数码调温自动饮水机及实现数码调温的方法技术

在饮水机机体内部设置加热水罐、常温饮用水储水槽和／或制冷水罐，通过安装在其上面或设置在其内部的温度传感器实时检测并可以显示热水、常温饮用水和／或冷水的实际温度，通过设置在饮水机外壳的控制信号输入装置，可以设定并能自动显示所需饮用水的温度，根据实测的水温和设定的水温，通过控制器计算得出要配合成设定水温所需要的热水和常温饮用水、或者常温饮用水和冷水、甚至热水和冷水的水量或出水比例，最后通过输出控制单元控制电动出水装置动作得到所需要的符合要求的饮用水。将实现数码调温的方法编制成程序存入数码调温自动饮水机的控制器中，饮水机开机后先进行初始化设置相关参数，然后循环执行相应控制步骤。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及饮水机

技术介绍
现有的大多数饮水机通常在机体内部设置一个加热水罐和一个制冷水罐，可以提供经过电加热的热水或经电子或压缩机制冷的冷水，但缺乏明确的水温表示及水温控制调节功能，无法满足使用者直接得到适温水的要求，如冲泡各种饮料、给婴儿配奶或服药时对水温的不同要求。而且大多数饮水机一般均采用冷、热水出水阀独立设置的形式，使用者在取用温水时完全是凭借经验用手重复操纵冷、热水出水阀门的开启，在同一容器中分别注入一定的冷水和热水混合成所需适温水。用此种方法调节出的温水往往不是偏冷就是偏热，既麻烦又不能直接得到使用者所需温度的适温水。少数饮水机虽然具有水温控制功能，但其水温控制是对加热水罐和制冷水罐中的饮用水设定控制温度，使加热水罐和制冷水罐中的饮用水保持在所设定的温度，无法马上提供加热水罐和制冷水罐中水温以外温度的饮用水。如果前后两个或两个以上的使用者对水温有不同的要求时，则需要使用者在设定控制温度后等待储水罐中的饮用水加热或冷却至所设定的温度，尤其是在加热水罐中的饮用水由高温降至低温时，由于加热水罐外层的保温材料的保温作用，降温速度很慢，需要使用者等待较长的时间，在实际使用中会感到很不方便，而且带来不必要的能源浪费。查询专利文献得知技术专利饮水机定温装置(专利号92241980)、开饮机定温装置(专利号93214312)和饮水机定量给水装置(专利号92241979)提出了调节水温和水量的装置，但上述专利有下列缺点(1)假设饮水机中热水和冷水的温度恒定，但实际上在使用过程中热水和冷水的温度是波动的；(2)延时电路的调节电容和电阻只有有限的几种配合且是固定不变的，不能灵活调节；(3)直接用热水和冷水而没有利用常温饮用水配合得到适温水，浪费能源。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有饮水机存在的上述不足，提供一种数码显示、自动配合调温、电动出水的饮水机及实现数码调温的方法。本专利技术的技术方案是在饮水机机体内部设置加热水罐、常温饮用水储水槽和制冷水罐(实施于温热饮水机则没有制冷水罐及其相关装置)，通过安装在其上面或设置在其内部的温度传感器实时检测并可以显示热水、常温饮用水或包括冷水的实际温度，通过设置在饮水机外壳的控制信号输入装置，可以设定并能自动显示所需饮用水的温度，根据实测的水温和设定的水温，通过控制器(单片机或称微控制器或者其他控制芯片)计算得出要配合成设定水温所需要的热水和常温饮用水(或者常温饮用水和冷水，甚至热水和冷水)的水量或出水比例(总的出水量可以采用默认设置、也可以由使用者通过控制面板预先设定或者在出水时控制)，最后通过输出控制单元控制电动出水装置(微型电泵或电磁阀)动作得到所需要的符合要求的饮用水。本专利技术实现数码调温的方法是将实现数码调温的方法编制成程序存入数码调温自动饮水机的控制器中，数码调温自动饮水机开机后先进行初始化设置相关参数，然后循环执行下列步骤(1)定时检测水温，根据实测的水温判断并刷新水温显示、启动或关闭加热或制冷；(2)即时判断是否有按键输入，若是则执行相应按键处理步骤，若否则进行下一循环。按键处理步骤具体为判断是否水温键，若是则判断所选择或设定的温度TX是否处于高温水罐和低温水罐的当前水温TG和TD之间(高温水罐可以是加热水罐或常温饮用水储水槽，同样低温水罐可以是常温饮用水储水槽或制冷水罐)，如是则显示该温度，如否则给出声音等提示说明得不到该温度的饮用水，而且如该温度大于高温水罐中水温则显示高温水罐的水温TG，如该温度小于低温水罐的水温则显示低温水罐的水温TD；若否则判断是否出水键，若是，则执行出水键处理步骤，出水键处理可以有两种方法，分别为根据TX、TG、TD和水量计算所需高温水和低温水的水量或出水比例，然后控制电动出水装置的动作时间或者控制电动出水装置的流量来得到适温水。除水温键和出水键外，按键处理步骤还可以包括水量键、快捷温度键和童锁键等按键处理步骤。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和效果1.实时检测并采用数码显示热水、常温饮用水或冷水的温度。2.使用流体配合原理来自动调温，不受所在地区和气候、季节不同的限制，均能满足不同使用者的饮水习惯。3.使用者在设定水温后即可马上得到所需温度的饮用水，无需等待。4.充分利用常温饮用水与热水或冷水作配合，节约能源。5.采用电动出水，操作方便且避免了取用热水时操作热水阀门而烫伤的可能性。下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步的详细说明。附图说明图1是本专利技术电控部分的原理框图。图2是本专利技术的第一种外观结构示意图。图3是本专利技术的第二种外观结构示意图。图4是本专利技术的第三种外观结构示意图。图5是本专利技术的第四种外观结构示意图。图6A、图6B是本专利技术实施例一的内部结构示意图。图7A、图7B是本专利技术实施例二的内部结构示意图。图8是本专利技术实施例一和实施例二的电控部分电路图。图9A、图9B是本专利技术实施例三的内部结构示意图。图10是本专利技术实施例三的电控部分电路图。图11A、图11B是本专利技术实施例四的内部结构示意图。图12是本专利技术实施例四的电控部分电路图。图13A、图13B是本专利技术实施例五的内部结构示意图。图14是本专利技术实施例五的电控部分电路图。图15是本专利技术控制面板的实施例。图16是本专利技术实现数码调温方法的总的流程图。图17是本专利技术中出水键处理步骤的第一种流程图。图18是本专利技术中出水键处理步骤的第二种流程图。图19是本专利技术中出水键处理步骤的第三种流程图。图20是本专利技术中出水键处理步骤的第四种流程图。序号说明1机箱 24出水管道 71热水温度传感器2聪明座 30显示器72冷水温度传感器3控制面板 31控制信号输入装置 73常温水温度传感器4单一出水口 32数码管80电源电路板5水杯托座 33热水指示灯81加热装置6加热水罐 34常温水指示灯 82制冷装置7制冷水罐 35冷水指示灯83其他装置(保鲜柜、消8常温饮用水储水槽 36大水量指示灯 毒柜等)9热罐进水管道 37中水量指示灯 90三通一10单向阀 38小水量指示灯 91手动出水管道一11热罐进水口 39水温选择设定键92手动出水阀门12热罐出水口 40水量选择设定键93手动出水机械按键13热罐出水管道41水温水量上调键94手动出水管道二14热水管道42水温水量下调键95三通二15出水汇合器 43出水键100进水管道接口16热蒸汽和热膨胀水排放50电动出水装置 101进水管道管51热水电动出水装置 102电磁阀17冷罐进水管道52冷水电动出水装置 103水位传感器18冷罐进水口 53常温水电动出水装置104浮子19冷罐出水口 60控制装置电路板105杠杆20冷罐出水管道61控制器106塞子21冷水管道62信号采集单元22管道63输出控制单元23常温水管道 70温度传感器请参见图1所示，本专利技术通过温度传感器70(可以是热敏电阻、铂电阻、半导体温度传感器或其他温度传感器)实时检测热水、常温饮用水或包括冷水的实际温度，通过信号采集单元62(可以是A/D转换或V/F转换)把温度信号转换成数字信号并传送给控制器(单片机或称微控制器或者其他控制芯片)61(如采用直接数字输出的温度传感器或者控制器本身集成A/D转换功能，则可以省略信号采集单元)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
数码调温自动饮水机，包括机箱（１）、常温饮用水储水槽（８）、从常温饮用水储水槽（８）可以进水的加热水罐（６）以及相应的连接管道，其特征在于还包括：测量水温的温度传感器（７０）、控制电动出水装置（５０）工作的控制器（６１）、控制信号输入装置（３１）、显示器（３０）、加热装置（８１）、电动出水装置（５０）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.数码调温自动饮水机，包括机箱(1)、常温饮用水储水槽(8)、从常温饮用水储水槽(8)可以进水的加热水罐(6)以及相应的连接管道，其特征在于还包括测量水温的温度传感器(70)、控制电动出水装置(50)工作的控制器(61)、控制信号输入装置(31)、显示器(30)、加热装置(81)、电动出水装置(50)。2.如权利要求1所述的数码调温自动饮水机，其特征在于还包括从常温饮用水储水槽(8)可以进水的的制冷水罐(7)及相应的连接管道、制冷装置(82)。3.如权利要求1或2所述的数码调温自动饮水机，其特征在于还包括与桶装水配合使用的聪明座(2)或者与直接饮用水配合使用的进水管道接口(100)；进水管道接口(100)的相关装置包括水位传感器(103)和电磁阀(102)，或者包括浮子(104)、杠杆(105)和塞子(106)。4.如权利要求1或2或3所述的数码调温自动饮水机，其特征在于还包括在断电时可以获得饮用水的手动出水按键(93)、手动出水阀门(92)、手动出水管道(91、94)和三通(90、95)。5.如权利要求1或2或3或4所述的数码调温自动饮水机，其特征在于还包括实现A/D转换功能的信号采集单元(62)，接收控制器(61)发出的控制信号、控制电动出水装置(50)工作的输出控制装置(63)。6.如权利要求1或2或3或4或5所述的数码调温自动饮水机，其特征在于控制器(61)是接收温度传感器(70)的信号和控制信号输入装置(31)输入的信号，并计算产生控制电动出水装置(50)的信号，控制加热装置(81)工作或者控制加热装置(81)和制冷装置(82)工作，向显示器(30)发出控制信号，还向保鲜柜或消毒柜(83)发出控制信号的控制器(61)，控制器(61)由单片机或称微控制器或者其他控制芯片组成。7.如权利要求1或2或3或4或5或6所述的数码调温自动饮水机，其特征在于温度传感器(70)是热敏电阻或铜电阻或铂电阻或半导体温度传感器；显示器(30)是指示灯或数码管或液晶显示器或荧光管或指示灯和数码管；电动出水装置(50)是出水时间受控的微型电泵或电磁阀或者以电压或电流调节微型电泵转速从而调节出水速度以控制出水量的微型电泵；控制信号输入装置(31)是微动开关或薄膜开关或触摸屏。8.实现数码调温的方法，其特征在于将实现数码调温的方法编制成程序存入数码调温自动饮水机的控制器中，数码调温自动饮水机开机后先进行初始化设置相关参数，然后循环执行下列步骤1)定时检测水温，判断时间间隔t是否大于等于预设温度采集时间间隔tS，若是，(1)检测热水和/或常温饮用水和/或冷水的温度；(2)根据所测水温判断并调整水温显示，启动或关闭加热或制冷，具体为如检测到水温改变，则刷新水温显示；如加热水罐中加热处于关闭状态且检测热水水温小于预设加热控制温度则启动加热，反之如加热处于启动状态且检测热水水温达到或满足预设加热控制温度则关闭加热；如制冷水罐中制冷处于关闭状态且检测冷水水温大于预设制冷控制温度则启动制冷，反之如制冷处于启动状态且检测冷水水温达到或满足预设制冷控制温度则关闭制冷；若否，则进行下一步骤；2)即时判断是否有按键输入，若是，(1)判断是否水温键，若是，则执行水温键处理步骤，具体为判断所选择或设定的温度TX是否处于高温水罐和低温水罐的当前水温TG和TD之间，如是则显示该温度，如否则给出声音等提示说明得不到该温度的饮用水，而且如该温度大于高温水罐中水温则显示高温水罐的水温TG，如该温度小于低温水罐的水温则显示低温水罐的水温TD，其中高温水罐是加热水罐或常温饮用水储水槽，同样低温水罐是常温饮用水储水槽或制冷水罐；若否，则进行(2)；(2)判断是否出水键，若是，则执行出水键处理步骤，出水键处理有两种方法，分别为根据TX、TG、TD和水量计算所需高温水和低温水的水量或出水比例，然后控制电动出水装置的动作时间或者控制电动出水装置的流量来得到适温水；若否，则进行下一循环。9.如权利要求8所述的实现数码调温的方法，其特征在于除水温键和出水键外，按键处理步骤还包括水量键、快捷温度键和童锁键等按键处理步骤，具体为水量键用来选择或设定所需水量，按压水量键即可选择或设定不同水量；快捷温度键标明常用的几种水温，一次按键即可得到所需的温度，而且与水温键相同，系统判断所选择或设定的温度TX是否处于高温水罐和低温水罐的当前水温TG和TD之间，如是则显示该温度，如否则给出声音等提示说明得不到该温度的饮用水，而且如该温度大于高温水罐中水温则显示高温水罐的水温TG，如该温度小于低温水罐的水温则显示低温水罐的水温TD，其中高温水罐是加热水罐或常温饮用水储水槽，同样低温水罐是常温饮用水储水槽或制冷水罐；童锁键用来防止婴幼儿烫伤，如可采用按压童锁键一定时间则进入童锁锁定状态，此时即使按出水键也不会出水，再次按压童锁键一定时间则退出童锁锁定状态，此时所有按键恢复正常功能。10.如权利要求8或9所述的实现数码调温的方法，其特征在于出水键处理的两种方法具体为1)当使用者按下出水键后，系统先判断当前选择或设定水温TX，(1)如TX＝TG，TG为高温水罐的当前水温，则高温水、低温水电动出水装置的开启时间分别是tG＝VX/vwG，tD＝0，即此时只需要开启高温水电动出水装置，式中VX是通过水量键选择或设定的出水量或者系统默认的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张世平，张清子，潘海峰，
申请(专利权)人：北京中日新自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]