阅读说明：本技术 用于饮水机的水温控制方法和饮水机 (Water temperature control method for water dispenser and water dispenser ) 是由 范志恒 全永兵 魏中科 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于饮水机的水温控制方法和饮水机,饮水机包括水泵和发热件,发热件具有第一功率段和第二功率段,第一功率段的功率小于第二功率段的功率,方法包括：采集利用第一功率段将水加热至第一标准温度所需的水泵的第一转速,并采集利用第二功率段将水加热至第二标准温度所需的水泵的第二转速,第一标准温度和第二标准温度分别为彼此不同的多个；设置预设出水温度；判断预设出水温度是否属于第一标准温度：如果是,则启动第一功率段并控制水泵的转速为对应的第一转速；否则,启动第二功率段并控制水泵的转速为对应的第二转速。根据本发明的用于饮水机的水温控制方法,能够降低成本,实现出水温度的全范围覆盖,精度较高。(The invention discloses a water temperature control method for a water dispenser and the water dispenser, wherein the water dispenser comprises a water pump and a heating element, the heating element is provided with a first power section and a second power section, the power of the first power section is less than that of the second power section, and the method comprises the following steps: acquiring a first rotating speed of a water pump required for heating water to a first standard temperature by using a first power section, and acquiring a second rotating speed of the water pump required for heating water to a second standard temperature by using a second power section, wherein the first standard temperature and the second standard temperature are respectively a plurality of different temperatures; setting a preset water outlet temperature; judging whether the preset outlet water temperature belongs to a first standard temperature: if yes, starting the first power section and controlling the rotating speed of the water pump to be a corresponding first rotating speed; otherwise, the second power section is started and the rotating speed of the water pump is controlled to be the corresponding second rotating speed. According to the water temperature control method for the water dispenser, the cost can be reduced, the full-range coverage of the outlet water temperature is realized, and the precision is higher.)

用于饮水机的水温控制方法和饮水机

技术领域

本发明涉及饮水机技术领域，具体而言，涉及一种用于饮水机的水温控制方法和基于所述用于饮水机的水温控制方法的饮水机。

背景技术

相关技术中的饮水机，通常通过三种方式实现控温，第一种是控制发热管的功率输出，第二种是控制水泵的流量输出，第三种是同时控制发热管的功率输出和水泵的流量输出。由于发热管的功率输出和温度基本上呈线性相关，所以很容易就能做到精准的温度控制。

然而，现有的对发热管的功率输出的控制方式，成本过高；并且，由于水泵的流量输出和温度是非线性的关系，控制精度很低，因此，很难做到温度的精准控制，而且延时大，难以做到输出常温至100℃的全范围覆盖。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于饮水机的水温控制方法，所述用于饮水机的水温控制方法能够省去昂贵的电子电路，不仅降低了成本，实现了出水温度的全范围覆盖，而且精度较高。

本发明还提出一种基于所述用于饮水机的水温控制方法的饮水机。

根据本发明第一方面实施例的用于饮水机的水温控制方法，所述饮水机包括水泵和发热件，所述发热件具有第一功率段和第二功率段，所述第一功率段的功率小于所述第二功率段的功率，所述方法包括：

采集利用所述第一功率段将水加热至第一标准温度所需的所述水泵的第一转速，并采集利用所述第二功率段将水加热至第二标准温度所需的所述水泵的第二转速，所述第一标准温度和所述第二标准温度分别为彼此不同的多个；

设置所述饮水机的预设出水温度；

判断所述预设出水温度是否属于所述第一标准温度：

如果是，则启动所述第一功率段并控制所述水泵的转速为对应的所述第一转速；

否则，启动所述第二功率段并控制所述水泵的转速为对应的所述第二转速。

根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法，利用具有不同功率段的发热件，每个功率段的功率固定，根据预设出水温度匹配对应的功率段，并匹配水泵的转速，从而达到控制出水温度的目的。由此，通过匹配对应的功率段和控制水泵的转速来实现出水温度的非线性调节，能够省去控制发热管输出线性功率的昂贵的电子电路，能够降低成本，实现出水温度的全范围覆盖，而且精度较高。

另外，根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，用于饮水机的水温控制方法还包括：

判断所述预设出水温度是否等于所述第一标准温度：

如果是，则控制所述水泵的转速为对应的所述第一转速；

否则，判断所述预设出水温度是否等于所述第二标准温度：

如果是，则控制所述水泵的转速为对应的所述第二转速；

否则，选取所述第一标准温度和所述第二标准温度中的与所述预设出水温

度的差值小的一个所对应的所述水泵的转速。

根据本发明的一些实施例，用于饮水机的水温控制方法还包括：

采集所述第一转速和所述第二转速，并将所述饮水机的出水温度范围划分成第一温区和第二温区，所述第一温区的最大温度小于等于所述第二温度的最小温度；

设置所述预设出水温度；

判断所述预设出水温度是否属于所述第一温区：

如果是，则启动所述第一功率段；

否则，启动所述第二功率段；

判断所述预设出水温度是否等于所述第一标准温度或所述第二标准温度：

如果是，则控制所述水泵的转速为对应的所述第一转速或所述第二转速；

否则，选取多个所述第一标准温度或多个所述第二标准温度中的与所述预设出水温度的差值小的一个所对应的所述水泵的转速。

根据本发明的一些实施例，所述第一标准温度与所述第二标准温度相等时，启动所述第一功率段。

根据本发明的一些实施例，通过使所述发热件具有不同的电阻值来形成所述第一功率段和所述第二功率段。

根据本发明第二方面实施例的饮水机，基于本发明第一方面实施例的用于饮水机的水温控制方法，包括：壳体，所述壳体具有出水口，所述发热件分别与所述水泵和所述出水口连通；主控板，所述主控板设于所述壳体，所述水泵和所述发热件分别与所述主控板通讯。

根据本发明实施例的饮水机，利用如上所述的用于饮水机的水温控制方法，通过匹配对应的功率段和控制水泵的转速来实现出水温度的非线性调节，能够省去控制发热管输出线性功率的昂贵的电子电路，能够降低成本，实现出水温度的全范围覆盖，而且精度较高。

另外，根据本发明实施例的基于所述用于饮水机的水温控制方法的饮水机还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述发热件具有多个抽头，多个所述抽头分别与所述主控板通讯以使所述发热件形成所述第一功率段或所述第二功率段。

根据本发明的一些实施例，多个所述抽头沿所述发热件的长度方向间隔设置，位于所述发热件的两端的两个所述抽头之间限定出所述第一功率段。

根据本发明的一些实施例，所述发热件包括：发热管，所述发热管的两端分别与所述水泵和所述出水口相连；发热丝，所述发热丝绕设于所述发热管且与所述主控板通讯，多个所述抽头分别连接所述发热丝和所述主控板。

根据本发明的一些实施例，基于所述用于饮水机的水温控制方法的饮水机还包括：用于控制所述出水口的打开和关闭的控制阀，所述控制阀与所述主控板通讯。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的饮水机的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法的流程图；

图4是根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法的流程图；

图5是根据实验得到的出水温度与水泵的转速的对应关系图；

图6是根据实验得到的出水温度与水泵的转速的对应关系表。

附图标记：

饮水机10、

主控板100、发热件200、抽头201、第一功率段202、第二功率段203、发热管210、发热丝220、

水泵300、控制阀400。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的用于饮水机的水温控制方法。

如图1-图6所示，根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法，饮水机包括水泵300和发热件200，发热件200具有第一功率段202和第二功率段203，第一功率段202的功率小于第二功率段203的功率。例如，第一功率段202可以为功率彼此不同的多个，第二功率段203可以为功率彼此不同的多个，本领域技术人员可以根据具体情况作出相应的调整。

具体而言，用于饮水机的水温控制方法包括：

采集利用第一功率段202将水加热至第一标准温度所需的水泵300的第一转速，并采集利用第二功率段203将水加热至第二标准温度所需的水泵300的第二转速，第一标准温度和第二标准温度分别为彼此不同的多个(对应地，第一转速和第二转速分别为彼此不同的多个)；

设置饮水机的预设出水温度；

判断预设出水温度是否属于第一标准温度：

如果是，则启动第一功率段202并控制水泵300的转速为对应的第一转速；

否则，启动第二功率段203并控制水泵300的转速为对应的第二转速。

其中，第一标准温度和第二标准温度分别为彼此不同的多个指的是，第一标准温度为彼此不同的多个，第二标准温度为彼此不同的多个，并且，第一标准温度的部分个可以与第二标准温度的部分个相等；对应地，第一转速为彼此不同的多个，第二转速为彼此不同的多个。可以理解，第一标准温度可以对应多个第一转速，第二标准温度可以对应多个第二转速。

举例而言，当预设出水温度为100℃时，则启动第二功率段203并控制水泵300的转速为800r/min；当预设出水温度为40℃时，则启动第一功率段202并控制水泵300的转速为1120r/min；当预设出水温度为49℃时，则启动第二功率段203，可以控制水泵300的转速为2080r/min、2100r/min、2120r/min、2140r/min、2160r/min或2180r/min。

现有技术中，如果要实现对发热管的功率的线性输出，需要加大功率的驱动电路，这部分电路占整个硬件成本的一半左右，成本过高。

为此，根据本发明实施例的用于饮水机的水温控制方法，利用具有不同功率段的发热件200，每个功率段的功率固定，根据预设出水温度匹配对应的功率段，并匹配水泵300的转速，从而达到控制出水温度的目的。由此，通过匹配对应的功率段和控制水泵300的转速来实现出水温度的非线性调节，能够省去控制发热管输出线性功率的昂贵的电子电路，不仅降低了成本，实现了出水温度的全范围覆盖，而且精度较高。

根据本发明的一些实施例，如图3所示，用于饮水机的水温控制方法还包括：

判断预设出水温度是否等于第一标准温度：

如果是，则控制水泵300的转速为对应的第一转速，也就是说，此时选择第一功率段202对水进行加热；

否则，判断预设出水温度是否等于第二标准温度：

如果是，则控制水泵300的转速为对应的第二转速，也就是说，此时选择第二功率段203对水进行加热；

否则，选取第一标准温度和第二标准温度中的与预设出水温度的差值小的一个所对应的水泵300的转速。

在如图5和图6所示的具体实施例中，将第一标准温度设定为20℃-70℃之间的整数值，将第二标准温度设定为44℃-100℃的整数值，并通过实验得到第一标准温度与第一转速、第二标准温度与第二转速的对应关系，实现对水从常温到100℃的控温过程。当用户设定一个出水温度时，将用户的设定值(即预设出水温度)与图6中的温度值进行匹配，如果表中有该值，取对应的水泵300的转速值；如果表中没有对应的值，取与它最匹配的温度值和其相应的水泵300转速值。所以控温的精度取决于建表的细分程度，表中数值划分得越细，图5所示的曲线就越接近水泵300转速和温度的关系曲线，从而控温的精度就越高。

举例而言，多个第一标准温度和多个第二标准温度分别为图6所示的表中的数值，当预设出水温度为85℃时，则选择第二功率段203，控制水泵300的转速为910r/min；当预设出水温度为28℃时，则选择第一功率段202，可以控制水泵300的转速为1400r/min、1420r/min或1440r/min；当预设出水温度为75℃时，则选择第二功率段203，可以控制水泵300的转速为1000r/min或1020r/min。

可选地，当预设出水温度、第一标准温度与第二标准温度相等时，可以启动第二功率段203，控制水泵300的转速为对应的第二转速。这样，加热所需的时间短，饮水机的效率更高。例如，当预设出水温度为56℃时，启动第二功率段203，可以控制水泵300的转速为1500r/min或1520r/min。

根据本发明的一些实施例，当预设出水温度、第一标准温度与第二标准温度相等时，可以启动第一功率段202，控制水泵300的转速为对应的第一转速。这样，利用低功率段进行加热，饮水机的耗电较少，更加节能。例如，当预设出水温度为56℃时，启动第一功率段202，控制水泵300的转速为900r/min。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，用于饮水机的水温控制方法还包括：

采集所述第一转速和所述第二转速，并将饮水机的出水温度范围划分成第一温区和第二温区，第一温区的最大温度小于等于第二温度的最小温度；

设置预设出水温度；

判断预设出水温度是否属于第一温区：

如果是，则启动第一功率段202；

否则，启动第二功率段203；

判断预设出水温度是否等于第一标准温度或第二标准温度：

如果是，则控制水泵300的转速为对应的第一转速或第二转速；

否则，选取多个第一标准温度或多个第二标准温度中的与预设出水温度的差值小的一个所对应的水泵300的转速。

举例而言，如果第二功率段203在水泵300的转速最大时所能达到的出水温度是44℃，则以44℃为划分点，将20℃-44℃设定为第一温区，将44℃-100℃设定为第二温区。将第一标准温度设定为20℃-44℃之间的整数值，将第二标准温度设定为44℃-100℃之间的整数值。当预设出水温度为30℃时，启动第一功率段202，由于此时预设出水温度等于第一标准温度，从而控制水泵300的转速为对应的第一转速(例如为1340r/min)；当预设出水温度为30.2℃时，启动第一功率段202，由于此时预设出水温度与30℃的差值相比于预设出水温度与31℃的差值小，从而控制水泵300的转速为对应30℃的第一转速(例如为1340r/min)。

根据本发明的一些实施例，通过使发热件200具有不同的电阻值来形成第一功率段202和第二功率段203，从而成本较低。在施加同样的电压下，具有不同电阻值的第一功率段202和第二功率段203的功率不同，例如，第一功率段202的电阻值大于第二功率段203的电阻值。

下面参考附图描述本发明第二方面实施例的饮水机10。

如图1所示，根据本发明实施例的饮水机10，基于本发明第一方面实施例的用于饮水机的水温控制方法，包括：壳体和主控板100。

具体而言，壳体具有出水口，发热件200分别与水泵300和出水口连通。主控板100设于壳体，水泵300和发热件200分别与主控板100通讯。

根据本发明实施例的饮水机10，利用如上所述的用于饮水机的水温控制方法，通过匹配对应的功率段和控制水泵300的转速来实现出水温度的非线性调节，能够省去控制发热管输出线性功率的昂贵的电子电路，能够降低成本，实现出水温度的全范围覆盖，而且精度较高。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，发热件200具有多个抽头201，多个抽头201分别与主控板100通讯以使发热件200形成第一功率段202或第二功率段203。这样，通过控制抽头201与主控板100的通断便可实现对第一功率段202和第二功率段203的选择。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，多个抽头201沿发热件200的长度方向间隔设置，位于发热件200的两端的两个抽头201之间限定出第一功率段202。例如，抽头201为三个，中间的抽头201与位于端部的抽头201之间限定出第二功率段203。这样，结构简单可靠。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，发热件200包括：发热管210和发热丝220。发热管210的两端分别与水泵300和出水口相连。发热丝220绕设于发热管210，发热丝220与主控板100通讯，多个抽头201分别连接发热丝220和主控板100，从而结构简单、成本低廉。这样，通过主控板100控制某个功率段的启动，通过调节水泵300的转速来控制水的流量，水进入发热管210并在发热丝220的作用下被加热，然后通过出水口流出。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，基于用于饮水机的水温控制方法的饮水机10还包括：用于控制出水口的打开和关闭的控制阀400，控制阀400与主控板100通讯。例如，控制阀400可以为电磁阀。这样，用户可以通过控制阀400控制出水口的打开与关闭。

根据本发明实施例的基于所述用于饮水机的水温控制方法的饮水机10的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。