CN105953417A - 一种出水装置及其水温的恒温控制方法 - Google Patents

一种出水装置及其水温的恒温控制方法 Download PDF

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陈客松
姜金男
郭睿
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Abstract

本发明公开了一种出水装置及其水温的恒温控制方法。该出水装置有延时持续加热和自动温控两种工作模式。该装置包括有保温储水容器,该容器有与外界绝热和保持水温的作用；加热体,该加热体受恒温控制器的控制，按一定时间间隔给容器内的水加热，该自动控制装置可以根据环境温度传感器的数据自动控制加热体给容器内的水加热。出水装置通过对加热体的通电时间模糊控制,使水在设定温度附近保持恒温。与现有技术相比,该方法无需水温检测传感器，由恒温控制器内储存的统计数据决定加热时间的间隔和加热时间，成本较低，工作可靠性高。

Description

一种出水装置及其水温的恒温控制方法
技术领域
本发明属于家电或工业控制领域，特别涉及需要不定时使用不定量的热水的一种出水装置及其水温的恒温控制方法。
背景技术
恒温出水装置是一种常用的家用或工业用设施，对于不定时使用不定量的热水的场合，需要全天侯二十四小时提供热水的场合，天燃气热水器提供了一种解决方案，其缺点是(1)每次打开阀门后总有一段短时间的冷水出来，然后再出热水，有一定的浪费；(2)燃气热水器送出的热水和冷水按一定的混合比混合后，才算最终输出的热水，混合比经常需要调节，给使用带来不便。
电热型热水器可以按需要全天侯二十四小时提供热水，其原理是检测热水器内的水温，水温下降到标定温度范围外之后，就启动加热器给容器内的水加热，到一定上限温度后进入保温状态，其不足是注水入容器时需要等待一定的时间把水加热到标定温度才能开始使用热水。如果长时间持续大量使用热水，有可能需要短暂等待时间或出水温度有一些起伏。
其他类型的恒温出水装置各有特色，由于恒温出水装置的使用场合差异很大，譬如有的家庭只是在冬天洗漱和做饭的时间使用，其他时间要求关断电热水器以节能，有的工业运用场合要求长时间不间断使用热水。对于相差各异的不定时使用不定量的热水的多种使用场合，已有的热水器恒温反复都难以同时满足这几个需求：一、即出热水；二、无需调节；三、二十四小时的保温节能特性好。
发明内容
本发明的目的在于：对于相差迥异的不定时使用不定量的热水的多种使用场合，提供一种恒温供水方案。
恒温出水装置包括了进水阀门、恒温容器、加热体、恒温控制器、环境温度检测器和出水口。恒温容器选用保温绝热效果良好的容器，譬如应用真空保温技术的容器，最大限度保证使用不频繁的场合的节能效果。加热体位于恒温容器底部，环境温度检测器安装于恒温容器侧面附近，并相隔一定距离。如图1的系统结构图所示。该装置的恒温容器装满水，打开进水阀门就注冷水入恒温容器底部，注水流量就是出水流量，即由进水阀门直接控制出水。
恒温出水装置的工作模式有两种：(1)持续加热模式；(2)自动水温控制模式。进水阀门被打开随即进入持续加热模式，适用于长时间大量用水场合；进水阀门被关闭后进入延时自动温控模式，适用于使用不太频繁的热水供给场合。
延时自动温控模式采用的温控方法是：进水阀门被关闭后再延时一定的加热时间，之后由恒温控制器内储存的统计数据决定加热时间的间隔和加热时间。
恒温控制器由嵌入式系统实现，嵌入式单片机储存的统计数据为通电的时间和通电时间间隔。单片机系统的输入为环境温度检测器的温度数据和进水阀状态。恒温控制器输出数字开关量，该信号控制继电器通断，最终控制加热体的工作。
该恒温出水装置不使用水温检测器，温度控制方法是由恒温控制器内单片机系统储存好的一组通电时间间隔数据和通电时间长短的数据，来间接控制水温，其原理是恒温控制器接收环境温度检测器的空气温度数据，由此估计进水温度。在持续加热模式中，容器容量、进水流量和进水温度决定加热体的加热功率选择。在自动水温控制模式中，加热体的通电频率和时间由环境温度和保温容器的容量经设计计算和反复测试而得。
附图说明
图1是系统结构的设计图；
具体实施
为使本发明的目的、技术方案和优点清楚，下面结合实施方式和附图，对本发明作进一步阐明。恒温出水装置包括了1恒温容器、2加热体、3进水阀门、4进水管道、5恒温控制器、6环境温度检测器、7出水管道和8电源。加热体2位于恒温容器1底部，环境温度检测器6安装于恒温容器1侧面附近，并相隔一定距离。如图1的系统结构图。该装置由进水阀门直接控制出水，出水是由于注水入容器后的自然溢出，降低了对容器的耐压要求。
恒温出水装置的工作模式有两种：(1)持续加热模式；进水阀门被打开随即进入持续加热模式，适用于长时间大量用水场合，加热体的功率设计为刚好加热注入的水至需要的温度值；(2)自动水温控制模式。进水阀门被关闭加热体延时加热一定时间后进入自动温控模式，适用于使用不太频繁的热水供给场合。
恒温控制器由嵌入式系统实现，嵌入式单片机储存的统计数据为通电的时间和通电时间间隔。单片机系统的输入为环境温度检测器的温度数据和进水阀状态。恒温控制器输出数字开关量，该信号控制继电器通断，最终控制加热体的工作。
该恒温出水装置不使用水温检测传感器，温度控制是由恒温控制器内单片机系统储存好的一组通电时间间隔数据和通电时间长短的数据，来间接控制水温。其原理是恒温控制器设计为一个专家系统，它内部储存有该地区一年四季各月份的平均温度数据，还接收环境温度检测器的即时空气温度数据，由此估计出进水温度。在持续加热模式中，恒温容器的容量、进水流量和进水温度决定加热体的加热功率选择。在自动水温控制模式中，加热体的通电频率和时间由环境温度、估计出进水温度和保温容器的容量经设计计算和反复测试而得。

Claims (5)

1.一种出水装置及其水温的恒温控制方法，其中所阐述的出水装置包括进水阀门、恒温容器、加热体、恒温控制器、环境温度检测器和出水口。加热体位于恒温容器底部，环境温度检测器安装于恒温容器侧面附近，并相隔一定距离。
2.所阐述装置的工作模式有延时加热模式和自动水温控制模式。进水阀门被打开随即进入持续加热模式；进水阀门被关闭后进入延时自动温控模式。
3.所阐述装置的自动温控模式采用的温控方法是：由恒温控制器内储存的统计数据决定加热时间的间隔和加热时间。
4.所阐述装置的恒温容器装满水，打开进水阀门就注冷水入恒温容器底部，注水流量就是出水流量，即由进水阀门直接控制出水。
5.恒温控制器由单片机控制，单片机储存的统计数据为通电的时间和通电时间间隔。单片机系统的输入为环境温度检测器的温度数据和进水阀状态，输出数字开关量，该信号控制继电器，最终控制加热体的工作。
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