一种热水器用恒定水温调节器及其实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水温调节器，具体是涉及一种热水器用自动恒定水温调节器及其 实现方法。
【背景技术】
[0002] 水温调节器是工业应用和生活电器领域中不可或缺的设备，大多数温控设备使用 过程中，如果周围环境参数发生变化，温控设备本身的温度也将随着变化，当温度传感器检 测到被控对象温度发生变化时，相对实际温度变化的时间已经滞后了，这时再适当调节水 温，使被控对象本身的温度趋向稳定，还需要很长一段时间，水温调节器可以自动整定现场 的滞后时间。
[0003] 现有的热水器用大多数是手动水温调节器，在使用时具有一定的局限性，热水器 用水温调节器由于是作为生活电器使用，不仅具有一定的局限性，还不适合特定的场合使 用，没有可扩展性。
【发明内容】
[0004] 发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可广泛应用于工业 以及生活电器的热水器用自动恒定水温调节器及其实现方法。
[0005] 技术方案：为实现上述目的，本发明的一种热水器用自动恒定水温调节器，包括动 力系统、控制系统、水循环系统和执行系统，所述动力系统与所述水循环系统通过电连接， 所述控制系统与所述执行系统通过电连接，所述执行系统与所述水循环系统通过电连接， 所述动力系统包括电机，所述控制系统包括单片机，所述水循环系统包括水箱和管道，所述 水箱上方设有进水口，所述水箱下方设有出水口，所述进水口包括第一进水口和第二进水 口，所述第一进水口和第二进水口分别设于所述水箱两端，所述第一进水口通过第一管道 以及所述第二进水口通过第二管道与所述出水口连接，所述第一管道内部设有第一温度传 感器、第一电动阀和第一流速传感器，所述第二管道内部设有第二温度传感器、第二电动阀 和第二流速传感器，所述出水口处设有第三温度传感器和阀门，所述第一电动阀控制所述 第一管道流水面积以及所述第二电动阀控制所述第二管道流水面积。
[0006] 进一步地，所述控制系统还包括分别与所述单片机连接的用户界面和报警装置。
[0007] 进一步地，所述用户界面上方设有显示器，所述显示器采用LED显示屏或IXD显示 屏。
[0008] 进一步地，所述单片机采用AT89S51单片机。
[0009] 本发明提出的一种热水器用自动恒定水温调节器的实现方法，包括以下步骤：
[0010]S1:通过所述用户界面设定目标温度；
[0011] S2:所述单片机判断所述目标温度是否处于预先设定的最高温度和最低温度之 间，如果是，则进入S3;如果不是，则所述报警装置报警出错；
[0012] S3:所述单片机计算所述第一管道流水面积和所述第二管道流水面积比并发送指 令给所述执行系统；
[0013] S4:所述执行系统根据接收到的指令调节所述第一电动阀控制所述第一管道流水 面积以及调节所述第二电动阀控制所述第二管道流水面积。
[0014] 进一步地，还包括反馈环节，所述反馈环节包括以下步骤：
[0015]S51:第三温度传感器采集出水口处水温并将该水温信号发送给所述单片机；
[0016] S52:所述单片机将所述出水口处水温与所述目标温度进行比较，如果相同，则结 束；如果不相同，则进入S53;
[0017] S53:第一温度传感器采集第一进水口处水温并将该水温信号传给所述单片机以 及第二温度传感器采集第二进水口处水温并将该水温信号传给所述单片机；
[0018] S54:所述单片机比较第一进水口处水温和第二进水口处水温的大小并发送指令 给所述执行系统；
[0019] S55:所述执行系统根据接收到的指令调节第一电动阀和第二电动阀，如果所述出 水口处水温小于所述目标温度值，则所述执行系统开通温度较高的进水口处电动阀，否则 所述执行系统开通温度较低的进水口处电动阀。
[0020] 进一步地，所述步骤S3具体包括以下步骤：
[0021] S31 :首先根据公式（1)计算所述第一管道流水面积和所述第二管道流水面积比：
[0022]
【主权项】
1. 一种热水器用自动恒定水温调节器，其特征在于：包括动力系统、控制系统、水循环 系统和执行系统，所述动力系统与所述水循环系统通过电连接，所述控制系统与所述执行 系统通过电连接，所述执行系统与所述水循环系统通过电连接，所述动力系统包括电机，所 述控制系统包括单片机，所述水循环系统包括水箱和管道，所述水箱上方设有进水口，所述 水箱下方设有出水口，所述进水口包括第一进水口和第二进水口，所述第一进水口和第二 进水口分别设于所述水箱两端，所述第一进水口通过第一管道以及所述第二进水口通过第 二管道与所述出水口连接，所述第一管道内部设有第一温度传感器、第一电动阀和第一流 速传感器，所述第二管道内部设有第二温度传感器、第二电动阀和第二流速传感器，所述出 水口处设有第三温度传感器和阀门，所述第一电动阀控制所述第一管道流水面积以及所述 第二电动阀控制所述第二管道流水面积。
2. 根据权利要求1所述的热水器用自动恒定水温调节器，其特征在于：所述控制系统 还包括分别与所述单片机连接的用户界面和报警装置。
3. 根据权利要求2所述的热水器用自动恒定水温调节器，其特征在于：所述用户界面 上方设有显示器，所述显示器采用LED显示屏或IXD显示屏。
4. 根据权利要求1所述的热水器用自动恒定水温调节器，其特征在于：所述单片机采 用AT89S51单片机。
5. -种如权利要求1至4任一项所述的热水器用自动恒定水温调节器的实现方法，其 特征在于：包括以下步骤： 51 :通过所述用户界面设定目标温度； 52 :所述单片机判断所述目标温度是否处于预先设定的最高温度和最低温度之间，如 果是，则进入S3 ;如果不是，则所述报警装置报警出错； S3:所述单片机计算所述第一管道流水面积和所述第二管道流水面积比并发送指令给 所述执行系统； S4:所述执行系统根据接收到的指令调节所述第一电动阀控制所述第一管道流水面积 以及调节所述第二电动阀控制所述第二管道流水面积。
6. 根据权利要求5所述的热水器用自动恒定水温调节器的实现方法，其特征在于：还 包括反馈环节，所述反馈环节包括以下步骤： 551 :第三温度传感器采集出水口处水温并将该水温信号发送给所述单片机； 552 :所述单片机将所述出水口处水温与所述目标温度进行比较，如果相同，则结束； 如果不相同，则进入S53 ; 553 :第一温度传感器采集第一进水口处水温并将该水温信号传给所述单片机以及第 二温度传感器采集第二进水口处水温并将该水温信号传给所述单片机； S54:所述单片机比较第一进水口处水温和第二进水口处水温的大小并发送指令给所 述执行系统； S55 :所述执行系统根据接收到的指令调节第一电动阀和第二电动阀，如果所述出水口 处水温小于所述目标温度值，则所述执行系统开通温度较高的进水口处电动阀，否则所述 执行系统开通温度较低的进水口处电动阀。
7. 根据权利要求5所述的热水器用自动恒定水温调节器的实现方法，其特征在于：所 述步骤S3具体包括以下步骤： 531 :首先根据公式（1)计算所述第一管道流水面积和所述第二管道流水面积比：
532 :如果所述第一管道流水面积和所述第二管道流水面积比值大于1，则所述第一管 道完全进水不受控制，所述第二管道流水面积根据公式（2)计算；如果所述第一管道流水 面积和所述第二管道流水面积比值小于1，则所述第二管道完全进水不受控制，所述第一管 道流水面积根据公式（3)计算；
其中，T1表示第一进水口处水温，T 2表示第二进水口处水温，T 3表示目标温度值，S 1表 示所述第一管道流水面积，S2表示所述第二管道流水面积，V i表示第一管道水流速度，V 2表 示第二管道流水速度。
【专利摘要】本发明公开了一种热水器用自动恒定水温调节器，包括动力系统、控制系统、水循环系统和执行系统，所述动力系统与所述水循环系统通过电连接，所述控制系统与所述执行系统通过电连接，所述执行系统与所述水循环系统通过电连接，所述动力系统包括电机，所述控制系统包括单片机，所述水循环系统包括水箱和管道，所述水箱上方设有进水口，所述水箱下方设有出水口，所述进水口包括第一进水口和第二进水口，该热水器用恒定水温调节器具有可扩展性，适合特殊的场合使用；为了确保最终温度调节到位，设有反馈环节，提高了设备使用的准确率。
【IPC分类】F24H9-20
【公开号】CN104833101
【申请号】CN201510267951
【发明人】丁涛, 王晓璐, 李永琳, 陈望, 龚嘉晨, 庄宇鹏
【申请人】金陵科技学院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月22日