CN108937582B - 一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法，其包括如下步骤：(1)依次通过管路连接进水管、换热水仓、加热水仓、换热器、制冷水仓、出水管，构成饮水机的进出水管路；(2)设置若干个电动阀与/或电磁阀；(3)设置若干个温度传感器；(4)设置一PLC控制***，并将其分别与所述的若干个电动阀与/或电磁阀、若干个温度传感器、加热水仓、制冷水仓连接；(5)启动后，设定出水温度Wc及容量Lc，控制***使FC1、FD1开启，水流接入进水管，使PLC控制控制***及若干个电动阀与/或电磁阀、若干个温度传感器工作；(6)控制***运算、判断并进行操作，使得出水水温和容量分别为温度Wc和容量Lc。

Description

一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法
技术领域
本发明属于饮水机领域，尤其涉及一种自来水源的安全型管线饮水机水温无极调节的方法。
背景技术
目前饮水机主要分为纯净水源和自来水源两类，其中纯净水不用烧开即可饮用，而自来水则需要烧开后方可饮用。大多数家庭和大多数公司中的饮水机出水温度一般只有制冷、常温和常开三种温度，不能控制为冷水和开水之间的任意温度，这就不能满足人们日益丰富的高要求的生活，比如冲奶粉、泡绿茶和冲咖啡所需的温度分别是50℃、80℃和90℃，这是大多数饮水机所做不到的。
为了解决上述问题，人们也设计出一种可调温的饮水机，如中国专利公开号CN102389262B公开一种即热可调温饮水机，可在短时间把出水水温加热到所需温度，但其只能使用饮用纯净水作为饮用水源，长期使用成本很高，较长时间不换水还有滋生细菌的可能。还有如中国专利公开号CN20549359U公开一种快速降温饮水机，利用制冷装置直接把开水快速降温到所需温度，制冷装置包括制冷芯片或压缩制冷机器，这样一来就需要很大能耗，很不节能。
发明内容
针对上述可调温饮水机存在的问题，本发明提供一种短时间内达到所需出水温度、且出水稳定的自来水源的一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法。该饮水机进水管口端接自来水源，自来水通过饮水机的水过滤器进入一个预热水箱，然后在进入到加热装置被煮开，煮开后的开水及产生的水蒸气一起流经水汽分离器，实现开水与水蒸气的分离。其中水汽分离器的水蒸汽被排出机体外；而开水经管道分成两路，一路经过换热器冷却到一定温度后进入冷开水容器储存起来，然后再在冷开水容器中被制冷装置进一步冷却到设定温度，从冷开水容器出来的冷开水与另一路开水在一个电动调温阀中相遇与混合，从而使经所述电动调温阀流出的水的水温在冷开水水温和开水水温之间任意调节，然后流出饮水机供人们饮用。开水在所述换热器中冷却所释放的大部分热量被所述余热水箱中的自来水所吸收，从而实现节能。
上述功能是由各类传感器感应信息反馈给控制处理器，然后通过控制处理器控制电膜加热器的开关和各类的阀门的开启及开启度来实现。另外，本发明采用的加热装置可以是即热型的电热膜石英管，也可以储水式的电热棒加热内胆，其中采用即热型的电热膜石英管来直接把水煮开可以避免了产生人们所说的“千滚水”。
附图说明
图1为本发明一种安全型管线饮水机水温无极调节的方法对应的饮水机实施例的***结构原理图。
图2为本发明一种安全型管线饮水机水温无极调节的方法对应的饮水机实施例的三维结构示意图。
图3为本发明一种安全型管线饮水机水温无极调节的方法对应的饮水机实施例的控制***的控制原理图。
图4为本发明一种安全型管线饮水机水温无极调节的方法对应的饮水机实施例的热管换热器示意图。
图5为本发明一种安全型管线饮水机水温无极调节的方法对应的饮水机实施例的调温流程图。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1-图5所示，一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法，其包括如下步骤：
(1)依次通过管路连接的进水管1、水过滤器2、换热水仓3、加热水仓4、换热器6、制冷水仓7、出水管8，构成饮水机的进出水管路(G1-G7)；
(2)分别设置多个电动阀/电磁阀对管路中的水流方向及流量进行控制，具体为：在所述的换热水仓3、加热水仓4之间设置电动阀FD1，加热水仓4、换热器6、出水管8之间设置三通电磁阀FD2；制冷水仓7、出水管8之间设置调温阀FD3，对进出水管路中的水流进行控制；
(3)分别设置多个温度传感器，用来采集各处水温数据，具体为：在进水管1处设置W1、换热水仓3出水口W2、加热水仓4壁面处W3、换热器出口W4、制冷水仓壁面处W5、出水管W6；
(4)设置一PLC控制***，并将其分别与所述的各电动阀/电磁阀、温度传感器、加热水仓4、制冷水仓7连接，对整个饮水机的工作进行运算、控制；
(5)当用户通电、启动饮水机，并设定出水温度Wc及容量Lc后，控制***使FC1、FD1开启，设定压力的管线压力水流接入进水管，使PLC控制控制***及各处电动阀/电磁阀、温度传感器工作；
(6)水流经G1、G2段，进水管W1测量温度，控制***运算、判断并进行如下操作：
以用户设定出的水温度Wc及容量Lc为基准，控制***计算输出水量的总热容量，然后再分为两个支路(G3+G4)、(G3+G5+G6+G7)进行总热容量及流量分配计算：第一支路为直通管路G3+G4，第二支路为换热管路G5+制冷管路G6+G7；
(61)直接从第一支路流出：若用户设定的设定出水温度Wc为95-100℃的高温区间，且容量Lc小于加热水仓4的单次额定加热容量Le时，FC1、FD1开启FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓4，被设置在该仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向FD3的通路，FD3开启，热水通过经过管路、FD3，至出水管流出；
温度控制：加热水仓温度传感器W3、出水管温度传感器W6分别感知两处水温，控制***与用户设定出水温度Wc进行比较后，通过调节FD2、FD3的开启程度，即控制流速流量，通过管路进行自然降温或者补偿管路的自然降温，达到用户所需的出水温度及容量；
(62)分为两个支路，热水分别从流经第一、第二支路，汇合后从FD3流出；
若用户设定的设定出水温度Wc为80-95℃的次高温区间，且容量Lc小于加热水仓4的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓4，被设置在该仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向FD3及换热器6的通路，两路热水，一路通过经过管路G5进入换热器6与预热水仓3中的低温水进行换热，另一路直接通过管路G4，汇集到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
温度控制：加热水仓温度传感器W3、换热器出口处W4、出水管温度传感器W6分别感知三处水温，控制***与用户设定出水温度Wc进行比较后，通过调节FD2向两个支路的开启程度、FD3的开启程度，即控制各支路的流速与流量，通过管路进行自然降温或者补偿管路的自然降温，达到用户所需的出水温度及容量；
(63)分为一个支路，热水流仅经第二支路G5换热，然后从FD3流出；
若用户设定的设定出水温度Wc为40-80℃的中高温区间，且容量Lc小于加热水仓4的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓4，被设置在该仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向换热器6的通路，热水通过经过管路G5进入换热器6与预热水仓3中的低温水进行换热，再直接通过管路G6、G7，到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
(64)分为一个支路，热水流经第二支路G5换热，然后经过管路G6制冷降温，后从G7、FD3流出；
若用户设定的设定出水温度Wc为5-40℃的中低温区间，且容量Lc小于加热水仓4的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓4，被设置在该仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向换热器6的通路，热水通过经过管路G5进入换热器6与预热水仓3中的低温水进行换热，通过管路G6，再到达制冷水仓7降温后，经过G7，到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
(65)如若用户设定的设定出水容量Lc大于加热水仓的单次额定加热容量Le时，则重复步骤(6)，直至获得所需的水量。
以上所述的实施例，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种安全型管线饮水机水温无级调节的方法，其特征在于，其包括如下步骤：
(1)依次通过管路连接的进水管、换热水仓、加热水仓、换热器、制冷水仓、出水管，构成饮水机的进出水管路G1-G7；
(2)分别设置多个电动阀/电磁阀对管路中的水流方向及流量进行控制，具体为：在进水管和换热水仓之间设置FC1,在所述的换热水仓、加热水仓之间设置电动阀FD1，加热水仓、换热器、出水管之间设置三通电磁阀FD2；制冷水仓、出水管之间设置调温阀FD3，对进出水管路中的水流进行控制；
(3)分别设置多个温度传感器，用来采集各处水温数据，具体为：进水管处温度传感器W1、换热水仓出水口处温度传感器W2、加热水仓处温度传感器W3、换热器出口处温度传感器W4、制冷水仓处温度传感器W5、出水管处温度传感器W6；
(4)设置一PLC控制***，并将其分别与所述的各电动阀/电磁阀、温度传感器、加热水仓、制冷水仓连接，对整个饮水机的工作进行运算、控制；
(5)当用户通电、启动饮水机，并设定出水温度Wc及容量Lc后，控制***使FC1、FD1开启，设定压力的管线压力水流接入进水管，使PLC控制***及各处电动阀/电磁阀、温度传感器工作；
(6)水流经G1、G2段，进水管处温度传感器W1测量温度，控制***运算、判断并进行如下操作：
以用户设定的出水温度Wc及容量Lc为基准，控制***计算输出水量的总热容量，然后再分为两个支路G3+G4、G3+G5+G6+G7进行总热容量及流量分配计算：第一支路为直通管路G3+G4，第二支路为换热管路G5+制冷管路G6+G7；
(61)直接从第一支路流出：若用户设定的出水温度Wc为95-100℃的高温区间，且容量Lc小于加热水仓的单次额定加热容量Le时，FC1、FD1开启，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓，被设置在该加热水仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向FD3的通路，FD3开启，热水通过经过管路G3、G4，到FD3处，至出水管流出；
温度控制：加热水仓处温度传感器W3、出水管处温度传感器W6分别感知两处水温，控制***与用户设定出水温度Wc进行比较后，通过调节FD2、FD3的开启程度，即控制流速流量，通过管路进行自然降温或者补偿管路的自然降温，达到用户所需的出水温度及容量；
(62)分为两个支路，热水分别流经第一、第二支路，汇合后从FD3流出；
若用户设定的出水温度Wc为80-95℃的次高温区间，且容量Lc小于加热水仓的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓，被设置在该加热水仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向FD3及换热器的通路，两路热水，一路通过管路G5、换热器与换热水仓中的低温水进行换热，另一路直接通过管路G4，汇集到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
温度控制：加热水仓处温度传感器W3、换热器出口处温度传感器W4、出水管处温度传感器W6分别感知三处水温，控制***与用户设定出水温度Wc进行比较后，通过调节FD2向两个支路的开启程度、FD3的开启程度，即控制各支路的流速与流量，通过管路进行自然降温或者补偿管路的自然降温，达到用户所需的出水温度及容量；
(63)分为一个支路，热水流仅经管路G5换热，然后从FD3流出；
若用户设定的出水温度Wc为40-80℃的中高温区间，且容量Lc小于加热水仓的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓，被设置在该加热水仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向换热器的通路，热水通过经过管路G5、换热器与换热水仓中的低温水进行换热，再直接通过管路G6、G7，到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
(64)分为一个支路，热水流经管路G5换热，然后经过管路G6制冷降温，然后从G7、FD3流出；
若用户设定的出水温度Wc为5-40℃的中低温区间，且容量Lc小于加热水仓的单次额定加热容量Le时，FD2关闭，水流在FD1的控制下，流入加热水仓，被设置在该加热水仓内的加热装置加热，直至达到设定的容量、温度及持续时间，然后FD1关闭、FD2开启通向换热器的通路，热水通过经过管路G5、换热器与换热水仓中的低温水进行换热，通过管路G6，再到达制冷水仓降温后，经过G7，到FD3处，FD3开启，从出水管流出；
(65)如若用户设定的出水容量Lc大于加热水仓的单次额定加热容量Le时，则重复步骤(6)，直至获得所需的水量。
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