净水器、供水装置及控温方法与流程

1.本技术涉及电器设备领域，尤其涉及一种净水器、供水装置及控温方法。


背景技术：

2.目前，很多家庭、公共场所都会配有净水器，经净水器净化后的水可直接饮用。为了进一步提高使用便利性，越来越多的净水器还提供了热水功能。
3.例如，有些净水器提供三种出水温度，分别为高温水、温水、常温水(自来水直接过滤后的水)。其中，温水大多是采用常温水和高温水等比例混合的方式实现的。这种直接等比例混合的温水，温度偏差较大，不稳定。尤其是冬天和夏天，这两个季节使用温水的出水温度差异更大。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的问题，本技术实施例提供一种净水器、供水装置及控温方法。
5.在本技术的一个实施例中，提供了一种净水器。该净水器包括：
6.过滤装置，具有第一出水口及第二出水口，用于排出过滤后的净水；
7.热水箱，通过所述第一出水口与所述过滤装置连通，用于加热净水并存储热水；
8.水龙头，具有混水区，所述第二出水口与所述混水区间的水路上设有第一出水控制器，所述热水箱的热水出口与所述混水区间的水路上设有第二出水控制器；
9.第一传感器，用于检测进入所述过滤装置的待过滤水或所述过滤装置排出净水的第一温度；
10.第二传感器，用于检测所述热水箱内或所述热水箱排出热水的第二温度；
11.主控器，用于获取所述水龙头的目标出水温度，根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量，以调控所述混水区内常温水量和热水量的混合比例。
12.在本技术的另一个实施例中，提供一种供水装置。该供水装置包括：
13.水龙头，具有混水区，所述混水区的入口端连接有热水管及常温水管，所述混水区的出水端设有出水口；
14.热水箱，用于加热水并储热水，并通过所述热水管向所述混水区内输送热水；
15.第一出水控制器，设置在所述常温水管上；
16.第二出水控制器，设置在所述热水管上；
17.第一传感器，用于检测进入所述常温水管或所述常温水管内常温水的第一温度；
18.第二传感器，用于检测进入所述热水管或所述热水管内热水的第二温度；
19.主控器，用于获取所述水龙头的目标出水温度，根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量，以调控所述混水区内常温水量与热水量的混合比例。
20.在本技术的又一个实施例中，提供了一种控温方法。该控温方法包括：
21.采集常温水的第一温度及热水的第二温度；
22.获取水龙头的目标出水温度；
23.根据所述第一温度、所述第二温度及目标出水温度，分别控制通过第一出水控制器及第二出水控制器的水流量，以调控所述第一出水控制器所在水路上的常温水进入所述水龙头混水区内的常温水量以及所述第二出水控制器所在水路上的热水进入所述混水区内的热水量的混合比例。
24.本技术各实施例提供的技术方案中，水龙头上设有混水区，连通混水区的常温水水路上设有第一出水控制器，连通混水区的热水水路上设有第二出水控制器；各传感器实时采集常温水的第一温度、热水的第二温度等，以便主控器通过第一温度、第二温度及目标出水温度，分别控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量，以调控所述混水区内常温水量与热水量的混合比例。可见，本技术各实施例提供的技术方案，水龙头的出水温度响应速度快，且能在常温水温度与热水温度之间任意调节，还能保证一定的温度精准度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本技术一实施例提供的净水器的原理性示意图；
27.图2为本技术实施例提供的一种第一脉冲控制信号与第二脉冲控制信号的对比示意图；
28.图3为本技术实施例提供的另一种第一脉冲控制信号与第二脉冲控制信号的对比示意图；
29.图4为本技术一实施例提供的水龙头的原理性示意图；
30.图5为本技术一实施例提供的净水器的大体结构的结构框图；
31.图6为本技术一实施例提供的净水器的机箱内部结构的示意图；
32.图7为本技术一实施例提供的净水器中水龙头的外部结构示意图；
33.图8为本技术一实施例提供的控温方法的流程示意图。
具体实施方式
34.现有技术中有一种控制出水温度的方法，是通过检测出水口的出水温度与设定温度之间的温度差，控制加热装置进行加热。加热是需要时间的，用户需要等待较长的时间才能接到设定温度的温水。而本技术实施例提出一种通过分别控制不同水路上的出水控制器来调控水龙头混水区内常温水量与热水量的混合比例的方案。
35.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。另外，在本技术的说明书、权利要求书及上述附图中，“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的部件、结构、电器元件等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。本文所描述的实施例仅仅是本
申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
36.图1示出了本技术一实施例提供一种净水器。该净水器包括：过滤装置1、热水箱2、水龙头3、第一传感器4、第二传感器5、第三传感器32及主控器7。其中，过滤装置1具有第一出水口及第二出水口，用于排出过滤后的净水。热水箱2通过所述第一出水口与所述过滤装置1连通，用于加热净水并储热水。如图1所示，水龙头3具有混水区31。所述第二出水口与所述混水区31之间的水路上设有第一出水控制器82，所述热水箱2的热水出口与所述混水区31之间的水路上设有第二出水控制器81。第一传感器4用于检测进入所述过滤装置的待过滤水或所述过滤装置排出净水的第一温度；第二传感器5用于检测所述热水箱内或所述热水箱排出热水的第二温度。主控器7，用于获取所述水龙头的目标出水温度，根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量，以调控所述混水区内常温水量和热水量的混合比例。
37.本实施例的一种实现“控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量”方式是，根据检测到的第一温度、第二温度及目标出水温度，只要合理设定常温水和热水在一个时间段内各自的开通时间和关闭时间，便可混合出在第一温度～第二温度之间任意温度的温水。简单来说，就是通过控制两路水(即常温水和热水)的通断时间，来控制进入水龙头的混水区内常温水量和热水量的混合比例。
38.本实施例的另一种实现“控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量”方式是，根据检测到的第一温度、第二温度及目标出水温度，分别控制第一出水控制器和第二出水控制器的开闭程度，来改变进入混水区内的常温水量和热水量，便可混合出在第一温度～第二温度之间任意温度的温水。简单来说，就是通过控制两路水(即常温水和热水)的水通量，或者说是通过分别控制第一出水控制器和第二出水控制器的截面积大小，来控制进入水龙头的混水区内常温水量和热水量的混合比例。
39.本实施例的又一种实现“控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量”方式是，将上述两种实现方式结合，在分别控制第一出水控制器及第二出水控制器的通断时间的同时，还可考虑分别控制第一出水控制器及所述第二出水控制器的开闭程度。比如，分别控制第一出水控制器及第二出水控制器的通断时间的同时，还分别控制第一出水控制器及所述第二出水控制器的开闭程度。又比如，通过分析当前净水器的工作参数、环境参数(比如环境温度等)等等，确定选用“分别控制第一出水控制器及第二出水控制器的通断时间”的方式，还是“分别控制第一出水控制器及所述第二出水控制器的开闭程度”的方式，来控制进入水龙头的混水区内常温水量和热水量的混合比例。
40.下面以分别控制第一出水控制器及第二出水控制器的通断时间为例，对本实施例的技术方案做进一步的说明。即在一具体的可实现的方案中，本实施例提供的方案中，可基于所述第一温度、第二温度及目标出水温度，分别为第一出水控制器和第二出水控制器设定对应的脉冲控制信号，合理设定常温水和热水在一个周期内的各自开通时间和关闭时间即可。即，本实施例中的所述主控器7在根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别控制所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的通断时间时，可具体用于：
41.根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别确定所述第一出水控制器的第一脉冲控制信号及所述第二出水控制器的第二脉冲控制信号；
42.按照所述第一脉冲控制信号，控制所述第一出水控制器执行通断动作；
43.按照所述第二脉冲控制信号，控制所述第二出水控制器执行通断动作。
44.图2示出了一种可实现的第一脉冲控制信号的信号图及第二脉冲信号的信号图。比如，在第一脉冲控制信号上升沿时，主控器7控制第一出水控制器开通；在第一脉冲控制信号下降沿时，主控器7控制第一出水控制器断开。同理，在第二脉冲控制信号上升沿时，主控器7控制第二出水控制器开通；在第二脉冲控制信号下升沿时，主控器7控制第二出水控制器断开。当然，在实际应用中也可反过来，主控器在脉冲控制信号下降沿时，控制相应出水控制器开通，在上升沿时控制相应出水控制器断开。
45.从图2示出的两个脉冲控制信号可知，在第一出水控制器开通时，第二出水控制器是断开的。第一出水控制器断开时，第二出水控制器是开通的。也就是说，两个出水控制器交替开关。当然，在具体实施时，可也通过调整两个脉冲控制信号，第一出水控制器和第二出水控制器也可有同时开启的时段，如图3中灰色填充的区域。本实施例对此不作具体限定，可基于实际的设计需要来确定。
46.进一步的，如图1所示，所述净水器还可包括第三传感器32。第三传感器32用于检测所述水龙头的实际出水温度。所述主控器7还用于在所述实际出水温度与所述目标出水温度存在偏差时，基于所述偏差，调整所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号中的至少一个。
47.其中，调整脉冲控制信号可具体包括：调整脉冲控制信号的频率、占空比(一个周期内高电平信号占周期时长的比例)。
48.进一步的，在确定了各出水控制器的脉冲控制信号后，如第一温度、第二温度、环境温度波动不大，水龙头的出水温度便可稳定在目标出水温度。但若出现波动，比如常温水(如自来水冬季和夏季的温差就比较大)温度出现波动，致使第一温度出现波动，此时就需要对上述各出水控制器的通断时间进行调整。这个调整可是不对等的调整。其中，不对等可理解为：一次仅调整一个出水控制器的通断时间，或是同时调整两个出水控制器的通断时间时也不限定调整一个，另一个就必须适配调整。即本实施例中，所述主控器还用于：
49.所述出水温度大于所述目标出水温度时，基于所述偏差，调整所述第一脉冲控制信号以增加所述第一出水控制器的开通占空比；
50.所述出水温度小于所述目标出水温度时，基于所述偏差，调整所述第二脉冲控制信号以增加所述第二出水控制器的开通占空比。
51.在具体实施时，可预先设定一个调整触发条件。比如，偏差在允许范围，不触发调整动作；但偏差超出允许范围，则需要触发调整动作。本实施例对允许范围不作限定，例如
‑
0.5℃～0.5℃。
52.更进一步的，若所述偏差超出允许范围，且出水温度大于所述目标出水温度，则说明出水温度偏高，需基于所述偏差，适当增加常温水的开通占空比此来增加常温水量，降低水温。若所述偏差超出允许范围，且出水温度小于所述目标出水温度，说明出水温度偏高，需基于所述偏差，适当增加热水的开通占空比此来增加热水水量，增加水温。
53.如图4所示，所述水龙头3内设有螺旋式混水区31；所述螺旋式混水区具有螺旋通道，常温水与热水经所述螺旋通道螺旋式前进混合后从所述水龙头的排水口排出。
54.在具体实施时，所述第一传感器4可设置在所述过滤装置1的进水口处，或所述第
二出水口处，或所述第二出水口与所述混水区31之间的水路上。所述第二传感器5设置在所述热水箱2内，或所述热水箱2的热水出口处，或所述热水箱2的热水出口与所述混水区之间的水路上。
55.第一传感器设置的位置不同，其所检测到第一温度是不同的。比如，第一传感器设置在所述第二出水口处或所述第二出水口与所述混水区之间的水路上，说明第一传感器位于净水器内部；而净水器内部设有热水箱。此时，第一传感器测得的第一温度要高于第一传感器在净水器外测得的第一温度。同理，第二传感器的位置不同，其所检测到的第二温度也是会有偏差的。所以在实际实施过程中，需要结合第一传感器和第二传感器的具体设置位置，来确定分别控制第一出水控制器和第二出水控制器的脉冲控制信号。
56.具体的，所述主控器7内预置有相应的算法，将所述第一温度、第二温度及目标出水温度输入该算法内，执行该算法便可分别确定出第一出水控制器和第二出水控制器的脉冲控制信号。同理，上文中提及的“基于第一温度、第二温度及目标出水温度，确定分别控制第一出水控制器及第二出水控制器开闭程度”，可以采用相应的数学算法来实现，同样的主控器内可预置有该算法，在需要进行控制时，基于该算法及各传感器采集来的温度，分别生成第一出水控制器及第二出水控制器对应的控制信号。本实施例对于这些算法不作具体限定。
57.进一步的，如图5和图6所示，本实施例提供的所述净水器还包括：机箱10及交互装置9。其中，所述过滤装置1、所述热水箱2及所述主控器7设置在所述机箱10内。具体的，所述主控器7设置在主控板70上。交互装置9可以包括：显示屏或带触摸功能的显示屏，还可包括按键、显示灯等等。交互装置9设置在机箱10上或所述水龙头3上，如图7所示。当然，机箱10和水龙头3上都可设有交互装置9。交互装置9与所述主控器7电连接，或者说是，交互装置9与主控板70电连接，用于显示所述净水器的工作参数；还用于与用户进行人机交互以获取用户设置的所述目标出水温度。
58.如图6所示，所述机箱10内可包括但不限于：水泵101、电源组件102、主控板70、显示屏(或触摸屏)、水路及电磁阀103、流量计104等等。如图6所示，所述主控器7可设置在所述主控板70上，所述水泵101、显示屏(或触摸屏)及电源组件102与主控板70电连接。所述机箱10可划分为并排的两个区域，第一个区域内设有主控板70、水泵101、电源组件102、所述水路及电磁阀103、流量计104及热水箱2；第二个区域内设有过滤装置1。另外，在第一个区域内，所述水泵101、电源组件102、所述水路及电磁阀103、流量计104等位于所述主控板70与所述热水箱2之间。
59.参见图4和图7所示的具体实例，水龙头3上设有交互装置9的例子。所示水龙头3的顶部具有触控装置9，用户可通过该触控装置进行人机交互，比如设定目标出水温度。除此之外，该触控装置上还可显示有至少一个提示标识。比如，过滤装置的滤芯是否需换的提示标识、净化器的加热功能是否开启的提示标识等等。
60.本技术实施例提供的净水器，热水会在热水箱内加热，可在98摄氏度进行保温。净水器上设有第二传感器，用于检测热水箱中或热水箱排出热水的热水温度；机箱进水位置或过滤装置的出水位置设有一个第一传感器，用于检测常温水温度。常温水从过滤装置到水龙头之间有第一出水控制器，热水箱到水龙头之间有第二出水控制器。水龙头有两个进水管连接净水器，一个进热水，一个进常温水，两水管在水龙头的混水区交汇，混水区处(比
如混水区的出水端，即水龙头的出水口处)装有第三传感器，时时感知实际出水温度并传输给主控板，以用于补偿，提高出水温度的精准控制和动态调整。本实施例提供的净水器的水温控制方案，可实现出水温度在常温水与热水之间温度任意调节，减少传统方案加热方案的等待和冷却时间。另外，水龙头中采用螺旋混水，常温水与热水可迅速混合。
61.上述实施例提供了一种净水器的温水控温方案。实质上，上述实施例的设计理念也可应用在其他类型的供水设备或供水系统中。在本实施例中，将应用了本技术设计理念的供水设备或供水系统统称为供水装置。比如，现有家用热水器与混水阀构成的供水装置，热水器出热水给混水阀，混水阀还可连接有自来水(即凉水)。又比如，饮水机这样的供水装置等等。即，本实施例提供一种供水装置。该供水装置包括：水龙头、热水箱、第一出水控制器、第二出水控制器、第一传感器、第二传感器及主控器。其中，水龙头，具有混水区，所述混水区的入口端连接有热水管及常温水管，所述混水区的出水端设有出水口。热水箱，用于加热水并储热水，并通过所述热水管向所述混水区内输送热水。第一出水控制器，设置在所述常温水管上；第二出水控制器，设置在所述热水管上。第一传感器，用于检测进入所述常温水管或所述常温水管内常温水的第一温度；第二传感器，用于检测进入所述热水管或所述热水管内热水的第二温度；主控器，用于获取所述水龙头的目标出水温度，根据所述第一温度、所述第二温度及所述目标出水温度，分别控制通过所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的水流量，以调控所述混水区内常温水量与热水量的混合比例。
62.进一步的，本实施例提供的所述供水装置还可包括第三传感器。其中，第三传感器，用于检测所述水龙头的实际出水温度。所述主控器，还用于在所述实际出水温度与所述目标出水温度存在偏差时，基于所述偏差，调整所述第一出水控制器及所述第二出水控制器中的至少一个出水控制器的通断时间。
63.这里需要说明的是：有关本实施例更详尽的内容，可参见上述实施例，此处不作赘述。另外，本技术各实施例对热水箱的具体实现结构，第一传感器、第二传感器、第三传感器、第一出水控制器及所述第二出水控制器的具体选型，不作限定。
64.进一步的，本技术又一实施例提供了一种控温方法。如图8所示，该控温方法包括：
65.201、采集常温水的第一温度及热水的第二温度；
66.202、获取水龙头的目标出水温度；
67.203、根据所述第一温度、所述第二温度及目标出水温度，分别控制通过第一出水控制器及第二出水控制器的水流量，以调控所述第一出水控制器所在水路上的常温水进入所述水龙头混水区内的常温水量以及所述第二出水控制器所在水路上的热水进入所述混水区内的热水量的混合比例。
68.上述步骤203“根据所述第一温度、所述第二温度及目标出水温度，分别控制第一出水控制器及第二出水控制器的通断时间”可具体包括：
69.2031、根据所述第一温度、所述第二温度及目标出水温度，分别确定所述第一出水控制器的第一脉冲控制信号及所述第二出水控制器的第二脉冲控制信号；
70.2032、按照所述第一脉冲控制信号，控制所述第一出水控制器执行通断动作；
71.2033、按照所述第二脉冲控制信号，控制所述第二出水控制器执行通断动作。
72.进一步的，本实施例提供的所述方法还可包括如下步骤：
73.204、采集所述水龙头的实际出水温度；
74.205、比较所述实际出水温度与所述目标出水温度；
75.206、在所述实际出水温度与所述目标出水温度存在偏差时，基于所述偏差，调整所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号中的至少一个。
76.具体的，上述步骤206“在所述实际出水温度与所述目标出水温度存在偏差时，基于所述偏差，调整所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号中的至少一个”，可具体为：
77.2061、所述出水温度大于所述目标出水温度时，基于所述偏差，调整所述第一脉冲控制信号以增加所述第一出水控制器的开通占空比；
78.2062、所述出水温度小于所述目标出水温度时，基于所述偏差，调整所述第二脉冲控制信号以增加所述第二出水控制器的开通占空比。
79.下面结合具体的应用场景对本技术各实施例提供的技术方案进行说明。
80.场景一、
81.用户家有婴儿，需要定时定量的冲调奶粉。为了生活上更便利，用户购买了采用本技术实施例技术实现的净水器。用户初次使用时，通过水龙头上的交互装置设置了目标出水温度40度。如若后续用户不重新设置，则该净水器的温水出水温度会一直控制在40度。
82.用户在通过交互装置点击水龙头开关时，此时净水器的水龙头还未出水，净水器的主控器便基于第一传感器及第二传感器实时采集到的常温水温度、热水温度以及用户设置的目标出水温度40度，分别控制所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的通断时间及通断时长；在水龙头出水后，再结合第三传感器采集到的水龙头的出水温度，来动态调控所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的通断时间及通断时长，以达到控制混水区内常温水量与热水量的混合比例，从而对水龙头出水温度的精准控制。
83.用户夏季使用过程中，夏季自来水的水温在25度左右，不会有大范围的波动。当天气突然变冷，自来水的水温下降，如果还保持原有控制方案，势必会导致实际出水温度与目标出水温度差很多。比如，在冬季自来水的水温在8度左右。在水龙头还没出水之前(即检测不到出水温度)，根据实时采集到的自来水的温度、热水温度及目标出水温度，分别控制所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的通断时间及通断时长；在水龙头出水后，再结合第三传感器采集到的水龙头的出水温度，来动态调控所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的通断时间及通断时长，以达到控制混水区内常温水量与热水量的混合比例。
84.场景二、
85.用户在家使用饮水机。饮水机上连有纯净水桶，纯净水桶内容置有常温纯净水。饮水机中还具有热水箱，用来对常温纯净水进行加热。用户通过饮水机上的控件设置了期望出水温度50度。饮水机的水龙头还未出水时，饮水机的主控器便基于各传感器实时采集到的常温纯净水温度、热水温度(即热水箱内热水的温度)以及用户设置的目标出水温度50度，分别控制常温纯净水水路上的第一出水控制器及热水水路上的第二出水控制器的开闭程度；在水龙头出水后，再结合相应传感器采集到的水龙头的出水温度，来动态调控所述第一出水控制器及所述第二出水控制器的开闭程度，以达到控制水龙头混水区内常温纯净水水量与热水量的混合比例。
86.通常情况下，在室内的桶装纯净水的水温波动不大。但在冬季时，桶装纯净水从室外搬运到室内后，此时桶装纯净水的水温是比较低的。采用本技术实施例提供的控温方案，
可实现精准控温的目的，用户使用起来非常便利，不会出现实际出水温度与目标出水温度相差很大的情况。
87.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。