CN112963962B - 热湿巾机恒温水加热装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热湿巾机恒温水加热装置及控制方法，属于湿巾制取技术，现有加热喷水系统恒温性较差，本发明在加热罐的出水口连接电控阀组并借助该电控阀组令水箱、水泵、加热罐择一地处于工作水路、循环水路、清洗水路中，工作中通过循环水路对加热罐补水并由加热罐自身对水加热，从而能够保证加热罐总是输出温度相对恒定的热水用于湿润巾布或者进行清洗，其稳定性、可靠性好。而且，电控阀组的工作输水接口连接喷水管，喷水管连接大气，加热罐对水加热时可以排气泄压。进一步的，依据加热装置的结构，可以设定条件适时令加热罐对水加热升温，适时开启循环水路对加热罐补水、避免加热罐跳温、对水箱内的水加热避免结冰。

Description

热湿巾机恒温水加热装置及控制方法

技术领域

本发明属于湿巾制取技术，具体涉及一种热湿巾机恒温水加热装置及控制方法。

背景技术

湿巾机是一种将完整的纯棉布或无纺布等巾布按段裁切、润湿并折叠或卷绕制成湿巾，供消费者使用的电器。由于湿巾机工作环境多样，各种环境的温差较大，因此欲制取温度较为恒定的热湿巾，则需要稳定、可靠的恒温水加热装置供水。现有的一些加热喷水系统，恒温性较差，尤其是在环境温度较低，制备湿巾频次较高时体检验更差，急需改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有加热喷水系统恒温性较差的缺陷，提供一种稳定、可靠的热湿巾机恒温水加热装置及控制方法。

为达到上述目的，本发明的热湿巾机恒温水加热装置，包括按照水流向先后依次连接的水箱、水泵、加热罐，其特征是：所述加热罐的出水口连接电控阀组并借助该电控阀组令所述水箱、水泵、加热罐择一地处于工作水路、循环水路、清洗水路中，所述电控阀组具有所述工作水路的工作输水接口、所述循环水路的循环输水接口、所述清洗水路的清洗输水接口，所述循环输水接口经循环回水管路连接所述水箱，所述循环回水管路上连接流量传感器。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐的位置高于所述水箱的位置，所述加热罐与所述水箱之间的水路上连接有控制水流由水箱向加热管流动的单向阀；所述工作输水接口连接喷水管，所述喷水管的位置高于所述水箱、水泵、加热罐的位置；所述清洗输水接口连接清洗喷头，所述清洗喷头的位置高于所述流量传感器的位置。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐的出水口位于顶部、进水口位于底部。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐前的水路上设有检测冷水温度的第一水温传感器，所述加热罐后的水路上设有检测热水温度的第二水温传感器，所述第一水温传感器、第二水温传感器连接控制器，所述控制器依据所述第一水温传感器、第二水温传感器的数据控制所述加热罐的加热功率。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐包括罐体及设于所述罐体内的第一加热器件、第二加热器件，所述第一加热器件受控于第一继电器，所述第二加热器件受控于第二继电器，所述控制器通过所述第一继电器和第二继电器选择地控制所述第一加热器件和第二加热器件输出功率。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐包括罐体及设于所述罐体内的第三加热器件，所述第三加热器件受控于可控硅及所述第三继电器，所述控制器通过所述可控硅控制所述第三加热器的输出功率。

作为加热装置的优选技术手段：所述加热罐上装配有串联在其供电电路上的高温断路器。

作为加热装置的优选技术手段：所述电控阀组包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀，所述第一三通电磁阀具有第一进水口、第一常开出水口、第一常闭出水口，所述第二三通电磁阀具有第二进水口、第二常开出水口、第二常闭出水口，所述第一进水口连接所述加热罐的出水口，所述第一常开出水口作为所述工作输水接口，所述第一常闭出水口连接所述第二进水口，所述第二常开出水口作为所述清洗输水接口，所述第二常闭出水口作为所述循环输水接口。

作为加热装置的优选技术手段：所述水箱配置有水位传感器用以水箱水位降至设定位置时向控制器发送补水信号，所述控制器依据所述补水信号发出补水提示信息。

为达到上述目的，基于本发明的热湿巾机恒温水加热装置的控制方法，其特征是：包括以下至少一种工况：

A工况：设备初次上电时，切换电控阀组开启循环水路，当所述流量传感器检测到水流量时，关停水泵并通过切换电控阀组关闭循环水路、开启工作水路，其间加热罐对水加热至设定温度并保持该温度；

B工况：制巾时，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过工作输水接口向外定量输出，向外定量输出后关停水泵；

C工况：制巾前或制巾后或按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启清洗水路，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过清洗输水接口向外定量输出，向外定量输出后关停水泵并通过切换电控阀组关闭清洗水路、开启工作水路。

作为控制方法的优选技术手段：多次制巾后或者按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启循环水路，启动水泵对加热罐补水并令加热罐对水加热。

作为控制方法的优选技术手段：加热罐内水温降低较快时，加热罐全功率启动进行加热；加热罐内水温高于设定温度时停止加热罐加热，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵设定时间用于对热水降温。之后关停水泵并切换电控阀组关闭循环水路、开启工作水路或者清洗水路。

作为控制方法的优选技术手段：水箱内水温低于设定温度时，保持加热罐水温在设定温度，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵对水箱内的冷水升温。

本发明在加热罐的出水口连接电控阀组并借助该电控阀组令水箱、水泵、加热罐择一地处于工作水路、循环水路、清洗水路中，工作中通过循环水路对加热罐补水并由加热罐自身对水加热，从而能够保证加热罐总是输出温度相对恒定的热水用于湿润巾布或者进行清洗，其稳定性、可靠性好。

而且，电控阀组的工作输水接口连接喷水管，喷水管连接大气，加热罐对水加热时可以排气泄压。

进一步的，依据加热装置的结构，可以设定条件适时令加热罐对水加热升温，适时开启循环水路对加热罐补水、避免加热罐跳温、对水箱内的水加热避免结冰。

附图说明

图1为本发明热湿巾机恒温水加热装置的一种系统示意图；

图2为图1所示加热装置的电路控制示意图；

图3为本发明热湿巾机恒温水加热装置的另一种系统示意图；

图4为图3所示加热装置的电路控制示意图；

图5为本发明喷水管、清洗喷头在热湿巾机中的位置示意图；

图6为本发明的清洗喷头的示意图；

图7为本发明的喷水管的示意图；

图中标号说明：

100水箱，101第一水温传感器，102水位传感器；

200水泵；

300加热罐，301罐体，302第一加热器件，303第二加热器件，304第三加热器件；310单向阀，320第一继电器，330第二继电器，340可控硅，350第三继电器，360高温断路器，370第二水温传感器，380管接件；

400电控阀组：401工作输水接口，402循环输水接口，403清洗输水接口；

410第一三通电磁阀，411第一进水口，412第一常开出水口，413第一常闭出水口；

420第二三通电磁阀，421第二进水口，422第二常开出水口，423第二常闭出水口；

430喷水管，431喷水孔；

440循环回水管路，441流量传感器；

450清洗喷头；

500取巾篮；

600控制器；

700卷巾机构，701入口，702出口。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做进一步说明。

如图1-2、图3-4所示，该热湿巾机恒温水加热装置，包括按照水流向先后依次连接的水箱100、水泵200、加热罐300，加热罐300的出水口连接电控阀组400并借助该电控阀组令水箱、水泵、加热罐择一地处于用于湿润巾布的工作水路、用于循环水流的循环水路、用于清洗的清洗水路中，即水箱、水泵、加热罐处于其中一个水路中时，另两个水路关闭、不通。电控阀组400具有工作水路的工作输水接口401、循环水路的循环输水接口402、清洗水路的清洗输水接口403，工作输水接口401连接喷水管430，循环输水接口402经循环回水管路440连接水箱100，循环回水管路440上连接流量传感器441，清洗输水接口403连接清洗喷头450。

根据湿巾规格及用水量，加热罐容积约1L。

如图5所示，喷水管430位于卷巾机构700的入口701处，喷水管430上如图7所示分布有多个喷水孔431。清洗喷头450位于取巾篮500上方。

依据该热湿巾机恒温水加热装置，水箱、水泵、加热罐处于工作水路中时，通过水泵200可以将加热罐300中的热水从喷水管430喷出，同时将水箱100的冷水输送补充到加热罐：当成卷的巾布被剪切成段后输送到卷巾机构700的入口701处时，处于工作水路的水泵启动将加热罐内的热水输送到喷水管，经喷水管的喷水孔喷向巾布，将巾布湿润，湿润的巾布经卷巾机构卷取成卷状的热湿巾并从卷巾机构700的出口702输出并跌落至取巾篮500供取用。

水箱、水泵、加热罐处于循环水路中时，启动水泵可以令水循环：水泵将水箱的冷水输送补充到加热罐，同时将加热罐的热水经电控阀组、循环回水管路、流量传感器输出流回水箱。

水箱、水泵、加热罐处于清洗水路中时，通过水泵可以将加热罐中的热水从清洗喷头450喷出，同时将水箱的冷水输送补充到加热罐：在热湿巾跌落至取巾篮之前或者从取巾篮供取用后，处于工作水路的水泵启动将加热罐内的热水输送到清洗喷头并向下方喷出，清洗取巾篮500。

如前所述，水流路径确定了工作水路、循环水路、清洗水路。

具体的，加热罐300的位置高于水箱100的位置，加热罐与水箱之间的水路上连接有控制水流由水箱向加热管流动的单向阀310，避免热水倒流。喷水管430的位置高于水箱100、水泵200、加热罐300的位置，避免从喷水管溢水；清洗喷头450的位置高于流量传感器441的位置，避免从清洗喷头溢水。

加热罐的出水口位于顶部、进水口位于底部，保证在用水泵输水时总是会能从出水口输出热水，尽可能降低输入的冷水对输出的热水的降温影响。

为了控制温度，加热罐前的水路上设有检测冷水温度的第一水温传感器101，由于水箱内蓄水较多，水温较为稳定，第一水温传感器连接在水箱与水泵之间，加热罐后的水路上设有检测热水温度的第二水温传感器370，为了能够准确地检测加热罐内热水的水温，第二水温传感器装配在加热罐的出口处，无论加热罐是否出水，均能够准确检测加热罐的水温，第一水温传感器、第二水温传感器连接控制器，控制器依据第一水温传感器、第二水温传感器的数据控制加热罐的加热功率。

在图1-2所示的实施例中，加热罐300包括罐体301及设于罐体内的第一加热器件302、第二加热器件303，第一加热器件受控于第一继电器320，第二加热器件受控于第二继电器330，控制器通过第一继电器和第二继电器选择地控制第一加热器件和第二加热器件输出功率。而且，可以根据需求，令第一加热器件、第二加热器件具有不同的功率，则当制备湿巾用水频次较少时，可用较小功率的加热器件保温，当制备湿巾频次较高时，可用较大功率的加热器件保温或者两个加热器件同时保温，初次上电时，用两个加热器件同时对水加热。

在图3-4所示的实施例中，加热罐包括罐体及设于罐体内的第三加热器件304，第三加热器件受控于可控硅340及第三继电器350，控制器通过可控硅控制第三加热器的输出功率。在该实施例中，第三加热器件的额定功率可设定为第一加热器件、第二加热器件的额定功率之和。通过可控硅可令第三加热器件在额定功率范围内输出适当的功率用于对罐体内的水加热。根据第二水温传感器检测的水温与设定温度的差值调配第三加热器件合适的功率进行加热。可控硅在工作中为无触点控制，可使其控制的电路中的所有负载(第三加热器件)无论功率大小始终一起工作，对加热功率实行无极微调，进而更精准地调节水温，安全性能较高。为了对可控硅降温，可控硅贴装在金属制的管接件上。

图1-2、图3-4两种方案均有效缓解了因一组大功率加热器件加热出现的通断滞后所产生的跳温现象。

其中的第一加热器件、第二加热器件、第三加热器件优选为电热管。

在图1-2、图3-4中，加热罐上装配有与加热器件串联的高温断路器360，当水温过高时，通过高温断路器断开电路，起到防干烧作用。

电控阀组400包括第一三通电磁阀410、第二三通电磁阀420，第一三通电磁阀410具有第一进水口411、第一常开出水口412、第一常闭出水口413，第二三通电磁阀420具有第二进水口421、第二常开出水口422、第二常闭出水口433，第一进水口411连接加热罐的出水口，第一常开出水口412作为工作输水接口401，第一常闭出水口413连接第二进水口421，第二常开出水口422作为清洗输水接口403，第二常闭出水口423作为循环输水接口402。通过对第一三通电磁阀、第二三通电磁阀的控制切换，实现水流的输出方向的切换，用于不同功能。

水箱100配置有水位传感器102用以水箱水位降至设定位置时向控制器发送补水信号，控制器依据补水信号发出补水提示信息，补水提示信息可以是指示灯、蜂鸣器或者是通过网络向移动终端、服务站等发送相应信号。

基于前述热湿巾机恒温水加热装置可以通过不同的水路实现湿润、清洗、循环等功能。因此对该加热装置可以通过方法实现控制，该控制方法，包括以下工况：A工况：设备初次上电时，由于加热罐内的水是冷水，切换电控阀组开启循环水路，当流量传感器检测到水流量时，表示加热罐内水满，关停水泵并通过切换电控阀组关闭循环水路、开启工作水路，其间加热罐对水加热至设定温度并保持该温度。

B工况：制巾时，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过工作输水接口向外定量输出给喷水管，由喷水管向巾布喷水湿润巾布，向外定量输出后关停水泵；一次向外定量输出的水量，优选以湿润一片(一卷)巾布为宜。

C工况：制巾前或制巾后或按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启清洗水路，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过清洗输水接口向外定量输出给清洗喷头，由清洗喷头对取巾篮进行清洗，保证取巾篮的清及每次输出的湿巾不被取巾篮污染，向外定量输出后关停水泵并通过切换电控阀组关闭清洗水路、开启工作水路。

具体实施时，也可以仅包含前述三种工况中的一种或者两种。

多次制巾后，加热罐内的热水会降温。长时间不制巾时，加热罐内的热水会降温，而且加热罐内的水位可能降低。这两种情形下均会造成制巾时输出的水温降低，为了避免这种现象，多次制巾后或者按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启循环水路，启动水泵对加热罐补水并令加热罐对水加热。

当因连续频繁制巾、环境气温较低等因素造成加热罐内水温降低较快时(这可通过第二水温传感器检测)，令加热罐全功率启动进行加热；加热罐内水温高于设定温度时停止加热罐加热，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵设定时间用于对热水降温，避免加热器件加热出现的通断滞后所产生的跳温现象，之后关停水泵并切换电控阀组关闭循环水路，根据后续的需求开启工作水路或者清洗水路。

当水箱内水温低于设定温度(如4℃)时，通过加热器件保持加热罐水温在设定温度，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵对水箱内的冷水升温，避免水箱结冰。

该热湿巾机恒温水加热装置，以(水泵流量×水泵工作时间-流量传感器流量×流量传感器工作时间)统计设备实际耗水量，并可据此作为向水箱补水、向加热罐补水的依据。

如上所述，该热湿巾机恒温水加热装置及控制方法，可以达到以下效果：

1.加热系统恒温性更强，避免跳温和首次制巾时温度、湿度不同的情况；

2.增加自动高温清洗功能，时刻保持干净卫生；

3.增加自动除冰功能，适应工作环境更广。

Claims (10)

1.热湿巾机恒温水加热装置，包括按照水流向先后依次连接的水箱、水泵、加热罐，其特征是：所述加热罐的出水口连接电控阀组并借助该电控阀组令所述水箱、水泵、加热罐择一地处于工作水路、循环水路、清洗水路中，所述电控阀组具有所述工作水路的工作输水接口、所述循环水路的循环输水接口、所述清洗水路的清洗输水接口，所述循环输水接口经循环回水管路连接所述水箱，所述循环回水管路上连接流量传感器；

初次上电时，切换电控阀组开启循环水路，加热罐将水加热至设定温度后开启工作水路；

多次制巾后或者按照设定时间间隔关闭工作水路、开启循环水路，加热罐对水加热；

基于水温传感器检测到的水温控制加热罐的加热功率，从而保障湿巾机的恒温。

2.根据权利要求1所述的热湿巾机恒温水加热装置，其特征是：

所述加热罐的位置高于所述水箱的位置，所述加热罐与所述水箱之间的水路上连接有控制水流由水箱向加热管流动的单向阀；

所述工作输水接口连接喷水管，所述喷水管的位置高于所述水箱、水泵、加热罐的位置；

所述清洗输水接口连接清洗喷头，所述清洗喷头的位置高于所述流量传感器的位置；

所述加热罐的出水口位于顶部、进水口位于底部。

3.根据权利要求1所述的热湿巾机恒温水加热装置，其特征是：所述加热罐前的水路上设有检测冷水温度的第一水温传感器，所述加热罐后的水路上设有检测热水温度的第二水温传感器，所述第一水温传感器、第二水温传感器连接控制器，所述控制器依据所述第一水温传感器、第二水温传感器的数据控制所述加热罐的加热功率。

4.根据权利要求3所述的热湿巾机恒温水加热装置，其特征是：

所述加热罐包括罐体及设于所述罐体内的第一加热器件、第二加热器件，所述第一加热器件受控于第一继电器，所述第二加热器件受控于第二继电器，所述控制器通过所述第一继电器和第二继电器选择地控制所述第一加热器件和第二加热器件输出功率；或者

所述加热罐包括罐体及设于所述罐体内的第三加热器件，所述第三加热器件受控于可控硅及第三继电器，所述控制器通过所述可控硅控制所述第三加热器的输出功率；

所述加热罐上装配有串联在其供电电路上的高温断路器。

5.根据权利要求1所述的热湿巾机恒温水加热装置，其特征是：所述电控阀组包括第一三通电磁阀、第二三通电磁阀，所述第一三通电磁阀具有第一进水口、第一常开出水口、第一常闭出水口，所述第二三通电磁阀具有第二进水口、第二常开出水口、第二常闭出水口，所述第一进水口连接所述加热罐的出水口，所述第一常开出水口作为所述工作输水接口，所述第一常闭出水口连接所述第二进水口，所述第二常开出水口作为所述清洗输水接口，所述第二常闭出水口作为所述循环输水接口。

6.根据权利要求1所述的热湿巾机恒温水加热装置，其特征是：所述水箱配置有水位传感器用以水箱水位降至设定位置时向控制器发送补水信号，所述控制器依据所述补水信号发出补水提示信息。

7.基于权利要求1-6中任一项所述的热湿巾机恒温水加热装置的控制方法，其特征是：包括以下至少一种工况：

A工况：设备初次上电时，切换电控阀组开启循环水路，当所述流量传感器检测到水流量时，关停水泵并通过切换电控阀组关闭循环水路、开启工作水路，其间加热罐对水加热至设定温度并保持该温度；

B工况：制巾时，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过工作输水接口向外定量输出，向外定量输出后关停水泵；

C工况：制巾前或制巾后或按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启清洗水路，启动水泵将水箱内的冷水向加热罐补充的同时将加热罐内的热水通过清洗输水接口向外定量输出，向外定量输出后关停水泵并通过切换电控阀组关闭清洗水路、开启工作水路。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征是：多次制巾后或者按照设定时间间隔，切换电控阀组关闭工作水路、开启循环水路，启动水泵对加热罐补水并令加热罐对水加热。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征是：加热罐内水温降低较快时，加热罐全功率启动进行加热；加热罐内水温高于设定温度时停止加热罐加热，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵设定时间用于对热水降温；之后关停水泵并切换电控阀组关闭循环水路、开启工作水路或者清洗水路。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征是：水箱内水温低于设定温度时，保持加热罐水温在设定温度，同时切换电控阀组开启循环水路并启动水泵对水箱内的冷水升温。

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