CN106839447A - 一种热水机、水温控制装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水温控制方法，包括如下步骤：获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。本发明还公开了一种水温控制装置。本发明再公开了一种包括上述水温控制装置的热水机。上述水温控制方法，通过判断水温的变化趋势及当前水温偏离幅度e，对温水阀的调节幅度等进行修正，以图避免出现水温的大幅波动情况，进而提升用户用水体验，并能缩短达到目标水温值或目标水温区间的时间。

Description

一种热水机、水温控制装置与方法

技术领域

本发明涉及热水机技术领域，特别涉及一种水温控制方法。本发明还涉及一种水温控制装置。除此之外，本发明还涉及一种具有该水温控制装置的热水机。

背景技术

目前来说，直热式热水机一般是采用可调节流量的阀来调节水流量，使得出水温度恒定在某个值或某个范围。然而，由于水温变化会有一定的滞后性，因此可能会产生超调或调不够，从而导致水温波动，影响热水机使用效果。

在现有技术中，水温的调节速度较慢，往往需要比较长的时间才能达到目标水温或目标水温区间；除此之外，由于水温变化的滞后性，有可能造成超调或调不够，在复杂应用条件下，有可能造成出水温度的大幅波动，影响用户用水体验；与此同时，温水阀调节比较频繁，影响温水阀使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种水温控制方法，该水温控制方法可以缩短达到目标水温值或目标水温区间的时间。本发明的另一目的是提供一种水温控制装置。本发明的再一目的是提供一种包括上述水温控制装置的热水机。

为实现上述目的，本发明提供一种水温控制方法，包括如下步骤：

获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

相对于上述背景技术，本发明提供的水温控制方法，获取第一时刻的水温，经过预设时间段之后，再次获取当前时刻的水温；通过上述两次的水温判断水温的变化趋势，并根据该变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；与此同时，根据当前时刻的水温与预设范围计算得出当前水温偏离幅度e；最后根据时间t与当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。如此设置，通过判断水温的变化趋势及当前水温偏离幅度e，对温水阀的调节幅度等进行修正，以图避免出现水温的大幅波动情况，进而提升用户用水体验，并能缩短达到目标水温值或目标水温区间的时间。

优选地，所述根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势的步骤与所述根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间T的步骤之间还包括：

当所述变化趋势具体呈现出远离所述预设范围的趋势时，增大所述温水阀的流量。

优选地，所述根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势的步骤具体为：

利用当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre所形成的线段斜率作为所述变化趋势。

优选地，所述根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度的步骤具体为：

判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

本发明提供还一种水温控制装置，包括：

水温传感器：用于获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

趋势确定模块：用于根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

时间确定模块：用于根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

偏离幅度确定模块：用于根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

调节幅度确定模块：用于根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

优选地，还包括设有所述趋势确定模块、所述时间确定模块、所述偏离幅度确定模块以及所述调节幅度确定模块的控制器，且所述控制器分别与所述温水阀和所述水温传感器连接。

优选地，所述调节幅度确定模块还包括：

第一系数确定模块：用于判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

第二系数确定模块：用于判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

计算模块：用于利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

本发明提供再一种热水机，包括如上述任意一项所述的水温控制装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的水温控制方法的流程图；

图2为图1中的水温控制方法的实施图；

图3为本发明实施例所提供的水温控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、图2和图3，图1为本发明实施例所提供的水温控制方法的流程图；图2为图1中的水温控制方法的实施图；图3为本发明实施例所提供的水温控制装置的结构示意图。

本发明提供一种水温控制方法，主要包括如下步骤：

S1、获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

S2、根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

S3、根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

S4、根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

S5、根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

在步骤S1中，首先获取在第一时刻时的水温，经过一段时间之后，获取当前时刻的水温；第一时刻与当前时刻之间的时间差可以根据实际需要而定。

在步骤S2中，根据当前时刻的水温以及第一时刻时的水温得到水温的变化趋势；如说明书附图2所示，假设T_s为水温所需达到的预设范围，当前时刻的水温为T_now，第一时刻的水温为T_pre；当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre均大于水温所需达到的预设范围T_s，且当前时刻的水温T_now小于第一时刻的水温T_pre，且水温的变化趋势呈下降趋势。

在步骤S3中，根据上述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；如说明书附图2所示，根据上述变化趋势，可以预测到经过时间t之后，当前时刻的水温T_now即可达到预设范围T_s。

在步骤S4中，根据当前时刻的水温T_now与预设范围T_s得出当前水温偏离幅度e；即，计算当前时刻的水温T_now与预设范围T_s之间的差值。

步骤S5中，根据时间t与当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。即，通过上述变化趋势得到的时间t与当前水温偏离幅度e为参考量，对温水阀进行调节，以便实现快速调节水温，并且避免温水阀的调节频率过于频繁。

针对具体调节方式，倘若当前水温偏离幅度e大于预设范围T_s，且当前水温偏离幅度e大于某一预设值时，则说明当前时刻的水温T_now与预设范围T_s差距较大，此时应控制温水阀增大流量，以达到快速降温的目的。当前水温偏离幅度e越大，则应控制温水阀的流量越大，以便供冷水快速通过。相应地，倘若时间t越小，则说明当前时刻的水温T_now能够以较快速度达到预设范围T_s，此时应控制温水阀的流量减少，避免超调。

针对上述步骤S2与步骤S3之间，还包括：

当变化趋势具体呈现出远离所述预设范围的趋势时，增大所述温水阀的流量。

如说明书附图2所示，倘若当前时刻的水温T_now位于曲线的左侧，即，曲线的斜率为正，则说明变化趋势具体呈现出远离预设范围T_s的趋势，则水温会继续升高，此时应增大温水阀的流量，以便冷水流通，使水温位于曲线的右侧，即，曲线的斜率为负。

在步骤S2中，根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势的步骤具体为：利用当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre所形成的线段斜率作为所述变化趋势。

如上文所述，为了准确获知变化趋势，利用当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre两点所形成的线段斜率作为变化趋势，即为准确获知由此计算得到的时间t；通过当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre两点所形成的线段斜率计算得到时间t的步骤可以参考现有技术中有关斜率的概念，本发明不再赘述。

针对上述步骤S5，本发明给出一种优选实施方式：

判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，或所述时间t等于所述第一预设时间或所述时间t等于所述第二预设时间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

上述中，第一预设时间、第二预设时间、第一预设水温与第二预设水温的具体数值可以根据实际需要而定，本发明并不作出具体限制。

通过上述变化趋势计算得到的时间t，倘若时间t小于第一预设时间时，则K₁＝-1；倘若时间t位于第一预设时间与第二预设时间之间(包括时间t等于第一预设时间或者等于第二预设时间的情况)时，K₁＝0；倘若时间t大于第二预设时间时，则K₁＝1。

针对当前水温偏离幅度e，倘若当前水温偏离幅度e小于第一预设水温时，则K₂＝-1；倘若当前水温偏离幅度e位于第一预设水温与第二预设水温之间时，K₂＝0；倘若当前水温偏离幅度e大于第二预设水温时，K₂＝1。

利用上述K₁与K₂的值，根据公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度即可得到温水阀需要调节的幅度。通过上述方式，可以准确反映出时间t与当前水温偏离幅度e的数值对于温水阀调节幅度的影响，进而快速准确地对温水阀进行调节，避免了温水阀的频繁开启。

下面对本发明实施例提供的水温控制装置进行介绍，下文描述的装置与上文所述的方法可以相互对照。

本发明提供的水温控制装置，主要包括：

水温传感器3：用于获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

趋势确定模块：用于根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

时间确定模块：用于根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

偏离幅度确定模块：用于根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

调节幅度确定模块：用于根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

如说明书附图3所示，还包括设有所述趋势确定模块、所述时间确定模块、所述偏离幅度确定模块以及所述调节幅度确定模块的控制器2，且所述控制器2分别与所述温水阀1和所述水温传感器3连接。

除此之外，调节幅度确定模块还包括：

第一系数确定模块：用于判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

第二系数确定模块：用于判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

计算模块：用于利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

本发明所提供的一种具有水温控制装置的热水机，包括上述具体实施例所描述的水温控制装置；热水机的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的热水机、水温控制装置与方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种水温控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

2.根据权利要求1所述的水温控制方法，其特征在于，所述根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势的步骤与所述根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间T的步骤之间还包括：

当所述变化趋势具体呈现出远离所述预设范围的趋势时，增大所述温水阀的流量。

3.根据权利要求2所述的水温控制方法，其特征在于，所述根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势的步骤具体为：

利用当前时刻的水温T_now与第一时刻的水温T_pre所形成的线段斜率作为所述变化趋势。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的水温控制方法，其特征在于，所述根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度的步骤具体为：

判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

5.一种水温控制装置，其特征在于，包括：

水温传感器：用于获取当前时刻以及位于所述当前时刻之前的第一时刻的水温；

趋势确定模块：用于根据两个所述时刻的水温得到水温的变化趋势；

时间确定模块：用于根据所述变化趋势得出当前时刻的水温达到预设范围时所需的时间t；

偏离幅度确定模块：用于根据当前时刻的水温与所述预设范围得出当前水温偏离幅度e；

调节幅度确定模块：用于根据所述时间t与所述当前水温偏离幅度e得出温水阀需要调节的幅度。

6.根据权利要求5所述的水温控制装置，其特征在于，还包括设有所述趋势确定模块、所述时间确定模块、所述偏离幅度确定模块以及所述调节幅度确定模块的控制器，且所述控制器分别与所述温水阀和所述水温传感器连接。

7.根据权利要求6或7所述的水温控制装置，其特征在于，所述调节幅度确定模块还包括：

第一系数确定模块：用于判断所述时间t与第一预设时间和第二预设时间之间的关系，以确定第一系数K₁；

第二系数确定模块：用于判断所述当前水温偏离幅度e与第一预设水温和第二预设水温之间的关系，以确定第二系数K₂；

计算模块：用于利用公式(K₁+K₂)×当前基准调节幅度得到所述温水阀需要调节的幅度；

其中：所述第一预设时间小于所述第二预设时间；

当所述时间t小于所述第一预设时间时，K₁＝-1；

当所述时间t位于所述第一预设时间与所述第二预设时间之间时，K₁＝0；

当所述时间t大于所述第二预设时间时，K₁＝1；

所述第一预设水温小于所述第二预设水温；

当所述当前水温偏离幅度e小于所述第一预设水温时，K₂＝-1；

当所述当前水温偏离幅度e位于所述第一预设水温与所述第二预设水温之间时，K₂＝0；

当所述当前水温偏离幅度e大于所述第二预设水温时，K₂＝1。

8.一种热水机，其特征在于，包括如上述权利要求5～7任意一项所述的水温控制装置。