CN111877464A - 一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置及其控制方法，其中，厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括控制模块，净水模块，压力传感器，流量计，水泵电机，及取水模块；所述净水模块与所述水泵电机连接，所述压力传感器，流量计，及水泵电机均与所述控制模块连接，所述压力传感器和流量计还与所述取水模块连接，所述水泵电机通过管道与所述取水模块连接。本发明通过将各个模块集成设计，节省了厨房空间，且水流恒定，水形平滑不易飞溅，出高温水时不会因飞溅烫到用户，流量可以精确控制，用户可定时定量取水，节省时间，减少不必要的操作，不使用时不耗电，不浪费电能，能够更好地满足了需求。
Description
技术领域
本发明涉及饮用水供水技术领域，更具体地说是指一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置及其控制方法。
背景技术
饮用水不同于自来水，出水需要稳定且平滑，方便用户用水杯等小容器取水，避免飞溅和溢出，但是同时水流不能过小，让用户在用大容器取水时候时间过长。但是，传统无压力和水流控制的水龙头存在以下问题：1、压力不稳，取水时间过长，水量不稳定等问题；2、由于各个用户家装的差异，安装位置不同，水路管线不同，最终的出水效果会受到影响；3、设备老化和供水不足的情况下，会造成出水效果下降；4、无法自适应因进水压力变化而导致的出水压力变化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置及其控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括控制模块，净水模块，压力传感器，流量计，水泵电机，及取水模块；所述净水模块与所述水泵电机连接，所述压力传感器，流量计，及水泵电机均与所述控制模块连接，所述压力传感器和流量计还与所述取水模块连接，所述水泵电机通过管道与所述取水模块连接。
其进一步技术方案为：所述控制模块包括控制芯片，及与所述控制芯片连接的触控显示屏；所述控制芯片与所述压力传感器，流量计，及水泵电机连接。
其进一步技术方案为：所述控制芯片的型号为STM32F103。
其进一步技术方案为：所述净水模块通过入水管与所述水泵电机连接。
其进一步技术方案为：所述水泵电机中电机为直流电机或直流无刷电机。
其进一步技术方案为：所述压力传感器的型号为MIK-P300。
其进一步技术方案为：所述取水模块为水龙头。
厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法，其特征在于，基于上述所述的厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括以下步骤：
当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息；
控制模块根据水压信息，水的流速信息，及电机参考功率计算出水泵电机的输出功率；
水泵电机根据输出功率进行工作，将水通过管道经取水模块流出。
其进一步技术方案为：所述步骤“当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息”之前，还包括：当厨下式饮用水恒压恒流供水装置首次安装使用时，水泵电机启动产生一个恒定流速的水流，流量计和压力传感器分别采集取水模块出水的流速和水压，以此作为电机参考功率。
其进一步技术方案为：所述电机参考功率为5W-8W。
本发明与现有技术相比的有益效果是：通过将各个模块集成设计，节省了厨房空间，且水流恒定，水形平滑不易飞溅，出高温水时不会因飞溅烫到用户，流量可以精确控制，用户可定时定量取水，节省时间，减少不必要的操作，不使用时不耗电，不浪费电能，能够更好地满足了需求。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置的方框示意图；
图2为本发明厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
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，本领域技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
如图1至图2所示的具体实施例，其中，如图1所示，本发明公开了一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括控制模块10，净水模块20，压力传感器30，流量计40，水泵电机50，及取水模块60；所述净水模块20与所述水泵电机50连接，所述压力传感器30，流量计40，及水泵电机50均与所述控制模块10连接，所述压力传感器30和流量计40还与所述取水模块60连接，所述水泵电机50通过管道与所述取水模块60连接。
其中，在本实施例中，所述控制模块10包括控制芯片(图中未示出)，及与所述控制芯片连接的触控显示屏(图中未示出)；所述控制芯片与所述压力传感器30，流量计40，及水泵电机50连接，便于精确控制，且触控显示屏上可显示水温，水压，及水流速度，便于用户查看当前水温，水压，及流速，且可以通过触控显示屏对水压和流速进行设置，以满足不同用户的需求。
其中，在本实施例中，所述控制芯片的型号为STM32F103或类似的微控制器，性能稳定且处理速度快。
其中，所述净水模块20通过入水管与所述水泵电机50连接，方便水流通过。
进一步地，在本实施例中，净水模块20为净水器或净水机，对水进行过滤净化。
其中，在本实施例中，所述水泵电机50中电机为直流电机或直流无刷电机，转速快，扭矩大，耐用，可控性强，同时兼具耐用和稳定的特点，不易损坏。
其中，所述压力传感器30的型号为MIK-P300，性能稳定且信息采集速度快。
其中，在本实施例中，所述取水模块60为水龙头或其他取水结构。
本发明在以少量结构和成本的基础上，产生稳定可调的水流，减少了净水器工作启停过程以及滤芯老化，管线复杂等问题造成的饮用水水流不稳的问题，且在直流无刷电机的控制下，可以在不同安装环境和用户需求下产生稳定可控的水流，方便使用，提升用户体验，提高生活质量，提升用水效率，还可控制水流流速，在用户用大容器和小容器取水时，可选择不同的流速来适应。
其中，如图2所示，本发明还公开了一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法，其特征在于，基于上述所述的厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括以下步骤：
S1，当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息；
S2，控制模块根据水压信息，水的流速信息，及电机参考功率计算出水泵电机的输出功率，使得水压和流速稳定在一个波动较小的区间范围；
S3，水泵电机根据输出功率进行工作，将水通过管道经取水模块流出，使得输出的水压和流速可以平衡和稳定。
其中，所述步骤S1“当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息”之前，还包括：当厨下式饮用水恒压恒流供水装置首次安装使用时，水泵电机启动产生一个恒定流速的水流，流量计和压力传感器分别采集取水模块出水的流速和水压，以此作为电机参考功率，且可以每隔一段时间，比如一周，定期修正这个参数值，保证供水装置的控制效果不受老化影响。
其中，所述电机参考功率为5W-8W。
其中，水泵电机的入水管的压力为Pin，出水口压力，也就是用户用水的压力为Pout，当入水管压力较大时，在经过管道后仍能在出水口压力大于正常情况下Pout的压力，则可以控制电机以较低速度转动，以降低出水口压力，在长期使用过程中，因供水装置老化造成性能下降，比如电机或者水泵在同样电流和电压下产生的转速和扭矩下降，也可以通过计算进行补偿；比如入水管的压力值为Pin，水龙头需要的压力值是Pout，管道安装产生的扬程压力为Px，那么此时需要电机产生的压力差为，Pout+Px-Pin，如果Pout+Px-Pin的结果是一个负值，则反向控制减小。
本发明可以根据用户需要，产生不同的转速和扭矩，带动水泵产生适合的压力和水流，以达成水龙头恒压恒流的出水效果。
本发明具有以下优点：1、水流恒定，水形平滑不易飞溅，出高温水时不会因飞溅烫到用户；2、流量可以精确控制，用户可定时定量取水，节省时间，减少不必要操作；3、不受线路安装方式和位置的影响，可以自适应产生恒定出水效果；4、稳定的水流易于加热和恒温，提升用水体验和生活质量；5、不使用时不耗电，不浪费电能。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，包括控制模块，净水模块，压力传感器，流量计，水泵电机，及取水模块；所述净水模块与所述水泵电机连接，所述压力传感器，流量计，及水泵电机均与所述控制模块连接，所述压力传感器和流量计还与所述取水模块连接，所述水泵电机通过管道与所述取水模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述控制模块包括控制芯片，及与所述控制芯片连接的触控显示屏；所述控制芯片与所述压力传感器，流量计，及水泵电机连接。
3.根据权利要求2所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述控制芯片的型号为STM32F103。
4.根据权利要求1所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述净水模块通过入水管与所述水泵电机连接。
5.根据权利要求1所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述水泵电机中电机为直流电机或直流无刷电机。
6.根据权利要求1所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述压力传感器的型号为MIK-P300。
7.根据权利要求1所述的一种厨下式饮用水恒压恒流供水装置，其特征在于，所述取水模块为水龙头。
8.厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法，其特征在于，基于权利要求1至7任一项所述的厨下式饮用水恒压恒流供水装置，包括以下步骤：
当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息；
控制模块根据水压信息，水的流速信息，及电机参考功率计算出水泵电机的输出功率；
水泵电机根据输出功率进行工作，将水通过管道经取水模块流出。
9.根据权利要求8所述的厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法，其特征在于，所述步骤“当取水模块打开后，压力传感器和流量计分别采集水压信息和水的流速信息”之前，还包括：当厨下式饮用水恒压恒流供水装置首次安装使用时，水泵电机启动产生一个恒定流速的水流，流量计和压力传感器分别采集取水模块出水的流速和水压，以此作为电机参考功率。
10.根据权利要求9所述的厨下式饮用水恒压恒流供水装置的控制方法，其特征在于，所述电机参考功率为5W-8W。
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