水管路构成循环回路，在所述循环回路上设有循环水泵；所述循环水泵和所述智能电动阀的所述智能控制器都与所述热水器的主控器连接；当所述热水器启动循环预热时，所述主控器通过所述智能控制器控制所述电磁阀开启并开启所述循环水泵，所述主控器通过所述智能控制器接收所述第一温度传感器的信号，当所述第一温度传感器反馈的水温达到关闭温度时，所述主控器控制所述循环水泵停止并关闭所述电磁阀。

作为上述方案的进一步说明，所述关闭温度的判断方法为：利用第二温度传感器检测所述热水器的出水温度，所述关闭温度＝所述出水温度-设定温差。

作为上述方案的进一步说明，所述设定温差与所述热水管路的长度有关；当所述热水管路的长度为30米及以下时，所述设定温差为2℃，当所述热水管路长度为30-60米时，所述设定温差为3℃，当所述热水管路的长度为60米及以上时，所述设定温差为4℃；所述热水管路的长度通过所述主控器计算出，计算方法如下：利用水流量传感器检测预热循环的水流量q，所述热水器首次启动预热循环时，所述主控器根据所述第一温度传感器反馈的温度上升信号确定时间T，所述热水管路的长度为L，

s为所述热水管路的横截面积。

本发明的有益效果是：

一、带有双向截止功能，实现冷水流道到热水流道方向的永久封闭可彻底解决开冷水造成的误启动热水器问题以及开热水导致部分冷水窜入热水流道从而使得热水温度下降的问题。

二、可自适应循环管路长度，并根据循环管路长度自动提高热水器的出水温度，可防止因循环管路热量散失导致的用水点温度偏低或者循环时间过长的问题，可提高循环效率，且无需手动设定，使用方便。

附图说明

图1所示为本发明提供的带双向截止功能的智能电动阀的结构示意图。

图2所示为本发明提供的带双向截止功能的智能电动阀的剖视图。

图3所示为本发明提供的带双向截止功能的智能电动阀的截止状态图。

图4所示为本发明提供的带双向截止功能的智能电动阀的开启状态图。

图5所示为本发明提供的零冷水控制系统的管路安装示意图。

图6所示为本发明提供的零冷水控制系统的加热控制流程图。

图7所示为本发明提供的采用智能电动阀的零冷水控制系统与采用现有技术的效果对比图。

附图标记说明：

1：第一温度传感器，2：电磁阀阀体，3：弹簧，4：铁芯，5：橡胶头，6：托盘，7：隔膜，8：密封垫，9：导柱，10：压缩弹簧，11：螺母，12:冷水流道，13：热水流道，12-1：冷水出口，12-2：冷水入口，13-1：热水出口，13-2：热水入口，14：第一用水点，15：第二用水点，16：智能控制器，17：混水阀，18：主控器，19：循环水泵，20：水流量传感器，21：第二温度传感器，100：智能电动阀，A:设定温度曲线，B：现有技术的出水温度曲线，C：本发明提供的零冷水系统的出水温度曲线。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。

在发明中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

如图1-图4所示，一种带双向截止功能的智能电动阀，包括阀座，设置在所述阀座上的热水流道13、冷水流道12、中心孔和电磁阀，所述中心孔将所述热水流道和所述冷水流道连通，所述电磁阀从所述热水流道一侧将所述中心孔堵住；其特征在于，在所述冷水流道一侧设有密封垫8和与所述密封垫8连接的压缩弹簧，所述密封垫在所述压缩弹簧的作用下将所述中心孔堵住。

其中，所述电磁阀包括：带线圈的电磁阀阀体2，安装在所述电磁阀阀体2上的弹簧3、铁芯4，所述铁芯4的一端与所述弹簧3连接，所述铁芯4的另一端通过橡胶头5连接有托盘6，在所述托盘6上设有将所述中心孔堵住的隔膜7。隔膜7在弹簧的作用下堵住中心孔，热水流道中的水通过托盘上的侧孔进入到隔膜7上方，由于中心孔被堵住，水压越大，隔膜压得越紧，从而实现热水流道到冷水流道的密封。

所述密封垫8安装在一导柱9的端部，在所述冷水流道12内设有与所述压缩弹簧10配合支撑柱，在所述支撑柱上设有与所述导柱9配合的导槽，所述导柱的另一端活动插接在所述导槽内。在压缩弹簧10的弹力作用下密封垫堵住中心孔，冷水流道内的水压越大，密封性越好，实现了冷水流道到热水流道的封闭。

热水流道到冷水流道的连通通过电磁阀控制，电磁阀工作时，水流通道处于导通状态，热水可流向冷水，电磁阀不工作时，水流通道处于截止状态，而冷水流道到热水流道方向永远处于截止状态防止冷水窜到热水中导致不恒温，且冷水流道内的水压越大，密封密封效果越好。

优选地，在所述支撑柱的尾部连接有螺母11，，所述螺母用来将所述支撑柱固定在所述阀座上。

所述热水流道13包括热水入口13-2和热水出口13-1；所述冷水流道12包括冷水入口12-2和冷水出口12-1。

在所述热水流道13设有第一温度传感器1。

进一步优选地，所述阀座上设有连接冷、热水管路的接头；所述阀座与所述接头为一体成型，无需另外装配，避免漏水隐患。

在所述阀座上设有与所述第一温度传感器1和所述电磁阀连接的智能控制器16，所述智能控制器16上连接有通讯模块。

所述通讯模块为电力载波通讯模块和/或无线通讯模块。

与现有技术相比，本实施例提供的一种带双向截止功能的智能电动阀，具有以下特点：带有双向截止功能，实现冷水流道到热水流道方向的永久封闭可彻底解决开冷水造成的误启动热水器问题以及开热水导致部分冷水窜入热水流道从而使得热水温度下降的问题。

实施例二

如图5-图7所示，一种零冷水控制系统，包括热水器、冷水管路、热水管路及用水点，所述热水管路连接在所述热水器的出热水端和所述用水点之间，所述冷水管路连接在所述热水器的进冷水端和用水点之间，在所述冷水管路上设有自来水连接口；其特征在于，在最远端所述用水点处安装有如实施例一所述的智能电动阀100，所述智能电动阀的所述热水流道13和所述冷水流道12分别与所述热水管路和所述冷水管路串联，使所述热水器、所述热水管路、所述智能电动阀和所述冷水管路构成循环回路，在所述循环回路上设有循环水泵19；所述循环水泵19和所述智能电动阀的所述智能控制器16都与所述热水器的主控器18连接；当所述热水器启动循环预热时，所述主控器18通过所述智能控制器16控制所述电磁阀开启并开启所述循环水泵，所述主控器18通过所述智能控制器16接收所述第一温度传感器1的信号，当所述第一温度传感器1反馈的水温达到关闭温度时，所述主控器16控制所述循环水泵19停止并关闭所述电磁阀。

零冷水控制系统的工作原理：正常用水时，智能电动阀的电磁阀处于关闭状态，冷水流道和热水流道相互隔离封闭使得热水管路和冷水管路互不连通，用户在使用热水或冷水时不会发生冷热水之间的窜水现象。进行循环预热时，电磁阀开启且关闭智能电动阀的冷水出口和热水出口，循环水泵开启，热水通过中心孔流入至冷水流道形成单向的循环水流。同时，智能电动阀上的第一温度传感器将检测到的水温反馈至主控器，当智能电动阀的水温达到关闭温度时，循环水泵关闭，主控器控制电磁阀关闭，热水器停止加热。

所述关闭温度的判断方法为：利用第二温度传感器检测所述热水器的出水温度，所述关闭温度＝所述出水温度-设定温差。设定温差与所述热水管路的长度有关；当所述热水管路的长度为30米及以下时，所述设定温差为2℃，当所述热水管路长度为30-60米时，所述设定温差为3℃，当所述热水管路的长度为60米及以上时，所述设定温差为4℃。最大限度减小因管路热量散失带来的水温偏低现象。热水器首次启动循环预热时，采用水流量传感器检测热水管路中的水流量q并将水流量q反馈至主控器，当主控器接收到位于智能电动阀上的第一温度传感器反馈的温度上升信号后，通过计算从热水器开始启动循环加热到智能电动阀中的水温上升的时间T以及热水管路横截面s即可得出热水管路长度L并储存数据，计算公式为

在本实施例中，热水器的用水管路上设有两个用水点，分别为近端的第一用水点14和远端的第二用水点15；所述第一用水点14和所述第二用水点15处安装有混水阀17，所述智能电动阀100安装在远端第二用水点15处，所述智能电动阀的冷水出口和热水出口与混水阀17连接，所述智能电动阀的冷水入口与冷水管道连接，所述智能电动阀的热水入口与热水管道连接。

本实施例的热水器是燃气热水器，在其他实施方式中，热水器可以为太阳能热水器或电热水器。

图7为零冷水系统的出水温度随时间变化曲线图，A为设定温度曲线，B为现有技术的出水温度曲线，C为本实施例提供的零冷水系统的出水温度曲线。使用现有技术的出水温度曲线，可以看到出水温度下降，与设定温度相差较大，原因是冷水流道中的冷水在水压作用下进入热水流道，导致热水温度降低。

与现有技术相比，本实施例提供的一种零冷水控制系统，具有以下特点：1)在智能电动阀上设温度传感器，与热水器的主控器通讯连接，根据智能电动阀上的水温自动停止循环预热，实现零冷水，提升用户体验。2)可自适应热水管路长度，并根据热水管路长度自动提高热水器的出水温度，防止因循环管路热量散失以及循环时间过长导致的用水点温度偏低，无需手动设定，使用方便。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。