CN116473424A - 饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开关于一种饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质,饮水设备包括依次连通的容器体、饮用泵、换热器、供液口、冷却箱和冷却泵,饮水设备的控制方法包括:响应于包括目标温度的供液指令,控制冷却泵和饮用泵以算法确定的输出流量运行;获取供液口处的供液温度;根据供液温度和目标温度,控制饮用泵和冷却泵的运行;其中,在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值、且冷却泵的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的一个减小,并在达到最小的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的另一个减小;重复执行第二步和第三步,直到满足结束条件,关闭饮用泵和冷却泵。本公开可提升换热效果。
Description
技术领域
本公开涉及烹饪技术领域,尤其涉及一种饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质。
背景技术
为满足国人饮水习惯,实现温开水的供应,相关技术中存在一些温开水机,可以将水加热至沸腾,再在换热器中利用低温液体与沸水发生热交换,迅速将沸水冷却至特定温度并输出。
然而现有的温白开水机,在设定的出水温度较低时,低温液体需要在换热器中吸收沸水中的大量热量,会在低温液体靠近换热管道壁面处产生挂壁气泡,导致换热效率降低。此时,常常即使将低温液体的输出流量调到最大、沸水的供应输出流量降到最小,也无法解决该问题,导致换热效果不佳,出水温度偏高,难以可靠供应低温饮用水。
发明内容
本公开提供一种饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质,以至少解决相关技术中的如何令温白开水机可靠供应低温饮用水的问题,也可不解决任何上述问题。
根据本公开的第一方面,提供了一种饮水设备的控制方法,饮水设备包括容器体、饮用泵、换热器、供液口、冷却箱和冷却泵,换热器包括互不连通并可交换热量的饮用流道和冷却流道,容器体、饮用流道以及供液口依次连通,饮用泵用于将容器体内的饮用液体输送至饮用流道内,并从供液口流出,冷却箱与冷却流道循环连通,冷却泵用于将冷却箱内的冷却液体输送至冷却流道,并从冷却流道回流至冷却箱。饮水设备的控制方法包括:响应于包括目标温度的供液指令,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定冷却泵和饮用泵的输出流量,并控制冷却泵和饮用泵以所确定的输出流量运行;获取供液口处的供液温度;根据供液温度和目标温度,控制饮用泵和冷却泵的运行;其中,在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值、且冷却泵的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的一个减小,并在饮用泵的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的另一个减小;重复执行获取供液口处的供液温度的步骤和根据供液温度和目标温度,控制饮用泵和冷却泵的运行的步骤,直到满足结束条件,关闭饮用泵和冷却泵。
根据本公开的实施例提供的饮水设备的控制方法,通过在满足结束条件而停机之前,不断重复获取供液口处实际的供液温度,并与目标温度做对比,可了解换热是否顺利进行,进而按需及时、合理地调整饮用泵和冷却泵的运行,有助于保障实际的供液温度符合目标温度的要求,提升供液质量。
具体来说,在供液温度偏高时,考虑造成换热效率不足的主要因素在于,饮用流道外壁面处的冷却液体大量吸热后汽化,产生挂壁气泡,而气体的比热容小于液体的比热容,造成换热热阻增加,换热效率降低。为此,通过优先选择增大冷却泵的占空比和输出流量,能够直接提升冷却液体的水压来冲刷挂壁气泡,有助于降低换热热阻,提高换热效率。另一方面,换热效率不足还可能是因为挂壁气泡的去除速度赶不上产生速度,导致始终有大量挂壁气泡存在,影响换热效率。基于此,当冷却泵的占空比和输出流量都达到最大后,若供液温度仍然偏高,通过减小饮用泵的输出流量和占空比,能够减少饮用流道内参与换热的高温饮用液体的量,从而降低热负荷,降低挂壁气泡的产生速度,甚至令挂壁气泡不再继续产生,从而可逐渐减少挂壁气泡,有助于降低换热热阻,提高换热效率。
此外,在调整饮用泵来减少参与换热的高温饮用液体的量时,具体是减小输出流量和占空比中的一个。其中,减小输出流量可执行为减小饮用泵的电压或功率,减小占空比则是减小一个脉冲循环内饮用泵的通电时长,从而实现输出流量和占空比的分开调整。输出流量强调的是瞬态流量,调整占空比则可实现对一个脉冲循环内的平均流量的改变,因此二者虽然可以共同实现对平均流量的改变,但改变的方式有所不同。相关技术中,通常对变频泵直接调整电压或功率,进而调整瞬态的输出流量,对无法调整电压或功率的定频泵,则通过调整占空比来调整平均流量。本申请通过在调整输出流量的基础上,还额外调整占空比,能够打破本领域的惯性思维,充分提升平均流量的调整幅度,有助于进一步提升换热效率。同时,通过先持续减小输出流量和占空比二者中的一个,待减至最小时再减小二者中的另一个,既能够简化控制策略,又能够保障调整的连续性,降低在不同参数之间切换调整带来的不稳定。
在一些实施例中,可选地,在供液温度小于目标温度与第二误差量的差值、且饮用泵的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制冷却泵的输出流量和占空比中的一个减小,并在冷却泵的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制冷却泵的输出流量和占空比中的另一个减小。
在这些实施例中,在供液温度偏低时,考虑到可能是热负荷过低或者冷却液体的水压过大,可采用与供液温度偏高时相反的控制策略来予以缓解,从而提升供液温度。具体来说,通过优先选择增大饮用泵的占空比和输出流量,可适当增大热负荷,既能够提升供液温度,又能够提高供液速度,可节约用户的取液耗时。若饮用泵已处于最大占空比和最大输出流量,则可适当减小冷却泵的输出流量和占空比,从而削弱换热,同样可以实现提升供液温度的效果。同时,与供液温度偏高时对饮用泵的调整类似,此时也对输出流量和占空比进行分开调整,同样能够打破本领域的惯性思维,充分提升平均流量的调整幅度,有助于进一步提升换热效率。并且通过持续减小输出流量和占空比二者中的一个,待减至最小时再减小二者中的另一个,既能够简化控制策略,又能够保障调整的连续性,降低在不同参数之间切换调整带来的不稳定。
在一些实施例中,可选地,在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大冷却泵的占空比、增大冷却泵的输出流量、减小饮用泵的输出流量、减小饮用泵的占空比。
在这些实施例中,在供液温度偏高时,在优先增加参与换热的冷却液体的量、次选减少参与换热的高温饮用液体的量的基础上,也就是优先调整冷却泵、次选调整饮用泵的基础上,具体对于冷却泵,在占空比和输出流量之间,优先增大占空比,可优先保证冷却液体的连续供应,以实现对挂壁气泡的连续冲刷,有助于冲去挂壁气泡,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长冷却泵的使用寿命。对于饮用泵,在占空比和输出流量之间,优先减小输出流量,能够保障饮用液体的连续、稳定供应,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长饮用泵的使用寿命;最终在输出流量达到最小时,通过减小占空比,能够充分降低热负荷,提升换热效果,降低供液温度,充分保障了供液质量。
在一些实施例中,可选地,在供液温度小于目标温度与第二误差量的差值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大饮用泵的占空比、增大饮用泵的输出流量、减小冷却泵的输出流量、减小冷却泵的占空比。
在这些实施例中,在供液温度偏低时,在优先增加参与换热的高温饮用液体的量、次选减少参与换热的冷却液体的量的基础上,也就是优先调整饮用泵、次选调整冷却泵的基础上,具体对于饮用泵,在占空比和输出流量之间,优先增大占空比,可充分保障饮用液体的连续、稳定供应,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长饮用泵的使用寿命。对于冷却泵,在占空比和输出流量之间,优先减小输出流量,可通过直接调节冷却泵的电压来实现,使冷却泵保持通电状态,有助于简化控制,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长冷却泵的使用寿命。
在一些实施例中,可选地,冷却泵和饮用泵的初始占空比均为1;和/或冷却泵的最小占空比大于或等于10%;和/或饮用泵的最小占空比大于或等于10%。
在这些实施例中,通过令两个泵的初始占空比都为最大值1,可令冷却泵和饮用泵在启动后默认保持通电状态,充分简化控制,延长使用寿命。通过为冷却泵和/或饮用泵配置最小占空比,一方面能够防止占空比减小到0时冷却泵和/或饮用泵断电的情况发生,另一方面能够减少过低的占空比带来的过于频繁的通断电操作,有助于延长冷却泵和饮用泵的使用寿命。
在一些实施例中,可选地,响应于包括目标温度的供液指令,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定冷却泵和饮用泵的输出流量,并控制冷却泵和饮用泵以所确定的输出流量运行,包括:响应于包括目标温度的供液指令,在目标温度小于预设温度的情况下,控制冷却泵以最大输出流量运行,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定饮用泵的输出流量,并控制饮用泵以所确定的输出流量运行。
在这些实施例中,在目标温度小于预设温度,也就是需要供应相对低温的液体时,通过令冷却泵以最大输出流量运行,可充分增加冷源,增加降温效率,满足低温供液需求。饮用泵的输出流量则可根据换热需求确定,保障了灵活的换热供液流程。
在一些实施例中,可选地,控制冷却泵以最大输出流量运行,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定饮用泵的输出流量,并控制饮用泵以所确定的输出流量运行,包括:控制冷却泵以最大输出流量运行,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定饮用泵的输出流量;判断冷却流道内是否已充满冷却液体;在判定冷却流道内已充满冷却液体的情况下,启动饮用泵并控制饮用泵以所确定的输出流量运行。
在这些实施例中,通过首先令冷却泵以最大输出流量将冷却液体迅速灌满冷却流道,再启动饮用泵以所确定的输出流量运行,能够保证饮用液体在进入饮用流道后就能够与大量的冷却液体进行充分换热,可降低因初始时冷却液体量不足而造成的大量挂壁气泡产生,有助于充分减少挂壁气泡,降低换热热阻,提升换热效率。
在一些实施例中,可选地,判断冷却流道内是否已充满冷却液体,包括:从冷却泵启动时开始计时,得到充注时长;判断充注时长是否达到预设时长,其中,预设时长是冷却流道的容积与冷却泵的最大输出流量的比值加上预留时长所得的时长。
在这些实施例中,通过利用冷却泵运行的充注时长作为参考,能够在充注时长达到预设时长时认为冷却流道内已经充满了冷却液体,仅需进行软件设计,而不必额外增设检测硬件来检测冷却流道的充注情况,能够在保障判断可靠性的同时,有效控制产品成本,并可降低因检测硬件故障造成的控制错误和由此带来的维修负担,有助于提升产品的可靠性。具体地,冷却流道的容积与冷却泵的最大输出流量的比值就是理论的充注耗时,考虑到从冷却箱到冷却流道之间还有管路,并且随着产品的使用可能出现其他难以预料的影响因素,通过在理论的充注耗时基础上增加预留时长,可以保留合理的冗余量,确保充注时长达到预设时长时冷却流道内已充满冷却液体,有助于保障判断的可靠性。
在一些实施例中,可选地,控制方法还包括:从冷却泵和饮用泵同时运行时开始计时,得到供液时长;其中,获取供液口处的供液温度,包括:在供液时长达到设定时长的情况下,获取供液口处的供液温度。
在这些实施例中,自冷却泵和饮用泵同时运行时起,饮用液体和冷却液体之间开始换热。而在换热初期,由于换热量尚且较小,所以往往还未产生挂壁气泡,或者产生量较小,对换热效率影响不大。通过等待设定时长,可以等饮用液体和冷却液体充分换热后,才借助供液温度来做进一步的调整以改善换热效率,这样的延时能够减少计算量,从而降低计算负荷。此外,换热初期供液温度可能尚不稳定,待供液温度稳定后再予以获取并执行后续调控,能够减少不必要的调控操作,反而有助于提升供液温度的稳定性,提升供液质量。
在一些实施例中,可选地,控制方法还包括:在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值、且无法进一步调整冷却泵和饮用泵的情况下,输出提示信息,以提示用户更换冷却液体。
在这些实施例中,在不断获取供液温度并调整冷却泵和饮用泵的过程中,若供液温度持续偏高,能够采取的调整措施都已经充分执行,无法对冷却泵和饮用泵再做进一步调整,则考虑可能存在冷却液体温度过高,冷却能力不足的问题。对此,通过输出提示信息来提示用户更换冷却液体,能够有效保障换热效果,有助于及时更换温度更低的冷却液体,恢复冷却液体的降温能力,保障供液质量。
根据本公开的第二方面,提供了一种饮水设备,饮水设备包括容器体、饮用泵、换热器、供液口、冷却箱和冷却泵,其中,换热器包括互不连通并可交换热量的饮用流道和冷却流道;容器体、饮用流道以及供液口依次连通,饮用泵用于将容器体内的饮用液体输送至饮用流道内,并从供液口流出;冷却箱与冷却流道循环连通,冷却泵用于将冷却箱内的冷却液体输送至冷却流道,并从冷却流道回流至冷却箱;饮水设备还包括:至少一个处理器;至少一个存储计算机可执行指令的存储器,其中,计算机可执行指令在被至少一个处理器运行时,促使至少一个处理器执行上述第一方面任一实施例的饮水设备的控制方法,因而具备该控制方法的全部有益技术效果,在此不再赘述。
在一些实施例中,可选地,冷却泵和饮用泵均为变频泵。
在这些实施例中,通过选用变频泵,可便捷地通过调节泵的电压或功率来调节泵的输出流量,占空比的调节则通过调节泵在一个脉冲循环内的通电时间来调整,从而实现输出流量和占空比的分开调整。
在一些实施例中,可选地,冷却泵在有负载时的最大输出流量大于或等于1.5L/min。
在这些实施例中,常规的冷却泵最大输出流量仅可达到1.2L/min,通过改用大流量的冷却泵,能够提升冷却液体对挂壁气泡的冲刷水压,有助于充分提升换热效率。
在一些实施例中,可选地,饮水设备还包括:饮用感温件,设于容器体的底部,饮用感温件用于检测容器体输出的饮用液体的饮用液温;和/或冷却感温件,设于与冷却流道的入口相连通的管路中,冷却感温件用于检测冷却箱输出的冷却液体的冷却液温;和/或供液感温件,临近供液口设置,供液感温件用于检测从供液口流出的液体的供液温度;和/或供液流量计,临近供液口设置,供液流量计用于检测从供液口流出的液体的流量。
在这些实施例中,通过在容器体底部设置饮用感温件,在与冷却流道的入口相连通的管路中设置冷却感温件,能够可靠地检测到饮用液温和冷却液温,为饮水设备的控制提供可靠的数据基础,保障了控制精度。通过在临近供液口处设置供液感温件,能够直接对供液温度进行可靠检测,而不必利用其他数据推测出供液温度,有助于提高数据处理效率及其可靠性,有助于提高控制精度。通过在临近供液口处设置供液流量计,能够精确测量已经流出的液体的量,从而实现精确出水,而不必利用饮用泵的平均输出流量来推测出水量,有助于提高控制精度。
根据本公开的第三方面,提供了一种计算机可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时,促使至少一个处理器执行上述第一方面任一实施例的饮水设备的控制方法,因而具备该控制方法的全部有益技术效果,在此不再赘述。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理,并不构成对本公开的不当限定。
图1是示出根据本公开的实施例的饮水设备的组件连接示意图;
图2是示出根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法的流程图;
图3是示出根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法的示意流程图;
图4是示出根据本公开的实施例的饮水设备的结构示意图;
图5是示出根据本公开的实施例的图4在I-I截面的剖视图;
图6是示出根据本公开的实施例的图4在J-J截面的剖视图;
图7和图8是示出根据本公开的实施例的饮水设备在开盖状态下的结构示意图。
图1、图4至图8附图标号说明:
10:容器体;11:容器体的出口;12:加热装置;13:饮用感温件;
20:饮用泵;
30:换热器;31:饮用流道;311:饮用流道的入口;312:饮用流道的出口;32:冷却流道;321:冷却流道的入口;322:冷却流道的出口;
40:供液口;
50:冷却箱;51:冷却出液管;52:冷却感温件;53:冷却三通管;54:提手;
60:冷却泵;
70:壳体;
80:供液流道;81:供液感温件;82:供液三通管;
90:盖组件;91:盖体;92:保护壳;93:供液管。
具体实施方式
为了使本领域普通人员更好地理解本公开的技术方案,下面将结合附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
需要说明的是,本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在此需要说明的是,在本公开中出现的“若干项之中的至少一项”均表示包含“该若干项中的任意一项”、“该若干项中的任意多项的组合”、“该若干项的全体”这三类并列的情况。例如“包括A和B之中的至少一个”即包括如下三种并列的情况:(1)包括A;(2)包括B;(3)包括A和B。又例如“执行步骤一和步骤二之中的至少一个”,即表示如下三种并列的情况:(1)执行步骤一;(2)执行步骤二;(3)执行步骤一和步骤二。
下面将结合图1至图8介绍本公开的实施例提供的饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质。
本公开第一方面的实施例提供了一种饮水设备的控制方法。如图1所示,饮水设备包括容器体10、饮用泵20、换热器30、供液口40、冷却箱50和冷却泵60。换热器30包括互不连通并可交换热量的饮用流道31和冷却流道32。作为示例,换热器30的外壳形成空腔,饮用流道31以管道的形式嵌入该空腔内,空腔内除饮用流道31之外的空间就作为冷却流道32。容器体10、饮用流道31以及供液口40依次连通,饮用泵20用于将容器体10内的饮用液体输送至饮用流道31内,并从供液口40流出,此时饮用泵20可以位于饮用流道31的入口311之前,也可以位于饮用流道31的出口312之后,只要能够起到泵送饮用液体的作用即可。作为示例,如图1所示,容器体10的出口11可经管道与饮用泵20的入口连通,饮用泵20和供液口40各自连通至饮用流道31的入口311和出口312。容器体10的底部还设有加热装置12,用于加热容器体10内的饮用液体,容器体10的底部还设有饮用感温件13,用于检测容器体10输出的饮用液体的饮用液温。冷却箱50与冷却流道32循环连通,冷却泵60用于将冷却箱50内的冷却液体输送至冷却流道32,并从冷却流道32回流至冷却箱50。与饮用泵20同理,冷却泵60可以位于冷却流道32的入口321之前,也可以位于冷却流道32的出口322之后,只要能够起到循环泵送冷却液体的作用即可。作为示例,如图1所示,冷却泵60连通在冷却箱50的出口与冷却流道32的入口321之间。冷却箱50具体可设置冷却出液管51,冷却出液管51与冷却泵60的入口连通,使得冷却出液管51上用于连接冷却泵60的端口作为冷却箱50的出口。冷却出液管51中还可设置冷却感温件52,用于检测冷却箱50输出的冷却液体的冷却液温,具体可在冷却出液管51与冷却泵60的入口之间连接冷却三通管53,将冷却感温件52经冷却三通管53的第三个管道伸入。
图2是示出根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法的流程图。
如图2所示,在步骤S201,响应于包括目标温度的供液指令,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定冷却泵和饮用泵的输出流量,并控制冷却泵和饮用泵以所确定的输出流量运行。作为示例,供液指令可由用户输入,目标温度可以是用户输入的自定义温度,也可以由饮水设备配置多个温度档位,由用户从中选择,将用户选择的档位对应的温度作为目标温度,本公开对此不作限制。
可选地,步骤S201包括:响应于包括目标温度的供液指令,在目标温度小于预设温度的情况下,控制冷却泵以最大输出流量运行,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定饮用泵的输出流量,并控制饮用泵以所确定的输出流量运行。在目标温度小于预设温度,也就是需要供应相对低温的液体时,通过令冷却泵以最大输出流量运行,可充分增加冷源,增加降温效率,满足低温供液需求。饮用泵的输出流量则可根据换热需求确定,保障了灵活的换热供液流程。具体来说,目标温度与冷却液温之间的温差,结合冷却泵的输出流量,可以表征冷却液体在单位时间内所吸收的热量,该热量理论上来说与饮用液体在单位时间内所释放的热量相等,而饮用液体在单位时间内所释放的热量可结合饮用液温与目标温度之间的温差以及饮用泵的输出流量得到,而此时唯一的未知量是饮用泵的输出流量,所以可以确定饮用泵的输出流量。实践中可采用理论计算来确定饮用泵的输出流量,也可以通过试验测量得到以上各变量之间的对应取值表格,通过查表来确定饮用泵的输出流量。作为示例,预设温度为60℃。此外,还可配置一个比预设温度更高的设定温度,例如为90℃,在目标温度大于等于预设温度、小于设定温度的情况下,需要供应中等温度的液体,冷却泵和饮用泵都不以最大输出流量运行,具体输出流量可根据目标温度、饮用液温、冷却液温确定,二者彼此协调,具体的确定方式同样可以采用理论计算方式或查询由试验所得的取值表格的方式;在目标温度大于等于设定温度的情况下,需要供应相对高温的液体,此时控制饮用泵以最大输出流量运行,并根据目标温度、饮用液温、冷却液温确定冷却泵的输出流量,具体的确定方式与其他情况同理,实现以少量的冷却液体为高温的饮用液体少量降温。
进一步地,步骤S201在需要供应相对低温的液体时的控制包括:控制冷却泵以最大输出流量运行,根据目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温,确定饮用泵的输出流量;判断冷却流道内是否已充满冷却液体;在判定冷却流道内已充满冷却液体的情况下,启动饮用泵并控制饮用泵以所确定的输出流量运行。通过首先令冷却泵以最大输出流量将冷却液体迅速灌满冷却流道,再启动饮用泵以所确定的输出流量运行,能够保证饮用液体在进入饮用流道后就能够与大量的冷却液体进行充分换热,可降低因初始时冷却液体量不足而造成的大量挂壁气泡产生,有助于充分减少挂壁气泡,降低换热热阻,提升换热效率。
进一步地,判断冷却流道内是否已充满冷却液体,包括:从冷却泵启动时开始计时,得到充注时长;判断充注时长是否达到预设时长,其中,预设时长是冷却流道的容积与冷却泵的最大输出流量的比值加上预留时长所得的时长。通过利用冷却泵运行的充注时长作为参考,能够在充注时长达到预设时长时认为冷却流道内已经充满了冷却液体,仅需进行软件设计,而不必额外增设检测硬件来检测冷却流道的充注情况,能够在保障判断可靠性的同时,有效控制产品成本,并可降低因检测硬件故障造成的控制错误和由此带来的维修负担,有助于提升产品的可靠性。具体地,冷却流道的容积与冷却泵的最大输出流量的比值就是理论的充注耗时,考虑到从冷却箱到冷却流道之间还有管路,并且随着产品的使用可能出现其他难以预料的影响因素,通过在理论的充注耗时基础上增加预留时长,可以保留合理的冗余量,确保充注时长达到预设时长时冷却流道内已充满冷却液体,有助于保障判断的可靠性。预留时长的取值可通过试验得到,本公开对此不作限制。应理解,此时虽然可能存在少量的判断滞后,也就是在冷却流道刚好充满冷却液体时并不能被识别到,但滞后时长通常很小,利大于弊,其影响可以忽略。
在步骤S202,获取供液口处的供液温度。
在步骤S203,根据供液温度和目标温度,控制饮用泵和冷却泵的运行;其中,在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值、且冷却泵的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的一个减小,并在饮用泵的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制饮用泵的输出流量和占空比中的另一个减小。具体地,占空比是指在一个脉冲循环内,电气设备通电时间相对于总时间所占的比例,占空比越大,通电时间越长,占空比最大为1。
在步骤S204,判断是否满足结束条件,若否,转到步骤S202,若是,转到步骤S205。作为示例,结束条件包括供液量达到目标液量,供液量具体可通过统计饮用泵的运行时长以及运行过程中的输出流量和占空比得到;结束条件还可包括接收到用户输入的结束指令。
在步骤S205,关闭饮用泵和冷却泵。
根据本公开的实施例提供的饮水设备的控制方法,在满足结束条件而停机之前,通过不断重复执行步骤S202和步骤S203,可了解换热是否顺利进行,进而按需及时、合理地调整饮用泵和冷却泵的运行,有助于保障实际的供液温度符合目标温度的要求,提升供液质量。
具体来说,在步骤S203中,在供液温度偏高时,考虑造成换热效率不足的主要因素在于,饮用流道外壁面处的冷却液体大量吸热后汽化,产生挂壁气泡,而气体的比热容小于液体的比热容,造成换热热阻增加,换热效率降低。为此,通过优先选择增大冷却泵的占空比和输出流量,能够直接提升冷却液体的水压来冲刷挂壁气泡,有助于降低换热热阻,提高换热效率。
另一方面,换热效率不足还可能是因为挂壁气泡的去除速度赶不上产生速度,导致始终有大量挂壁气泡存在,影响换热效率。基于此,当冷却泵的占空比和输出流量都达到最大后,若供液温度仍然偏高,通过减小饮用泵的输出流量和占空比,能够减少饮用流道内参与换热的高温饮用液体的量,从而降低热负荷,降低挂壁气泡的产生速度,甚至令挂壁气泡不再继续产生,从而可逐渐减少挂壁气泡,有助于降低换热热阻,提高换热效率。
此外,在调整饮用泵来减少参与换热的高温饮用液体的量时,具体是减小输出流量和占空比中的一个。需说明的是,冷却泵和饮用泵均为变频泵,可便捷地通过调节泵的电压或功率来调节泵的输出流量,占空比的调节则通过调节泵在一个脉冲循环内的通电时间来调整,从而实现输出流量和占空比的分开调整。其中,减小输出流量可执行为减小饮用泵的电压或功率,减小占空比则是减小一个脉冲循环内饮用泵的通电时长。输出流量强调的是瞬态流量,调整占空比则可实现对一个脉冲循环内的平均流量的改变,因此二者虽然可以共同实现对平均流量的改变,但改变的方式有所不同。相关技术中,通常对变频泵直接调整电压或功率,进而调整瞬态的输出流量,对无法调整电压或功率的定频泵,则通过调整占空比来调整平均流量。本申请通过在调整输出流量的基础上,还额外调整占空比,能够打破本领域的惯性思维,充分提升平均流量的调整幅度,有助于进一步提升换热效率。同时,通过先持续减小输出流量和占空比二者中的一个,待减至最小时再减小二者中的另一个,既能够简化控制策略,又能够保障调整的连续性,降低在不同参数之间切换调整带来的不稳定。
应理解,对于供液温度偏高的判断,由于目标温度是用户设定的目标供液温度,因此往往是一个单独的取值,在实际控制过程中,为了包容合理的控制误差,供液温度只要处于目标温度附近的一个温度区间内即可,本公开此处将该温度区间的上限以目标温度与第一误差量的和值的形式来表述,若供液温度大于目标温度与第一误差量的和值,则表明供液温度高于该温度区间的上限,进而判定供液温度偏高。
相应地,该温度区间还具有下限,可表述为目标温度与第二误差量的差值,第二误差量和第一误差量可以相等,也可以不相等,本公开对此不作限制。若供液温度小于目标温度与第二误差量的差值,则表明供液温度低于该温度区间的下限,进而判定供液温度偏低,可能是热负荷过低或者冷却液体的水压过大。对此,可选地,在步骤S203中,在供液温度偏低时,考虑到可能是热负荷过低或者冷却液体的水压过大,可采用与供液温度偏高时相反的控制策略来予以缓解,从而提升供液温度。具体来说,是在供液温度小于目标温度与第二误差量的差值、且饮用泵的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制冷却泵的输出流量和占空比中的一个减小,并在冷却泵的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制冷却泵的输出流量和占空比中的另一个减小。通过优先选择增大饮用泵的占空比和输出流量,可适当增大热负荷,既能够提升供液温度,又能够提高供液速度,可节约用户的取液耗时。若饮用泵已处于最大占空比和最大输出流量,则可适当减小冷却泵的输出流量和占空比,从而削弱换热,同样可以实现提升供液温度的效果。同时,与供液温度偏高时对饮用泵的调整类似,此时也对输出流量和占空比进行分开调整,同样能够打破本领域的惯性思维,充分提升平均流量的调整幅度,有助于进一步提升换热效率。并且通过持续减小输出流量和占空比二者中的一个,待减至最小时再减小二者中的另一个,既能够简化控制策略,又能够保障调整的连续性,降低在不同参数之间切换调整带来的不稳定。
作为示例,关于输出流量和占空比,可构建目标温度、容器体输出的饮用液体的饮用液温、冷却箱输出的冷却液体的冷却液温、饮用泵的输出流量、饮用泵的占空比、冷却泵的输出流量、冷却泵的占空比之间的对应取值表格。在步骤S201中,通过查表确定冷却泵和饮用泵的初始输出流量和初始占空比,作为示例,冷却泵和饮用泵的初始占空比均为1,可简化控制。在步骤S203中,可将获取到的供液温度视为表格中的目标温度,通过查表确定所要调节的泵的输出流量或占空比的取值,并按照查得的取值进行调节;也可每次按照预定的调整幅度进行输出流量或占空比的微调,从而简化调控策略。本公开对此不作限制。
进一步地,关于步骤S202,可如图1所示,在饮水设备的供液口40附近设置供液感温件81,利用供液感温件81直接检测供液温度;也可不设置供液感温件81,仅为容器体10和冷却箱50分别配置饮用感温件13和冷却感温件52,并配置前述的对应取值表格,通过查表,将查得的目标温度作为供液温度,本公开对此不作限制。
关于步骤S203,可选地,在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大冷却泵的占空比、增大冷却泵的输出流量、减小饮用泵的输出流量、减小饮用泵的占空比。在供液温度偏高时,在优先增加参与换热的冷却液体的量、次选减少参与换热的高温饮用液体的量的基础上,也就是优先调整冷却泵、次选调整饮用泵的基础上,具体对于冷却泵,在占空比和输出流量之间,优先增大占空比,可优先保证冷却液体的连续供应,以实现对挂壁气泡的连续冲刷,有助于冲去挂壁气泡,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长冷却泵的使用寿命。对于饮用泵,在占空比和输出流量之间,优先减小输出流量,能够保障饮用液体的连续、稳定供应,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长饮用泵的使用寿命;最终在输出流量达到最小时,通过减小占空比,能够充分降低热负荷,提升换热效果,降低供液温度,充分保障了供液质量。
同理可选地,在供液温度小于目标温度与第二误差量的差值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大饮用泵的占空比、增大饮用泵的输出流量、减小冷却泵的输出流量、减小冷却泵的占空比。在供液温度偏低时,在优先增加参与换热的高温饮用液体的量、次选减少参与换热的冷却液体的量的基础上,也就是优先调整饮用泵、次选调整冷却泵的基础上,具体对于饮用泵,在占空比和输出流量之间,优先增大占空比,可充分保障饮用液体的连续、稳定供应,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长饮用泵的使用寿命。对于冷却泵,在占空比和输出流量之间,优先减小输出流量,可通过直接调节冷却泵的电压来实现,使冷却泵保持通电状态,有助于简化控制,并充分减少低占空比带来的频繁通断电操作,有助于延长冷却泵的使用寿命。
可选地,冷却泵和饮用泵的初始占空比均为1,可令冷却泵和饮用泵在启动后默认保持通电状态,充分简化控制,延长使用寿命。此外,冷却泵和/或饮用泵的最小占空比大于或等于10%,这一方面能够防止占空比减小到0时冷却泵和/或饮用泵断电的情况发生,另一方面能够减少过低的占空比带来的过于频繁的通断电操作,有助于延长冷却泵和饮用泵的使用寿命。
应理解,对于初次执行步骤S203,此时冷却泵的占空比为1。对于供液温度偏高的情况,若目标温度小于预设温度,则冷却泵将以最大输出流量运行,所以会优先减小饮用泵的输出流量,若此时饮用泵以最小输出流量运行,则会优先减小饮用泵的占空比,而在后续的执行中,冷却泵的输出流量和占空比可能降低,此时若供液温度又偏高的情况,则可以优先增大冷却泵的占空比和输出流量;若目标温度大于等于预设温度,无论与设定温度的大小关系如何,冷却泵的输出流量均未达到最大,可优先增大冷却泵的输出流量,直到增加至最大,再依次减小饮用泵的输出流量和占空比。但需说明的是,由于饮水设备是通过为高温的饮用液体降温来实现供液的,所以在目标温度较高时,仅需对高温的饮用液体进行少量降温,所以换热效率往往充足,一般不会出现供液温度偏高的情况,但理论上来说仍然可以使用本公开的实施例的控制方法。
同理,对于供液温度偏低的情况,若目标温度小于预设温度,无论与设定温度的大小关系如何,饮用泵的输出流量均未达到最大,可优先增大饮用泵的输出流量,直到增加至最大,再依次减小冷却泵的输出流量和占空比;若目标温度大于等于设定温度,则饮用泵将以最大输出流量运行,所以会优先减小冷却泵的输出流量,若此时冷却泵以最小输出流量运行,则会优先减小冷却泵的占空比。在后续的执行中,饮用泵的输出流量和占空比可能降低,此时若供液温度又偏低,则可以优先增大饮用泵的占空比和输出流量。
在一些实施例中,可选地,根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法还包括:从步骤S201中冷却泵和饮用泵同时运行时开始计时,得到供液时长;相应地,步骤S202包括:在供液时长达到设定时长的情况下,获取供液口处的供液温度。自冷却泵和饮用泵同时运行时起,饮用液体和冷却液体之间开始换热。而在换热初期,由于换热量尚且较小,所以往往还未产生挂壁气泡,或者产生量较小,对换热效率影响不大。通过等待设定时长,可以等饮用液体和冷却液体充分换热后,才借助供液温度来做进一步的调整以改善换热效率,这样的延时能够减少计算量,从而降低计算负荷。此外,换热初期供液温度可能尚不稳定,待供液温度稳定后再予以获取并执行后续调控,能够减少不必要的调控操作,反而有助于提升供液温度的稳定性,提升供液质量。需说明的是,对于目标温度小于预设温度的情况,如前所述,冷却泵可优先运行,直到冷却流道内已充满冷却液体,才启动饮用泵,因此理论上来说,需要等饮用泵将饮用液体泵入饮用流道之后,饮用液体和冷却液体才正式开始换热,对于这段时间差,可通过适当增大设定时长的取值来弥补。设定时长的取值可通过理论计算加上试验调整得到,本公开对此不作限制。
在一些实施例中,可选地,在步骤S203之后,根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法还包括:在供液温度大于目标温度与第一误差量的和值、且无法进一步调整冷却泵和饮用泵的情况下,输出提示信息,以提示用户更换冷却液体。换言之,就是在重复执行的步骤S202和步骤S203之后,再增加一个托底的步骤,若供液温度持续偏高,能够采取的调整措施都已经充分执行,无法对冷却泵和饮用泵再做进一步调整,则考虑可能存在冷却液体温度过高,冷却能力不足的问题。对此,通过输出提示信息来提示用户更换冷却液体,能够有效保障换热效果,有助于及时更换温度更低的冷却液体,恢复冷却液体的降温能力,保障供液质量。作为示例,提示信息可采用警报音提示、语音提示、灯光提示、文字提示中的至少一种形式,本公开对此不作限制。
图3是示出根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法的示意流程图。
总体来说,如图3所示,根据本公开的实施例的饮水设备的控制方法包括如下几个大的步骤。
第一步:接收供液指令,收集饮用液温和冷却液温,计算饮用泵的初始输出流量Vh。其中,供液指令包括目标温度,且目标温度小于预设温度。
第二步:控制冷却泵以输出流量Vc=Vcmax运行(也就是以最大输出流量运行),直至冷却液体充满换热器的冷却流道。
第三步:控制冷却泵以输出流量Vc、占空比m运行,控制饮用泵以输出流量Vh、占空比n运行。
第四步:比较测得的供液温度Tw与目标温度T0对应的温度区间。该温度区间的上限为目标温度T0与第一误差量的和值,该温度区间的下限为目标温度T0与第二误差量的差值。
第五步:在供液温度Tw高过温度区间的上限的情况下,若实时控制的冷却泵的占空比m<1,则根据算法加大m,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的冷却泵的占空比m=1,而冷却泵的输出流量Vc<Vcmax,则控制冷却泵加大输出流量Vc,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的冷却泵的占空比m=1,而冷却泵的输出流量Vc=Vcmax,且监测到饮用泵的输出流量Vh>Vhmin,则减小饮用泵的输出流量Vh,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的冷却泵的占空比m=1,而冷却泵的输出流量Vc=Vcmax,且监测到饮用泵的输出流量Vh=Vhmin,则减小饮用泵的占空比n,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量。
若供液温度Tw仍然高过温度区间的上限,同时供液量未达到设定的目标液量,则返回第三步,进而继续执行第四步和第五步。
第六步:在供液温度Tw低于温度区间的下限的情况下,若实时控制的饮用泵的占空比n<1,则根据算法加大n,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的饮用泵的占空比n=1,而饮用泵的输出流量Vh<Vhmax,则控制饮用泵加大输出流量Vh,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的饮用泵的占空比n=1,而饮用泵的输出流量Vh=Vhmax,且监测到冷却泵的输出流量Vc>Vcmin,则减小冷却泵的输出流量Vc,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量;若实时控制的饮用泵的占空比n=1,而饮用泵的输出流量Vh=Vhmax,且监测到冷却泵的输出流量Vc=Vcmin,则减小冷却泵的占空比m,直到供液温度Tw在温度区间内,同时供液量达到设定的目标液量。
若供液温度Tw仍然低于温度区间的下限,同时供液量未达到设定的目标液量,则返回第三步,进而继续执行第四步和第六步。
此处需要说明的是,第五步和第六步是同步进行的。
以上的控制方法最主要的目标是,当供液温度Tw偏高,优先令冷却泵的输出流量Vc达到Vcmax,实现冷却泵以最大的输出流量对换热器内的冷却液体进行增压,加压的冷却液体冲刮去饮用流道外表面的气泡,以此解决气泡挂壁的问题,从而提高换热效率,增强换热效果。当冷却泵的输出流量Vc达到Vcmax,饮用泵的输出流量Vh达到Vhmin时,若仍然达不到供液温度Tw在温度区间内,则通过控制饮用泵以占空比n间歇抽吸,充分降低热负荷,降低供液温度Tw。
此外,换热时长会直接影响换热效果,所以需要饮用泵和冷却泵配合,通过调整泵的输出流量和占空比来调整换热时长,进而完成换热。当有供应相对低温的饮用液体的需求时,冷却泵会先抽一定时间的冷却液体,让其填充满换热器内腔,即填充冷却流道,然后饮用泵开始抽吸,并根据设定的算法确定输出流量。对于饮用泵和冷却泵,根据实际情况,二者可以是同时动作,也可以是冷却泵一直最高速抽吸,饮用泵间隙抽吸。
本公开第二方面的实施例提供了一种饮水设备,具有前面第一方面的实施例结合图1所介绍的容器体10等机械结构,还可具有结合图1所介绍的饮用感温件13和冷却感温件52,在此不再赘述。
可选地,冷却泵60和饮用泵20均为变频泵。通过选用变频泵,可便捷地通过调节泵的电压或功率来调节泵的输出流量,占空比的调节则通过调节泵在一个脉冲循环内的通电时间来调整,从而实现输出流量和占空比的分开调整。
可选地,冷却泵60在有负载时的最大输出流量大于或等于1.5L/min。常规的冷却泵最大输出流量仅可达到1.2L/min,通过改用大流量的冷却泵60,能够提升冷却液体对挂壁气泡的冲刷水压,有助于充分提升换热效率。
具体来说,如图4至图8所示,饮水设备还包括壳体70、供液流道80和盖组件90。
壳体70的顶部形成开口,冷却箱50位于壳体70内。
供液流道80至少部分位于壳体70内,供液流道80在水平面内避开冷却箱50设置,既能够保障顺畅供液,又不会影响冷却液体的更换,供液流道80的下端部构造为供液口40。供液流道80上还可设置供液感温件81,使供液感温件81临近供液口40设置,用于检测从供液口40流出的液体的供液温度,能够直接对供液温度进行可靠检测,而不必利用其他数据推测出供液温度,有助于提高数据处理效率及其可靠性,有助于提高控制精度。具体可在供液流道80上设置供液三通管82,将供液感温件81经供液三通管82的第三个管道伸入。作为示例,可临近供液口40设置供液流量计(图中未示出),用于检测从供液口40流出的液体的流量,能够精确测量已经流出的液体的量,从而实现精确出水,而不必利用饮用泵20的平均输出流量来推测出水量,有助于提高控制精度。应理解,供液感温件81和供液流量计可择一设置,也可以同时设置,还可均不设置,本公开对此不作限制。
盖组件90与壳体70顶部的开口相适配,用于开闭壳体,盖组件90包括盖体91、保护壳92和供液管93,换热器30位于保护壳92内,供液管93设于保护壳92的表面,供液管93的入口与饮用流道31的出口312相连通,供液管93的出口与供液流道80可拆卸连通,换热器30的冷却流道32的出口322向下伸出保护壳92,可正对冷却箱50。相应地,冷却箱50设置开口,冷却流道32的出口322位于冷却箱50的开口上方,使得从冷却流道32流出的冷却液体可直接回落至冷却箱50内,该开口还可为用户从壳体70取放冷却箱50提供着力点。此外,冷却箱还可做敞口设计,即整个顶部都具有开口,既不会对冷却流道32的出口322造成设置位置的限制,又可简化结构,此时可利用盖组件90同时盖合壳体70和冷却箱50。冷却箱50还可配置提手54,以方便从壳体70中取放冷却箱50。
除前述的机械结构外,饮水设备还包括至少一个处理器以及至少一个存储计算机可执行指令的存储器,其中,计算机可执行指令在被至少一个处理器运行时,促使至少一个处理器执行上述第一方面任一实施例的饮水设备的控制方法,因而具备该控制方法的全部有益技术效果,在此不再赘述。
作为示例,处理器可包括中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、可编程逻辑装置、专用处理器系统、微控制器或微处理器。作为示例而非限制,处理器还可包括模拟处理器、数字处理器、微处理器、多核处理器、处理器阵列、网络处理器等。
处理器可运行存储在存储器中的指令或代码,其中,存储器还可以存储数据。指令和数据还可经由网络接口装置而通过网络被发送和接收,其中,网络接口装置可采用任何已知的传输协议。
存储器可与处理器集成为一体,例如,将RAM或闪存布置在集成电路微处理器等之内。此外,存储器可包括独立的装置,诸如,外部盘驱动、存储阵列或任何数据库系统可使用的其他存储装置。存储器和处理器可在操作上进行耦合,或者可例如通过I/O端口、网络连接等互相通信,使得处理器能够读取存储在存储器中的文件。
此外,饮水设备还可包括视频显示器(诸如,液晶显示器)和用户交互接口(诸如,键盘、鼠标、触摸输入装置等)。饮水设备的所有组件可经由总线和/或网络而彼此连接。
本公开第三方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质,当计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时,促使至少一个处理器执行根据本公开的示例性实施例的饮水设备的控制方法。这里的计算机可读存储介质的示例包括:只读存储器(ROM)、随机存取可编程只读存储器(PROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、闪存、非易失性存储器、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、蓝光或光盘存储器、硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、卡式存储器(诸如,多媒体卡、安全数字(SD)卡或极速数字(XD)卡)、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及任何其他装置,所述任何其他装置被配置为以非暂时性方式存储计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并将所述计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供给处理器或计算机使得处理器或计算机能执行所述计算机程序。上述计算机可读存储介质中的计算机程序可在诸如客户端、主机、代理装置、服务器等计算机设备中部署的环境中运行,此外,在一个示例中,计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上,使得计算机程序以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构通过一个或多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行。
本公开第四方面的实施例提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机指令,计算机指令被至少一个处理器运行时,促使至少一个处理器执行根据本公开的示例性实施例的饮水设备的控制方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (13)
1.一种饮水设备的控制方法,其特征在于,所述饮水设备包括容器体(10)、饮用泵(20)、换热器(30)、供液口(40)、冷却箱(50)和冷却泵(60),所述换热器(30)包括互不连通并可交换热量的饮用流道(31)和冷却流道(32),所述容器体(10)、所述饮用流道(31)以及所述供液口(40)依次连通,所述饮用泵(20)用于将所述容器体(10)内的饮用液体输送至所述饮用流道(31)内,并从所述供液口(40)流出,所述冷却箱(50)与所述冷却流道(32)循环连通,所述冷却泵(60)用于将所述冷却箱(50)内的冷却液体输送至所述冷却流道(32),并从所述冷却流道(32)回流至所述冷却箱(50),所述饮水设备的控制方法包括:
响应于包括目标温度的供液指令,根据所述目标温度、所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温、所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温,确定所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)的输出流量,并控制所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)以所确定的输出流量运行;
获取所述供液口(40)处的供液温度;
根据所述供液温度和所述目标温度,控制所述饮用泵(20)和所述冷却泵(60)的运行;其中,在所述供液温度大于所述目标温度与第一误差量的和值、且所述冷却泵(60)的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制所述饮用泵(20)的输出流量和占空比中的一个减小,并在所述饮用泵(20)的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制所述饮用泵(20)的输出流量和占空比中的另一个减小;
重复执行所述获取所述供液口(40)处的供液温度的步骤和所述根据所述供液温度和所述目标温度,控制所述饮用泵(20)和所述冷却泵(60)的运行的步骤,直到满足结束条件,关闭所述饮用泵(20)和所述冷却泵(60)。
2.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
在所述供液温度小于所述目标温度与第二误差量的差值、且所述饮用泵(20)的输出流量和占空比均达到最大的情况下,控制所述冷却泵(60)的输出流量和占空比中的一个减小,并在所述冷却泵(60)的输出流量和占空比中的一个达到最小的情况下,控制所述冷却泵(60)的输出流量和占空比中的另一个减小。
3.如权利要求2所述的控制方法,其特征在于,
在所述供液温度大于所述目标温度与所述第一误差量的和值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大所述冷却泵(60)的占空比、增大所述冷却泵(60)的输出流量、减小所述饮用泵(20)的输出流量、减小所述饮用泵(20)的占空比;和/或
在所述供液温度小于所述目标温度与所述第二误差量的差值的情况下,按照优先级从高到低的顺序,采用以下其中一种方式进行控制:增大所述饮用泵(20)的占空比、增大所述饮用泵(20)的输出流量、减小所述冷却泵(60)的输出流量、减小所述冷却泵(60)的占空比。
4.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,
所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)的初始占空比均为1;和/或
所述冷却泵(60)的最小占空比大于或等于10%;和/或
所述饮用泵(20)的最小占空比大于或等于10%。
5.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述响应于包括目标温度的供液指令,根据所述目标温度、所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温、所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温,确定所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)的输出流量,并控制所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)以所确定的输出流量运行,包括:
响应于包括所述目标温度的所述供液指令,在所述目标温度小于预设温度的情况下,控制所述冷却泵(60)以最大输出流量运行,根据所述目标温度、所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温、所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温,确定所述饮用泵(20)的输出流量,并控制所述饮用泵(20)以所确定的输出流量运行。
6.如权利要求5所述的控制方法,其特征在于,所述控制所述冷却泵(60)以最大输出流量运行,根据所述目标温度、所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温、所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温,确定所述饮用泵(20)的输出流量,并控制所述饮用泵(20)以所确定的输出流量运行,包括:
控制所述冷却泵(60)以最大输出流量运行,根据所述目标温度、所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温、所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温,确定所述饮用泵(20)的输出流量;
判断所述冷却流道(32)内是否已充满冷却液体;
在判定所述冷却流道(32)内已充满冷却液体的情况下,启动所述饮用泵(20)并控制所述饮用泵(20)以所确定的输出流量运行。
7.如权利要求6所述的控制方法,其特征在于,所述判断所述冷却流道(32)内是否已充满冷却液体,包括:
从所述冷却泵(60)启动时开始计时,得到充注时长;
判断所述充注时长是否达到预设时长,其中,所述预设时长是所述冷却流道(32)的容积与所述冷却泵(60)的最大输出流量的比值加上预留时长所得的时长。
8.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
从所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)同时运行时开始计时,得到供液时长;
其中,所述获取所述供液口(40)处的供液温度,包括:
在所述供液时长达到设定时长的情况下,获取所述供液口(40)处的供液温度。
9.如权利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述控制方法还包括:
在所述供液温度大于所述目标温度与所述第一误差量的和值、且无法进一步调整所述冷却泵和所述饮用泵(20)的情况下,输出提示信息,以提示用户更换冷却液体。
10.一种饮水设备,其特征在于,所述饮水设备包括容器体(10)、饮用泵(20)、换热器(30)、供液口(40)、冷却箱(50)和冷却泵(60),
其中,所述换热器(30)包括互不连通并可交换热量的饮用流道(31)和冷却流道(32);
所述容器体(10)、所述饮用流道(31)以及所述供液口(40)依次连通,所述饮用泵(20)用于将所述容器体(10)内的饮用液体输送至所述饮用流道(31)内,并从所述供液口(40)流出;
所述冷却箱(50)与所述冷却流道(32)循环连通,所述冷却泵(60)用于将所述冷却箱(50)内的冷却液体输送至所述冷却流道(32),并从所述冷却流道(32)回流至所述冷却箱(50);
所述饮水设备还包括:
至少一个处理器;
至少一个存储计算机可执行指令的存储器,
其中,所述计算机可执行指令在被所述至少一个处理器运行时,促使所述至少一个处理器执行如权利要求1到9中的任一权利要求所述的饮水设备的控制方法。
11.如权利要求10所述的饮水设备,其特征在于,
所述冷却泵(60)和所述饮用泵(20)均为变频泵;和/或
所述冷却泵(60)在有负载时的最大输出流量大于或等于1.5L/min。
12.如权利要求10所述的饮水设备,其特征在于,所述饮水设备还包括:
饮用感温件(13),设于所述容器体(10)的底部,所述饮用感温件(13)用于检测所述容器体(10)输出的饮用液体的饮用液温;和/或
冷却感温件(52),设于与所述冷却流道(32)的入口(321)相连通的管路中,所述冷却感温件(52)用于检测所述冷却箱(50)输出的冷却液体的冷却液温;和/或
供液感温件(81),临近所述供液口(40)设置,所述供液感温件(81)用于检测从所述供液口(40)流出的液体的供液温度;和/或
供液流量计,临近所述供液口(40)设置,所述供液流量计用于检测从所述供液口(40)流出的液体的流量。
13.一种计算机可读存储介质,其特征在于,当所述计算机可读存储介质中的指令被至少一个处理器运行时,促使所述至少一个处理器执行如权利要求1到9中的任一权利要求所述的饮水设备的控制方法。
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CN202310642225.6A CN116473424A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 饮水设备及其控制方法、计算机可读存储介质 |
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