CN108888211B

CN108888211B - 一种洗碗机的加热控制方法及装置

Info

Publication number: CN108888211B
Application number: CN201810760933.9A
Authority: CN
Inventors: 谭剑平
Original assignee: Shenzhen Kehaixin Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Kehaixin Technology Co ltd
Priority date: 2018-07-12
Filing date: 2018-07-12
Publication date: 2021-06-25
Anticipated expiration: 2038-07-12
Also published as: CN108888211A

Abstract

本发明公开了一种洗碗机的加热控制方法及装置，方法包括步骤：S1、分别获取洗碗机的入水口温度、出水口温度、当前水流量、加热器的工作功率和加热器的加热效率；S2、根据所述入水口温度、出水口温度以及当前水流量计算得到加热所需能量；S3、根据所述加热所需能量和加热器的加热效率计算得到加热所需功率；S4、根据所述加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节。通过计算加热所需功率，然后根据加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节，可以对洗碗机中的水进行均匀加热，提高加热效率，避免造成能源浪费。

Description

一种洗碗机的加热控制方法及装置

技术领域

本发明涉及餐具洗涤控制技术领域，尤其涉及一种洗碗机的加热控制方法及装置。

背景技术

随着人们物质生活的提高，出现了各种各样的家电，洗碗机便是其中一种。目前市面上的洗碗机大多采用两种方式对于洗碗用水进行加热：一种是直接利用热水龙头向洗碗机中加水，需要依靠外部的热水器，并且加热水时需要排空管中的冷水，会造成水资源的浪费，时效性差；另一种是在洗碗盘外面增加大功率发热盘对洗碗机中的水进行加热，这种加热方法的加热效率低，也会造成水资源的浪费。大功率发热盘加热主要采用继电器和可控硅崭波两种输出，继电器输出电网干挠小，但是不适合频繁开关，从而输出的温度波动大，由于开关时会产生电弧，导致其使用寿命有限；可控硅崭波输出开关由于加热功率大，其崭波所造成的谐波对电网的干挠非常大，会严重影响电网质量。

此外，现有的洗碗机在通过蒸汽进行高温消毒时，需要单独设置一套加热装置，这种加热装置采用简单的温控开关进行控制，产生蒸汽的效率低，并且加热装置极易产生水垢，难以清洁，通常需要采用特殊的药剂来去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种洗碗机的加热控制方法及装置，其加热效率高，可大大节省能源。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种洗碗机的加热控制方法，包括步骤：

S1、分别获取洗碗机的入水口温度、出水口温度、当前水流量、加热器的工作功率和加热器的加热效率；

S2、根据所述入水口温度、出水口温度以及当前水流量计算得到加热所需能量；

S3、根据所述加热所需能量和加热器的加热效率计算得到加热所需功率；

S4、根据所述加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节。

本发明采用的另一技术方案为：

一种洗碗机的加热控制装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

本发明的有益效果在于：通过计算加热所需功率，然后根据加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节，可以对洗碗机中的水进行均匀加热，提高加热效率，避免造成能源浪费。本发明的加热控制装置可以与洗碗机一体化设计，不用额外增加大功率发热盘，避免造成水资源的浪费。

附图说明

图1为本发明实施例一的洗碗机的加热控制方法的流程图；

图2为本发明实施例二的洗碗机的加热控制装置的结构示意图。

标号说明：

1、加热控制装置；11、处理器；12、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：根据加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节，可以对洗碗机中的水进行均匀加热，提高加热效率，避免造成能源浪费。

请参照图1，一种洗碗机的加热控制方法，包括步骤：

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过计算加热所需功率，然后根据加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节，可以对洗碗机中的水进行均匀加热，提高加热效率，避免造成能源浪费。

进一步的，所述步骤S2之后还包括步骤：

根据所述加热所需能量和水的汽化热计算得到水蒸汽所需能量；

根据所述水蒸汽所需能量和加热器的工作功率计算得到单位时间内的水汽化量；

根据所述当前水流量和单位时间内的水汽化量计算得到单位时间内的脉冲数；

根据所述单位时间内的脉冲数计算得到加水水泵的工作周期。

由上述描述可知，热水和蒸汽加热采用同一个加热体，在产生完热水之后，产生蒸汽，充分利用热能，可以有效提高加热效率；蒸汽加热采用脉冲的方式进行，可以减少能耗，并且根据单位时间内的脉冲数来计算加水水泵的工作周期，可以避免造成水资源的浪费，大大节省能源。

进一步的，还包括：控制当前水流量为零，使加热器工作第一预设时间，然后控制当前水流量大于零，使加水水泵工作第二预设时间。

由上述描述可知，还可以通过加热器对发热管进行干烧，利用发热管和水垢的热膨胀系数不同，使水垢分裂成小块脱落，然后再让水泵连续工作一段时间，将发热管中的水垢冲出，可以如此反复多次，将加热管中的水垢清除干净。

进一步的，所述步骤S4具体为：

获取加热器的理论导通周期；

根据所述加热所需功率和加热器的工作功率计算得到占空比；

根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。

由上述描述可知，通过将加热器间歇式地导通，可以在保证热水温度的情况下大大节省电能。

请参照图2，本发明涉及的另一技术方案为：

一种洗碗机的加热控制装置1，包括处理器11、存储器12以及存储在存储器12上并可在处理器11上运行的计算机程序，所述处理器11执行所述计算机程序时实现以下步骤：

由上述描述可知，本发明的加热控制装置可以与洗碗机一体化设计，不用额外增加大功率发热盘，避免造成水资源的浪费。

进一步的，所述步骤S2之后，所述处理器11执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

进一步的，所述处理器11执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

控制当前水流量为零，使加热器工作第一预设时间，然后控制当前水流量大于零，使加水水泵工作第二预设时间。

进一步的，所述步骤S4具体为：

获取加热器的理论导通周期；

根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。

请参照图1，本发明的实施例一为：

一种洗碗机的加热控制方法，包括如下步骤：

S1、分别获取洗碗机的入水口温度、出水口温度、当前水流量、加热器的工作功率和加热器的加热效率。入水口温度和出水口温度均通过NTC热敏电阻进行检测，假设入水口温度为20℃，出水口温度为70℃，加热器的工作功率为3kW，当前水流量为0.6L/min(0.01L/s)，加热器的加热效率为90％，水的比热为4.2kJ/(kg·℃)。

S2、根据所述入水口温度、出水口温度以及当前水流量计算得到加热所需能量。具体的，根据公式Q＝CM△T计算加热所需能量，其中Q表示加热所需能量，C表示水的比热，△T表示出水口温度与入水口温度的温度差，Q＝CM△T＝4.2×0.01×50＝2.1kJ。

S3、根据所述加热所需能量和加热器的加热效率计算得到加热所需功率。具体的，根据公式P＝Q/t/η计算加热所需功率，其中P表示加热所需功率，Q表示加热所需能量，t表示加热时间，η表示加热器的加热效率，P＝Q/t/η＝2.1/0.9＝2.33kJ＝2.33kWs，即要求加热器的加热所需功率为2.33kW。

S4、根据所述加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节。具体的步骤S4具体为：

S41、获取加热器的理论导通周期。假设加热器每秒50个导通周期。

S42、根据所述加热所需功率和加热器的工作功率计算得到占空比。占空比＝加热所需功率/加热器的工作功率＝2.33/3＝0.777。

S43、根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。实际导通周期＝理论导通周期×占空比＝50×0.777＝39，即实际导通周期为39。

当前水流量通过水泵进行控制，水进入洗碗机的加热器中，主控电路板上的MCU对入水口和出水口处的NTC热敏电阻进行温度检测，计算出单位时间内通过加热器的水流的质量，计算加热所需功率，然后计算得到占空比D。输出以一个完整的电压周期为一个计数单位，n个周期为一个计算周期，输出D个完整的波形后，其他的不导通，这样电压与电流波形完全一致，因为加热体为纯阻性负载，所以整机的功率因数为1，计算出加热所需功率，通过对加热器的功率进行调节，来实现对水的即时加热功能。

本实施例中，所述步骤S2之后还包括步骤：

S201、根据所述加热所需能量和水的汽化热计算得到水蒸汽所需能量。水汽化热为2260kJ/kg，假设出水口的水蒸汽温度为100℃，那么1公斤水从20℃变为100℃的水蒸汽所需要的热量为：4.2×1×80+2260×1＝2596kJ。

S202、根据所述水蒸汽所需能量和加热器的工作功率计算得到单位时间内的水汽化量，加热器每秒钟能汽化的水的质量为：3kWs/2596kWs＝0.001156kg。

S203、根据所述当前水流量和单位时间内的水汽化量计算得到单位时间内的脉冲数。单位时间内的脉冲数＝0.01L/0.001156＝8.65

S204、根据所述单位时间内的脉冲数计算得到加水水泵的工作周期。加水水泵每工作1s，需要停止工作7.65s，这样就可以产生足够的蒸汽来保证蒸汽的连续性。

洗碗机的蒸汽功能通过对直流水泵进行脉冲式控制，MCU通过检测入水口和出水口的蒸汽温度，计算得到单位时间内产生的热量能够使多少水变为蒸汽，用水的质量除以每一次脉冲泵的水量，可以得到单位时间内的脉冲数，再将脉冲数均匀分配到单位时间内，这样泵的连续脉冲方式产生了连续的水蒸汽。高温的水蒸汽可以使管道中的细菌成分降低，有效抑制细菌的滋生。

本实施例中，还包括：控制当前水流量为零，使加热器工作第一预设时间，然后控制当前水流量大于零，使加水水泵工作第二预设时间。此时加热器进入除垢模式，在水泵不工作的情况下，对加热器中的加热管进行干烧，使加热管中残留的水变为水蒸汽。在加热器中设置温度保护装置，温度保护装置包括温度传感器和温控开关，在干烧时温度保护装置开启。由于水垢和发热管的热膨胀系数不同，会使水垢分裂成小块脱落，然后再让水泵连续工作一端时间，将发热管中的水垢冲出，如此反复几次，直到将加热管中的水垢清除干净为止。本实施例中的第一预设时间和第二预设时间可以根据需要进行设置。采用干烧的方式对发热管中的水垢进行自动清除，可以提高发热管的热传导效率。

请参照图2，本发明的实施例二为一种洗碗机的加热控制装置，与实施例一的方法相对应。

如图2所示的一种洗碗机的加热控制装置1，包括处理器11、存储器12以及存储在存储器12上并可在处理器11上运行的计算机程序，所述处理器11执行所述计算机程序时实现以下步骤：

进一步的，所述步骤S4具体为：

获取加热器的理论导通周期；

根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。

综上所述，本发明提供的一种洗碗机的加热控制方法及装置，可以对洗碗机中的水进行均匀加热，提高加热效率，避免造成能源浪费；加热控制装置可以与洗碗机一体化设计，不用额外增加大功率发热盘，避免造成水资源的浪费。

以上所述仅为本发明的实施例，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同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种洗碗机的加热控制方法，其特征在于，包括步骤：

S4、根据所述加热所需功率和加热器的工作功率对加热器的工作周期进行调节；

所述步骤S2之后还包括步骤：

根据所述单位时间内的脉冲数计算得到加水水泵的工作周期；

还包括，控制当前水流量为零，使加热器工作第一预设时间，然后控制当前水流量大于零，使加水水泵工作第二预设时间。

2.根据权利要求1所述的洗碗机的加热控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

获取加热器的理论导通周期；

根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。

3.一种洗碗机的加热控制装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

所述步骤S2之后，所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤：

所述处理器执行所述计算机程序时还实现以下步骤，

4.根据权利要求3所述的加热控制装置，其特征在于，所述步骤S4具体为：

获取加热器的理论导通周期；

根据所述理论导通周期和占空比计算得到实际导通周期。