CN102829551B - 智能恒温出水调温方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于自动控制技术领域，涉及智能恒温出水，尤其是涉及一种智能恒温出水调温方法。它解决了现有技术调温精度不高，难以实施等技术问题。本调温方法包括下述步骤：A、将热水进水口的热水电控阀和冷水进水口的冷水电控阀分别置于预先设定的初始开度上；B、当打开温水出水口的出水阀时，冷水电控阀的开度进行有规律的往复变化；同时，温度传感器实时检测温水出水口的即时出水温度，并将测得的即时出水温度与用户预先设置的设定出水温度进行比较。与现有的技术相比，本智能恒温出水调温方法的优点在于：水温控制精度高，不会出现出水温度突然窜高，有效避免对人体的伤害，同时避免出现超温保护。

Description

智能恒温出水调温方法

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，涉及智能恒温出水，尤其是涉及一种智能恒温出水调温方法。

背景技术

智能恒温系统控制的难点是要做到快速、精准控制出水的温度，同时又要考虑到特殊的使用环境下的精准判断。如热水端的管路较长，且初始时热水端管内有冷水的情况，程序上要做到能够识别。周知智能恒温产品通过步进电机控制冷热水端阀芯的开度，通过传感器的数据采集，单片机数据处理驱动冷水、热水端步进电机的开度，从而达到精准控温的目的。当热水端管路出现冷水时，设置温度高于冷水温度时，现有技术通常只能做到冷水端逐渐关闭，热水端逐渐开启来满足设置的条件，然而当热水管内冷水逐渐排空热水瞬间到达时，冷水端阀芯迅速开启时。瞬间温度大都超过国标规定的49℃。大多数产品会产生瞬间关闭等误保护现象，或者干脆让瞬间温度超过49℃，然后再进行温度调节。大大增加了使用的不安全隐患。该现象冬天尤其严重，给广大的用户使用上带来了诸多不便。

为此，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的解决方案。例如，中国专利文献公开了一种恒温出水控制装置及方法[申请号：201010152085.7],其中,所述装置特征在于,包括:温度采集模块,水流量采集模块,电压采集模块,电辅加热控制模块,阀门控制模块,泵控制模块,控制模块。通过判断用户设定的温度符合恒温出水装置所能达到的加热温度时,将设置在恒温出水装置出水管处的三通阀置于电辅加热器出水与进水的管道内循环状态,并启动设置在该管道上的循环泵和所述电辅加热器,将恒温出水装置出水管处的水加热到达用户设定的温度。从而实现对管道中存留水的循环加热。还有人发明了一种多档叠加式发热器恒温出水的快速控制装置[申请号：200610028731.2],包括复数个不同档位的发热体,所述复数个发热体叠加于电热水器的进水侧与出水侧之间,其在电热水器的出水侧还设置有一温度传感器和电控阀,温度传感器和电控阀接入现有电热水器的控制电路中；控制电路根据温度传感器采集的信号,控制电控阀的开启角度。本发明公开的快速控制方法,其先根据设定温度,通过改变档位,使出水温度迅速接近所设定的温度,待出水温度接近所设定的温度时,现有电热水器的控制电路根据设置在出水侧的温度传感器所检测的温度信号,启动设置在出水侧的电控阀降低出水量,使水温快速准确地上升到所设定的温度。

上述方案虽然在一定程度上提高了水温控制的精确度，但是仍然无法从根本上解决现有技术存在的上述技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种水温控制精度高，不会出现出水温度突然窜高，有效避免对人体的伤害，同时避免出现超温保护的智能恒温出水调温方法。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本智能恒温出水调温方法，其特征在于，本调温方法包括下述步骤：

A、将热水进水口的热水电控阀和冷水进水口的冷水电控阀分别置于预先设定的初始开度上；

B、当打开温水出水口的出水阀时，冷水电控阀的开度进行有规律的往复变化；同时，温度传感器实时检测温水出水口的即时出水温度，并将测得的即时出水温度与用户预先设置的设定出水温度进行比较；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值小于预先设定的设定温度瞬间变化值，则冷水电控阀的开度继续进行有规律的往复变化，而热水电控阀的开度保持不变或开启至最大开度；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值等于或超过预先设定的设定温度瞬间变化值，则热水电控阀和冷水电控阀迅速进入调温状态，调整至即时出水温度与设定出水温度相等；

若即时出水温度等于设定出水温度，则不进行调温。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的设定温度瞬间变化值为0.5℃-3.0℃。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的设定温度瞬间变化值为2℃。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的热水进水口中的热水和冷水进水口的冷水经紊流混合均匀后从温水出水口输出。

在上述的智能恒温出水调温方法中，在出水过程中，当热水进水口中的热水水温变化值超过设定热水温度变化值时，所述的冷水电控阀的开度进行有规律的往复变化，从而打破假平衡，使热水电控阀和冷水电控阀迅速进入调温状态。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的设定热水温度变化值为1℃-3℃。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的设定热水温度变化值为2℃。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的初始开度的大小为30％-100％中的任意开度值。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的初始开度的大小为60％-90％中的任意开度值。

在上述的智能恒温出水调温方法中，所述的冷水电控阀的开度变化范围为30％-90％，且每分钟开度变化的频率为10-60次。

与现有的技术相比，本智能恒温出水调温方法的优点在于：水温控制精度高，不会出现出水温度突然窜高，有效避免对人体的伤害，同时避免出现超温保护。

附图说明

图1是本发明提供的智能恒温出水调温装置电路框图。

图2是本发明提供的智能恒温出水调温装置结构示意图。

图3是本发明提供的智能恒温出水调温装置的紊流混水机构放大结构示意图。

图中，壳体1、调温装置2、热水进水口3、冷水进水口5、温水出水口6、热水电控阀7、冷水电控阀8、温度传感器10、紊流混水机构11、控制电路板12、混水腔13、径向导流混水结构14、径向水平导流槽14a、径向竖直导流槽14b、涡旋导流混水结构15、导流孔15a、导流板15b。

具体实施方式

本智能恒温出水调温方法包括下述步骤：

A、将热水进水口3的热水电控阀7和冷水进水口5的冷水电控阀8分别置于预先设定的初始开度上；

B、当打开温水出水口6的出水阀时，冷水电控阀8的开度进行有规律的往复变化；同时，温度传感器10实时检测温水出水口6的即时出水温度，并将测得的即时出水温度与用户预先设置的设定出水温度进行比较；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值小于预先设定的设定温度瞬间变化值，则冷水电控阀8的开度继续进行有规律的往复变化，而热水电控阀7的开度保持不变或开启至最大开度；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值等于或超过预先设定的设定温度瞬间变化值，则热水电控阀7和冷水电控阀8迅速进入调温状态，调整至即时出水温度与设定出水温度相等；

若即时出水温度等于设定出水温度，则不进行调温。

本实施例中，设定温度瞬间变化值为0.5℃-3.0℃。作为优选，设定温度瞬间变化值为2℃。热水进水口中的热水和冷水进水口5的冷水经紊流混合均匀后从温水出水口6输出。

在出水过程中，当热水进水口3中的热水水温变化值超过设定热水温度变化值时，所述的冷水电控阀8的开度进行有规律的往复变化，从而打破假平衡，使热水电控阀7和冷水电控阀8迅速进入调温状态。本实施例中，设定热水温度变化值为1℃-3℃，作为优选，设定热水温度变化值为2℃。

本发明中，初始开度的大小为30％-100％中的任意开度值，优选的初始开度的大小为60％-90％中的任意开度值。冷水电控阀8的开度变化范围为30％-90％，且每分钟开度变化的频率为10-60次。

本发明中的即时出水温度瞬间变化值和设定温度瞬间变化值是指在较短的时间内，温水出水口6的出水水温变化值。一般而言，该较短的瞬间时间为0.5s-2.5s。根据不同的需求，该较短的瞬间时间可以进行设定。瞬间时间设定的越短，灵敏度越高，瞬间时间设定的越长，灵敏度越低。通常，将瞬间时间设定为2s是比较常用的。

如图1、2和3所示，在壳体1内设有调温装置2，该调温装置2包括热水进水口3、冷水进水口5和温水出水口6，在热水进水口3上设有热水电控阀7，在冷水进水口5上设有冷水电控阀8，在温水出水口6上设有出水阀。热水进水口3、冷水进水口5和温水出水口6之间设有混水腔13。在温水出水口6上设有温度传感器10和紊流混水机构11。热水电控阀7、冷水电控阀8和温度传感器10均与控制电路板12相连。

如图3所示，紊流混水机构11包括至少一个能使水流在混水腔13内形成径向紊流的径向导流混水结构14和至少一个能使水流在混水腔13内形成涡旋紊流的涡旋导流混水结构15，所述的径向导流混水结构14和涡旋导流混水结构15在混水腔13内沿着水流流出方向轴向分布。径向导流混水结构14包括沿着径向分布的导流槽，导流槽包括径向水平导流槽14a和径向竖直导流槽14b中的任意一种或两者的组合，所述的径向水平导流槽14a和径向竖直导流槽14b在混水腔13内沿着水流流出方向轴向分布。涡旋导流混水结构15包括设于中心的导流孔15a，在导流孔15a的外围设有若干在圆周方向均匀分布且沿着顺时针或逆时针方向倾斜设置的导流板15b。

通过本发明的实施，对热水进水口3温度变化超过设定热水温度变化值时做出精准判断，当热水进水口3内存在冷水时，温度基本是不变的。当混合水温瞬间变化超过设定温度瞬间变化值时，迅速进入调温状态，从而保证了冷水迅速调和，避免了当热水到达时冷水不能及时补充带来的误保护的发生。还考虑到当开启温水出水口6，热水能及时到达的情况下，且热水进水口3热水源温度变化很小的情况下，会使程序产生判断失误，从而不进入调温状态。为了保证上述两种情况下的准确判断。本发明加入了冷水电控阀8的开度进行有规律的往复变化，通过冷水往复的变化，从而打破了因为有稳定热水温度时，产生的假平衡。因此既要保证特殊情况下的数据处理，又要保证正常情况下的精准调温。从而完善了控制和使用。

在本发明实施之前，可以通过对控制电路板进行各种参数的设定，以便于适应不同的使用之需。

表1：本发明应用前后的瞬间出水温度数据对比表管路条件：热水管路距离热水源长度3M；冷热水压力0.25-0.3MPa

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了壳体1、调温装置2、热水进水口3、冷水进水口5、温水出水口6、热水电控阀7、冷水电控阀8、温度传感器10、紊流混水机构11、控制电路板12、混水腔13、径向导流混水结构14、径向水平导流槽14a、径向竖直导流槽14b、涡旋导流混水结构15、导流孔15a、导流板15b等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种智能恒温出水调温方法，其特征在于，本调温方法包括下述步骤：

A、将热水进水口(3)的热水电控阀(7)和冷水进水口(5)的冷水电控阀(8)分别置于预先设定的初始开度上；

B、当打开温水出水口(6)的出水阀时，冷水电控阀(8)的开度进行有规律的往复变化；同时，温度传感器(10)实时检测温水出水口(6)的即时出水温度，并将测得的即时出水温度与用户预先设置的设定出水温度进行比较；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值小于预先设定的设定温度瞬间变化值，则冷水电控阀(8)的开度继续进行有规律的往复变化，而热水电控阀(7)的开度保持不变或开启至最大开度；

若即时出水温度小于设定出水温度且即时出水温度瞬间变化值等于或超过预先设定的设定温度瞬间变化值，则热水电控阀(7)和冷水电控阀(8)迅速进入调温状态，调整至即时出水温度与设定温水温度相等；

若即时出水温度等于设定温水温度，则不进行调温。

2.根据权利要求1所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的设定温度瞬间变化值为0.5℃-3.0℃。

3.根据权利要求1所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的设定温度瞬间变化值为2℃。

4.根据权利要求1或2或3所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的热水进水口(3)中的热水和冷水进水口(5)的冷水经紊流混合均匀后从温水出水口输出。

5.根据权利要求4所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，在出水过程中，当热水进水口(3)中的热水水温变化值超过设定热水温度变化值时，所述的冷水电控阀(8)的开度进行有规律的往复变化，从而打破假平衡，使热水电控阀(7)和冷水电控阀(8)迅速进入调温状态。

6.根据权利要求5所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的设定热水温度变化值为1℃-3℃。

7.根据权利要求6所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的设定热水温度变化值为2℃。

8.根据权利要求1或2或3所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的初始开度的大小为30％-100％中的任意开度值。

9.根据权利要求8所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的初始开度的大小为60％-90％中的任意开度值。

10.根据权利要求5所述的智能恒温出水调温方法，其特征在于，所述的冷水电控阀(8)的开度变化范围为30％-90％，且每分钟开度变化的频率为10-60次。