CN106031598A - 水加热装置、水加热方法以及饮水设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水加热装置包括水箱、水泵、加热器、控制器、第一温度传感器以及出水嘴，水箱的第一出水口经水泵与加热器的第二进水口通过管路连接，加热器的第二出水口与出水嘴通过管路连接，第一温度传感器设在水箱处，并用于检测水箱中水的初始水温值，水泵、加热器和第一温度传感器均与控制器电连接，控制器用于设定自出水嘴流出的水的预设出水温度值，以及用于根据初始水温值以及预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率。本发明还公开了一种水加热方法和一种饮水设备。本发明所提供的水加热装置可使得用户在出水嘴处得到水温度为预设出水温度值的水，避免用户需要将沸水与常温水进行配兑的繁琐操作，提升了用户的用水体验。

Description

水加热装置、水加热方法以及饮水设备

技术领域

本发明涉及电器技术领域，尤其涉及水加热装置、水加热方法以及饮水设备。

背景技术

目前，市面上常见的饮水机(或者净水机)通常只能提供沸水、温水和冰水，当用户需要某一指定温度的水时，例如用户需要使用40℃的水泡奶、70℃的水泡咖啡、95℃的水泡茶等，常见的饮水机(或者净水机)无法提供，用户通常只能通过沸水与常温水进行配兑，如此，一方面用户配兑出来的水温度精度误差大，难以满足用户的需求，另一方面配兑过程的操作较为繁琐，影响用户的饮水体验。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种水加热装置、一种水加热方法以及一种饮水设备，旨在解决常见饮水设备无法提供指定温度的水的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种水加热装置，包括水箱、水泵、加热器、控制器、第一温度传感器以及出水嘴，所述水箱设有第一进水口和第一出水口，所述加热器设有第二进水口和第二出水口，所述水箱的第一出水口经所述水泵与所述加热器的第二进水口通过管路连接，所述加热器的第二出水口与所述出水嘴通过管路连接，所述第一温度传感器设在所述水箱处，所述水泵、所述加热器和所述第一温度传感器均与所述控制器电连接，所述第一温度传感器用于检测所述水箱中水的初始水温值，所述控制器用于设定自所述出水嘴流出的水的预设出水温度值，以及用于根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制所述水泵的转速及/或所述加热器的加热功率。

优选地，所述水加热装置还包括存储器，所述存储器与所述控制器电连接，所述存储器用于储存与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的所述水泵的转速值以及所述加热器的加热功率值，以供所述控制器调取与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的所述水泵的转速值以及所述加热器的加热功率值对应控制所述水泵的转速以及所述加热器的加热功率。

优选地，所述水加热装置还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设在所述加热器与所述出水嘴之间的管路上，所述第二温度传感器与所述控制器电连接，所述第二温度传感器用于检测自所述加热器流出的水的实际水温值，所述控制器还用于根据所述实际水温值以及所述预设出水温度值进一步调节所述水泵的转速及/或所述加热器的加热功率。

优选地，所述水加热装置还包括水位检测装置，所述水位检测装置安装于所述水箱处，所述水位检测装置用于检测所述水箱中水的水位高度，所述水位检测装置与所述控制器电连接，当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度低于第一预设水位高度时，所述控制器控制所述水泵以及所述加热器停止工作。

优选地，所述水加热装置还包括进水控制阀，所述水箱在所述第一进水口设有进水管，所述进水控制阀设在所述进水管处，所述进水控制阀与所述控制器电连接，当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度低于第二预设水位高度时，所述控制器控制所述进水控制阀打开；当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度等于或高于第二预设水位高度时，所述控制器控制所述进水控制阀关闭。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种所述饮水设备，包括所述的水加热装置。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种水加热方法，包括以下步骤：

通过控制器设定自出水嘴流出的水的预设出水温度值；

第一温度传感器检测水箱中水的初始水温值；

控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率。

优选地，所述控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速以及加热器的加热功率的步骤具体包括：

控制器从存储器调取与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值；

控制器根据所述转速值控制水泵的转速以及根据所述加热功率值控制加热器的加热功率。

优选地，所述控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速以及加热器的加热功率的步骤之后还包括：

第二温度传感器检测自加热器流出的水的实际水温值；

控制器根据所述实际水温值以及所述预设出水温度值进一步调节水泵的转速及/或加热器的加热功率。

优选地，所述水加热方法还包括：

水位检测装置检测水箱中水的水位高度；

控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第一预设水位高度；

若是，控制器控制水泵以及加热器停止工作。

优选地，所述水位检测装置检测水箱中水的水位高度的步骤之后还包括：

控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第二预设水位高度；

若是，控制器控制进水控制阀打开；

若否，控制器控制进水控制阀关闭。

本发明所提供的水加热装置可使得当用户需要某一水温值的水时，用户先通过控制器将他预期的水温值设定为自出水嘴流出的水的预设出水温度值，接着，控制器根据水箱中水的初始水温值以及预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率，以使自加热器的第二出水口流出的水的水温值为预设出水温度值的水，从而使用户可在出水嘴处得到水温度为预设出水温度值的水，可避免用户需要将沸水与常温水进行配兑的繁琐操作，提升了用户的用水体验。

附图说明

图1为本发明水加热装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明水加热方法一实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种水加热装置。

参照图1，在一实施例中，该水加热装置包括水箱10、水泵20、加热器30、控制器40、第一温度传感器60以及出水嘴50，其中，水箱10设有第一进水口11和第一出水口12，加热器30设有第二进水口31和第二出水口32，水箱10的第一出水口12经水泵20与加热器30的第二进水口31通过管路连接，加热器30的第二出水口32与出水嘴50通过管路连接，第一温度传感器60设在水箱10处，水泵20、加热器30和第一温度传感器60均与控制器40电连接，第一温度传感器60用于检测水箱10中水的初始水温值，控制器40用于设定自出水嘴50流出的水的预设出水温度值，以及用于根据初始水温值以及预设出水温度值控制水泵20的转速及/或加热器30的加热功率，以使用户可在出水嘴50处得到水温度为预设出水温度值的水。

在本实施例中，水泵20为转速可调的调速水泵，以供控制器40通过控制水泵20的转速而控制自水箱10流入加热器30中水的单位时间水流量，水泵20的转速越高，自水箱10流入加热器30中水的单位时间水流量就越大，且当水泵20的转速稳定时，自水箱10流入加热器30中水的单位时间水流量是稳定的，本实施例中，水泵20优选为变频调速水泵；加热器30的加热功率可调，以供控制器40通过控制加热器30的加热功率而控制自加热器30的第二出水口32流出的水的水温值，本实施例中，为使用户可即时得到预设出水温度值的水，加热器30优选为加热功率可调的即热式加热器；第一温度传感器60优选地设于水箱10的底部，以使得只要水箱10中有水，该第一温度传感器60都可检测到水箱10中水的初始水温值，且控制器40可随时获取该第一温度传感器60所检测到的初始水温值，本实施例中，该第一温度传感器80可以为但不限于感温探头；本实施例中，出水嘴50的相对水平地面的高度低于加热器30的第二出水口32的相对水平地面的高度，以便于水自加热器30的第二出水口32流出后能自出水嘴50流出。本实施例中，当用户需要某一水温值的水时，用户先通过控制器40将他预期的水温值设定为自出水嘴50流出的水的预设出水温度值，接着，控制器40根据水箱10中水的初始水温值以及预设出水温度值控制水泵20的转速及/或加热器30的加热功率，以使自加热器30的第二出水口32流出的水的水温值为预设出水温度值的水，从而使用户可在出水嘴50处得到水温度为预设出水温度值的水，可避免用户需要将沸水与常温水进行配兑的繁琐操作，提升了用户的用水体验。

在本实施例中，该水加热装置还进一步包括存储器70，该存储器70与控制器40电连接，并用于储存与初始水温值和预设出水温度值对应的水泵20的转速值以及加热器30的加热功率值，以供控制器40调取对应的水泵20的转速值以及加热器30的加热功率值对应控制水泵20的转速以及加热器30的加热功率。本实施例中，该存储器70可以通过但不限于数据列表的方式储存与初始水温值和预设出水温度值对应的水泵20的转速值以及加热器30的加热功率值，工程技术人员可通过预先试验得到水箱中水的一既定初始水温值经水泵20和加热器30后加热到一既定预设出水温度值时，水泵20所需要的转速值和加热器30的加热功率值，并将它们整合并储存到数据列表中，以供控制器40通过在存储器70中进行查表的方式根据初始水温值以及预设出水温度值调取对应的水泵20的转速值以及加热器30的加热功率值来分别控制水泵20和加热器30，以使得该水加热装置可自动适配水泵20的转速和加热器30的加热功率，从而使得用户通过控制器40将他预期的水温值设定为预设出水温度值后，即可在出水嘴50处得到水温度为预设出水温度值的水。

需要强调的是，在本发明的其他实施例中，还可在该水加热装置上设置一控制水泵20的转速大小的转速调节旋钮、以及一控制加热器30的加热功率大小的功率调节旋钮，用户可通过降低水泵20的转速和/或增加加热器30的加热功率来调高自出水嘴50处得到的水的水温值，直至将自出水嘴50处得到的水的水温度调高到其预期的水温值(即预设出水温度值)，或者用户可通过提高水泵20的转速和/或减小加热器30的加热功率来调低自出水嘴50处得到的水的水温值，直至将自出水嘴50处得到的水的水温度调低到其预期的水温值(即预设出水温度值)；当然，该水加热装置上设有可显示自出水嘴50流出的水的水温值的显示器。

进一步的，在本实施例中，该水加热装置还包括第二温度传感器80，该第二温度传感器80设在加热器30与出水嘴50之间的管路上，并与控制器40电连接，该第二温度传感器80用于检测自加热器30流出的水的实际水温值，控制器40还用于根据实际水温值以及预设出水温度值进一步微调水泵20的转速及/或加热器30的加热功率，直至该实际水温值等于预设出水温度值；具体的，当实际水温值略低于预设出水温度值时，控制器40可通过轻微降低水泵20的转速和/或轻微增加加热器30的加热功率来将自加热器30流出的水的实际水温值调高到预设出水温度值，而当实际水温值略高于预设出水温度值时，控制器40可通过轻微提高水泵20的转速和/或轻微减小加热器30的加热功率来将自加热器30流出的水的实际水温值调高到预设出水温度值，进而保证用户在出水嘴50处得到水温度为预设出水温度值的水。本实施例中，该第二温度传感器80可以为但不限于感温探头。

进一步的，在本实施例中，该水加热装置还包括水位检测装置91，该水位检测装置91安装于水箱10处，并用于检测水箱10中水的水位高度，该水位检测装置91与控制器40电连接，当该水位检测装置91检测到水箱10中水的水位高度低于第一预设水位高度时，控制器40控制水泵20以及加热器30停止工作，本实施例中，该第一预设水位高度为水箱10的最低水位线所在的水位高度，具体地，该第一预设水位高度不低于加热器30的第二出水口32的高度；本实施例中，控制器40在水箱10中水的水位高度低于第一预设水位高度时控制水泵20以及加热器30停止工作，以防止加热器30中无法得到持续的进水而出现干烧现象；通常的，水箱10整体高于加热器30，此时，第一预设水位高度可以为水箱10的底部所在的水位高度。本实施例中，该水位检测装置91可以为但不限于水位感应器。

进一步的，在本实施例中，该水加热装置还包括进水控制阀92，水箱10在第一进水口11处设有进水管13，该进水控制阀92设在进水管13上，并与控制器40电连接，当水位检测装置91检测到水箱10中水的水位高度低于第二预设水位高度时，控制器40控制进水控制阀92打开，以使水可从进水管13自第一进水口11持续流入水箱10中；当水位检测装置91检测到水箱10中水的水位高度等于或高于第二预设水位高度时，控制器40控制进水控制阀92关闭，以使水停止从进水管13自第一进水口11流入水箱10中，从而使水箱10中水的水位高度保持在第二预设水位高度，进而使经水泵20流进加热器30的单位时间水流量稳定，同时确保水箱10中始终保持有水状态，防止出现水箱10无法向加热器30提供水而出现加热器30干烧的现象。本实施例中，该第二预设水位高度高于第一预设水位高度。

本发明还提供一种饮水设备。

在一实施例中，该饮水设备包括前述实施例中的水加热装置。本实施例中，该饮水设备可以为但不限于饮水机、净水机等。

本发明还提供一种水加热方法，该水加热方法基于前述实施例中的水加热装置进行实施。

参照图2，在一实施例中，该水加热方法包括以下步骤：

步骤S10，通过控制器设定自出水嘴流出的水的预设出水温度值；

步骤S20，第一温度传感器检测水箱中水的初始水温值；

步骤S30，控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率。

在本实施例中，其水泵为转速可调的调速水泵，以供控制器通过控制水泵的转速而控制自水箱流入加热器中水的单位时间水流量，水泵的转速越高，自水箱流入加热器中水的单位时间水流量就越大，且当水泵的转速稳定时，自水箱流入加热器中水的单位时间水流量是稳定的，本实施例中，水泵优选为变频调速水泵；加热器的加热功率可调，以供控制器通过控制加热器的加热功率而控制自加热器的第二出水口流出的水的水温值，本实施例中，为使用户可即时得到预设出水温度值的水，加热器优选为加热功率可调的即热式加热器；第一温度传感器优选地设于水箱的底部，以使得只要水箱中有水，该第一温度传感器都可检测到水箱中水的初始水温值，且控制器可随时获取该第一温度传感器所检测到的初始水温值，本实施例中，该第一温度传感器可以为但不限于感温探头。本实施例中，当用户需要某一水温值的水时，用户先通过控制器将他预期的水温值设定为自出水嘴流出的水的预设出水温度值，接着，控制器根据水箱中水的初始水温值以及预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率，以使自加热器的第二出水口流出的水的水温值为预设出水温度值的水，从而使用户可在出水嘴处得到水温度为预设出水温度值的水，可避免用户需要将沸水与常温水进行配兑的繁琐操作，提升了用户的用水体验。

进一步的，步骤S30具体包括：

步骤S31，控制器从存储器调取与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值；

步骤S32，控制器根据所述转速值控制水泵的转速以及根据所述加热功率值控制加热器的加热功率。

在本实施例中，存储器用于储存与初始水温值和预设出水温度值对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值，以供控制器调取对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值对应控制水泵的转速以及加热器的加热功率。本实施例中，该存储器可以通过但不限于数据列表的方式储存与初始水温值和预设出水温度值对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值，工程技术人员可通过预先试验得到水箱中水的一既定初始水温值经水泵和加热器后加热到一既定预设出水温度值时，水泵所需要的转速值和加热器的加热功率值，并将它们整合并储存到数据列表中，以供控制器通过在存储器中进行查表的方式根据初始水温值以及预设出水温度值调取对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值来分别控制水泵和加热器，以使得该水加热装置可自动适配水泵的转速和加热器的加热功率，从而使得用户通过控制器将他预期的水温值设定为预设出水温度值后，即可在出水嘴处得到水温度为预设出水温度值的水。

进一步的，步骤S30之后还包括：

步骤S41，第二温度传感器检测自加热器流出的水的实际水温值；

步骤S42，控制器根据所述实际水温值以及所述预设出水温度值进一步调节水泵的转速及/或加热器的加热功率。

在本实施例中，第二温度传感器用于检测自加热器流出的水的实际水温值，控制器还用于根据实际水温值以及预设出水温度值进一步微调水泵的转速及/或加热器的加热功率，直至该实际水温值等于预设出水温度值；具体的，当实际水温值略低于预设出水温度值时，控制器可通过轻微降低水泵的转速和/或轻微增加加热器的加热功率来将自加热器流出的水的实际水温值调高到预设出水温度值，而当实际水温值略高于预设出水温度值时，控制器可通过轻微提高水泵的转速和/或轻微减小加热器的加热功率来将自加热器流出的水的实际水温值调高到预设出水温度值，进而保证用户在出水嘴处得到水温度为预设出水温度值的水。

进一步的，该水加热方法还包括：

步骤S51，水位检测装置检测水箱中水的水位高度；

步骤S52，控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第一预设水位高度；若是，执行步骤S53；若否，执行步骤S54；

步骤S53，控制器控制水泵以及加热器停止工作；

步骤S54，控制器控制水泵以及加热器继续工作。

在本实施例中，水位检测装置用于检测水箱中水的水位高度，当该水位检测装置检测到水箱中水的水位高度低于第一预设水位高度时，控制器控制水泵以及加热器停止工作，本实施例中，该第一预设水位高度为水箱的最低水位线所在的水位高度，具体地，该第一预设水位高度不低于加热器的第二出水口的高度；本实施例中，控制器在水箱中水的水位高度低于第一预设水位高度时控制水泵以及加热器停止工作，以防止加热器中无法得到持续的进水而出现干烧现象。需要强调的是，本实施例中，步骤S51、步骤S52、步骤S53以及步骤S54贯穿于整个水加热方法的实施过程，即无论该水加热方法进行到哪一个步骤，只要出现水箱中水的水位高度低于第一预设水位高度的情况，控制器都会控制水泵以及加热器停止工作。

进一步的，步骤S51之后还包括：

步骤S55，控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第二预设水位高度；若是，执行步骤S56；若否，执行步骤S57；

步骤S56，控制器控制进水控制阀打开；

步骤S57，控制器控制进水控制阀关闭。

在本实施例中，当水位检测装置检测到水箱中水的水位高度低于第二预设水位高度时，控制器控制进水控制阀打开，以使水可从进水管自第一进水口持续流入水箱中；当水位检测装置检测到水箱中水的水位高度等于或高于第二预设水位高度时，控制器控制进水控制阀关闭，以使水停止从进水管自第一进水口流入水箱中，从而使水箱中水的水位高度保持在第二预设水位高度，进而使经水泵流进加热器的单位时间水流量稳定，同时确保水箱中始终保持有水状态，防止出现水箱无法向加热器提供水而出现加热器干烧的现象。本实施例中，该第二预设水位高度高于第一预设水位高度。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种水加热装置，其特征在于，所述水加热装置包括水箱、水泵、加热器、控制器、第一温度传感器以及出水嘴，所述水箱设有第一进水口和第一出水口，所述加热器设有第二进水口和第二出水口，所述水箱的第一出水口经所述水泵与所述加热器的第二进水口通过管路连接，所述加热器的第二出水口与所述出水嘴通过管路连接，所述第一温度传感器设在所述水箱处，所述水泵、所述加热器和所述第一温度传感器均与所述控制器电连接，所述第一温度传感器用于检测所述水箱中水的初始水温值，所述控制器用于设定自所述出水嘴流出的水的预设出水温度值，以及用于根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制所述水泵的转速及/或所述加热器的加热功率。

2.如权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，所述水加热装置还包括存储器，所述存储器与所述控制器电连接，所述存储器用于储存与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的所述水泵的转速值以及所述加热器的加热功率值，以供所述控制器调取与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的所述水泵的转速值以及所述加热器的加热功率值对应控制所述水泵的转速以及所述加热器的加热功率。

3.如权利要求1或2所述的水加热装置，其特征在于，所述水加热装置还包括第二温度传感器，所述第二温度传感器设在所述加热器与所述出水嘴之间的管路上，所述第二温度传感器与所述控制器电连接，所述第二温度传感器用于检测自所述加热器流出的水的实际水温值，所述控制器还用于根据所述实际水温值以及所述预设出水温度值进一步调节所述水泵的转速及/或所述加热器的加热功率。

4.如权利要求1或2所述的水加热装置，其特征在于，所述水加热装置还包括水位检测装置，所述水位检测装置安装于所述水箱处，所述水位检测装置用于检测所述水箱中水的水位高度，所述水位检测装置与所述控制器电连接，当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度低于第一预设水位高度时，所述控制器控制所述水泵以及所述加热器停止工作。

5.如权利要求4所述的水加热装置，其特征在于，所述水加热装置还包括进水控制阀，所述水箱在所述第一进水口设有进水管，所述进水控制阀设在所述进水管处，所述进水控制阀与所述控制器电连接，当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度低于第二预设水位高度时，所述控制器控制所述进水控制阀打开；当所述水位检测装置检测到所述水箱中水的水位高度等于或高于第二预设水位高度时，所述控制器控制所述进水控制阀关闭。

6.一种饮水设备，其特征在于，所述饮水设备包括如权利要求1至5任一项所述的水加热装置。

7.一种水加热方法，其特征在于，所述水加热方法包括以下步骤：

通过控制器设定自出水嘴流出的水的预设出水温度值；

第一温度传感器检测水箱中水的初始水温值；

控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速及/或加热器的加热功率。

8.如权利要求7所述的水加热方法，其特征在于，所述控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速以及加热器的加热功率的步骤具体包括：

控制器从存储器调取与所述初始水温值和所述预设出水温度值对应的水泵的转速值以及加热器的加热功率值；

控制器根据所述转速值控制水泵的转速以及根据所述加热功率值控制加热器的加热功率。

9.如权利要求7或8所述的水加热方法，其特征在于，所述控制器根据所述初始水温值以及所述预设出水温度值控制水泵的转速以及加热器的加热功率的步骤之后还包括：

第二温度传感器检测自加热器流出的水的实际水温值；

控制器根据所述实际水温值以及所述预设出水温度值进一步调节水泵的转速及/或加热器的加热功率。

10.如权利要求7或8所述的水加热方法，其特征在于，所述水加热方法还包括：

水位检测装置检测水箱中水的水位高度；

控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第一预设水位高度；

若是，控制器控制水泵以及加热器停止工作。

11.如权利要求10所述的水加热方法，其特征在于，所述水位检测装置检测水箱中水的水位高度的步骤之后还包括：

控制器判断水箱中水的水位高度是否低于第二预设水位高度；

若是，控制器控制进水控制阀打开；

若否，控制器控制进水控制阀关闭。