一种基于人体检测的离散式回水装置、系统及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于人体检测的离散式回水装置，包括热水器、连接于热水器箱体的热水管和冷水管、分别与所述热水管和冷水管相连接的水龙头以及连接于热水管上的回水增压泵，所述热水管与冷水管间设有常闭电磁阀，所述热水管和冷水管通过所述常闭电磁阀连通，所述热水管与水龙头的连接处和冷水管与水龙头的连接处分别设有常开电磁阀；所述常开电磁阀用于在用水点的热水管和冷水管通过常闭电磁阀连通时关闭；所述回水增压泵用于将停留在热水管内的冷却水通过打开的常闭电磁阀将其压入冷水管中。本发明专利技术通过任意用水点的检测到的人体信号快速启动回水增压泵对该用水点进行有效回水，降低了其它管道内冷却水的影响，提高了回水效率，缩短了回水时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子
，具体是涉及一种基于人体检测的离散式回水装置、控制系统及其控制方法。
技术介绍
社会进步和经济发展带来了人们生活水平的提高，各类热水器进入了千家万户，为人们洗浴等使用热水提供了方便。但热水器安装之处与浴室、洗漱间等出水点距离较远，当用户开启热水龙头时，出水口要先将该出水点至热水器热水管道内已冷却的水排放完，需要等待几分钟甚至十几分钟后才有热水。这就浪费了宝贵的水资源和等待的时间，热水使用极为不便。为了解决上述问题，迫切需要人们不断专利技术新技术、新工艺、新装置。目前市场上现有技术可划分为有回水管道和无回水管道的回水装置两类。一是有回水管道，例如专利号为CN201220099270.9的技术方案，就是从热水管的最远段再接回一条水管到热水器的下方，回来的这条水管就是我们常说的回水管。一般会把止回阀安装在回水管和冷水管的连接处，回水系统工作时，冷水管道内的供水主要就是通过回水管来提供了，这样的话即使回水系统工作时间如果稍长一些，也不用还害怕热水管道内的热水跑到冷水管道内了，这样洗手盆那里用冷水的时候也不会出来热水了。但是有回水管的回水系统存在明显的缺点：1、安装回水管要增加大量的管道材料；2、安装回水管工程比较复杂；3、为保持热水管道内热水常在，要不断通过回水管将热水管内的冷水泵压到热水器加热，能源耗费较大；4、费用较大，难以在大众家庭推广使用。二是没有回水管的回水系统例如专利号为200620110153.2的技术方案，其优点为：1、节省大量回水管材料；2、节省安装回水管工程费用与工时；3、便于在大众家庭推广使用。但没有回水管的回水系统的缺点如下：1、一般情况下，安装时都是把止回阀安装在距离热水器最远端洗手盆下方的热水管和冷水管的连接处，这样的话如果机器稍微工作时间长一点的话就会造成，我们在使用最远端洗手盆冷水的时候，也会放出一些热水。2、要反复启动回水装置消耗能源。3、等待热水的时间较长。4、连接到回水主水路的冷热水支线的回水不易(依据有关理论，支线热水管内冷却水很难通过主线回水流速带回热水器)。目前几种控制回水方式和不足之处：1、不管有无用水需求，根据温度设定值不断的反复的回水加热，在大量不用热水的时段势必浪费很多能源。2、要用热水时现将龙头开启几秒再关上，使得管道内水流波动开关信号启动回水装置开动，然后等几分钟乃至十几分钟才有热水。3、配置手持遥控器，在遥控器上按下预热键，开启回水装置，等一段时间再去用热水。4、预先设置回水装置运行时间段预热回水，例如早、中、晚三个时段即开即用热水，但在其他时间就不能保证及时使用热水，控制方式比较呆板。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种基于人体检测的离散式回水装置、系统及其控制方法，可有效回水，同时降低了其它管道内冷却水的影响，提高了回水效率，缩短了回水时间。本专利技术的技术方案如下：一种基于人体检测的离散式回水装置，包括热水器、连接于热水器箱体的热水管和冷水管、分别与所述热水管和冷水管相连接的水龙头以及连接于热水管上的回水增压泵，所述热水管与冷水管间设有常闭电磁阀，所述热水管和冷水管通过所述常闭电磁阀连通，所述热水管与水龙头的连接处和冷水管与水龙头的连接处分别设有常开电磁阀；所述常开电磁阀用于在用水点的热水管和冷水管通过常闭电磁阀连通时关闭；所述回水增压泵用于将停留在热水管内的冷却水通过打开的常闭电磁阀将其压入冷水管中。可选地，所述水龙头的近端设置有检测人体的红外探头以及用于传输信号的无线通信模块，所述常闭电磁阀与热水管的连接处设置有温度传感器；所述红外探头用于采集附近人体信号并发送至所述无线通信模块；所述常闭电磁阀用于当接收到人体信号时打开，使热水管和冷水管连通；所述温度传感器用于检测所述热水管的温度，当热水管温度达到设定值时即关断所述常闭电磁阀；可选地，所述433M无线通信模块的工作频率设置为433M或315M，其工作电压范围为3至12V。可选地，所述热水管在所述回水增压泵的输出端至少包括一个分支热水管，所述冷水管至少包括一个分支冷水管，所述分支热水管和分支冷水管共同连接至分支水龙头，所述分支热水管与所述分支冷水管间设置有分支常闭电磁阀，所述分支水龙头与分支热水管的连接处和所述分支水龙头与分支冷水管的连接处分别设有分支常开电磁阀，所述分支水龙头的上侧或两侧的任意位置设置有用于检测人体的分支红外探头以及用于传输信号的分支无线通信模块，所述分支常闭电磁阀与热水管的连接处设置有分支温度传感器。由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种基于人体检测的离散式回水装置能使得无论水龙头安装在回水主水路上还是在分支水路上都能有效回水，通过任意用水点的检测到的人体信号快速启动回水增压泵对该用水点进行有效回水，同时降低了其它管道内冷却水的影响，提高了回水效率，缩短了回水时间。本专利技术的离散式控制回水装置价位低、功能强、运行可靠，容易对现有热水系统进行加装改造。第二方面，本专利技术提供了一种基于人体检测的回水系统，包括工业级MCU1、回水增压泵驱动电路、热水管控制阀驱动电路、冷水管控制阀驱动电路、回水阀驱动电路、无线通信模块、温度设定装置以及至少一个带有无线通信模块的红外探头、至少一个温度传感器、至少一个工业级MCU2；所述热水管控制阀驱动电路用于开启或关闭热水管常开电磁阀；所述冷水管控制阀驱动电路用于开启或关闭冷水管常开电磁阀；所述回水控制阀驱动电路用于关闭或开启常闭电磁阀；所述带有无线通信模块的红外探头设置于各用水点水龙头上侧或两侧的任意位置，用于采集各用水点的人体信号并通过无线模块发送至所述工业级MCU2；所述温度传感器与工业级MCU2连接，其用于将采集到的热水管的水温的数值发送至工业级MCU2；所述温度设定装置与工业级MCU1连接，其用于人机交互时，人工设定各用水点的热水温度设定值；所述工业级MCU1和所述工业级MCU2分别连接有无线通信模块，其用于将所述工业级MCU2接收到的人体信号以及温度到达设定值的信号通过无线传输至工业级MCU1；所述工业级MCU1与所述回水增压泵驱动电路连接，其用于当接收到MCU2发送的人体信号时，即控制启动回水增压泵运行，直至有人体信号的用水点热水温度达到设定温度后控制停止回水增压泵；所述工业级MCU2分别与热水管控制阀驱动电路、冷水管控制阀驱动电路、回水阀驱动电路连接；其用于当所述带有无线通信模块的红外探头采集到所述用水点的人体信号时，分别控制热水管常开电磁阀和冷水管常开电磁阀关闭并控制常闭电磁阀开启，直至所述用水点热水温度达到设定温度后分别控制热水管常开电磁阀和冷水管常开电磁阀开启并控制常闭电磁阀关闭。可选地，所述带有通信模块的红外探头与通信模块的设置距离不大于10米。可选地，所述工业级MCU2包括信号接收/发送模块、温度判断模块、电磁阀控制模块以及扬声器控制模块；所述温度判断模块用于判断各用水点的热水管水温是否达到温度设定值；所述信号接收/发送模块用于发送红外检测到的人体信号和水温达到温度设定值的信号，以及接收工业级MCU1发送的温度设定值；所述电磁阀控制模块用于给热水管控制阀驱动电路、冷水管控制阀驱动电路、回水阀驱动电路分别提供启停信号。所述扬声器控制模块用于有人体信号的所述用水点的温度值达到设定值后控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于人体检测的离散式回水装置，其特征在于：包括热水器、连接于热水器箱体的热水管和冷水管、分别与所述热水管和冷水管相连接的水龙头以及连接于热水管上的回水增压泵，所述热水管与冷水管间设有常闭电磁阀，所述热水管和冷水管通过所述常闭电磁阀连通，所述热水管与水龙头的连接处和冷水管与水龙头的连接处分别设有常开电磁阀；所述常开电磁阀用于在用水点的热水管和冷水管通过常闭电磁阀连通时关闭；所述回水增压泵用于将停留在热水管内的冷却水通过打开的常闭电磁阀将其压入冷水管中。

【技术特征摘要】
1.一种基于人体检测的离散式回水装置，其特征在于：包括热水器、连接于热水器箱体的热水管和冷水管、分别与所述热水管和冷水管相连接的水龙头以及连接于热水管上的回水增压泵，所述热水管与冷水管间设有常闭电磁阀，所述热水管和冷水管通过所述常闭电磁阀连通，所述热水管与水龙头的连接处和冷水管与水龙头的连接处分别设有常开电磁阀；所述常开电磁阀用于在用水点的热水管和冷水管通过常闭电磁阀连通时关闭；所述回水增压泵用于将停留在热水管内的冷却水通过打开的常闭电磁阀将其压入冷水管中。2.根据权利要求1所述的一种基于人体检测的离散式回水装置，其特征在于：所述水龙头的上侧或两侧的任意位置设置有检测人体的红外探头以及用于传输信号的无线通信模块，所述常闭电磁阀与热水管的连接处设置有温度传感器；所述红外探头用于采集附近人体信号并发送至所述无线通信模块；所述常闭电磁阀用于当接收到人体信号时打开，使热水管和冷水管连通；所述温度传感器用于检测所述热水管的温度，当热水管温度达到设定值时即关断所述常闭电磁阀。3.根据权利要求1所述的一种基于人体检测的离散式回水装置，其特征在于：所述433M无线通信模块的工作频率设置为433M或315M，其工作电压范围为3至12V。4.根据权利要求1所述的一种基于人体检测的离散式回水装置，其特征在于：所述热水管在所述回水增压泵的输出端至少包括一个分支热水管，所述冷水管至少包括一个分支冷水管，所述分支热水管和分支冷水管共同连接至分支水龙头，所述分支热水管与所述分支冷水管间设置有分支常闭电磁阀，所述分支水龙头与分支热水管的连接处和所述分支水龙头与分支冷水管的连接处分别设有分支常开电磁阀，所述分支水龙头的上侧或两侧的任意位置设置有用于检测人体的分支红外探头以及用于传输信号的分支无线通信模块，所述分支常闭电磁阀与热水管的连接处设置有分支温度传感器。5.一种基于人体检测的回水系统，其特征在于：包括工业级MCU1、回水增压泵驱动电路、热水管控制阀驱动电路、冷水管控制阀驱动电路、回水阀驱动电路、无线通信模块、温度设定装置以及至少一个带有无线通信模块的红外探头、至少一个温度传感器、至少一个工业级MCU2；所述热水管控制阀驱动电路用于开启或关闭热水管常开电磁阀；所述冷水管控制阀驱动电路用于开启或关闭冷水管常开电磁阀；所述回水控制阀驱动电路用于关闭或开启常闭电磁阀；所述带有无线通信模块的红外探头以及工业级MCU2设置于各用水点水龙头的上侧或两侧的任意位置，其用于采集各用水点的人体信号并通过无线模块发送至所述工业级MCU2；所述温度传感器与工业级MCU2连接，其用于采集所述用水点热水管水温的数值；所述温度设定装置与工业级MCU1连接，其用于人机交互时，人工设定各用水点的热水温度设定值；所述工业级MCU1和所述工业级MCU2分别连接有无线通信模块，其用于将所述各用水点工业级MCU2接收到的人体信号以及水温到达设定温度的信号通过无线传输至工业级MCU1；所述工业级MCU1将水温设定值无线传送到各用水点工业级MCU2；所述工业级MCU1与所述回水增压泵驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡博，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51