CN114391759A - 一种温控水壶模块及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种温控水壶模块及控制方法，包括热水箱、冷却水箱、换热装置、泵送机构和温控机构；换热装置设有出水端、第一流道和第二流道，第一流道和第二流道之间设有换热部，第一流道分别与出水端、热水箱连接相通，第二流道与所述冷却水箱连接相通，上述结构连接形成温控水路；泵送机构用于控制温控水路的水流流量和水流流向；温控机构用于监控温控水路的水流温度。本方案其结构设计合理，能够兼容水壶的传统形态，能加热自来水，同时也可以具有水吧的功能特点，在水完全烧开后，可以快速的出指定温度的水，满足不同使用需求。

Description

一种温控水壶模块及控制方法

技术领域

本发明属于水壶设备技术领域，具体涉及一种温控水壶模块及控制方法。

背景技术

水壶，是最常用的家用电器，在许多用户心中有不可替代的位置。而现在也有不少的年轻人更喜欢使用水吧机，水吧的优势就在于可以在几秒钟内出指定温度的水，不再需要等水烧开再放凉。

然而水吧的整体结构体积较大，成本较高，并不能够成为日常家庭中，因此急需开发一款产品，能够兼容水壶的传统形态，能加热自来水，同时也可以具有水吧的功能特点，满足不同使用需求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的在于提供一种温控水壶模块，旨在解决现有技术存在的问题。

本发明为达到其目的，所采用的技术方案如下：

一种温控水壶模块，包括：

热水箱、冷却水箱、换热装置、泵送机构和温控机构；

所述换热装置设有出水端、第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道之间设有换热部，所述第一流道分别与所述出水端、热水箱连接相通，所述第二流道与所述冷却水箱连接相通，上述结构连接形成温控水路；

所述泵送机构用于控制温控水路的水流流量和水流流向；

所述温控机构用于监控温控水路的水流温度；

还包括控制器，所述控制器分别与所述泵送机构和温控机构电性连接。

优选的，所述泵送机构包括用于控制所述冷却水箱与所述第二流道之间的水路的水流流量和水流流向的第一泵体。

优选的，所述导泵送机构还包括用于控制所述热水箱与所述第一流道之间的水路的水流流量和水流流向的第二泵体。

优选的，所述第一泵体和第二泵体为双向水泵结构。

优选的，所述冷却水箱与所述第二流道之间分别设有第一水路管道和第二水路管道，所述第一水路管道连接于所述第二流道的进水端，所述第二水路管道分别连接于所述第二流道的出水端和冷却水箱的进水端，且所述冷却水箱的进水端、出水端分别设于所述冷却水箱的顶部和底部，所述第一泵体设于第一水路管道。

优选的，在第二流道处设有用于冷却的水冷装置。

优选的，所述水冷装置为水冷风扇。

优选的，所述第一流道与所述出水端之间设有第三水路管道，在所述第三水路管道设有用于加热的即热模块。

优选的，所述换热部将所述第一流道和第二流道相互分割成互不流通的流道结构。

本发明还包括一种温控水壶模块的控制方法，包括以下步骤：

S1、将热水箱内的水通过加热装置烧至沸腾温度

S2、设定出水温度，启动泵送机构将热水箱、冷却水箱内的水抽入至换热装置内；

S3、根据温控机构反馈的温控水路的水流温度，调整控水路的水流流量和水流流向：

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，增强泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，降低泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

S4、达到设定的出水温度，并从出水端流出。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出的温控水壶模块，其结构设计合理，能够兼容水壶的传统形态，能加热自来水，同时也可以具有水吧的功能特点，在水完全烧开后，可以快速的出指定温度的水，满足不同使用需求。

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是本发明的第一种方案的结构示意图。

图2是本发明的第二种方案的结构示意图。

图3是本发明的第三种方案的结构示意图。

图4为本发明的第四种方案的结构示意图。

附图标记说明：

1-热水箱，2-冷却水箱，3-出水端，4-第一流道，5-第二流道，6-第一泵体，7-第二泵体，8-第一水路管道，9-第二水路管道，10-水冷风扇，11-第三水路管道，12-即热模块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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。

本专利的温控水壶模块总共有四种方案，具体如下：

第一种方案：

如图1所示，包括热水箱1、冷却水箱2、换热装置、泵送机构和温控机构；

其中换热装置设有出水端3、第一流道4和第二流道5，在第一流道4和第二流道5之间设有换热部，换热部将所述第一流道4和第二流道5相互分割成互不流通的流道结构，第一流道4分别与出水端3、热水箱1连接相通，第二流道5与冷却水箱2连接相通，冷却水箱2与第二流道5之间分别设有第一水路管道8和第二水路管道9，第一水路管道8连接于所述第二流道5的进水端，所述第二水路管道9连接于所述第二流道5的出水端3和冷却水箱2的进水端，且冷却水箱2的进水端、出水端3分别设于所述冷却水箱2的顶部和底部，所述第一泵体6设于第一水路管道8，上述结构连接形成温控水路；

其中泵送机构用于控制温控水路的水流流量和水流流向，具体的，泵送机构包括用于控制冷却水箱2与第二流道5之间的水路的水流流量和水流流向的第一泵体6、以及用于控制热水箱1与第一流道4之间的水路的水流流量和水流流向的第二泵体7；其中，第一泵体6和第二泵体7为双向水泵结构。采用双向水泵的结构，第一泵体6和第二泵体7可以将换热装置内残留的水抽回到热水箱1、冷却水箱2中，防止残留的水影响温控机构的温度检测，同时也可以提高水的利用率。

所述温控机构用于监控温控水路的水流温度，具体的，温控机构可以为分布于温控水路中的NTC温度传感器。

在本方案中，热水箱1可以是水壶、热罐、热管等一切能够提供热水的元件。冷却水箱2为可以进行水冷却的容器或者元件。

本方案的工作原理如下：

首先通过加热装置将热水箱1内的水烧开，选择设定的出水温度，启动泵送机构将热水箱1内的水抽入到换热装置内，根据温控机构反馈的温控水路的水流温度，再将冷却水箱2的水抽入到换热装置内，进行换热工作，再根据温控机构反馈的温控水路的水流温度，实时调整控水路的水流流量和水流流向，来将第一流道4内的水流达到设定的出水温度，最后从出水端3流出，达到控制出水温度的目的。

在本方案中，冷却水箱2的进水端、出水端3分别设于所述冷却水箱2的顶部和底部，由于热水的密度比冷水的密度小，因此冷却水经过第二流道5后被加热，回到冷却水箱2的顶部，此时冷却水箱2的顶部水温度高、底部水温度低，会形成分层，可以避免水温的混合而影响后续工作效果。

第二种方案：

如图2所示，基于第一种方案的改进，采用只设置单泵体的结构，即保留第一泵体6，取消第二泵体7，这样可以降低成本，同时热水箱1的水可以通过重力或者连通器结构直接进入到第一流道4中。

第三种方案：

如图3所示，基于第一种方案的改进，在第二流道5处设有用于冷却的水冷装置，具体的，水冷装置为水冷风扇10。

在整个模块待机时，启动第一泵体6将将冷却水箱2的水抽入到换热装置内并对第二流道5内的水进行降温，提高水的冷却速度。配合具有双向水泵结构的第一泵体6和第二泵体7，所述第一泵体6反转时，将冷却水箱2的顶部水温高的水抽到第二流道5处，然后通过水冷风扇10对冷却水进行降温，降温后的冷却水回到冷却水箱2的底部，运行多次(也可以一次只抽充满换热装置的体积的水，完全冷却后再启动)或一段时间后(低速运行，使水回到冷却水箱2的底部时已完全冷却)，可以使本来被加热了的水回到冷却水箱2的底部。采用上述结构，可以抽取冷却水箱2的顶部水温高的水，并通过水冷风扇10进行降温，同时可以保证冷却水箱2的内部的水的分层，避免水温的混合而影响后续工作效果。

第四种方案：

如图4所示，基于第一种方案的改进，在第一流道4与出水端3之间设有第三水路管道11，在所述第三水路管道11设有用于加热的即热模块12。通过设置的即热模块12，可以对出水端3处的水进行热量补充，进一步的准确控制出水的温度。

在上述四个方案中，还包括了控制器，控制器分别与泵送机构和温控机构电性连接。

本发明还包括一种温控水壶模块的控制方法，包括以下步骤：

S1、将热水箱内的水通过加热装置烧至沸腾温度

S2、设定出水温度，启动泵送机构将热水箱、冷却水箱内的水抽入至换热装置内；

S3、根据温控机构反馈的温控水路的水流温度，调整控水路的水流流量和水流流向：

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，增强泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，降低泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

S4、达到设定的出水温度，并从出水端流出。

综上所述，本专利的结构，能够兼容水壶的传统形态，能加热自来水，同时也可以具有水吧的功能特点，在水完全烧开后，可以快速的出指定温度的水，满足不同使用需求。整个方案的控制方法的逻辑设置合理，可以充分利用各部件的运行状态达到动态调节出水端水温的目的，本专利的方案也可以适用于热水器的使用。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“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一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种温控水壶模块，其特征在于，包括：

热水箱、冷却水箱、换热装置、泵送机构和温控机构；

所述换热装置设有出水端、第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道之间互不相通且设有换热部，所述第一流道分别与所述出水端、热水箱连接相通，所述第二流道与所述冷却水箱连接相通，上述结构连接形成温控水路；

所述泵送机构用于控制温控水路的水流流量和水流流向；

所述温控机构用于监控温控水路的水流温度；

还包括控制器，所述控制器分别与所述泵送机构和温控机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的温控水壶模块，其特征在于，所述泵送机构包括用于控制所述冷却水箱与所述第二流道之间的水路的水流流量和水流流向的第一泵体。

3.根据权利要求2所述的温控水壶模块，其特征在于，所述导泵送机构还包括用于控制所述热水箱与所述第一流道之间的水路的水流流量和水流流向的第二泵体。

4.根据权利要求3所述的温控水壶模块，其特征在于，所述第一泵体和第二泵体为双向水泵结构。

5.根据权利要求2所述的温控水壶模块，其特征在于，所述冷却水箱与所述第二流道之间分别设有第一水路管道和第二水路管道，所述第一水路管道连接于所述第二流道的进水端，所述第二水路管道分别连接于所述第二流道的出水端和冷却水箱的进水端，且所述冷却水箱的进水端、出水端分别设于所述冷却水箱的顶部和底部，所述第一泵体设于第一水路管道。

6.根据权利要求1所述的温控水壶模块，其特征在于，在第二流道处设有用于冷却的水冷装置。

7.根据权利要求6所述的温控水壶模块，其特征在于，所述水冷装置为水冷风扇。

8.根据权利要求1所述的温控水壶模块，其特征在于，所述第一流道与所述出水端之间设有第三水路管道，在所述第三水路管道设有用于加热的即热模块。

9.根据权利要求1所述的温控水壶模块，其特征在于，所述换热部将所述第一流道和第二流道相互分割成互不流通的流道结构。

10.一种温控水壶模块的控制方法，其特征在于，基于上述权利要求1-9任一项所述的温控水壶模块，包括以下步骤：

S1、将热水箱内的水通过加热装置烧至沸腾温度

S2、设定出水温度，启动泵送机构将热水箱、冷却水箱内的水抽入至换热装置内；

S3、根据温控机构反馈的温控水路的水流温度，调整控水路的水流流量和水流流向：

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，增强泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

若靠近出水端的温度大于设定出水温度，降低泵送机构对冷却水箱内的水的抽入强度；

S4、达到设定的出水温度，并从出水端流出。

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