由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法技术

本发明专利技术公开了一种外热式恒温浴缸及控温方法，浴缸泡澡是一种享受，随着社会的发展越来越多的人在体验浴缸泡澡，可泡澡的时间长了洗浴水的温度就会下降，通常是采用放一些水出去再补热水进来，放水出去不仅浪费水源还浪费热源，因为排出去的水还含有很多热量，为此，浴缸厂为获得此商机发明专利技术出恒温浴缸，无论泡多久水温都可保持不变，为此已有很多的浴缸厂申请了各种各样的恒温浴缸专利，但真正市场化的基本上只有水循环恒温浴缸。可水循环恒温浴缸存在安全隐患，它要用到水泵、电加热器、电磁阀等电器，目前它们都是220V的交流电器，而这些电器万一损坏而漏电就会威胁人的生命，虽然有保护电路，万一保护电路也损坏就无法保证人的生命安全了，为此很多人想在缸外加热来解决这些问题，可很难控温，本发明专利技术针对这一问题发明专利技术出一种由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法。

【技术实现步骤摘要】
由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法
本专利技术涉及浴缸领域，特别是一种由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法。
技术介绍
浴缸泡澡是一种高贵的享受，随着社会的发展越来越多的人在体验这种高贵的享受，可泡澡的时间长了洗浴水的温度就会下降，通常是采用放一些水出去再补热水进来，放水出去不仅浪费水源还浪费热源，因为排出去的水还含有很多热量，为此，浴缸厂为获得此商机专利技术出恒温浴缸，无论泡多久水温都可保持不变，为此已有很多的浴缸厂申请了各种各样的恒温浴缸专利，但真正市场化的基本上只有水循环恒温浴缸。水循环有两大缺点在影响它的市场，其一是舒适性差，人体对洗浴水的温度非常敏感基本上都是在38℃—42℃之间，夏天低些冬天高些，而水循环恒温浴缸进入的热水通常会比洗浴水高2℃左右，就有明显的不舒服感觉，特别洗浴温度42℃时，进来的水就有44℃左右，就有发烫的感觉，再则，浴缸无水区没有加热，洗浴时人体接触到无水区的缸壁有冰凉的感觉不舒服；其二是安全问题，水循环要用到水泵、电加热器、电磁阀等电器，这些电器大都与水有接触，目前都是220V的交流电，而这些电器万一损坏而漏电就会威胁人的生命，虽然有保护电路，万一保护电路也损坏就无法保证人的生命安全了。针对上述问题人们想采用在浴缸外壁加热的方法来恒温，这样上述两个问题都解决了，可通过反复试验发现在缸外加热的温度很难控制，为此本公司前段时间申请了“一种外热式恒温浴缸的加热方法”专利，申请号为“202010770082.3”，这一专利解决了外热式恒温浴缸无法控温的问题，但它是采用补偿法模糊控温的，需要人为去设定补偿温度，而补偿温度都是估算的，设得好偏差会很小，设得不好偏差会较大，再则，虽然它所控制的水温波动不太大，但它所控制的发热片温度波动大，容易损坏缸体。外热式恒温控温难：按常规的控温方法，这是恒定洗浴水的温度，温度传感器应该安装在水中来感应水温，从而来控制水温，可是浴缸非常特殊，它的水温并不是温控电路加热上来的，而是外界已经将水温加热到所需温度了，这样如采用带PID功能的智能温控器来控温，加入浴缸里的水温就与温控器设定的温度基本相同，所以，它无法演算出真正需要补充多少加热量才能恒定温度不变，需要一段时间的变化才能算准应该补充的加热量，可是一大缸的水，水的比热又大温度变化很慢，需要很长的时间才能演算应该补充多少热量，可水温还没有稳定就洗浴完了，所以，对浴缸的控温要求要快速稳定，不能等人洗浴完了才稳定，所以，智能温控器的控温结果基本都是偏低很多。采用达到设定温度就断开那种开关式温控器，它的控温结果就是要么长期加热到过温保护，要么就是长期不加热，因为这种温控器的灵敏度很低，当温度达到设定值后温控器会关断加热电路，由于它的灵敏度极低，至少要偏低1℃时才再接通加热，多数是2℃甚至有达5℃才再启动加热。而人体洗浴对水温非常敏感，虽然有些人可在45℃左右的热水洗浴，还可在0℃的冰水里洗浴，那只是承受，而享受的温度范围很小变化1℃已很不舒服了，变化2℃已经很难受了啦，通常的洗浴温度是38—42℃，如夏天用38℃的水温洗浴，降2℃到36℃时已经是冰凉的感觉了，比人体温度还低了，冬天由42℃降到40℃也是冰冷的感觉，虽然40℃的水温还很高，但人体有很好的记忆，人体开始接触的是42℃的感觉，当降到40℃时它的感觉是比之前低很多，所以，人体经历从42℃降到40℃和直接接触40℃的水温感觉是大不相同的。没有恒温装置的浴缸十分钟左右的洗浴时间，通常温度只降低一点几度左右，就已感觉到冷，因此恒温洗浴要温度长期保持波动不超过0.5℃才有意义，才不会失去舒服的感觉。
技术实现思路
针对上述问题，我们进行了反复试验和认真分析，发现影响浴缸里的水温变化只有缸体结构、工作温度(水温)和环境气温这三项，而缸体结构是固定的，同一种类型的浴缸是相同的，洗浴的水温基本上是38℃-42℃范围很小、影响不大，这两项可通过测量来找出它们的补偿值，那么变量只有一个，就是环境气温，为此，专利技术出只由环境温度来控制补偿热损失的恒温浴缸，它不需要任何设定，根据环境温度自动进行补偿来达到恒温目的。具体地：它由温度传感器、调压式开关电源、发热片、浴缸组成，将发热片安装在浴缸的外壁上，由调压式开关电源给发热片供电，调压式开关电源里的基准电压电路安装温度传感器，环境温度的变化将会改变温度传感器的电阻值，从而改变基准电压而相应改变调压式开关电源的输出电压，实现由环境温度来自动调节调压式开关电源的输出电压的控温方法，来恒定洗浴水温。所述的调压开关电源里的基准电压电路是一个三极管放大电路，由温度传感器和基极偏置电阻R1做三极管的基极偏置，电阻R2做三极管的集电极电阻，在三极管的集电极输出基准电压至调压式开关电源中的比较电路，比较电路比较后去控制脉宽输出，从而控制调压式开关电源的输出电压，当环境温度变化时基准电压也随之改变，来改变调压式开关电源的输出电压。所述的由环境温度来控温的恒温浴缸的控温方法，所述方法包括：S1、先用电源测试板和测试发热片来对不同类型的浴缸进行测试，所述的电源测试板由调压式开关电源改制，将调压式开关电源里基准电压电路中的R1和R2分别用可调电阻W1和W2代替，所述的测试发热片的电阻值按预估值制造；S2、用所述的电源测试板和所述的测试发热片对不同类型的浴缸进行测试，测得10℃左右的环境温度、42℃的水温，发热片的功率多大才能保持水温4小时左右温度不变，将这一功率值作为设计基准，再按R＝U2/W来求得发热片的电阻值，发热片将按这阻值制作，电压U的选定优选但不局限24V直流电；S3、将按S2测得的电阻制造的所述的发热片粘贴在所述的浴缸的外表面上，所述的发热片连接到所述的调压式开关电源的输出端，在与S2相同的环境温度和水温条件下，调节W1使所述的调压式开关电源输出端的电压等于S2设定的电压；S4、将水温调至38℃，在30℃左右的环境温度里，调节W2使调压式开关电源的输出的电压能保持水温4小时左右不变；S5、将所述的电源测试板测得的W1和W2电阻值，做固定电阻R1和R2的电阻值，安装在实际使用的调压式开关电源里的基准电压电路中，同类型的浴缸可直接使用同样的R1和R2组装的调压式开关电源来实现批量生产，不同类型的浴缸要先采用同样的方法来测得R1和R2的电阻值。值得说明，这里S2中的电压U优选24V直流电是从安全方面来考虑的，它不局限24V但得是36V以下的直流电，虽然外热式恒温浴缸没有任何电器与水接触，但是也要防止万一浴缸破损水就有可能浸入发热片上，安全电压是36V以下交流，直流电对触电更安全，所以优选24V直流电，电压高安全性差，但电压太低电流大导电线要增粗成本增加。这里S2中将环境温度10℃左右来测试发热片的功率，是为了确定最高工作电压，它并不需要规定的环境温度来测试，只是测试温度越低将来的最高工作电压越接近设定值，实际应用中10℃环境温度很低了；测试水温按环境温度低水温高、环境温度高水温低来设定，它的补偿更准，洗浴的水温通常是在38℃—42℃之间，范围很小影响小，S3中低温环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法、其特征在于，包括温度传感器(1)、调压式开关电源(2)、发热片(3)、浴缸(4)，将发热片(3)安装在浴缸(4)的外壁上，由调压式开关电源(2)给发热片(3)供电，调压式开关电源(2)里的基准电压电路安装温度传感器(1)，环境温度的变化将会改变温度传感器(1)的电阻值，从而改变基准电压而相应改变调压式开关电源(2)的输出电压，实现由环境温度来自动调节调压式开关电源(2)的输出电压的控温方法，来恒定洗浴水温。/n

【技术特征摘要】
1.一种由环境温度来控温的恒温浴缸及控温方法、其特征在于，包括温度传感器(1)、调压式开关电源(2)、发热片(3)、浴缸(4)，将发热片(3)安装在浴缸(4)的外壁上，由调压式开关电源(2)给发热片(3)供电，调压式开关电源(2)里的基准电压电路安装温度传感器(1)，环境温度的变化将会改变温度传感器(1)的电阻值，从而改变基准电压而相应改变调压式开关电源(2)的输出电压，实现由环境温度来自动调节调压式开关电源(2)的输出电压的控温方法，来恒定洗浴水温。


2.根据权利要求1所述的由环境温度来控温的恒温浴缸其特征在于，所述的调压开关电源(2)里的基准电压电路是一个三极管放大电路，由温度传感器(1)和基极偏置电阻R1做三极管Q的基极偏置，电阻R2做三极管Q的集电极电阻，在三极管Q的集电极输出基准电压至调压式开关电源(2)中的比较电路，比较电路比较后去控制脉宽输出，从而控制调压式开关电源(2)的输出电压，当环境温度变化时基准电压也随之改变，来改变调节调压式开关电源(2)的输出电压。


3.所述由环境温度来控温的恒温浴缸的控温方法，该方法应用于权利要求1-2任一项所述的由环境温度来控温的恒温浴缸，所述方法包括：
S1、先用电源测试板和测试发热片来对不同类型的浴缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，
申请(专利权)人：浙江豪能新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33