一种液体加热系统及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液体加热技术领域，尤其涉及一种液体加热系统及其方法。
【背景技术】
[0002]以加热块加热流经的液体是一个广为使用的加热方案，常用于液体加热系统如咖啡机、茶机和热水机等等。
[0003]以加热块为液体加热时，需要控制输出液体使其达到某一范围的目标温度以达至乎合应用所需的理想温度范围，通常以各式恒温器开关，或以温度传感元件接收反馈讯息配合智能供电程序达至控制温度范围。但由于由温度传感元件感应出实际温度，到控温机能产生反应，再到实际温度因为控温机能的反应产生变化，最后让感知系统得知温度已改变，因为不同系统都会有不同程度的延缓，以至温度的变化常有一定波幅的曲线出现。
[0004]PID 控制器(Proport1n Integrat1n Differentiat1n，比例-积分-微分控制器)能非常有效把温度变化的波幅减至最少甚至消除，但亦只限于整个系统处于稳定状态的时候。如即热式饮用热水机，咖啡机等短时间(不包括预热时间)热水输出而不希望先弃掉部份输出水待温度稳定才使用的可能性的应用情况下，供水过程由开始让水流过加热块到停止水流往往只有数十秒，即使使用了 PID控制器系统，也往往在系统未到达稳定状态甚至根本未明显改善波幅过程就已经终结了。
【发明内容】
[0005]本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
[0006]为克服现有技术的问题，本发明提供一种液体加热系统及其方法，采用以水管串联的两个加热块对液体进行加热，从而有效稳定液体温度波幅。
[0007]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0008]根据本发明的一个方面，提供一种液体加热系统，其特征在于，包括:第一液温调节装置，其上设有第一液体通道，该第一液体通道通过第一水管与液体源头相连；第二液温调节装置，其上设有第二液体通道，该第一液体通道的一端通过第二水管与该第一液体通道相连，另一端设有第三水管，用于输出加热液；液体动力控制装置，位于该第一水管上，用于控制液体的流动；系统控制装置，用于控制该第一液温调节装置和第二液温调节装置的功率。
[0009]根据本发明的一个实施例，该第一加热容器或该第二水管的外壁上设有第一温度感应器；该第二加热容器或该第三水管的外壁上设有第二温度感应器。
[0010]根据本发明的一个实施例，该系统控制装置还用于接收该第一温度感应器和第二温度感应器的讯号，得出平衡温度或瞬时温度。
[0011]根据本发明的一个实施例，该系统控制装置还用于控制该液体动力控制装置的开启或关闭。
[0012]根据本发明的一个实施例，该第一液温调节装置包括第一导热体以及设置在所示第一导热体内部的第一发热体以及该第一液体通道；该第二液温调节装置包括第二导热体以及设置在所示第二导热体内部的第二发热体以及该第二液体通道。
[0013]根据本发明的一个实施例，该第一导热体呈柱形，该第一发热体、第一液体通道在该第一导热体内螺旋状盘旋，且该第一液体通道位于该第一发热体的外侧；该第二导热体呈柱形，该第二发热体、第二液体通道在该第二导热体内螺旋状盘旋，且该第二液体通道位于该第二发热体的外侧。
[0014]根据本发明的一个实施例，该第一液体通道由设置在该第一导热体内部的通道直接构成；该第二液体通道由设置在该第二导热体内部的通道直接构成。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供一种液体加热方法，其特征在于，包括步骤:使液体先后流经通过第二水管相连的第一液温调节装置与第二液温调节装置；该系统控制装置分别控制该第一液温调节装置与第二液温调节装置的功率，使经由该第一液温调节装置的液体达到预设的目标温度，并使经由该第二液温调节装置通过第三水管流出的液体的温度波幅稳定。
[0016]根据本发明的一个实施例，还包括步骤:通过测量该第一液温调节装置或该第二水管的外壁上的温度信息，向该系统控制装置反馈位于该第一液温调节装置中液体的温度，该系统控制装置根据该第一液温调节装置中液体的温度确定该第一液温调节装置的功率；通过测量该第二液温调节装置或该第三水管的外壁上的温度，向该系统控制装置反馈位于该第二液温调节装置中液体的温度信息，该系统控制装置还根据该第二液温调节装置中液体的温度确定该第二液温调节装置的功率。
[0017]根据本发明的一个实施例，在没有新的液体流经该第一液温调节装置与第二液温调节装置时，该系统控制装置分别控制该第一液温调节装置与第二液温调节装置的功率，使该第一液温调节装置与第二液温调节装置中的液体接近并稳定于目标温度。
[0018]通过阅读说明书，本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
【附图说明】
[0019]下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明，本发明的优点和实现方式将会更加明显，其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明，而不构成对本发明的任何意义上的限制，在附图中:
[0020]图1为本发明实施例的液体加热系统的结构示意图。
[0021]图2为本发明实施例的液体加热系统中第一液温调节装置的结构示意图。
[0022]图3为本发明实施例的液体加热方法的流程示意图。
[0023]图4为本发明实施例的从第一液温调节装置流出的液体温度-时间曲线图。
[0024]图5为本发明实施例的从第二液温调节装置流出的液体温度-时间曲线图。
[0025]图6为本发明实施例的单个液温调节装置的输出的液体温度-时间曲线图。
[0026]图7为本发明实施例的两个液温调节装置输出的液体温度-时间曲线图。
【具体实施方式】
[0027]如图1所示，本发明提供一种液体加热系统，其特征在于，包括:第一液温调节装置2，其上设有第一液体通道12，第一液体通道12通过第一水管与液体源头1相连；第二液温调节装置3，其上设有第二液体通道22，第一液体通道22的一端通过第二水管8与第一液体通道12相连，另一端设有第三水管9，用于输出加热液；液体动力控制装置4，位于第一水管7上，用于控制液体的流动；系统控制装置，用于控制第一液温调节装置2和第二液温调节装置3的功率。
[0028]上述第一液温调节装置2或第二液温调节装置3可以加热块担当。加热块是一个由数个构造组成的一个功能部件，可包括但不限于:液体通道，发热体，导热体。请同时参照图2，图2为本发明实施例的液体加热系统中第一液温调节装置的结构示意图。该第一液温调节装置2包括第一导热体11以及设置在所示第一导热体11内部的第一发热体13以及第一液体通道12 ;第一导热体11呈柱形，第一发热体13、第一液体通道12在第一导热体内螺旋状盘旋，且第一液体通道12位于第一发热体13的外侧。第二液温调节装置3的结构与第一液温调节装置2的结构相同，包括第二导热体以及设置在所示第二导热体内部的第二发热体以及第二液体通道；第二导热体呈柱形，第二发热体、第二液体通道在第二导热体内螺旋状盘旋，且第二液体通道位于第二发热体的外侧。
[0029]上述第一液体通道12或第二液体通道22可以由不会和应用之液体发生化学反应的金属管〔例如:SUS304钢水管〕制成，发热体则为包含电热线的已绝缘金属管，且热传递效能良好或足够于应用案例的金属材质〔例如:铝〕。此外，第一液体通道12或第二液体通道22还可以是导热体自身形态或形状构成令液体能在其中流动的空间，不必要以额外物料所造。即第一液体通道12可以由设置在第一导热体内部的通道直接构成；第二液体通道也可以由设置在第二导热体内部的通道直接构成。
[0030]液体源头1是流经此系统的液体之源头，可以是但不限于将被处理之液体暂存容器〔例如咖啡机之储水箱〕或任何不需人为补充的液体源〔例如建筑物之自来水管道〕。
[0031]液体动力控制装置4可以是但不限于各种电动或非电动液体栗〔如电磁活塞栗〕，或控制来自液体源头本身的压力的装置〔如自来水阀〕。
[0032]第一水管7、第二水管8以及第三水管9作为液体的传输装置可以是任何不会和应用之液体发生化学反应，并可以容许液体进入或离开或停留或流经的装置〔例如SUS304钢水管〕，并需能够把液体从被指定的源头位置导向至被指定的目的位置，或在被指定的多于一个的位置间来回流动。
[0033]为了更好地控制第一液温调节装置2和第二液温调节装置3的功率，本实施