一种电水箱及其控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种电水箱及其控制方法，电水箱包括进水箱、开水箱、冷水箱、温水箱和控制模块，进水箱上设有进水口，开水箱中设加热器、温度探头和第一水位检测探头，冷水箱中设于制冷器和第二水位检测探头，温水箱上设有出水阀，进水箱、开水箱之间设有第一控制阀，开水箱、冷水箱之间设有第二控制阀，开水箱、温水箱之间设有第三控制阀，冷水箱、温水箱之间设有第四控制阀；控制方法包括根据温水箱当前的水温和水量添加开水和冷水，检测加水后的温度，如果温度符合要求则放水，否则继续将开水和冷水在温水箱中混成温水。本发明具有能够实现指定温度和水量的温水供给、节约水资源、使用方便的优点。
【专利说明】
-种电水箱及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明设及电水箱供水技术，具体设及一种电水箱及其控制方法。
【背景技术】
[0002] 电水箱是一种常见的供水设备。但是，目前常见的电水箱一般仅仅能够提供开水 和冷水两种类型的水，因此如果需要溫水，则需要人工将开水和冷水混合，操作非常繁琐， 而且还不方便控制水溫，往往导致水资源的浪费。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题:针对现有技术的上述问题，提供一种能够实现指定溫 度和水量的溫水供给、节约水资源、使用方便的电水箱及其控制方法。
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
[0005] -方面，本发明提供一种电水箱，包括进水箱、开水箱、冷水箱、溫水箱和控制模 块，所述进水箱上设有进水口，所述开水箱中设有加热器、第一溫度探头和第一水位检测探 头，所述冷水箱中设有制冷器、第二水位检测探头和第二溫度探头，所述溫水箱上设有出水 阀，所述溫水箱中设有第=溫度探头和第=水位检测探头，所述进水箱、开水箱之间设有第 一控制阀，所述开水箱、冷水箱之间设有第二控制阀，所述开水箱、溫水箱之间设有第=控 制阀，所述冷水箱、溫水箱之间设有第四控制阀，所述加热器、第一溫度探头、第一水位检测 探头、制冷器、第二水位检测探头、第二溫度探头、第=溫度探头、第=水位检测探头、第一 控制阀、第二控制阀、第立控制阀、第四控制阀、出水阀分别与控制模块相连。
[0006] 优选地，所述控制模块包括控制器、人机交互模块、控制阀驱动电路、加热控制电 路和制冷驱动电路，所述人机交互模块、控制阀驱动电路、加热控制电路、制冷驱动电路、第 一溫度探头、第一水位检测探头、第二水位检测探头、第二溫度探头、第=溫度探头、第=水 位检测探头分别与控制器相连，所述加热器和加热控制电路相连，所述制冷器和制冷驱动 电路相连，所述第一控制阀、第二控制阀、第=控制阀、第四控制阀、出水阀分别和控制阀驱 动电路的输出端相连。
[0007] 优选地，所述控制模块还包括报警电路，所述报警电路的控制端与控制器相连。 [000引优选地，所述进水箱中还设有第四水位检测探头，所述进水口处设有进水阀，所述 第四水位检测探头的输出端和控制器相连。
[0009] 优选地，所述开水箱、冷水箱、溫水箱的箱体均采用保溫材料制成，所述冷水箱的 容积比开水箱的容积大。
[0010] 另一方面，本发明还提供一种前述电水箱的控制方法，步骤包括：
[0011] 1)接收用户选择或输入的目标水溫T和目标水量L
[0012] 2)检测溫水箱中当前的水溫To和水量Lo;
[OOU] 3)基于目标水溫T和目标水量L、溫水箱中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往溫水 箱中添加的开水量Ladd-h和往溫水箱中添加的冷水量Ladd-。；
[0014] 4)控制第=控制阀从开水箱往溫水箱中添加体积为开水量Ladd-h的水，控制第四控 制阀从冷水箱往溫水箱中添加体积为冷水量Ladd-。的水；
[001引 5)检测溫水箱加水后的水溫Ti，如果溫水箱中加水后的水溫Ti等于目标水溫T，则 控制出水阀放出体积为目标水量L的溫水后退出；否则，跳转执行步骤6);
[0016] 6)在开水箱中的开水不足时开启加热器制备开水，在冷水箱中的冷水不足时开启 制冷器制备冷水，基于对第一控制阀、第二控制阀、第=控制阀、第四控制阀的控制将开水 和冷水在溫水箱中混成溫水，跳转执行步骤2)。
[0017] 优选地，所述步骤3)中计算需要往溫水箱中添加的开水量Ladd-h和往溫水箱中添加 的冷水量Ladd-。的函数表达式如式(1 )所示；
[0018]
(I)
[0019]式（1)中，Ladd-h表示需要往溫水箱中添加的开水量，Ladd-c表示需要往溫水箱中添 加的冷水量，Lo表示溫水箱中当前的水量，表示溫水箱中当前的水溫，T表示目标水溫，L表 示目标水量。
[0020] 优选地，所述步骤6)的详细步骤包括：
[0021] 6.1)判断溫水箱中加水后的水溫Ti是否高于目标水溫T，如果溫水箱中加水后的 水溫Ti高于目标水溫T，则基于目标水溫T、溫水箱中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往溫 水箱中添加的第一冷水量Ladd-c-l，控制第四控制阀从冷水箱往溫水箱中添加体积为第一冷 水量Ladd-6-i的水，跳转执行步骤2);否则跳转执行步骤6.2);
[0022] 6.2)基于目标水溫T、溫水箱中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往溫水箱中添加 的第一开水量Ladd-h-l，控制第S控制阀从开水箱往溫水箱中添加体积为第一开水量Ladd-h-l 的水；
[0023] 6.3)检测冷水箱的水位，判断冷水箱的水位是否低于预设阔值，如果冷水箱的水 位低于预设阔值，则跳转执行步骤6.5)，否则跳转执行步骤6.4);
[0024] 6.4)检测开水箱的水位，判断开水箱的水位是否低于预设阔值，如果开水箱的水 位低于预设阔值，则跳转执行步骤6.6);否则跳转执行步骤2);
[0025] 6.5)打开第二控制阀，然后检测检测冷水箱的水位，判断冷水箱的水位是否达到 满值，当冷水箱的水位达到满值时，关闭第二控制阀并开启制冷器对冷水箱的水中的水进 行制冷，当冷水箱中的水达到预设溫度后跳转执行下一步；
[0026] 6.6)检测开水箱的水位，判断开水箱是否有水，如果开水箱有水，则打开第=控制 阀直至开水箱的水排空，跳转执行步骤2);否则，打开第一控制阀并检测开水箱的水位，当 开水箱的水位达到满值时关闭第一控制阀，开启加热器对开水箱中的水进行加热，当开水 箱中的水达到预设溫度后跳转执行步骤2)，且如果开水箱中的水超过指定时间仍未被使 用，则控制第=控制阀将开水箱中的开水排入溫水箱直至溫水箱的水溫达到预设水位。
[0027] 优选地，所述步骤6.1)中计算需要往溫水箱中添加的第一冷水量Ladd-c-i的函数表 达式如式(2)所示；
[002引
（2)
[0029] 式(2)中，Ladd-c-i表示需要往溫水箱中添加的第一冷水量，Lo表示溫水箱中当前的 水量，To表示溫水箱中当前的水溫，T表示目标水溫。
[0030] 优选地，所述步骤6.2)中计算需要往溫水箱中添加的第一开水量Ladd-h-1的函数表 达式如式(3)所示；
[0031]
(3)
[0032] 式(3)中，Ladd-h-i表示需要往溫水箱中添加的第一开水量，Lo表示溫水箱中当前的 水量，To表示溫水箱中当前的水溫，T表示目标水溫。
[0033] 本发明的电水箱具有下述优点：
[0034] 1、本发明包括进水箱、开水箱、冷水箱、溫水箱四个水箱实体，进水箱、开水箱之间 设有第一控制阀，开水箱、冷水箱之间设有第二控制阀，开水箱、溫水箱之间设有第=控制 阀，冷水箱、溫水箱之间设有第四控制阀，溫水箱的溫水可W来自开水箱、冷水箱，从而可W 根据需要水溫和水量，确定出所需开水的量和冷水的量（由运二个量决定所需溫水的溫 度），再由电磁阀控制装置控制第=控制阀和第四控制阀开启的时长，运样就可W得到任意 合适溫度并定量的饮用水，能够实现指定溫度和水量的溫水供给。
[0035] 2、本发明通过加热器、第一溫度探头、第一水位检测探头、制冷器、第二水位检测 探头、第二溫度探头、第=溫度探头、第=水位检测探头、第一控制阀、第二控制阀、第=控 制阀、第四控制阀、出水阀与控制模块，能够实现对水溫、水量的自动控制，从而能够防止由 于水溫不适宜而导致的水资源浪费，具有节约水资源、使用方便的优点。
[0036] 本发明的电水箱的控制方法具有下述优点:本发明的电水箱的控制方法能够接收 用户选择或输入的目标水溫T和目标水量L，首先计算需要往溫水箱中添加的开水量Ladd-h和 往溫水箱中添加的冷水量Ladd-c;从而将开水和冷水在溫水箱中混成溫水，否则在开水箱中 的开水不足时开启加热器制备开水，在冷水箱中的冷水不足时开启制冷器制备冷水，再将 开水和冷水在溫水箱中混成溫水，出水速度快，对第一控制阀~第四控制阀的控制操作少。
【附图说明】
[0037] 图1为本发明实施例的原理结构示意图。
[0038] 图2为本发明实施例控制模块的框架结构示意图。
[0039] 图3为本发明实施例控制方法的流程示意图。
[0040] 图例说明：1、进水箱；11、进水口； 12、第四水位检测探头；2、开水箱；21、加热器； 22、第一溫度探头;23、第一水位检测探头;3、冷水箱；31、制冷器;32、第二水位检测探头； 33、第二溫度探头;4、溫水箱;41、出水阀;42、第=溫度探头;43、第=水位检测探头;5、控制 模块;51、控制器;52、人机交互模块;53、控制阀驱动电路;54、加热控制电路;55、制冷驱动 电路;56、报警电路;6、第一控制阀；7、第二控制阀;8、第S控制阀;9、第四控制阀。
【具体实施方式】
[0041] 如图1和图2所示，本实施例的电水箱包括进水箱1、开水箱2、冷水箱3、溫水箱4和 控制模块5,进水箱1上设有进水口 11，开水箱2中设有加热器21、第一溫度探头22和第一水 位检测探头23,冷水箱3中设有制冷器31、第二水位检测探头32和第二溫度探头33,溫水箱4 上设有出水阀41，溫水箱4中设有第=溫度探头42和第=水位检测探头43,进水箱1、开水箱 2之间设有第一控制阀6,开水箱2、冷水箱3之间设有第二控制阀7,开水箱2、溫水箱4之间设 有第=控制阀8,冷水箱3、溫水箱4之间设有第四控制阀9,加热器21、第一溫度探头22、第一 水位检测探头23、制冷器31、第二水位检测探头32、第二溫度探头33、第S溫度探头42、第S 水位检测探头43、第一控制阀6、第二控制阀7、第S控制阀8、第四控制阀9、出水阀41分别与 控制模块5相连。参见图1可知，本实施例的电水箱为整体式结构，进水箱1、开水箱2、冷水箱 3、溫水箱4个水箱实体集成在同一个物理箱体结构中；毫无疑问，也可W根据需要将进水箱 1、开水箱2、冷水箱3、溫水箱4个水箱实体采用分体式结构，运样第一控制阀6、第二控制阀 7、第=控制阀8、第四控制阀9则分别布置在对应水箱实体之间的连接管道结构上，其原理 与本实施例完全相同，故在此不再寶述。
[0042] 本实施例中，进水箱1的进水口 11进水可W是自来水，也可W是净化后需要加热烧 开的水。本实施例中，进水箱1中还设有第四水位检测探头12,进水口 11处设有进水阀，第四 水位检测探头12的输出端和控制器51相连，当第四水位检测探头12能方便地检测进水箱1 中水位。毫无疑问，进水口 11处的进水阀控制可W采用人工开/关阀，也可W与控制阀驱动 电路53相连W自动控制进水阀的开关状态。
[0043] 本实施例中，开水箱2、冷水箱3、溫水箱4的箱体均采用保溫材料制成，从而能够将 开水箱2中的开水保溫待用、冷水箱3中的冷水保溫待用、将溫水箱4中的溫水保溫待用，不 随室溫的变化而变化，有利于节约能源、降低能耗。溫水箱4的箱体采用保溫材料制成，因为 有时会有余的开水或溫水放入，如开水箱2中的水较长时间不用时，已不是100度，为了精准 度，此时需将开水箱2中的水放入溫水箱4中保溫待用，而开水箱2中重新放水加热制作开 水。冷水箱3的水来自开水箱2,通过制冷器31将水冷却备用。本实施例中，冷水箱3的容积比 开水箱2的容积大，运样布置的好处，能够确保在溫水输出时有相对足够的冷水可用，减少 通过制冷器31将水冷却备用造成用户等待的时间，使用更加方便和快捷。
[0044] 本实施例中，溫水箱4中的水是可W饮用的溫水，溫度由用户的需求而定，根据所 按的水溫和水量，确定出所需开水的量和冷水的量（由运二个量决定所需溫水的溫度），再 由电磁阀控制装置控制第=控制阀8、第四控制阀9开启的时长，运样就可W得到任意合适 溫度并定量的饮用水。
[0045] 本实施例中，控制模块5包括控制器51、人机交互模块52、控制阀驱动电路53、加热 控制电路54和制冷驱动电路55，人机交互模块52、控制阀驱动电路53、加热控制电路54、制 冷驱动电路55、第一溫度探头22、第一水位检测探头23、第二水位检测探头32、第二溫度探 头33、第=溫度探头42、第=水位检测探头43分别与控制器51相连，加热器21和加热控制电 路54相连，制冷器31和制冷驱动电路55相连，第一控制阀6、第二控制阀7、第S控制阀8、第 四控制阀9、出水阀41分别和控制阀驱动电路53的输出端相连。本实施例中，人机交互模块 52包含水溫和水量选择的人机交互界面，用户可W自由选择任意水溫(0-100°C)的饮用水， 只需按设置面板即可饮用合适的饮用水。
[0046] 本实施例中，控制模块5还包括报警电路56,报警电路56的控制端与控制器51相 连，通过报警电路56能够方便地了解电水箱的故障诊断信息及工作状态。本实施例中，第四 水位检测探头12安装在进水口 11处，通过进水口 11加水时若水位达到一定值则控制器51控 制警示电路56提示用户关水，若水位低到一定值，则控制器51控制警示电路56提醒用户加 水，或者自动控制控制阀驱动电路53打开进水阀进行加水。
[0047] 本实施例中，第一控制阀6、第二控制阀7、第S控制阀8、第四控制阀9、出水阀41均 具有流量检测功能，能够检测出一定时间内流过的水量信息。
[0048] 如图3所示，本实施例电水箱的控制方法的步骤包括：
[0049] 1)接收用户选择或输入的目标水溫T和目标水量L
[0050] 2)检测溫水箱4中当前的水溫To和水量Lo;本实施例中，
[0051] 3)基于目标水溫T和目标水量L、溫水箱4中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往溫 水箱4中添加的开水量Ladd-h和往溫水箱4中添加的冷水量Ladd-。；
[0052] 4)控制第S控制阀8从开水箱2往溫水箱4中添加体积为开水量Ladd-h的水，控制第 四控制阀9从冷水箱3往溫水箱4中添加体积为冷水量Ladd-。的水；
[0053] 5)检测溫水箱4加水后的水溫Ti，如果溫水箱4中加水后的水溫Ti等于目标水溫T， 则控制出水阀41放出体积为目标水量L的溫水后退出；否则，跳转执行步骤6);
[0054] 6)在开水箱2中的开水不足时开启加热器21制备开水，在冷水箱3中的冷水不足时 开启制冷器31制备冷水，基于对第一控制阀6、第二控制阀7、第=控制阀8、第四控制阀9的 控制将开水和冷水在溫水箱4中混成溫水，跳转执行步骤2)。
[0055] 本实施例电水箱的控制方法的工作原理如下:根据用户的设置(要求多少度的就 可W多少度的），先将一箱烧开的水放入冷水箱3中冷却到1度备用，开水箱2中再烧一箱开 水，开水箱2具有保溫功能，用户需求的任意溫度的水是根据用户选择的溫度和水量，再计 算出所需要的开水中水量和冷水中水的量，再控制运开水箱2、冷水箱3二个箱体的出水阀， 从而就可W得到所需要指定溫度的水和指定的水量。
[0056] 本实施例中，步骤3)中计算需要往溫水箱4中添加的开水量Ladd-h和往溫水箱4中添 加的冷水量Ladd-。的函数表达式如式(1 )所示；
[0057]
(1)
[005引式（1)中，Ladd-h表示需要往溫水箱4中添加的开水量，Ladd-c表示需要往溫水箱4中 添加的冷水量，Lo表示溫水箱4中当前的水量，To表示溫水箱4中当前的水溫，T表示目标水 溫，L表示目标水量。
[0059] 众所周知，水经某一过程溫度变化为At,它吸收(或放出）的热量如式(1-1)所示；
[0060]
C1-1)
[00W]式（1-1)中，Q表示吸收(或放出）的热量，C为水的比热容(4.2*103kg. °C)，m为水的 质量，P为水的密度(lkg/1，Ig/ml)，V为水的体积。
[0062] 根据式(1-1)，则可W推导得到式(1-2)。
[0063]
(1-2)
[0064] 式（1-2)中，Q吸表示体积V的水从溫度to上升到t所需要的吸热，Q放表示体积V的 水从溫度t下降到to所放的热，其余参数和式(1-1)完全相同。
[0065] 若需要的目标水溫T，目标水量L，求出需要往溫水箱4中添加的开水（100度）量 Ladd-h，需要往溫水箱4中添加的冷水（1度)量Ladd-c的函数表达式如式（1-3)所示；
[0066]
! 1-3 '
[0067] 式（1-3)中，Ladd-h表示需要往溫水箱4中添加的开水量，Ladd-c表示需要往溫水箱4 中添加的冷水量，Lo表示溫水箱4中当前的水量，To表示溫水箱4中当前的水溫，T表示目标水 溫，L表示目标水量，C为水的比热容(4.2*103kg.°C)。根据式（1-3)，即可推导得到步骤3)中 计算需要往溫水箱4中添加的开水量Ladd-h和往溫水箱4中添加的冷水量Ladd-c的函数表达式 如式(1)所示。
[0068] 本实施例中，步骤6)的详细步骤包括：
[0069] 6.1)判断溫水箱4中加水后的水溫Ti是否高于目标水溫T，如果溫水箱4中加水后 的水溫Ti高于目标水溫T，则基于目标水溫T、溫水箱4中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往 溫水箱4中添加的第一冷水量Ladd-c-i，控制第四控制阀9从冷水箱3往溫水箱4中添加体积为 第一冷水量Ladd-6-i的水，跳转执行步骤2);否则跳转执行步骤6.2);
[0070] 6.2)基于目标水溫T、溫水箱4中当前的水溫To和水量Lo,计算需要往溫水箱4中添 加的第一开水量Ladd-h-i，控制第S控制阀8从开水箱2往溫水箱4中添加体积为第一开水量 Ladd-h-l的水；
[0071] 6.3)检测冷水箱3的水位，判断冷水箱3的水位是否低于预设阔值，如果冷水箱3的 水位低于预设阔值，则跳转执行步骤6.5)，否则跳转执行步骤6.4);
[0072] 6.4)检测开水箱2的水位，判断开水箱2的水位是否低于预设阔值，如果开水箱2的 水位低于预设阔值，则跳转执行步骤6.6);否则跳转执行步骤2);
[0073] 6.5)打开第二控制阀7,然后检测检测冷水箱3的水位，判断冷水箱3的水位是否达 到满值，当冷水箱3的水位达到满值时，关闭第二控制阀7并开启制冷器31对冷水箱3的水中 的水进行制冷，当冷水箱3中的水达到预设溫度后跳转执行下一步；
[0074] 6.6)检测开水箱2的水位，判断开水箱2是否有水，如果开水箱2有水，则打开第S 控制阀(8)直至开水箱2的水排空，跳转执行步骤2);否则，打开第一控制阀6并检测开水箱2 的水位，当开水箱2的水位达到满值时关闭第一控制阀6,开启加热器21对开水箱2中的水进 行加热，当开水箱2中的水达到预设溫度后跳转执行步骤2)，且如果开水箱2中的水超过指 定时间（本实施例中具体为4小时)仍未被使用，则控制第S控制阀8将开水箱2中的开水排 入溫水箱4直至溫水箱4的水溫达到预设水位。
[0075] 基于对第一控制阀6、第二控制阀7、第=控制阀8、第四控制阀9的控制将开水和冷 水在溫水箱4中混成溫水过程中，关键的技术问题在于尽量减少开启加热器21和制冷器31 导致的能耗，W及减少水资源的浪费。通过上述步骤6.1)~6.6)，能够将使得尽量减少开启 加热器21和制冷器31导致的能耗，W及减少水资源的浪费。
[0076] 本实施例中，步骤6.1)中计算需要往溫水箱4中添加的第一冷水量Ladd-c-i的函数 表达式如式(2)所示；
[0077]
(2)
[0078] 式(2)中，Ladd-c-i表示需要往溫水箱4中添加的第一冷水量，Lo表示溫水箱4中当前 的水量，To表示溫水箱4中当前的水溫，T表示目标水溫。
[0079] 本实施例中，步骤6.2)中计算需要往溫水箱4中添加的第一开水量Ladd-h-i的函数 表达式如式(3)所示；
[0080]
3
[0081] 式(3)中，Ladd-h-i表示需要往溫水箱4中添加的第一开水量，Lo表示溫水箱4中当前 的水量，To表示溫水箱4中当前的水溫，T表示目标水溫。进水箱1中只储备自来水或过滤后 的水，将自来水或过滤后的水注入进水箱1中，装满进水箱1 (当无水或水位较低时设置提醒 装置提醒用户加水）。
[0082] 本实施例中，开水箱2的作用是将水烧开并保溫待用，开水箱2中设有第一水位检 测探头23，当水位低到一定值(且水溫90度W上时）、并且冷水箱3中的水也低于一定值时， 控制模块5打开第二控制阀7,将水注入冷水箱3中冷却，若开水箱2中的水位低到一定值，而 冷水箱3中的水又高于一定值(说明冷水箱3中不需要加入水冷却），此时控制模块5打开第 =控制阀8，将开水注入溫水箱4中。
[0083] 本实施例中，当开水箱2中的水位高于一定值时(保溫一定时间后，水溫可能下降 到90度W下时，运时的水可W放入冷水箱3中，也可W放入溫水箱4中），运时要根据冷水箱3 中水位的值确定开哪个水箱的进水阀，若冷水箱3中水位高于一定值(说明冷水箱3中不需 要加入烧开的水用来冷却），则控制模块5控制打开溫水箱4的第=控制阀8,将水注入溫水 箱4中。相反，若冷水箱3水位低于定值，则说明需要水用来冷却，则控制模块5打开进入冷水 箱3的第二控制阀7。运时开水箱2中就无开水，控制模块5再打开第一控制阀6向开水箱2中 进水，水箱注满后，控制模块5打开加热器21烧水至烧开。开水箱2中的水若4个小时更换，剩 下的水放入冷水箱3或溫水箱4,冷水箱3内若水位还较高，就放入溫水箱4。
[0084] 本实施例中，冷水箱3的大小要比开水箱2大（因用户要用来喝水的水溫是通过加 一定比例的开水和冷水来达到调溫的效果，只要开水和冷水的比例不同就可W得到不同溫 度的水，W供用户使用，所W-般情况下冷水的比例会大些，为满足用户需求，冷水箱3的箱 体要大些）。冷水箱3中的水是开水箱2中的水注入后，根据溫度值确定是否启动冷却器31， 若溫度高于1度，则启动冷却器31，若达到1度，冷却器31停止工作。使冷水箱3中的水保持1 度的恒溫。若冷水箱3中的水位低于一定值，控制模块5就会打开第二控制阀7,注入待冷却 的水。
[0085] 本实施例中溫水箱4中设有第=溫度探头42和第=水位检测探头43,根据用户的 需求(按键选择的需求)的目标水溫T和目标水量L，当溫水箱4中的水溫低于目标水溫T时， 控制模块5开启第=控制阀8注入开水，若水溫高于目标水溫T，控制模块5开启第四控制阀9 注入冷水，至到溫度和水量达到用户需求(水量可W多于需求的水量，因为可能用户需求的 水量较少，但水溫运时又不符合要求，就需要加入开水或冷水，运时水量还会增加而多于需 求的水量，不过水量多了没关系，余下的水量就留在溫水箱4中W备后面用，也不会造成浪 费），饮用水量的控制是由出水阀41(出水阀41带流量检测)控制的，若流出的水量等于用户 需求的水量，则将出水阀41关闭。
[0086] 除了本实施例电水箱的控制方法W外，还可W根据需要根据溫水箱4中当前的水 溫To和水量Lo来控制。例如，当水溫To高于目标水溫T时，开第四控制阀9进冷水；当溫水箱4 中当前的水溫To低于目标水溫T时，开第=控制阀8进开水。由第=水位检测探头43进行水 位测量，当溫水箱4的水量不够时继续加热水或冷水到达所需的量，量满足后若溫度不满足 又可W通过加冷水和开水来调整到等于所需的水溫，运样就实现了任意的定量和定量，但 是运样的缺点会导致检测水位和水溫好几次才能满足要求，运样出水效率会低一些。
[0087] W上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施 例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，运些改进和润饰也 应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种电水箱，其特征在于:包括进水箱（1)、开水箱(2)、冷水箱(3)、温水箱(4)和控制 模块(5)，所述进水箱（1)上设有进水口（11)，所述开水箱(2)中设有加热器(21)、第一温度 探头(22)和第一水位检测探头(23)，所述冷水箱(3)中设有制冷器(31)、第二水位检测探头 (32)和第二温度探头(33)，所述温水箱(4)上设有出水阀（41)，所述温水箱(4)中设有第三 温度探头(42)和第三水位检测探头(43)，所述进水箱（1)、开水箱(2)之间设有第一控制阀 (6) ，所述开水箱(2)、冷水箱(3)之间设有第二控制阀（7)，所述开水箱(2)、温水箱(4)之间 设有第三控制阀（8)，所述冷水箱（3)、温水箱（4)之间设有第四控制阀（9)，所述加热器 (21) 、第一温度探头(22)、第一水位检测探头(23)、制冷器(31)、第二水位检测探头(32)、第 二温度探头(33)、第三温度探头(42)、第三水位检测探头(43)、第一控制阀（6)、第二控制阀 (7) 、第三控制阀(8)、第四控制阀(9)、出水阀(41)分别与控制模块(5)相连。2. 根据权利要求1所述的电水箱，其特征在于:所述控制模块(5)包括控制器(51)、人机 交互模块(52)、控制阀驱动电路(53)、加热控制电路(54)和制冷驱动电路(55)，所述人机交 互模块(52)、控制阀驱动电路(53)、加热控制电路(54)、制冷驱动电路(55)、第一温度探头 (22) 、第一水位检测探头(23)、第二水位检测探头(32)、第二温度探头(33)、第三温度探头 (42)、第三水位检测探头（43)分别与控制器（51)相连，所述加热器（21)和加热控制电路 (54)相连，所述制冷器（31)和制冷驱动电路（55)相连，所述第一控制阀（6)、第二控制阀 (7)、第三控制阀（8)、第四控制阀（9)、出水阀（41)分别和控制阀驱动电路(53)的输出端相 连。3. 根据权利要求2所述的电水箱，其特征在于:所述控制模块(5)还包括报警电路(56)， 所述报警电路(56)的控制端与控制器(51)相连。4. 根据权利要求2所述的电水箱，其特征在于:所述进水箱（1)中还设有第四水位检测 探头（12)，所述进水口（11)处设有进水阀，所述第四水位检测探头（12)的输出端和控制器 (51)相连。5. 根据权利要求1所述的电水箱，其特征在于:所述开水箱（2)、冷水箱(3)、温水箱(4) 的箱体均采用保温材料制成，所述冷水箱(3)的容积比开水箱(2)的容积大。6. -种权利要求1~5中任意一项所述电水箱的控制方法，其特征在于步骤包括： 1) 接收用户选择或输入的目标水温T和目标水量L; 2) 检测温水箱(4)中当前的水温To和水量L〇; 3) 基于目标水温T和目标水量L、温水箱(4)中当前的水温To和水量L〇，计算需要往温水 箱(4)中添加的开水量Ladd-h和往温水箱(4)中添加的冷水量L add-。； 4) 控制第三控制阀（8)从开水箱(2)往温水箱(4)中添加体积为开水量Ladd-h的水，控制 第四控制阀(9)从冷水箱(3)往温水箱(4)中添加体积为冷水量L add-。的水； 5) 检测温水箱(4)加水后的水温h，如果温水箱(4)中加水后的水温!^等于目标水温T， 则控制出水阀(41)放出体积为目标水量L的温水后退出；否则，跳转执行步骤6); 6) 在开水箱(2)中的开水不足时开启加热器(21)制备开水，在冷水箱(3)中的冷水不足 时开启制冷器(31)制备冷水，基于对第一控制阀(6)、第二控制阀（7)、第三控制阀(8)、第四 控制阀(9)的控制将开水和冷水在温水箱(4)中混成温水，跳转执行步骤2)。7. 根据权利要求6所述电水箱的控制方法，其特征在于，所述步骤3)中计算需要往温水 箱(4)中添加的开水量Ladd-h和往温水箱(4)中添加的冷水量L add-。的函数表达式如式（1)所 示；式（1)中，Ladd-h表示需要往温水箱(4)中添加的开水量，Ladd-C表示需要往温水箱(4)中添 加的冷水量，L〇表示温水箱(4)中当前的水量，To表示温水箱(4)中当前的水温，T表示目标水 温，L表示目标水量。8. 根据权利要求7所述电水箱的控制方法，其特征在于，所述步骤6)的详细步骤包括： 6.1) 判断温水箱(4)中加水后的水温!^是否高于目标水温T，如果温水箱(4)中加水后的 水温h高于目标水温T，则基于目标水温T、温水箱(4)中当前的水温To和水量L〇，计算需要往 温水箱(4)中添加的第一冷水量Udd^，控制第四控制阀（9)从冷水箱(3)往温水箱(4)中添 加体积为第一冷水量UddK的水，跳转执行步骤2);否则跳转执行步骤6.2); 6.2) 基于目标水温T、温水箱(4)中当前的水温To和水量L〇,计算需要往温水箱(4)中添 加的第一开水量Udd-h-i，控制第三控制阀（8)从开水箱(2)往温水箱(4)中添加体积为第一 开水量Ladd-h-l的水； 6.3) 检测冷水箱(3)的水位，判断冷水箱(3)的水位是否低于预设阈值，如果冷水箱(3) 的水位低于预设阈值，则跳转执行步骤6.5)，否则跳转执行步骤6.4); 6.4) 检测开水箱(2)的水位，判断开水箱(2)的水位是否低于预设阈值，如果开水箱(2) 的水位低于预设阈值，则跳转执行步骤6.6);否则跳转执行步骤2); 6.5) 打开第二控制阀（7)，然后检测检测冷水箱(3)的水位，判断冷水箱(3)的水位是否 达到满值，当冷水箱(3)的水位达到满值时，关闭第二控制阀（7)并开启制冷器(31)对冷水 箱(3)的水中的水进行制冷，当冷水箱(3)中的水达到预设温度后跳转执行下一步； 6.6) 检测开水箱(2)的水位，判断开水箱（2)是否有水，如果开水箱（2)有水，则打开第 三控制阀（8)直至开水箱(2)的水排空，跳转执行步骤2);否则，打开第一控制阀（6)并检测 开水箱(2)的水位，当开水箱(2)的水位达到满值时关闭第一控制阀(6)，开启加热器(21)对 开水箱(2)中的水进行加热，当开水箱(2)中的水达到预设温度后跳转执行步骤2)，且如果 开水箱(2)中的水超过指定时间仍未被使用，则控制第三控制阀（8)将开水箱(2)中的开水 排入温水箱(4)直至温水箱(4)的水温达到预设水位。9. 根据权利要求8所述电水箱的控制方法，其特征在于，所述步骤6.1)中计算需要往温 水箱(4)中添加的第一冷水量Uwti的函数表达式如式(2)所示；式(2)中，UddK表示需要往温水箱(4)中添加的第一冷水量，L〇表示温水箱(4)中当前 的水量，To表示温水箱(4)中当前的水温，T表示目标水温。10. 根据权利要求8所述电水箱的控制方法，其特征在于，所述步骤6.2)中计算需要往 温水箱(4)中添加的第一开水量Ladd-h-i的函数表达式如式(3)所示；式(3)中，Udd-h-i表示需要往温水箱(4)中添加的第一开水量，Lo表示温水箱(4)中当前 的水量，To表示温水箱(4)中当前的水温，T表示目标水温。
【文档编号】F24H9/20GK106052105SQ201610507733
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】杨利容
【申请人】衡阳师范学院