一种零冷水终端控制器及零冷水系统的制作方法 专利技术说明

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及热水供应技术领域，尤其涉及一种零冷水终端控制器及零冷水系统。背景技术：2.目前零冷水方案通常是在最远用水端的冷热水管间安装单向阀，无回水管的零冷水方案会导致预热后冷水管中有大量热水。想减少冷水管中的热水，实现零冷水热水管最远端的温度控制，一般是在热水管最远端加装含有温度探头、单片机和无线发射器的中断控制装置。通过单片机采集温度数据通过无线发射器发送到热水器上。目前有的产品采用插强电方式实现，但是由于通常该装置位于洗手盆下，一般家庭装修洗手盆下没有插座。因此供电手段有的是简单描述为采用水流发电机发电进行供电，并且该水流发电机通常只能用在单根水管上发电能力有限，实际产品目前市场上并没有问世。3.目前有的专利的水流发电机设在零冷水管道中，只能装在冷水管或热水管上，在使用对应水管中的水、开启即热功能以及混水用的时候，才有水流过发电机进行发电。而后两种情况水流较小，发电量也更少。而当用户使用另一根管道时不能发电。因此发电机的安装位置要根据用户的用水习惯决定。如果在冷热水管都装水流发电机，当流过的水流不同导致两台发电机输出不同，从而导致系统耦合复杂度急剧上升。另外目前常见的零冷水方案无法加热管道中的支路，当支路长时，仍需等待才能有热水，严重降低使用体验。4.如一篇公开号为cn 108981140 a的中国发明专利具体涉及一种可自动预热零冷水热水器，其包括热水器本体、热交换装置、内部进水管路、进水接头、内部出水管路、出水接头、预热循环泵、循环泵控制器、无线信号接收器和出水终端控制器，所述出水终端控制器和预热循环泵协调工作可实现终端出水口用水时热水器管路内冷水的自动预热，预热后终端出水口即可流出合适温度的热水，提高用户体验感，同时达到节约水资源并降低用户使用成本的目的。技术实现要素：5.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种提高发电频率和发电量的零冷水终端控制器。6.本实用新型的另一目的是提供一种具有上述零冷水终端控制器的零冷水系统。7.为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。8.一种零冷水终端控制器，包括：阀体以及设在所述阀体上的水流发电机；其特征在于，所述阀体上设置有热水进水口，冷水进水口、热水出水口、冷水出水口，在热水进水口与冷水出水口及冷水进水口之间连接有连通管，在所述连通管上设有用于控制所述连通管通断的截止阀，所述水流发电机包括：设在所述阀体内靠近所述热水进水口处的第一水轮，设在所述阀体内靠近所述冷水进水口处的第二水轮，以及发电机，所述第一水轮通过第一单向传动组件与所述发电机传动连接，所述第二水轮通过第二单向传动组件与所述发电机传动连接。9.作为上述方案的进一步说明，所述第一单向传动组件和所述第二单向传动组件为棘轮结构或单向离合轴承结构。10.作为上述方案的进一步说明，所述棘轮结构包括与所述第一水轮或所述第二水轮连接的传动轮，与所述传动轮通过弹簧连接的棘爪，以及设在所述传动轮外周、与所述棘爪配合的棘轮。11.作为上述方案的进一步说明，还包括：与所述发电机连接的储能模块，以及与所述储能模块连接的控制模块。12.作为上述方案的进一步说明，所述截止阀为与所述控制模块连接的电动阀门。13.作为上述方案的进一步说明，在所述阀体上设有用于检测阀体内水温的温度传感器，所述温度传感器与所述控制模块连接。14.作为上述方案的进一步说明，在所述控制模块连接有无线收发器，在所述阀体上设有与所述控制模块连接的显示控制模块。15.一种零冷水系统，包括：热水器，与所述热水器连接的进水管、热水管，与所述热水管连接的若干用水点，以及与各所述用水点连接的冷水管；所述冷水管与所述进水管连通，其特征在于，在各所述用水点都设有如上任意一项所述的零冷水终端控制器。16.本实用新型的有益效果是。17.一、解决零冷水系统的终端控制器的供电问题，用户无论使用冷水还是热水都能使发电机发电，提高发电频率和发电量，从而允许终端系统使用功率更高的外部设备。18.二、在每个支路上根据用水点的使用需求进行安装终端控制器，以改变循环管路长度，按需定向加热需要的支路，减少加热时间，节约能耗，实现按需分室预热，同时也可确保后面的用水点的冷水管预热后依然为冷水。附图说明19.图1所示为本实用新型提供的零冷水终端控制器立体图。20.图2所示为本实用新型提供的零冷水终端控制器剖视图。21.图3所示为本实用新型提供的零冷水终端控制器的单向传动组件结构示意图。22.图4所示为本实用新型提供的零冷水系统结构示意图。23.附图标记说明。24.1：热水出水口，2：冷水出水口，3：热水进水口，4：冷水进水口，5：温度传感器，6：无线收发模块，7：控制模块，8：储能模块，9：电动阀门，10：第一水轮，11：第一单向传动组件，12：发电机，13：第二单向传动组件，14：第二水轮，15：棘轮，16：弹簧，17：棘爪，18：热水器，19：热水管，20：冷水管，21：用水点，100：零冷水终端控制器。具体实施方式25.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。26.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，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。27.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。28.在实用新型中，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。29.下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型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，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。30.实施例1。31.如图1、图2所示，一种零冷水终端控制器，包括：阀体以及设在所述阀体内的水流发电机；其特征在于，所述阀体上设置有热水进水口3，冷水进水口4、热水出水口1、冷水出水口2，在热水进水口3与冷水出水口2及冷水进水口4之间连接有连通管，在所述连通管上设有用于控制所述连通管通断的截止阀，所述水流发电机包括：设在所述阀体内靠近所述热水进水口处的第一水轮10，设在所述阀体内靠近所述冷水进水口处的第二水轮14，以及发电机12，所述第一水轮10通过第一单向传动组件11与所述发电机12传动连接，所述第二水轮14通过第二单向传动组件13与所述发电机12传动连接。这样，在第一水轮10旋转时将动能传送到第一单向传动组件11中，当满足传动条件，第一单向传动组件11将带动所述发电机12中的转子旋转，从而发电；同理，第二水轮14可以通过第二单向传动组件13带动发电机12发电，从而提高用水时发电的频率，增加发电量，以满足零冷水系统中终端控制器的用电需求。允许使用更小容量的电池以减小体积。32.结合图3所示，所述第一单向传动组件和所述第二单向传动组件都为棘轮结构，所述棘轮结构包括与所述第一水轮或所述第二水轮连接的传动轮，在所述传动轮通过弹簧16连接有棘爪17，在所述传动轮的外周设有与所述棘爪17配合的棘轮15。当第一水轮或第二水轮正向旋转时，弹簧16在离心作用下被拉长，使棘爪17接触到棘轮15从而带动棘轮15正转。若水轮反转时棘爪17不能带动棘轮15转动。当水轮静止时，没有动力传输到棘爪上，棘爪在弹簧的作用下不与棘轮接触。显然，本领域的技术人员可以根据实际使用情况采用单向离合轴承等具有单向传动的结构取代上述棘轮结构，不限于本实施例。33.在实际使用过程中，水流方向有以下四种，分别为：（1）方向一：使用热水，从热水进水口到热水出水口；（2）方向二：使用冷水，从冷水进水口到冷水出水口；（3）方向三：冷热混水用，分别从各自进水口到对应的出水口，两边的流速跟与冷水终端控制器连接的混水阀的混水比例有关；（4）方向四：即热状态，从热水进水口到冷水进水口。因在阀体内设置两个水轮，上述四个水流方向都会带动水轮转动发电，提高发电频率和发电量。水流方向为方向一时，水流带动管道中的第一水流正转，通过第一单向传动组件11带动发电机12中的转子旋转，此时第二水轮14静止，第二水轮不会成为第一水轮的负载。水流为方向二时的情况原理同上。水流方向为方向三时，两个水轮都通过单向传动机构向发电机转子传输动力。然而根据混水比例不同，两个水轮的转速不同，发电机转子会被转速更快的水轮带动，而棘轮跟随发电机转子转动，而较慢的水轮的速度落后于棘轮的速度，因此不影响发电机转子旋转，不会成为较快水轮的负载。水流方向为方向四时，第一水轮10正转，第二水轮14反转，因此发电机12中的转子被第一水轮10带动，和第二水轮互不影响。结合上述四种情况，只要终端控制器内有水流过即可发电，增加了发电的频率，降低电池电量消耗的速度，从而允许终端控制器使用功率更高的外部设备，如电动阀门和功率更高的无线收发模块。34.还包括：与所述发电机连接的储能模块8，以及与所述储能模块8连接的控制模块7。所述截止阀为与所述控制模块连接的电动阀门。发电机12产出的电量将储存在储能模块8中，再由储能模块8为终端控制器进行供电。35.进一步的，在所述阀体上设有用于检测所述阀体内水流温度的温度传感器5，在所述温度传感器5与所述控制模块7连接。36.所述控制模块7连接有无线收发模块6，所述无线收发模块用于与热水器通讯连接。在热水器执行即热功能时，热水器通过无线收发模块6向控制模块7下达即热命令，控制模块7控制电动阀门9开阀，允许水流从热水进水口3流向冷水进水口4。控制模块7通过温度传感器5检测阀体内的水温，当温度达到结束条件时，通过无线收发模块6向热水器发送即热完成命令，并控制电动阀门9关阀，完全阻断水流。显然，在其他实施方式中，可以根据电动阀开启的时间来控制电动阀的关闭。上述零冷水控制过程为本领域技术人员的公知常识，在这里不再详细介绍。37.在另一实施方式中，在所述阀体上设有外壳，在所述外壳上设有与所述控制模块连接的操作显示模块。用户可以通过操作显示模块操控终端控制器，以及通过无线收发器操控热水器。38.实施例2。39.如图4所示，一种零冷水系统，包括：热水器18，与所述热水器18连接的进水管、热水管19，与所述热水管连接的若干用水点21，以及与各所述用水点连接的冷水管20；所述冷水管20与所述进水管连通，其特征在于，在各所述用水点21都设有如实施例1所述的零冷水终端控制器100。40.具体的，零冷水终端控制的所述冷水进水口和所述冷水管连接，所述热水进水口与所述热水管连接，所述热水出水口与用水点的混水阀的热水进口连接，所述冷水出口与用水点的混水阀的冷水进口连接。41.用户可以选择准备使用的用水点装备的终端控制器，发送即热指令，即热该部分管道中的水，可以优化即热时间。例如，某一用水点需要使用热水，对该用水点连接的终端控制器发送指令，终端控制器中的电动阀门开阀形成通路，热水器和用水点所在支路形成环路。当检测到温度满足要求后发送完成指令并关阀，完成即热。在每个需要热水的出水点安装，通过控制每个终端控制器可以改变管道回路长度，实现对支路管道的加热，同时优化即热时间，不用等待整个热水管路都加热好，节约了能耗。当支路完成即热后，冷水管预热后依然有部分管路为冷水，保证其他用水点能正常即刻使用冷水。当支路管道过长时，也可以降低支路用水点出热水的时间，大幅提升零冷水的使用体验。42.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，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型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。









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