CN112155421A - 一种即热饮水机和无极调温控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及饮水机领域，具体而言，涉及一种即热饮水机和无极调温控制方法，其包括入水端、加热通道、出水端、电加热机构、调节阀和控制模块。本申请提供的即热饮水机及方法通过水体混合的方式使得饮用水能够在调温范围内实现无极调温；无需复杂的温度反馈系统，制造成本低；出水口优化设计减少水体飞溅，提高使用感受；双通道同时加温，出水量大，水温准确。

Description

一种即热饮水机和无极调温控制方法

技术领域

本发明涉及饮水机领域，具体而言，涉及一种即热饮水机和无极调温控制方法。

背景技术

饮水机是一种常用的饮水设备，一般具有加热功能，便于用户取用热水。即热式开水器能在高功率状态下，利用一种导热性较强的加热体，通过电能转化为热能，热能再把热量传递到水中，利用强大的热量可以将水迅速加热，有效避免了“阴阳水”、“千滚水”。

在即热式饮水机大量推广的背景下，使用者对于无极调温的需求也逐渐体现出来。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种即热饮水机，其能够根据使用者需要，快速提供温度符合要求的热水。

本发明的实施例是这样实现的：

一种即热饮水机，其包括入水端、加热通道、出水端、电加热机构、调节阀和控制模块；

所述加热通道两端分别与所述入水端和所述出水端连通；所述加热通道包括升温通道和混合通道；所述调节阀设于所述升温通道和混合通道连接处；所述混合支路包括第一混合支路和第二混合支路；所述升温通道包括至少两根升温支路；

所述出水端包括中心出水口和外环出水口；所述第一混合支路和第二混合支路分别与所述中心出水口和外环出水口；

所述电加热机构被构造成将所述两根升温支路中水体加热，且所述两根升温支路中水体温度不相等；

所述控制模块控制用于控制所述调节阀，通过调节各所述升温支路的出水比例使所述出水端出水温度达到预设温度值。

本发明的一种实施例中：

所述第二混合支路用于与温度较低的所述升温支路连通；所述第一混合支路用于与温度较高的所述升温支路连通。

本发明的一种实施例中：

所述升温支路包括10支；水体加热温度最高的升温支路为100摄氏度；所述升温支路的水体加热温度等量递减。

本发明的一种实施例中：

单数位的升温支路与所述第一混合支路连通；双数位的升温支路与所述第二混合支路连通。

本发明的一种实施例中：

所述出水端还包括温度传感器；所述温度传感器与所述控制模块电连接。

本发明的一种实施例中：

所述混合通道还包括补偿通道；所述补偿通道一端与所述第一混合支路连通，另一端倾斜向下与所述第二混合支路连通。

本发明还提供了一种无极调温控制方法，其包括：

获取目标水温；

选择加热温度所述目标水温最相近两根升温支路，并通入水体；

基于所述目标水温得到混合比例；

控制调节阀基于所述混合比例分别控制所述升温支路的出水流量。

本发明的一种实施例中：

将所述温度传感器的结果与所述目标水温进行比对，得到调整参数；

基于所述调整参数对所述调节阀进行流量修正。

本发明的一种实施例中：

当所述目标水温等于单个升温支路的加热温度时，选择除该升温支路外的另外两根加热温度最接近的升温支路通入水体。

本发明的技术方案至少具备以下有益效果：

通过水体混合的方式使得饮用水能够在调温范围内实现无极调温；无需复杂的温度反馈系统，制造成本低；出水口优化设计减少水体飞溅，提高使用感受；双通道同时加温，出水量大，水温准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例中一种即热饮水机的剖面结构示意图；

图2为图1中II处局部放大图；

图3为本发明实施例中无极调温控制方法的示例性流程图；

图中：100-即热饮水机；110-入水端；130-出水端；131-中心出水口；133-外环出水口；140-电加热机构；150-控制模块；160-调节阀；141-第一混合支路；143-第二混合支路；145-升温支路；147-补偿通道；200-无极调温控制方法。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

实施例

本申请的实施例提供的一种即热饮水机，其能够根据使用者需要，快速提供温度符合要求的热水。

在一些实施例中，需要对饮水机出水热度进行控制，通常通过对加热器件的功率进行控制实现水温的控制，但加热器件升温较慢，并且普通加热器件在较高功率下需要几秒钟时间才能够输出预期温度的热水。同时，在一些实施例中，由于入水水温不同，加热器件的功率需要根据入水温度、海拔高度、出水温度等进行控制，准确性大大降低，并且还需要温度反馈系统作为补偿，而高精度的加热器件会导致饮水机成本大大增加。

为此，在一些实施例中，提供一种能够通过混合不同温度水实现调温的饮水机，其中加热元件只需要将水加热至固定温度，利用控制机构通过不同温度水的比例调节最终出水温度，在电子元件较为成熟的市场下，控制机构成本很低，而饮水机中只有饮用水一种流体，高温流体和低温流体的比热容固定，控制流量或流速即可控制整体温度。

具体的，参考图1和图2，图中为所述饮水机包括入水端110、加热通道、出水端130、电加热机构140、调节阀160和控制模块150。

需要说明的是，控制模块150可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。其中，硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分则可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域技术人员可以理解上述的方法和系统可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如硬盘、磁盘、CD或DVD-ROM的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本申请的控制模块150不仅可以有诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体，或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用例如由各种类型的处理器所执行的软件实现，还可以由上述硬件电路和软件的结合(例如，固件)来实现。

电加热机构140可以是一个具备多个不同温度加热端的机构，也可以是多个输出特定温度的机构，其包括瓷膜加热、多晶加热、电热丝加热等方式，在此不做限制。

在一些实施例中，入水端110根据饮水机实际使用情况，可以与桶装水或净水机的出水端130连接。

所述加热通道两端分别与所述入水端110和所述出水端130连通；所述加热通道包括升温通道和混合通道；所述调节阀160设于所述升温通道和混合通道连接处；所述混合支路包括第一混合支路141和第二混合支路143；所述升温通道包括至少两根升温支路145。需要说明的是，在一些实施例中，可以通过三根及以上升温支路145同时进行混合，得到目标温度的饮用水，为了便于描述，在本实施例中，当升温通道包括多根的情况下，以从多跟中选取两根进行混合的方案来描述，不意在限制申请的范围。

在一些实施例中，上述调节阀160可以是电磁流量阀，H型阀等常见于流体流量控制的阀体，在此不进行限值，同时其作用原理为领域熟知内容，不再赘述。

所述出水端130包括中心出水口131和外环出水口133；所述第一混合支路141和第二混合支路143分别与所述中心出水口131和外环出水口133。将出水端130设计为中心出水口131和外环出水口133的情况，能够使得不同为温度水体混合较好，同时，在外部张力的控制下，中心出水口131的液体发生飞溅或分叉的情况较少，提高用户接水的体验。

所述电加热机构140被构造成将所述两根升温支路145中水体加热，且所述两根升温支路145中水体温度不相等。

进一步的，在一些实施例中，所述第二混合支路143用于与温度较低的所述升温支路145连通；所述第一混合支路141用于与温度较高的所述升温支路145连通。可以看出，该方式使温度较低的水体由外环出水口133流出，水温较高的由中心出水口131流出，以此在水飞溅的情况下，使得飞溅水体温度更低，此外，由于出水过程中也会有一定程度的热量散失，温度较低水体位于外侧，减少水温的散失，使得出水温度更加准确。

更进一步的，外环出水口133流速较低的情况下，减少飞溅的情况比较差，因此，所述混合通道还包括补偿通道147；所述补偿通道147一端与所述第一混合支路141连通，另一端倾斜向下与所述第二混合支路143连通。通过补偿通道147将一部分第一混合支路141中水体通入第二混合支路143中预先混合并补偿流速，同时由于补偿通道147倾斜向下设置，保证第二混合支路143中水体流速大于等于第一混合支路141。此外，在一些实施例中，还可以通过缩小外环出水口133截面的方式使得其流速大于中心出水口131以提高防飞溅效果。

所述控制模块150控制用于控制所述调节阀160，通过调节各所述升温支路145的出水比例使所述出水端130出水温度达到预设温度值。

由物理常识可知，比热容相同的情况下，假设两升温支路145出水温度分别为80和100摄氏度，在两支路出水量相同情况下，混合后水体为90度。因此控制流体比例即可在一定范围内实现调温，并且能够实现无极调温。

具体的，在一些实施例中，所述升温支路145包括10支；水体加热温度最高的升温支路145为100摄氏度；所述升温支路145的水体加热温度等量递减。递减的温度可以是2度、5度或7度等。以递减温度为5度为例，该饮水机能够实现55～100度热水的无极调温，继续举例如需要62度的温水泡奶粉，此时利用60度和65度两个通道进行加热，并且控制调节阀160按照3:2的出水比例，即可得到62度温水。

为了优化出水通道，在一些实施例中，单数位的升温支路145与所述第一混合支路141连通；双数位的升温支路145与所述第二混合支路143连通。继续采用上述示例，即100度、90度、80度等升温支路145与第一混合支路141连通，95度、85度、75度等升温支路145与第二混合支路143连通。以此保证水路的均衡。

在一些实施例中，可以控制无论目标温度，均强制将两升温支路145进行分离，可以理解的是，上述方案通过设置一个通断阀即可实现。

参考图3，本申请的一些实施例中还提供了一种无极调温控制方法200200，其包括以下步骤：

步骤210，获取目标水温；

步骤220，选择加热温度所述目标水温最相近两根升温支路145，并通入水体；

步骤230，基于所述目标水温得到混合比例；

步骤240，控制调节阀160基于所述混合比例分别控制所述升温支路145的出水流量。

该方法200可以通过图1中的一种即热饮水机100实现，具体可以参见图1中相关描述，在此不过多赘述。

在一些实施例中，即热饮水机100的出水端130还包括温度传感器；所述温度传感器与所述控制模块150电连接。

在一些实施例中，还包括步骤250，将所述温度传感器的结果与所述目标水温进行比对，得到调整参数；基于所述调整参数对所述调节阀160进行流量修正。通过温度传感器的反馈对水量比例进行修正，使得出水温度更加准确。

步骤220还包括，当所述目标水温等于单个升温支路145的加热温度时，选择除该升温支路145外的另外两根加热温度最接近的升温支路145通入水体。

继续采用前述示例，如目标水温为80度，此时通过80度加热通道即可得到温度，但为了更快的加热速度和流速，在一些实施例中，通过75度和85度两个升温通道同时工作后混合，得到80度的水。通过该方式，使得在可调温范围内，始终通过至少两根升温支路145对水体进行加热，出水量得到保证，并且水温准确。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本申请至少具备以下有益效果：通过水体混合的方式使得饮用水能够在调温范围内实现无极调温；无需复杂的温度反馈系统，制造成本低；出水口优化设计减少水体飞溅，提高使用感受；双通道同时加温，出水量大，水温准确。

需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种即热饮水机，其特征在于：

所述饮水机包括入水端、加热通道、出水端、电加热机构、调节阀和控制模块；

所述加热通道两端分别与所述入水端和所述出水端连通；所述加热通道包括升温通道和混合通道；所述调节阀设于所述升温通道和混合通道连接处；所述混合支路包括第一混合支路和第二混合支路；所述升温通道包括至少两根升温支路；

所述出水端包括中心出水口和外环出水口；所述第一混合支路和第二混合支路分别与所述中心出水口和外环出水口；

所述电加热机构被构造成将所述两根升温支路中水体加热，且所述两根升温支路中水体温度不相等；

所述控制模块控制用于控制所述调节阀，通过调节各所述升温支路的出水比例使所述出水端出水温度达到预设温度值。

2.根据权利要求1所述的一种即热饮水机，其特征在于：

所述第二混合支路用于与温度较低的所述升温支路连通；所述第一混合支路用于与温度较高的所述升温支路连通。

3.根据权利要求1所述的一种即热饮水机，其特征在于：

所述升温支路包括10支；加热温度最高的升温支路为100摄氏度；所述升温支路的加热温度等量递减。

4.根据权利要求3所述的一种即热饮水机，其特征在于：

单数位的升温支路与所述第一混合支路连通；双数位的升温支路与所述第二混合支路连通。

5.根据权利要求1所述的一种即热饮水机，其特征在于：

所述出水端还包括温度传感器；所述温度传感器与所述控制模块电连接。

6.根据权利要求1所述的一种即热饮水机，其特征在于：

所述混合通道还包括补偿通道；所述补偿通道一端与所述第一混合支路连通，另一端倾斜向下与所述第二混合支路连通。

7.一种无极调温控制方法，其特征在于，包括：

获取目标水温；

选择加热温度所述目标水温最相近两根升温支路，并通入水体；

基于所述目标水温得到混合比例；

控制调节阀基于所述混合比例分别控制所述升温支路的出水流量。

8.根据权利要求7所述的一种无极调温控制方法，其特征在于：

将所述温度传感器的结果与所述目标水温进行比对，得到调整参数；

基于所述调整参数对所述调节阀进行流量修正。

9.根据权利要求7所述的一种无极调温控制方法，其特征在于：

当所述目标水温等于单个升温支路的加热温度时，选择除该升温支路外的另外两根加热温度最接近的升温支路通入水体。

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