CN113758009B - 电子恒温阀及其控制方法以及热水器 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子恒温阀及其控制方法以及热水器，控制方法，包括：采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；采集待输入至电子恒温阀的热水的热水温度；采集电子恒温阀的目标出水温度；根据冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例。根据本申请实施例的控制方法，通过采集热水温度T1、冷水温度T2的数值，以及目标出水温度T3，确定热水器在待机状态下时，电子恒温阀的第一冷热水输入比例，可提高电子恒温阀待机开度的准确性，以实现更精准的出水温度。

Description

电子恒温阀及其控制方法以及热水器

技术领域

本申请涉及热水器技术领域，尤其涉及一种电子恒温阀及其控制方法以及热水器。

背景技术

目前市场上使用的恒温阀大多为外置型的机械恒温阀，机械恒温阀对温度调节的反应时间长，温度调节准确性不高，属于模糊控温的一类。即使是电子恒温阀大多也是外置型，存在首次使用的开度判断值不精准，调温时间长的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种电子恒温阀及其控制方法以及热水器，以解决或缓解现有技术中的一项或更多项技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电子恒温阀的控制方法，包括：采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；采集待输入至电子恒温阀的热水的热水温度；采集电子恒温阀的目标出水温度；根据冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例。

在一种实施方式中，该控制方法还包括：检测电子恒温阀在未过水状态下的持续时长；根据持续时长设置电子恒温阀在未过水状态下的第二冷热水输入比例。

在一种实施方式中，根据持续时长设置电子恒温阀在未过水状态下的第二冷热水输入比例，包括：在持续时长小于第一预设时长的情况下，根据第一冷热水输入比例和预设偏差值，设置第二冷热水输入比例；在持续时长大于第一预设时长且小于第二预设时长的情况下，按照第一预设时间间隔重新采集冷水温度、热水温度和目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置第二冷热水输入比例；在持续时长大于第二预设时长的情况下，按照第二预设时间间隔重新采集冷水温度、热水温度和目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置第二冷热水输入比例，其中，第二预设时间间隔大于第一预设时间间隔。

在一种实施方式中，检测电子恒温阀在未过水状态下的持续时长，包括：采集电子恒温阀的过水流量；根据过水流量以及过水流量的采集时间确定持续时长。

在一种实施方式中，该控制方法还包括：控制电子恒温阀进入过水状态；采集电子恒温阀输出的混合水的混合水温度；根据混合水温度和目标出水温度，调节电子恒温阀的冷热水输入比例。

在一种实施方式中，根据冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例，包括：根据电子恒温阀确定第一冷热水输入比例的计算公式；根据冷水温度、热水温度、目标出水温度以及计算公式，设置第一冷热水输入比例。

第二方面，本申请实施例提供一种电子恒温阀，包括：第一温度传感器，用于采集待输入至电子恒温阀的热水的热水温度；第二温度传感器，用于采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；控制器，用于根据冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置电子恒温阀在未过水状态下的冷热水输入比例。

在一种实施方式中，电子恒温阀设置有热水进水口，热水进水口适于连接热水储水装置，第二温度传感器设置于热水储水装置处。

在一种实施方式中，电子恒温阀设置有热水进水口、冷水进水口和调节部，调节部用于调节热水进水口和/或冷水进水口的开度，以调节电子恒温阀的冷热水输入比例。

在一种实施方式中，电子恒温阀设置有流量传感器，用于采集电子恒温阀的过水流量。

第三方面，本申请实施例提供一种热水器，包括以上任一实施方式的电子恒温阀。

根据本申请实施例的控制方法，通过采集热水温度T1、冷水温度T2的数值，以及目标出水温度T3，确定热水器在待机状态下时，电子恒温阀的第一冷热水输入比例，可提高电子恒温阀待机开度的准确性，以实现更精准的出水温度。

上述概述仅仅是为了说明书的目的，并不意图以任何方式进行限制。除上述描述的示意性的方面、实施方式和特征之外，通过参考附图和以下的详细描述，本申请进一步的方面、实施方式和特征将会是容易明白的。

附图说明

在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。

图1示出根据本申请实施例的热水器的部分结构示意图；

图2示出根据本申请实施例一种实施方式的电子恒温阀的控制方法的流程图；

图3示出根据本申请实施例电子恒温阀的控制方法的一个应用示例图；

图4示出根据本申请实施例电子恒温阀的控制方法的另一个应用示例图；

图5示出根据本申请实施例的又一个应用示例图。

附图标记说明：

10：电子恒温阀；11：第一温度传感器；20：热水储水装置；31：出水管； 32：进水管。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

实施例一

图1示出根据本申请实施例的热水器的部分结构示意图。如图1所示，该热水器包括电子恒温阀10和热水储水装置20。其中，电子恒温阀10设置在热水储水装置20的外面。本实施例，热水器可以为电热水器、太阳能热水器或热泵等，本实施例不作限定，但优选为具有热水储水装置的热水器。

电子恒温阀10具有热水进水口(图中未示出)，热水进水口与热水储水装置20连接，使得热水储水装置20中的热水可以经由热水进水口进入电子恒温阀10的混合腔中。如图1所示，热水进水口通过出水管31与热水储水装置20 连通。电子恒温阀10还具有冷水进水口(图中未示出)，连接于冷水源，如自来水管道，从而使冷水通过冷水进水口进入电子恒温阀10的混合腔中。进一步地，电子恒温阀10还具有冷水出水口(图中未示出)，与热水储水装置20连通，使冷水进入热水储水装置20后被加热成为热水。如图1所示，冷水进水口通过进水管32与热水储水装置20连通。

热水和冷水在电子恒温阀10的混合腔中混合后，从电子恒温阀10的混合水出水口流出。电子恒温阀10可以调节进入电子恒温阀10混合腔的热水和冷水的比例。

在一种实施方式中，电子恒温阀10设置有调节部(图中未示出)，用于调节冷水进水口的开度，从而调节进入电子恒温阀10混合腔的冷水的流量，进而调节电子恒温阀10的冷热水输入比例。在一种实施方式中，调节部用于调节热水进水口的开度，从而调节进入电子恒温阀10混合腔的热水的流量，进而调节电子恒温阀10的冷热水输入比例。在一种实施方式中，调节部用于同时调节热水进水口和冷水进水口的开度，从而同时调节进入电子恒温阀10混合腔的冷水和热水的流量，进而调节电子恒温阀10的冷热水输入比例。在一个示例中，调节部在电机的驱动下发生转动，通过改变电机输出角度(开度)，进而调节热水进水口和/或冷水进水口的开度。

需要说明的是，以上仅是实现调节电子恒温阀10的冷热水输入比例的一些示例，本申请实施例并不对电子恒温阀10的冷热水输入比例的调节结构进行限定。

进一步地，电子恒温阀10设置有第一温度传感器11，用于采集待输入至电子恒温阀10的热水的热水温度T1。在一个示例中，第一温度传感器11可设置在热水储水装置20上，以采集热水储水装置20中的内胆温度，即热水温度 T1。电子恒温阀10设置有第二温度传感器，用于采集待输入至电子恒温阀10 的冷水的冷水温度T2。在一个示例中，第二温度传感器可设置在冷水进水口与冷水管的连接管道上，以采集冷水温度T2。电子恒温阀10设置有第三温度传感器，用于采集从电子恒温阀10输出的混合水的混合水温度T4。在一个示例中，第三温度传感器可设置在混合水出水口附近，如混合水出水管道上，以采集混合水温度T4。

图2示出根据本申请实施例的电子恒温阀10的控制方法的流程图。该控制方法可以由电子恒温阀10的控制器来执行。在一种实施方式中，控制器30可以为专用集成电路(Application Specific Sntegrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，即可以通过可编程电路实现控制方法中的功能。

如图2所示，该控制方法包括：

步骤S201、采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；

步骤S202、采集待输入至电子恒温阀的热水的热水温度；

步骤S203、采集电子恒温阀的目标出水温度；

步骤S204、根据冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例。

其中，第一冷热水输入比例为电子恒温阀10未过水时的冷热水输入比例，即在热水器待机状态下，电子恒温阀10的冷热水输入比例。本申请实施例中，未过水状态为热水器的待机状态，即电子恒温阀10未输入热水时的状态。过水状态为用户末端开水，使热水进入电子恒温阀10的状态。

在一个示例中，如图3所示，当用户输入设定目标出水温度T3后，热水器的显示板反馈相应的信息给电子恒温阀10的控制器，控制器根据冷水温度 T2、热水温度T1以及目标出水温度T3，设置电子恒温阀10的第一冷热水输入比例，并通过计算后输出相应的电机转动信息，从而驱动电机转动至所设定的位置，从而使得电子恒温阀10实现第一冷热水输入比例，并在用户打开水阀后，混合出与目标出水温度T3相匹配的温度，最终输出用户所需的用水。

在一种实施方式中，在步骤S204中可以包括：根据电子恒温阀确定第一冷热水输入比例的计算公式；根据冷水温度、热水温度、目标出水温度以及计算公式，设置第一冷热水输入比例。

例如：可通过电子恒温阀10的类别或型号确定第一冷热水输入比例的计算公式。其中，该计算公式是通过前期对不同的冷水温度T2和热水温度T1，得到不同的混合水出水温度T4，并与目标出水温度T3比较，最终通过大量的数据汇总整合，拟合出相应的计算公式。在一个示例中，每组数据均读取电机实际的输出角度，从而可以得到与第一冷热水输入比例对应的电机输出角度的计算公式，从而可根据热水器在待机状态下的冷水温度T2、热水温度T1以及目标出水温度T3和计算公式，计算电机输出角度(待机开度)从而实现相应的第一冷热水输入比例。

根据本申请实施例的控制方法，通过采集热水温度T1、冷水温度T2的数值，以及目标出水温度T3，确定热水器在待机状态下时，电子恒温阀的待机开度(第一冷热水输入比例)，可实现电子恒温阀待机开度的准确性，以实现更精准的出水温度。

在一种实施方式中，在步骤S204之后还可以包括：采集电子恒温阀输出的混合水的混合水温度；根据混合水温度和目标出水温度，调节电子恒温阀的冷热水输入比例。

也就是说，当用户末端开水时，电子恒温阀10进入过水状态，即电子恒温阀10中开始有热水进入时，可以根据混合水温度T4和目标出水温度T3，精确调节电子恒温阀10的冷热水输入比例，如精确调节电机输出角度。

下面结合图4介绍本申请实施例的控制方法的一个示例。如图4所示，当热水器上电后，电机输出角度默认处于零位状态，此时电子恒温阀10处于冷水端关闭状，主要用于用户上水排空处理。当排空完成后，用户可根据相应的按键进行切换状态，例如可切换为洗浴用水状态。当热水器处于待机状态(如洗浴用水状态)时，电子恒温阀10的控制器按照预定的控制逻辑获取T1、T2及 T3的数值，并代入相应的待机开度计算公式，从而输出相应的待机开度，如电机输出角度，从而使电子恒温阀10实现相应的第一冷水热输入比例。

当用户末端开水时，电子恒温阀10输出混合水，电子恒温阀10的控制器获取混合水温度T4，再按照相应的控制逻辑控制电机精调电机输出角度(开度)。

例如：当-1℃≤(T3-T4)≤1℃时，冷热水输入比例不变，即电机的当前开度不变。当(T3-T4)＞1冷热水输入比例时，电机按逆时针调节，减少冷水进水口的开孔尺寸，以提高出水温度，直至-1℃≤(T3-T4)≤1℃时，电机不变。当(T3-T4) ＜-1℃时，电机按顺时针调节，加大冷水进水口的开孔尺寸，以降低出水温度，直至-1℃≤(T3-T4)≤1℃时，电机不变。

实施例二

实施例二与实施例一的区别在于电子恒温阀10在未过水状态下的冷热水输入比例的设置方式不同。为了便于说明，在实施例二中，电子恒温阀10在未过水状态下的冷热水输入比例为第二冷热水输入比例。

具体地，本申请实施例的方法包括：检测电子恒温阀在未过水状态下的持续时长；根据持续时长设置电子恒温阀在未过水状态下的第二冷热水输入比例。

当热水器在正常使用状态，用户末端关水时，热水器出水管有一部分热水不可排出，此时热水器正常使用，可能处于保温状态，也可能处于加热状态，当热水器在加热状态栏时，可使得该热水管内的部分热水温度更高，此时用户打开用水末端，即可能出现温度过烫，从而发生烫伤事故。为了解决以上问题，本申请实施例中还检测电子恒温阀10的未过水状态下的持续时长t，从而可以得到开停水时间间隙，进而对不同的开停水时间间隙设置不同的第二冷热水输入比例，以降低开停温度过冲的现象。

在一种实施方式中，在持续时长t小于第一预设时长t1的情况下，根据第一冷热水输入比例和预设偏差值，设置第二冷热水输入比例。

也就是说，当t<t1时，可以设定在第一冷热水输入比例的基础上增加一定的预设偏差值，如在电机的原待机开度的基础上增加一定的偏移量，使得用户开水使用时，混水腔内进入的冷水稍多，用以中和输入的高温热水，如图5所示。其中，预设偏差值或偏移量可以根据内部管路热水温升作数据对比得到。

在一种实施方式中，在持续时长t大于第一预设时长t1且小于第二预设时长t2的情况下，按照第一预设时间间隔重新采集冷水温度T2、热水温度T1和目标出水温度T3，并根据重新采集到的冷水温度T2、热水温度T1以及目标出水温度T3，设置第二冷热水输入比例；在持续时长t大于第二预设时长t2的情况下，按照第二预设时间间隔重新采集冷水温度T2、热水温度t1和目标出水温度T3，并根据重新采集到的冷水温度T2、热水温度T1以及目标出水温度 T3，设置第二冷热水输入比例，其中，第二预设时间间隔大于第一预设时间间隔。在一个示例中，第一预设时间间隔可以为t1，第二预设时间间隔可以为t2。

目前市场上的电子恒温阀多采用记忆开度进行首次的待机开度判定，此类判定往往忽略了热水器加热时产生的温升问题。当热水器加热完后，当前的热水温度远远大于用户前一次用水的温度，此时冷热水输入比例(如电机的待机开度)的判定如果仍然以记忆判断的话，会导致用户开水过烫，从而导致烫伤。本申请实施例中，利用多个开停时间段(持续时长t)的获取，重新计算冷热水输入比例(如电机的待机开度)，可以提高待机开度的准确性，避免开停水之间的过冲温度问题。

在一种实施方式中，检测电子恒温阀在未过水状态下的持续时长t的步骤可以包括：采集电子恒温阀的过水流量；根据过水流量以及过水流量的采集时间确定持续时长t。

电子恒温阀10可以设置有流量传感器，用于采集电子恒温阀10的过水流量。流量传感器可以设置在电子恒温阀10的冷水输入管或热水输入管处。通过采集过水流量L，可以确定用户停开水的动作，进而判断用户开停水的时间间隙(持续时长t)，再重新计算第二冷热水输入比例，如电机输出角度(待机开度)，以使电子恒温阀10实现相应的第二冷水热输入比例，从而使电机输出准确待机开度，以减少出水温度过烫的现象。

在本说明书的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

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多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，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，可以是固定连接，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，还可以是通信；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申请中的具体含义。

在本申请中，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上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。上述附图仅是根据本申请示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。

上文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，上文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到其各种变化或替换，这些都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电子恒温阀的控制方法，其特征在于，包括：

采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；

采集待输入至所述电子恒温阀的热水的热水温度；

采集所述电子恒温阀的目标出水温度；

根据所述冷水温度、所述热水温度以及所述目标出水温度，设置所述电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例；

检测所述电子恒温阀在未过水状态下的持续时长；

在所述持续时长大于第一预设时长且小于第二预设时长的情况下，按照第一预设时间间隔重新采集所述冷水温度、所述热水温度和所述目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置第二冷热水输入比例；

在所述持续时长大于所述第二预设时长的情况下，按照第二预设时间间隔重新采集所述冷水温度、所述热水温度和所述目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置所述第二冷热水输入比例，其中，所述第二预设时间间隔大于所述第一预设时间间隔。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述持续时长设置所述电子恒温阀在未过水状态下的第二冷热水输入比例，包括：

在所述持续时长小于第一预设时长的情况下，根据所述第一冷热水输入比例和预设偏差值，设置所述第二冷热水输入比例。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，检测所述电子恒温阀在未过水状态下的持续时长，包括：

采集所述电子恒温阀的过水流量；

根据所述过水流量以及所述过水流量的采集时间确定所述持续时长。

4.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

控制所述电子恒温阀进入过水状态；

采集所述电子恒温阀输出的混合水的混合水温度；

根据所述混合水温度和所述目标出水温度，调节所述电子恒温阀的冷热水输入比例。

5.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，根据所述冷水温度、所述热水温度以及所述目标出水温度，设置所述电子恒温阀在未过水状态下的第一冷热水输入比例，包括：

根据所述电子恒温阀确定所述第一冷热水输入比例的计算公式；

根据所述冷水温度、所述热水温度、所述目标出水温度以及所述计算公式，设置所述第一冷热水输入比例。

6.一种电子恒温阀，其特征在于，包括：

第一温度传感器，用于采集待输入至所述电子恒温阀的热水的热水温度；

第二温度传感器，用于采集待输入至电子恒温阀的冷水的冷水温度；

控制器，用于根据所述冷水温度、所述热水温度以及目标出水温度，设置所述电子恒温阀在未过水状态下的冷热水输入比例；

其中，所述控制器还具体用于：

检测所述电子恒温阀在未过水状态下的持续时长；

在所述持续时长大于第一预设时长且小于第二预设时长的情况下，按照第一预设时间间隔重新采集所述冷水温度、所述热水温度和所述目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置第二冷热水输入比例；

在所述持续时长大于所述第二预设时长的情况下，按照第二预设时间间隔重新采集所述冷水温度、所述热水温度和所述目标出水温度，并根据重新采集到的冷水温度、热水温度以及目标出水温度，设置所述第二冷热水输入比例，其中，所述第二预设时间间隔大于所述第一预设时间间隔。

7.根据权利要求6所述的电子恒温阀，其特征在于，所述电子恒温阀设置有热水进水口，所述热水进水口适于连接热水储水装置，所述第二温度传感器设置于所述热水储水装置处。

8.根据权利要求6所述的电子恒温阀，其特征在于，所述电子恒温阀设置有热水进水口、冷水进水口和调节部，所述调节部用于调节所述热水进水口和/或所述冷水进水口的开度，以调节所述电子恒温阀的冷热水输入比例。

9.根据权利要求6所述的电子恒温阀，其特征在于，所述电子恒温阀设置有流量传感器，用于采集所述电子恒温阀的过水流量。

10.一种热水器，其特征在于，包括权利要求6至9任一项所述的电子恒温阀。

Images