一种饮水机及饮水机控制方法与流程

1.本发明涉及饮水机技术领域，尤其涉及一种饮水机及饮水机控制方法。


背景技术：

2.饮水机将水加热后用户需要等待热水冷却后才可饮用，为了直接获得所需温度的液体，一般使用开水与冷却水混合，通过控制两种水的比例来调节出水温度，由于混合后的温水中含有未加热的冷却水，导致该温水不卫生，饮用不健康。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决背景技术中指出的问题，而提出的一种饮水机及饮水机控制方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种饮水机，包括第一加热管体、第二加热管体、液体换热器，所述第一加热管体的出口与所述液体换热器的一个进口连通，所述液体换热器的一个出口与所述第二加热管体的进口连通；
6.第一获取模块，用于获取所述第一加热管体的出口液体信息；
7.第二获取模块，用于获取所述第二加热管体的出口液体信息；
8.第一功率控制模块，用于控制所述第一加热管体的加热功率；
9.第二功率控制模块，用于控制所述第二加热管体的加热功率；
10.处理器，用于依据第一获取模块获取的液体信息获得对所述第一加热管体的处理，并将处理结果发送至第一功率控制模块；以及用于依据第二获取模块获取的液体信息获得对所述第二加热管体的处理，并将处理结果发送至第二功率控制模块。
11.为了实现上述目的，本发明还采用了如下技术方案：
12.一种饮水机控制方法，包括以下步骤：
13.获取用户设定温度；
14.根据进水信息和/或第一加热管体的出水信息控制第一加热管体的加热功率p，使得离开所述第一加热管体的液体为健康水；
15.根据液体换热器出口的出水信息和/或第二加热管体的出水信息，以及根据所述用户设定温度来控制第二加热管体的加热功率，使得离开所述第二加热管体的液体温度达到所述用户设定温度。
16.上述技术方案提出的一种饮水机，有益效果在于：上述技术方案通过第一获取模块获取第一加热管体的出口液体信息、第二获取模块获取第二加热管体的出口液体信息，处理器基于获取到的信息实现对第一加热管体、第二加热管体的处理，使第一加热管体排出的水为健康水，使第二加热管体排出的水为用户所需温度的水，满足用户饮用健康水的需求。
17.上述技术方案提出的一种饮水机控制方法，有益效果在于：本控制方法通过控制
第一加热管体的加热功率，使得离开第一加热管体的液体为健康水，通过控制第二加热管体的加热功率，使第二加热管体的液体达到用户需求温度，如此产出的液体为可以直接饮用的温度适宜的健康水。
附图说明
18.图1为本发明的一种实施方式的饮水机结构示意图；
19.图2为本发明第一种实施方式工作流程示意图；
20.图3为本发明第二种实施方式工作流程示意图；
21.图4为本发明第三种实施方式工作流程示意图；
22.图5为本发明第四种实施方式工作流程示意图；
23.图6为本发明第五种实施方式工作流程示意图；
24.图7为本发明第六种实施方式工作流程示意图；
25.图8为本发明电信号连接示意图。
26.图中：水源1、液体泵2、液体换热器3、第一测温传感器4、第二测温传感器5、第三测温传感器6、第四测温传感器7、第一加热管体8、加热体9、第二加热管体10、第一电极11、第二电极12和第三电极13。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
28.参考图1及图8，一种饮水机，包括第一加热管体、第二加热管体、液体换热器，第一加热管体的出口与液体换热器的一个进口连通，液体换热器的一个出口与第二加热管体的进口连通；第一获取模块，用于获取第一加热管体的出口液体信息；第二获取模块，用于获取第二加热管体的出口液体信息；处理器，用于依据第一获取模块获取的液体信息获得对第一加热管体的处理，并将处理结果发送至第一功率控制模块；以及用于依据第二获取模块获取的液体信息获得对第二加热管体的处理，并将处理结果发送至第二功率控制模块；第一功率控制模块，接收处理器的处理结果并控制第一加热管体的加热功率；第二功率控制模块，接收处理器的处理结果并控制第二加热管体的加热功率。
29.本装置通过第一获取模块获取第一加热管体的出口液体信息、第二获取模块获取第二加热管体的出口液体信息，处理器基于获取到的信息实现分别对第一加热管体、第二加热管体的功率的调节，使第一加热管体排出的水形成健康水，使第二加热管体排出的水为用户所需温度的水，通过该饮水机排出的水不仅方便用户直接饮用，而且更加健康。
30.其中第一获取模块、第二获取模块可获取的液体信息可以包括温度、流量等信息。
31.第一功率控制模块、第二功率控制模块例如可以为可控硅等机构。
32.处理器可以是一个整体件，也可以是附属在某一个部件中的一部分，处理器可以是mcu。
33.作为一种实施方式，本装置还包括第三获取模块，用于获取第一加热管体的进口之前的进水信息；处理器包括用于依据第一获取模块获取的信息和第三获取模块获取的信息获得对第一加热管体的处理，并将处理结果发送至第一功率控制模块；和/或饮水机包
括：第四获取模块，用于获取液体换热器出口的出水信息；处理器包括用于依据第二获取模块获取的信息和第四获取模块获取的信息获得对第二加热管体的处理，并将处理结果发送至第二功率控制模块。
34.通过第三获取模块与第一获取模块的配合，实现对第一加热管体进口、出口液体信息的获取，更精准地实现第一加热管体对水温的控制。
35.通过第四获取模块、第二获取模块的配合，实现对第二加热管体进口、出口液体信息的获取，更精准地实现第二加热管体对水温的控制。
36.作为一种具体的实施方式，第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块可以包括测温传感器，也可以包括测温传感器和流量计等。作为另一种具体的实施方式，第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块、第四获取模块其中的某一个还可以包括测温传感器和流量计，其余包括测温传感器。
37.作为一种实施方式，第一加热管体至少包括第一加热管和第二加热管，第二加热管体至少包括第三加热管和第四加热管，第一功率控制模块至少包括第一子功率控制模块、第二子功率控制模块，第一子功率控制模块接收处理器的处理结果并控制第一加热管的加热功率；第二子功率控制模块接收处理器的处理结果并控制第二加热管的加热功率；第二功率控制模块包括第三子功率控制模块、第四子功率控制模块，第三子功率控制模块接收处理器的处理结果并控制第三加热管的加热功率；第四子功率控制模块接收处理器的处理结果并控制第四加热管的加热功率。
38.本装置第一加热管体包括两根以上加热管，第二加热管体也包括两根以上加热管，并且两根以上加热管的加热功率可以被单独的控制，这样可以实现对每一个加热管体进行功率的精准化调节，尽可能使温度的调控能满足装置所需的出水温度范围，降低流量的过大波动，满足用户需求，如此可以更好的保证出水温度及出水流量的稳定性，当第一加热管体和/或第二加热管体中的加热管个数大于两根时，可以使每一根加热管的功率单独控制，也可以将加热管体中的两根以上加热管进行重新分组，每一组的加热管的功率可以被单独控制。
39.在一种具体的实施方式下，第一加热管、第二加热管可以被控制在一个功率范围内，且第一加热管的功率范围和第二加热管的功率范围可以不同。在一种具体的实施方式下，第一加热管、第二加热管可以被控制在一个功率范围内，且第一加热管的功率范围和第二加热管的功率范围可以相同。在又一种具体的实施方式下，第一加热管的功率范围可以不变，第二加热管的功率范围受第一功率控制模块的控制而变化。第三加热管、第四加热管的功率控制可参照第一加热管、第二加热管。
40.作为一种实施方式，参考图1，饮水机包括液体换热器3、加热体9、液体泵2、处理器，加热体9至少包括第一加热管体8、第二加热管体10，其中第一加热管体至少具有第一加热通道、第二加热管体至少具有第二加热通道，液体换热器3的一个出口连通第一加热通道进液端，第一加热通道排液端连通液体换热器3的一个进口，液体换热器3的一个出口连通第二加热通道进液端，液体泵2进液端连通水源1，液体泵2排液端连通液体换热器3的一个进口，第一加热管体、第二加热管体、液体泵2均与处理器电连接，其中通过控制液体泵2的电机转速以控制水路流量的大小。
41.工作时，通过液体泵2将冷水经过液体换热器3送入第一加热通道内，液体经过第
一加热通道后被加热为健康水，健康水经过液体换热器3冷却后进行降温，降温后的健康水进入第二加热通道，液体通过第二加热通道加热为设定温度的温水，由于液体换热器3的冷流道被热流道的健康水换热，实现液体换热器3的冷流道液体的加热作用，这样就能提高进入第一加热通道液体的初始温度，可以降低液体在第一加热通道内的加热能耗，更加节能。若健康水经过液体换热器3冷却后满足用户设定温度，第二加热管体的加热功率可被控制为零或者处于不工作或极小工作状态。其中本装置的功率控制模块可以通过调节输入电流的大小或者输入电压的大小来调节第一加热管体、第二加热管体的加热功率，也可以通过通电时间的长短来调整加热功率，例如通过调整同电压下给第一加热管体、第二加热管体的通断时间百分比来达到功率调整的效果。
42.作为一种实施方式，还包括与处理器电连接的第一测温传感器4、第二测温传感器5、第三测温传感器6、第四测温传感器7，其中第一测温传感器4可以为第三获取模块中的部分；第二测温传感器5可以为第一获取模块中的部分；第三测温传感器6可以为第四获取模块中的部分；第四测温传感器7可以为第二获取模块中的部分，水源与饮水机出水口之间定位为水路，水路中还设置有与处理器电连接的流量检测模块，流量检测模块可以单独设置，也可以集成在某些部件，例如水泵；当然，在有些实施方式中，还可以不用设置流量检测模块，通过水泵的电流、电压等获取流量值。第一测温传感器4可以位于液体换热器3冷液排出端与第一加热通道进液端之间，用于检测进入第一加热通道的液温；和/或第二测温传感器5可以位于第一加热通道排液端与液体换热器3热液进液端之间，用于检测第一加热通道排液端的液温；和/或第三测温传感器6可以位于液体换热器3热液排出端与第二加热通道进液端之间，用于检测第二加热通道进液端的液温；和/或第四测温传感器7设于第二加热通道排液端之后，用于检测最终出水温度。处理器接收各部位的液体温度信号的反馈，以作为实现对第一加热管体、第二加热管体不同加热功率控制的基础。
43.第一加热管体包括至少两根加热管，第二加热管体包括至少两根加热管，第一加热管体的加热管串联连通和/或并联连通形成第一加热通道的部分，第二加热管体的加热管串联连通和/或并联连通形成第二加热通道的部分。本装置加热管例如为纳米膜电加热管，该种加热管加热效率高、更加环保、体积更小，当然本装置也可以采用电热丝加热管、ptc加热器、厚膜加热管等。
44.加热体至少包括第一电极11、第二电极12和第三电极13，第一加热管体具有至少两根加热管，第二加热管体具有至少两根加热管，每个加热管均具有两个接电端，各个加热管一接电端与第一电极电连接，第一加热管体的各个加热管的另一端与第二电极电连接，第二加热管体的各个加热管的另一端与第三电极电连接。该种结构接电方便，有利于降低产品整体体积。
45.作为一种实施方式，饮水机包括加热体9，加热体9至少包括第一加热管体、第二加热管体，其中第一加热管体至少具有第一加热通道、第二加热管体至少具有第二加热通道，第一加热管体具有至少一根加热管，第二加热管体具有至少一根加热管，每根加热管的加热功率均可以被单独调节。出水温度与设定温度相差不大的情况下，可以根据测温传感器测得的温度，调整第一加热管体和/或第二加热管体中单根加热管功率，使出水温度达到设定温度。控制单独加热管功率与将多根加热管作为一个整体控制功率相比，功率控制精确度更高，反应速度更快，可使水温迅速达到设定值且波动范围更小。
46.参考图2，一种饮水机控制方法，包括以下步骤：
47.获取用户设定温度，例如用户通过饮水机上的控制按钮或者面板按键设定温度指令；
48.根据进水信息和/或第一加热管体的出水信息控制第一加热管体的加热功率p，使得离开第一加热管体的液体为健康水；
49.根据液体换热器出口的出水信息和/或第二加热管体的出水信息，以及根据用户设定温度来控制第二加热管体的加热功率，使得离开第二加热管体的液体温度达到用户设定温度。作为一种实施方式，用户对饮水机设置出水温度，液体经过第一加热管体时受到加热，根据第一加热管体的出水信息调整第一加热管体加热功率，使第一加热管体排出的液体为健康水，健康水经过液体换热器降温为温水，此时的温水可以直接通过第二加热管体排出，或者第二加热管体基于其出水信息进一步调整排水温度，使排出的水为用户设定温度水，通过本方法产出的液体为可以直接饮用的温度适宜的健康水，不仅方便饮用，而且更健康。
50.第一加热管体、第二加热管体的加热功率都可以因具体液体信息调节改变，可以使装置内的水路流量的变化幅度较小，可以更好的满足用户对饮水机出水流量的要求，并且本方案控温效果更好。
51.作为另一种实施方式，第一加热管体也可以同时基于进水信息和出水信息调整其加热功率，另外第二加热管体也可以同时基于进水信息和出水信息调整其加热功率。
52.本文中进水信息可以是进水的流量和/或进水的温度，出水信息可以是出水的流量和/或出水的温度，结合一种或者多种收集到的信息作为第一加热管体和/或第二加热管体的加热功率调节的控制基础。
53.处理器中可以预先设置有流量和加热功率对应的关系，或者温度和加热功率对应的关系，或者流量、温度和加热功率对应的关系，以根据进水信息等能输出对应的加热功率。
54.本文中，健康水定义为达到需求温度，例如可以是经过加热除菌的100℃的水，也可以是90度左右的热水。健康水定义温度是指加热除菌需求的温度，例如100℃，99℃或其他用户认定温度，该温度可据用户需求设定，也和大气压等环境有关。
55.作为一种实施方式，根据进水信息和/或第一加热管体的出水信息控制第一加热管体的加热功率包括以下步骤：根据第一加热管体的进液温度及水路流量q，设定第一加热管体加热功率p，使第一加热管体排出的液体为健康水；
56.根据进水信息和/或第一加热管体的出水信息控制第一加热管体的加热功率之前还包括以下步骤：启动时，设定第一加热管体的初始加热功率p0和/或水泵的初始流量q0，使第一加热管体排出的液体为健康水；其中，初始加热功率p0大于加热功率p，初始流量q0小于水路流量q。
57.在本方案中，初始加热功率p0大于加热功率p，初始流量q0小于水路流量q，这样饮水机的第一加热管体采用大功率小流量的方式加热液体，可以保证第一加热管体出来的水一定是满足需求的健康水，然后就可以在保证出水是健康水的前提下，对第一加热管体进行功率调节，降低第一加热管体出水的温度，通过本方法可以确保出水的前期一定是符合要求的健康水。
58.作为一种实施方式，参考图3，当第一加热管体排出的液体温度高于健康水定义温度时，降低第一加热管体加热功率以降低第一加热管体排出的液体温度，或者加大水路流量以降低第一加热管体排出的液体温度，或者降低第一加热管体加热功率的同时加大水路流量以降低第一加热管体排出的液体温度；
59.当第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，提高第一加热管体加热功率和/或减小水路流量；
60.当第一加热管体的加热功率为额定功率且第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，减小水路流量。
61.在本实施例中，对第一加热管体加热功率的调节的基础不仅可以依据第一加热管体的排液温度，同时也可以依据第一加热管体前端的进液温度，并且同时也可以依据水路的流量进行功率的调节。
62.若水路流量低于第一加热管体加热所需的最低流量时，发出报警信号，防止第一加热管体中流量过小导致干烧，可以更好的保护饮水机的使用寿命，提高电器使用安全性。
63.作为一种实施方式，根据液体换热器出口的出水信息和/或第二加热管体的出水信息，以及根据用户设定温度来控制第二加热管体的加热功率，包括以下步骤：当液体换热器出口的液体温度高于用户设定温度时，那么即使第二加热管体不工作，饮水机出来的水温也会高于用户需求的温度，因此在此种状况下，第二加热管体不启动，发出报警信号。
64.当液体换热器出口的液体温度低于用户设定温度时，根据液体换热器出口的水路流量和液体温度控制第二加热管体加热功率，使第二加热管体排出的液体温度达到用户设定温度，通过第二加热管体对液体换热器排出的健康水进行再次的升温，以满足用户对饮水机出水温度的需求。
65.在该实施方案中，参考图4，当第二加热管体排出的液体温度高于用户设定温度时，降低第二加热管体的加热功率和/或增大水路流量；
66.当第二加热管体排出的液体温度低于用户设定温度时，提高第二加热管体的加热功率和/或减小水路流量；
67.当第二加热管体排出的液体温度低于用户设定温度且第二加热管体的加热功率达到额定功率时，减小水路流量。
68.作为一种实施方式，参考图5，根据进水信息和/或第一加热管体的出水信息控制第一加热管体的加热功率p包括：
69.设定第一加热管体的第一加热管为第一加热功率p1，加热管体设定第一加热管体的第二加热管为第二加热功率p2，其中p1大于p2；
70.当第一加热管体排出的液体温度高于健康水定义温度时，降低第二加热管的加热功率和/或加大水路流量；当第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，提高第二加热管的加热功率和/或减小水路流量；这样只需要调节第一加热管体中第二加热管即可使第一加热管体排出的水为健康水，使控温更加精准，当然，在上述实施方式中，当第一加热管体排出的液体温度高于健康水定义温度时，也可以加大水路流量的方式对液体进行降温，当第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，也可以减小水路流量对液体进行升温，在上述实施方式中第一加热管的功率可以变也可以不变。由于温控控制已经较为精确，流量的调节范围就会较小，满足用户所期的饮水机流量波动较小的需求。
71.当第一加热管体的加热功率为额定功率且第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，此时由于第一加热管体已经难以在正常工作条件下将液体升温至健康水定义温度，因此此种状况下需要减小水路流量。如果流量小于用户需求，就发出报警信息。
72.作为一种实施方式，参考图6，当第一加热管体排出的液体温度高于健康水定义温度时，维持第一加热管的加热功率不变，降低第二加热管的加热功率和/或加大水路流量；
73.当第一加热管体排出的液体温度低于健康水定义温度时，维持第一加热管的加热功率不变，提高第二加热管的加热功率和/或减小水路流量。在本方案中，第一加热管的加热功率始终保持不变，通过调整第二加热管的加热功率和/或减小水路流量的方式实现对第一加热管体液体温度的控制，该种实施方式对加热管进行单独控制，可对其中靠近进水的加热管进行大功率加热，通过出水的加热管小功率调节使得出水温度满足要求，温控更加精准。当第一加热管体中的加热管个数大于两根时，可以将使每一根都单独控制其功率，也可以将第一加热管体中的多根加热管进行重新分组，每一组的加热管可以单独的控制。
74.作为一种实施方式，参考图7，根据进水信息控制第一加热管体的加热功率p包括：
75.设定第一加热管体的第一加热管为第一加热功率p1，设定第一加热管体的第二加热管为第二加热功率p2；当第一加热管体排出的液体温度高于健康水定义温度时，降低第一加热管、第二加热管的加热功率和/或加大水路流量；当第二加热管排出的液体温度低于健康水定义温度时，提高第一加热管、第二加热管的加热功率和/或减小水路流量；当第一加热管、第二加热管的加热功率为额定功率且第二加热管排出的液体温度低于健康水定义温度时，减小水路流量。
76.在本实施方案中，通过同时控制第一加热管、第二加热管的加热功率以达到改变第一加热管体排出液体温度的目的；也可以改变水路流量以达到改变第一加热管体排出液体温度的目的；也可以同时控制第一加热管、第二加热管的加热功率并且改变水路流量以达到改变第一加热管体排出液体温度的目的。
77.作为一种实施方式，根据液体换热器出口的出水信息和/或第二加热管体的出水信息，以及根据用户设定温度来控制第二加热管体的加热功率包括以下步骤：
78.设定第二加热管体的第三加热管为第三加热功率p3，设定第二加热管体的第四加热管为第四加热功率p4，其中p3大于p4；
79.当第二加热管体排出的液体温度高于用户设定温度时，降低第四加热管的加热功率和/或加大水路流量；当第二加热管体排出的液体温度低于用户设定温度时，提高第四加热管的加热功率和/或减小水路流量。在上述实施方案中，第三加热管的功率可以变也可以不变；
80.例如，当第二加热管体排出的液体温度高于用户设定温度时，维持第三加热管的加热功率不变，降低第四加热管的加热功率和/或加大水路流量；
81.当第二加热管体排出的液体温度低于用户设定温度时，维持第三加热管的加热功率不变，提高第四加热管的加热功率和/或减小水路流量。
82.也可以，当第二加热管体排出的液体温度高于用户设定温度时，降低第三加热管、第四加热管的加热功率和/或加大水路流量；当第二加热管排出的液体温度低于用户设定温度时，提高第三加热管、第四加热管的加热功率和/或减小水路流量；当第二加热管体加热不满足要求时，需要减小水路流量，此时根据设定程序、根据水路流量和进水温度迅速调
节第一加热管体的加热功率。
83.在上述实施例中，对于水路流量的调节，可以采用降低水泵的电压或者电流以降低水泵的转速的方式；第一功率控制模块、第二功率控制模块可以采用可控硅进行控制。
84.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变而得到的技术方案、构思、设计，都应涵盖在本发明的保护范围之内。