[发明专利]一种节水型智能恒温恒流洗浴系统

权利要求书

1.一种节水型智能恒温恒流洗浴系统，包括热水管接口(11)，冷水管接口(12)，冷水管出口处(13)，热水管出口处(14)，第一三通接口(15)、第二三通接口(16)、第三三通接口(17)，四通接口(19)，存水箱(2)，主控制器盒(3)，第一低压电磁阀(41)、第二低压电磁阀(42)、第三低压电磁阀(43)，第一电动引流阀(44)、第二电动引流阀(45)，单向阀(46)，第一温度传感器(51)、第二温度传感器(52)、第三温度传感器(53)、第四温度传感器(54)，第一压力传感器(55)、第二压力传感器(56)、第三压力传感器(57)、第四压力传感器(58)，液体流速传感器(59)，混合腔(6)，淋浴喷头机构(7)，电路控制箱(8)和用于连接各机构的水管、弯头若干；其特征在于可以将热水管道中的低于预设温度T0的存水导入到存水箱(2)中，待到热水管中热水温度超过预设温度T0时，再将存水箱(2)中的水导出与热水管中的热水、冷水管中的冷水导入混合腔(6)进行混合，回收利用了热水管内的低温存水，避免了水资源的浪费；

利用第二电动引流阀(45)控制洗浴时花洒的液体的流速，达到对洗浴时水流速度恒定的控制效果；利用算法控制热水管阀门及冷水管阀门对液体进行温度控制，达到对洗浴时水温恒定的控制效果；其中控制流速时运用到增量型PID控制算法；

混合的算法运用到位置型双对象三级串级PID控制算法，所述的控制算法中提到的双对象是指热水管阀门及冷水管阀门的开合大小，利用位置型双对象三级串级PID控制算法实现对于温度流速的恒定控制，该算法主要可以分为三个等级的控制环：第一级为最外环，是由预设的洗浴流速与实际流速之差估算出混合腔的期望液位高度；第二级为中间环，由混合腔的期望液位高度与实际液位之差估算出热水与冷水混合后的期望流速，通过第四压力传感器(58)检测压强经过解算得到液位高度；第三级为最内环，首先由热水与冷水混合后的期望流速和混合腔的实际温度以及冷水管与热水管的液体温度及流速将两个控制对象的输入误差分离，分离后输入误差为热水与冷水的期望流速，再由热水的期望流速与实际流速之差估算热水管控制阀门的开合量，由冷水的期望流速与实际流速之差估算冷水管控制阀门的开合量。

2.根据权利要求1所述的一种节水型智能恒温恒流洗浴系统，其特征在于所述的混合腔(6)的混合方式提供了两种控制方案：其一是混合腔(6)可采用电动搅拌的方式使得冷水与热水混合均匀，避免造成冷热不均的现象从而降低洗浴体验；其二是混合腔(6)上部带有机械传动叶轮使得混合腔(6)下部的水已经混合均匀，水流流入时方向为水流方向1，水流垂直进入混合腔上腔体(61)；如上所述垂直流动的水流会产生垂直向下的推力F，所述推力F作用于叶片叶轮机构(63)上可以推动叶轮旋转从而带动水流按照水流方向2流动，达到利用机械能使水流均匀混合的效果。

3.根据权利要求1或2所述的一种节水型智能恒温恒流洗浴系统，其特征在于所述的主控制器盒(3)采用移动便携式电源；所述电路控制箱(8)采用家用220V电源供电；所述主控制器盒(3)和电路控制箱(8)采用蓝牙方式进行数据通信；所述的主控制器盒(3)与系统其他元件相对独立，具有便携式，便于安装。

4.根据权利要求3所述的一种节水型智能恒温恒流洗浴系统，其特征在于所述系统提供了两种控制方案，其一是：人机交互显示屏(31)、输入矩阵键盘(32)配合输入进行控制，其二是：采用移动智能设备通过所述主控制器盒(3)包含的无线通讯模块与其进行连接从而实现控制；所述的主控制器盒(3)可以通过利用无线通信技术的方式与其他智能家居产品进行数据交互。