阅读说明：本技术 一种饮水机及其水温控制方法 (Water dispenser and water temperature control method thereof ) 是由 王桂林 于 2019-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种饮水机及其水温控制方法,包括净水装置和由PLC系统控制的沸水管道,所述净水装置上布设有原水管、纯水管及浓水管,所述沸水管道起始端与所述净水装置纯水出口连接,所述沸水管道的起始端和终止端之间连接有若干条由PLC系统控制功能器件调节水温的功能回路。本发明还公开了一种水温调节控制方法,使本饮水机能根据需求得到不同温度的饮用水。(The invention relates to a water dispenser and a water temperature control method thereof, and the water dispenser comprises a water purifying device and a boiling water pipeline controlled by a PLC system, wherein a raw water pipe, a pure water pipe and a concentrated water pipe are distributed on the water purifying device, the starting end of the boiling water pipeline is connected with a pure water outlet of the water purifying device, and a plurality of functional loops for adjusting the water temperature by a PLC system control functional device are connected between the starting end and the terminating end of the boiling water pipeline. The invention also discloses a water temperature adjusting and controlling method, so that the water dispenser can obtain drinking water with different temperatures according to requirements.)

一种饮水机及其水温控制方法

技术领域

本发明涉及一种家用电器，特别是一种饮水机及其水温控制方法。

背景技术

现有的饮水机一般有冷水和沸水出口。但有的饮水机冷水出口的水是没有经过烧开的冷水；有的饮水机一次烧开大量冷水，待冷却后长期饮用，这种长期储存的凉开水不新鲜，往往不利于身体健康。

现有的饮水机沸水出口一开启就会涌出大量沸水，儿童或成人不注意的情况下可能会被烫伤。

现在的市场呼唤一种能根据不同需求得到不同温度饮用水的饮水机。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术存在的饮水机凉开水不新鲜问题，提供一种能同时得到多种温度的新鲜饮用水的饮水机，同时防止用户获取沸水的时候烫伤；本发明的另一目的是：提供一种根据需要的水温，自动摄取所需水温的饮用水的饮水机水温控制方法。

本发明的技术解决方案是提供一种饮水机，包括净水装置和由PLC系统控制的沸水管道，所述净水装置上布设有原水管、纯水管及浓水管，所述沸水管道起始端与所述净水装置纯水出口连接，其特殊之处在于，所述沸水管道的起始端和终止端之间连接有若干条由PLC系统控制功能器件调节水温的功能回路；

所述沸水管道上依次布设有传感器、加热器、第一温度传感器、第一电磁阀、第二温度传感器及出水开关；

温水回路的起始端连接在所述第一温度传感器与所述第一电磁阀之间，终止端连接在所述第一电磁阀与所述第二温度传感器之间，且位于靠近第一电磁阀一端，所述温水回路上依次布设有第二电磁阀、散热器及第四电磁阀；

凉水回路的起始端连接在所述散热器与所述第三电磁阀之间，终止端连接在第一电磁阀与所述第二温度传感器之间，且位于靠近第二温度传感器一端，所述凉水回路上依次布设有第三电磁阀和换热器，所述换热器上设有热水入口、冷水入口、热水出口和冷水出口，所述热水入口和热水出口与凉水回路连接，所述冷水入口与所述浓水管相连，冷水出口与排水管连接；

所述出水开关包括童锁开关、显示模块及输入模块，所述显示模块分别与所述输入模块和所述PLC系统连接，所述显示模块可显示所述输入模块输入温度及PLC系统输出的信号；

所述传感器、第一温度传感器、第二温度传感器及输入模块输入信号至PLC系统，所述PLC系统与散热器风扇电机、加热器及各电磁阀均为控制连接。

作为优选：所述沸水管道与所述温水回路、所述温水回路与凉水回路、所述凉水回路与沸水管道两两之间均通过三通连接。

作为优选：所述传感器为压力传感器或水流量传感器。

作为优选：所述加热器加热方式为缓慢加热，起到防烫伤功能。

作为优选：所述PLC系统可根据第二温度传感器输入的信号进行判断，并输出信号至散热器风扇电机进行风速调节。

作为优选：位于第二温度传感器和出水开关之间布设有气液分离装置，将蒸汽由蒸汽管道引入换热器冷凝成水随排水管流出。

本发明的另一技术解决方案是所述饮水机的水温控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤:

⑴系统启动，饮水机通电；

⑵在输入模块输入所需饮用水温度T1；

⑶PLC系统判断输入温度T1温度≤40℃，否，则需要进行童锁解锁，是，则进入下一步骤；

⑷打开出水开关；

⑸判断输入温度T1≤40℃，是，则接入步骤“冷水档”，否，则进入下一步骤；

⑹传感器检测管内数据并输出信号至PLC系统，若传感器为压力传感器，则输出压力信号，若传感器为水流量传感器，则输出流量信号；

⑺PLC系统判断传感器输出信号数据是否为正常值范围，否，则加热器停止工作，PLC系统输出信号至显示模块显示报警，是则进入下一步骤；

⑻PLC系统判断系统内是否存在默认功率参数，是，则分别接入步骤“热水挡”和“凉水档”，否则进入下一步骤；

⑼加热器功率上升，第一温度传感器感应温度上升，输出信号至PLC 系统；

⑽PLC系统判断纯水管内水的温度是否在5s内不上升，否，则加热器功率调整，继续上升，是则进入下一步骤；

⑾将此稳定温度设定为当前沸点温度T；

⑿PLC系统将默认功率参数设置为低于当前沸点温度所对应的加热器功率；

⒀沸水档；

⒁第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，第三电磁阀关闭，第四电磁阀关闭；

⒂出水口出水，接水结束。

作为优选：步骤⑸所述冷水档的控温方法，进一步包括以下步骤：

(5.11)加热器不启动；

(5.12)第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，第三电磁阀关闭，第四电磁阀关闭；

(5.13)至步骤⒂出水口出水，接水结束。

作为优选：步骤⑻所述热水档(70℃≤T1≤90℃)的控温方法，进一步包括以下步骤：

(8.11)第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，第三电磁阀关闭，第四电磁阀开启；

(8.12)第二温度传感器检测出水管内水温；

(8.13)判断温度是否＝T1，是，则至步骤⒂出水口出水，接水结束，否，则进入下一步骤；

(8.14)判断温度是否≤T1，是，则经步骤“风扇工作转速逐步减慢”返回步骤(8.12)；

(8.15)否，则经步骤“风扇工作转速逐步加快”返回步骤(8.12)。

作为优选：步骤⑻所述凉水档(40℃＜T1≤70℃)的控温方法，进一步包括以下步骤：

(8.21)第一电磁阀关闭，第二电磁阀开启，第三电磁阀开启，第四电磁阀关闭；

(8.22)第二温度传感器检测出水管内水温；

(8.23)判断温度是否＝T1，是，则至步骤⒂出水口出水，接水结束，否，则进入下一步骤；

(8.24)判断温度是否≤T1，是，则经步骤“风扇工作转速逐步减慢”返回步骤(8.12)；

(8.25)否，则经步骤“风扇工作转速逐步加快”返回步骤(8.12)。

与现有技术相比，本发明的有益效果:

⑴本发明的饮水机能根据人的不同需求，同时获得得到多种温度的新鲜饮用水。

⑵本发明由于采用了换热器，避免了制冷设备的使用和对进水进行预先加温，减少了电能的消耗。

⑶本发明的饮水机的降温处理采用换热器与散热器同时配合，可进一步对管道内的饮用水降温处理。

⑷本发明的饮水机的加热器使用缓慢加热的方式，防止用户被烫伤。

⑸本发明的饮水机的可根据各传感器所获得数据通过PLC系统对各控制器调节，从而可实现对饮用水水温精确调节。

附图说明

图1是本发明饮水机的结构示意图；

图2是本发明饮水机的PLC系统控制原理图；

图3是本发明饮水机的水温控制方法流程图。

图中标记：

具体实施方式

本发明下面将结合附图作进一步详述：

请参阅图1、图2所示，所述饮水机包括净水装置1和由PLC系统7控制的沸水管道，所述净水装置1上布设有原水管11、纯水管12及浓水管 13，所述沸水管道包括纯水管11、第一分支热水管23、出水支管61及出水管6，纯水管12一端连接在净水装置1纯水出口，另一端连接一号三通 55的入口；一号三通55的出口与第一分支热水管23一端连接，第一分支热水管23另一端与二号三通56入口连接；二号三通56出口与出水支管61 一端连接，出水支管61的另一端与三号三通57的入口连接；三号三通57 出口与出水管6一端连接；

温水回路包括第二分支热水管24和第一分支温水管32，一号三通55 的转向口与第二分支热水管24一端连接，第二分支热水管24另一端与四号三通58的入口连接；四号三通58的转向口与第一分支温水管32一端连接，另一端与二号三通56的转向口连接，与沸水管道汇集，形成回路；

凉水回路包括第二分支温水管33和凉水管41，第二分支温水管33的一端与四号三通58的出口连接，另一端与换热器3的热水入口连接，换热器3的热水出口与凉水管41的一端连接，凉水管41的另一端连接在三号三通57的转向口处，与沸水管道汇集，形成回路；

所述换热器3还设有冷水入口与冷水出口，所述冷水入口与浓水管13 相连，冷水出口与排水管42相连，排水管42将换热器3内部进行换热的浓水排出；

所述纯水管12上布设有加热器2，所述传感器21布设在加热器2入口前，所述第一温度传感器22布设在加热器2出口处；所述出水管6上布设有第二温度传感器62，位于出水开关63前；所述第一分支热水管23上布设有第一电磁阀51；第二分支热水管24上依次布设有第二电磁阀52和散热器3；第一分支温水管32上布设有第四电磁阀54；第二分支温水管33上布设有第三电磁阀53，且位于换热器4前。

所述出水管6上，位于第二温度传感器62与出水开关63之间布设有气液分离装置64，当饮用水流经出水管6时，气液分离装置64将蒸汽与饮用水分离，并将蒸汽从蒸汽管道641引入换热器4中冷凝成水从排水管42 排出。

所述传感器21、第一温度传感器22、第二温度传感器62均与PLC系统7连接，所述PLC系统7与散热器风扇电机31、加热器2以及控制管路的水流方向的第一电磁阀51、第二电磁阀52、第三电磁阀53、第四电磁阀 54均为控制连接；

所述出水开关63包括童锁开关、输入模块631、显示模块632，所述输入模块631和显示模块632相互连接且分别与PLC系统7连接。

请参阅图3所示，所述饮水机的水温控制方法，包括以下步骤:

⑴系统启动，饮水机通电；

⑵在输入模块631输入所需饮用水温度T1；

⑶PLC系统7判断输入温度T1温度≤40℃，否，则需要进行童锁解锁，是，则进入下一步骤；

⑷打开出水开关63；

⑸判断输入温度T1≤40℃，是，则接入步骤“冷水档”，否，则进入下一步骤；

⑹传感器21检测管内数据并输出信号至PLC系统7，若传感器21为压力传感器，则输出压力信号，若传感器21为水流量传感器，则输出流量信号；

⑺PLC系统7判断传感器21输出信号数据是否为正常值范围，否，则加热器2停止工作，PLC系统7输出信号至显示模块632显示报警，是则进入下一步骤；

⑻PLC系统7判断系统内是否存在默认功率参数，是，则分别接入步骤“热水挡”和“凉水档”，否则进入下一步骤；

⑼加热器2功率上升，第一温度传感器22感应温度上升，输出信号至 PLC系统7；

⑽PLC系统7判断纯水管12内水的温度是否在5s内不上升，否，则加热器2功率调整，继续上升，是则进入下一步骤；

⑾将此稳定温度设定为当前沸点温度T；

⑿PLC系统7将默认功率参数设置为低于当前沸点温度所对应的加热器 2功率；

⒀沸水档；

⒁第一电磁阀51开启，第二电磁阀52关闭，第三电磁阀53关闭，第四电磁阀54关闭；

⒂出水口出水，接水结束。

本实施例中，步骤⑸所述冷水档的控温方法，进一步包括：

(5.11)加热器2不启动；

(5.12)第一电磁阀51开启，第二电磁阀52关闭，第三电磁阀53关闭，第四电磁阀54关闭；

(5.13)至步骤⒂出水口出水，接水结束。

本实施例中，步骤⑻所述热水档(70℃≤T1≤90℃)的控温方法，进一步包括：

(8.11)第一电磁阀51关闭，第二电磁阀52开启，第三电磁阀53关闭，第四电磁阀54开启；

(8.12)第二温度传感器62检测出水管6内水温；

(8.13)判断温度是否＝T1，是，则至步骤⒂出水口出水，接水结束，否，则进入下一步骤；

(8.14)判断温度是否≤T1，是，则经步骤“风扇工作转速逐步减慢”返回步骤(8.12)；

(8.15)否，则经步骤“风扇工作转速逐步加快”返回步骤(8.12)。

本实施例中，步骤⑻所述凉水档(40℃＜T1≤70℃)的控温方法，进一步包括：

(8.21)第一电磁阀51关闭，第二电磁阀52开启，第三电磁阀53开启，第四电磁阀54关闭；

(8.22)第二温度传感器62检测出水管6内水温；

(8.23)判断温度是否＝T1，是，则至步骤⒂出水口出水，接水结束，否，则进入下一步骤；

(8.24)判断温度是否≤T1，是，则经步骤“风扇工作转速逐步减慢”返回步骤(8.12)；

(8.25)否，则经步骤“风扇工作转速逐步加快”返回步骤(8.12)。

具体使用过程是这样的：

当需要接去饮用水时，输入所需温度，若输入温度大于40℃则需要解锁童锁开关，然后再打开出水开关63，若输入温度小于等于40℃，则可直接打开出水开关63：

当输入模块631输入温度为98℃时，PLC系统7控制第一电磁阀51开启，第二电磁阀52、第三电磁阀53及第四电磁阀54关闭，饮用水经过加热器2加热至当地沸点后经第一分支热水管23、出水支管61、出水管6直接流入水杯8；

当输入模块631输入温度为90℃时，PLC系统7控制第二电磁阀52、第四电磁阀54开启，第一电磁阀51、第三电磁阀53关闭，散热器风扇电机31不启动，饮用水经过加热器2加热至当地沸点后经第二分支热水管24、散热器3、第一分支温水管32、出水支管61、出水管6直接流入水杯8；

当输入模块631输入温度大于70℃且小于90℃时，PLC系统7控制第二电磁阀52、第四电磁阀开启54，第一电磁阀51、第三电磁阀53关闭，散热器风扇电机31启动且输入温度越低风扇转速越快，饮用水经过加热器 2加热至当地沸点后经第二分支热水管24流入散热器3进行降温，再经第一分支温水管32、出水支管61、出水管6流入水杯8；

当输入模块631输入温度为70℃时，PLC系统7控制第二电磁阀52、第三电磁阀开启53，第一电磁阀51、第四电磁阀54关闭，散热器风扇电机31不启动，饮用水经过加热器2加热至当地沸点后经第二分支热水管24 流入散热器3，再经第二分支温水管33流入所述换热器4与所述冷水管内的水进行热量交换后，沿着凉水管41、出水管6流入水杯8；

当输入模块631输入温度大于40℃且小于70℃时，PLC系统7控制第二电磁阀52、第三电磁阀开启53，第一电磁阀51、第四电磁阀54关闭，散热器风扇电机31启动且输入温度越低风扇转速越快，饮用水经过加热器 2加热至当地沸点后经第二分支热水管流24入散热器3进行降温，再经第二分支温水管33流入所述换热器7与所述冷水管内的水进行热量交换后，沿着凉水管41、出水管6流入水杯8；

若输入模块631输入温度小于40℃时，PLC系统7控制第一电磁阀51 开启，第二电磁阀52、第三电磁阀53及第四电磁阀54关闭，加热器不启动，饮用水经第一分支热水管23、出水支管61、出水管6直接流入水杯8；

若输入模块631输入温度高于98℃，则PLC系统7自动调节输入温度至为98℃。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。