本實用新型涉及電水箱供水技術(shù)，具體涉及一種電水箱。
背景技術(shù)：
：電水箱是一種常見的供水設(shè)備。但是，目前常見的電水箱一般僅僅能夠提供開水和冷水兩種類型的水，因此如果需要溫水，則需要人工將開水和冷水混合，操作非常繁瑣，而且還不方便控制水溫，往往導(dǎo)致水資源的浪費。技術(shù)實現(xiàn)要素：本實用新型要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)指定溫度和水量的溫水供給、節(jié)約水資源、使用方便的電水箱。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種電水箱，包括進水箱、開水箱、冷水箱、溫水箱和控制模塊，所述進水箱上設(shè)有進水口，所述開水箱中設(shè)有加熱器、第一溫度探頭和第一水位檢測探頭，所述冷水箱中設(shè)有制冷器、第二水位檢測探頭和第二溫度探頭，所述溫水箱上設(shè)有出水閥，所述溫水箱中設(shè)有第三溫度探頭和第三水位檢測探頭，所述進水箱、開水箱之間設(shè)有第一控制閥，所述開水箱、冷水箱之間設(shè)有第二控制閥，所述開水箱、溫水箱之間設(shè)有第三控制閥，所述冷水箱、溫水箱之間設(shè)有第四控制閥，所述加熱器、第一溫度探頭、第一水位檢測探頭、制冷器、第二水位檢測探頭、第二溫度探頭、第三溫度探頭、第三水位檢測探頭、第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、出水閥分別與控制模塊相連。優(yōu)選地，所述控制模塊包括控制器、人機交互模塊、控制閥驅(qū)動電路、加熱控制電路和制冷驅(qū)動電路，所述人機交互模塊、控制閥驅(qū)動電路、加熱控制電路、制冷驅(qū)動電路、第一溫度探頭、第一水位檢測探頭、第二水位檢測探頭、第二溫度探頭、第三溫度探頭、第三水位檢測探頭分別與控制器相連，所述加熱器和加熱控制電路相連，所述制冷器和制冷驅(qū)動電路相連，所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、出水閥分別和控制閥驅(qū)動電路的輸出端相連。優(yōu)選地，所述控制模塊還包括報警電路，所述報警電路的控制端與控制器相連。優(yōu)選地，所述進水箱中還設(shè)有第四水位檢測探頭，所述進水口處設(shè)有進水閥，所述第四水位檢測探頭的輸出端和控制器相連。優(yōu)選地，所述開水箱、冷水箱、溫水箱的箱體均采用保溫材料制成，所述冷水箱的容積比開水箱的容積大。本實用新型的電水箱具有下述優(yōu)點：1、本實用新型包括進水箱、開水箱、冷水箱、溫水箱四個水箱實體，進水箱、開水箱之間設(shè)有第一控制閥，開水箱、冷水箱之間設(shè)有第二控制閥，開水箱、溫水箱之間設(shè)有第三控制閥，冷水箱、溫水箱之間設(shè)有第四控制閥，溫水箱的溫水可以來自開水箱、冷水箱，從而可以根據(jù)需要水溫和水量，確定出所需開水的量和冷水的量(由這二個量決定所需溫水的溫度)，再由電磁閥控制裝置控制第三控制閥和第四控制閥開啟的時長，這樣就可以得到任意合適溫度并定量的飲用水，能夠?qū)崿F(xiàn)指定溫度和水量的溫水供給。2、本實用新型通過加熱器、第一溫度探頭、第一水位檢測探頭、制冷器、第二水位檢測探頭、第二溫度探頭、第三溫度探頭、第三水位檢測探頭、第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥、出水閥與控制模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對水溫、水量的自動控制，從而能夠防止由于水溫不適宜而導(dǎo)致的水資源浪費，具有節(jié)約水資源、使用方便的優(yōu)點。附圖說明圖1為本實用新型實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型實施例控制模塊的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型實施例控制方法的流程示意圖。圖例說明：1、進水箱；11、進水口；12、第四水位檢測探頭；2、開水箱；21、加熱器；22、第一溫度探頭；23、第一水位檢測探頭；3、冷水箱；31、制冷器；32、第二水位檢測探頭；33、第二溫度探頭；4、溫水箱；41、出水閥；42、第三溫度探頭；43、第三水位檢測探頭；5、控制模塊；51、控制器；52、人機交互模塊；53、控制閥驅(qū)動電路；54、加熱控制電路；55、制冷驅(qū)動電路；56、報警電路；6、第一控制閥；7、第二控制閥；8、第三控制閥；9、第四控制閥。具體實施方式如圖1和圖2所示，本實施例的電水箱包括進水箱1、開水箱2、冷水箱3、溫水箱4和控制模塊5，進水箱1上設(shè)有進水口11，開水箱2中設(shè)有加熱器21、第一溫度探頭22和第一水位檢測探頭23，冷水箱3中設(shè)有制冷器31、第二水位檢測探頭32和第二溫度探頭33，溫水箱4上設(shè)有出水閥41，溫水箱4中設(shè)有第三溫度探頭42和第三水位檢測探頭43，進水箱1、開水箱2之間設(shè)有第一控制閥6，開水箱2、冷水箱3之間設(shè)有第二控制閥7，開水箱2、溫水箱4之間設(shè)有第三控制閥8，冷水箱3、溫水箱4之間設(shè)有第四控制閥9，加熱器21、第一溫度探頭22、第一水位檢測探頭23、制冷器31、第二水位檢測探頭32、第二溫度探頭33、第三溫度探頭42、第三水位檢測探頭43、第一控制閥6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9、出水閥41分別與控制模塊5相連。參見圖1可知，本實施例的電水箱為整體式結(jié)構(gòu)，進水箱1、開水箱2、冷水箱3、溫水箱4個水箱實體集成在同一個物理箱體結(jié)構(gòu)中；毫無疑問，也可以根據(jù)需要將進水箱1、開水箱2、冷水箱3、溫水箱4個水箱實體采用分體式結(jié)構(gòu)，這樣第一控制閥6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9則分別布置在對應(yīng)水箱實體之間的連接管道結(jié)構(gòu)上，其原理與本實施例完全相同，故在此不再贅述。本實施例中，進水箱1的進水口11進水可以是自來水，也可以是凈化后需要加熱燒開的水。本實施例中，進水箱1中還設(shè)有第四水位檢測探頭12，進水口11處設(shè)有進水閥，第四水位檢測探頭12的輸出端和控制器51相連，當(dāng)?shù)谒乃粰z測探頭12能方便地檢測進水箱1中水位。毫無疑問，進水口11處的進水閥控制可以采用人工開/關(guān)閥，也可以與控制閥驅(qū)動電路53相連以自動控制進水閥的開關(guān)狀態(tài)。本實施例中，開水箱2、冷水箱3、溫水箱4的箱體均采用保溫材料制成，從而能夠?qū)㈤_水箱2中的開水保溫待用、冷水箱3中的冷水保溫待用、將溫水箱4中的溫水保溫待用，不隨室溫的變化而變化，有利于節(jié)約能源、降低能耗。溫水箱4的箱體采用保溫材料制成，因為有時會有余的開水或溫水放入，如開水箱2中的水較長時間不用時，已不是100度，為了精準度，此時需將開水箱2中的水放入溫水箱4中保溫待用，而開水箱2中重新放水加熱制作開水。冷水箱3的水來自開水箱2，通過制冷器31將水冷卻備用。本實施例中，冷水箱3的容積比開水箱2的容積大，這樣布置的好處，能夠確保在溫水輸出時有相對足夠的冷水可用，減少通過制冷器31將水冷卻備用造成用戶等待的時間，使用更加方便和快捷。本實施例中，溫水箱4中的水是可以飲用的溫水，溫度由用戶的需求而定，根據(jù)所按的水溫和水量，確定出所需開水的量和冷水的量(由這二個量決定所需溫水的溫度)，再由電磁閥控制裝置控制第三控制閥8、第四控制閥9開啟的時長，這樣就可以得到任意合適溫度并定量的飲用水。本實施例中，控制模塊5包括控制器51、人機交互模塊52、控制閥驅(qū)動電路53、加熱控制電路54和制冷驅(qū)動電路55，人機交互模塊52、控制閥驅(qū)動電路53、加熱控制電路54、制冷驅(qū)動電路55、第一溫度探頭22、第一水位檢測探頭23、第二水位檢測探頭32、第二溫度探頭33、第三溫度探頭42、第三水位檢測探頭43分別與控制器51相連，加熱器21和加熱控制電路54相連，制冷器31和制冷驅(qū)動電路55相連，第一控制閥6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9、出水閥41分別和控制閥驅(qū)動電路53的輸出端相連。本實施例中，人機交互模塊52包含水溫和水量選擇的人機交互界面，用戶可以自由選擇任意水溫(0-100℃)的飲用水，只需按設(shè)置面板即可飲用合適的飲用水。本實施例中，控制模塊5還包括報警電路56，報警電路56的控制端與控制器51相連，通過報警電路56能夠方便地了解電水箱的故障診斷信息及工作狀態(tài)。本實施例中，第四水位檢測探頭12安裝在進水口11處，通過進水口11加水時若水位達到一定值則控制器51控制警示電路56提示用戶關(guān)水，若水位低到一定值，則控制器51控制警示電路56提醒用戶加水，或者自動控制控制閥驅(qū)動電路53打開進水閥進行加水。本實施例中，第一控制閥6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9、出水閥41均具有流量檢測功能，能夠檢測出一定時間內(nèi)流過的水量信息。如圖3所示，本實施例電水箱的控制方法的步驟包括：1)接收用戶選擇或輸入的目標(biāo)水溫T和目標(biāo)水量L；2)檢測溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0和水量L0；本實施例中，3)基于目標(biāo)水溫T和目標(biāo)水量L、溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0和水量L0，計算需要往溫水箱4中添加的開水量Ladd-h和往溫水箱4中添加的冷水量Ladd-c；4)控制第三控制閥8從開水箱2往溫水箱4中添加體積為開水量Ladd-h的水，控制第四控制閥9從冷水箱3往溫水箱4中添加體積為冷水量Ladd-c的水；5)檢測溫水箱4加水后的水溫T1，如果溫水箱4中加水后的水溫T1等于目標(biāo)水溫T，則控制出水閥41放出體積為目標(biāo)水量L的溫水后退出；否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)；6)在開水箱2中的開水不足時開啟加熱器21制備開水，在冷水箱3中的冷水不足時開啟制冷器31制備冷水，基于對第一控制閥6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9的控制將開水和冷水在溫水箱4中混成溫水，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2)。本實施例電水箱的控制方法的工作原理如下：根據(jù)用戶的設(shè)置(要求多少度的就可以多少度的)，先將一箱燒開的水放入冷水箱3中冷卻到1度備用，開水箱2中再燒一箱開水，開水箱2具有保溫功能，用戶需求的任意溫度的水是根據(jù)用戶選擇的溫度和水量，再計算出所需要的開水中水量和冷水中水的量，再控制這開水箱2、冷水箱3二個箱體的出水閥，從而就可以得到所需要指定溫度的水和指定的水量。本實施例中，步驟3)中計算需要往溫水箱4中添加的開水量Ladd-h和往溫水箱4中添加的冷水量Ladd-c的函數(shù)表達式如式(1)所示；Ladd-h=(T-1)·(L-L0)-L0·(T0-T)99Ladd-c=(100-T)·(L-L0)+L0·(T0-T)99---(1)]]>式(1)中，Ladd-h表示需要往溫水箱4中添加的開水量，Ladd-c表示需要往溫水箱4中添加的冷水量，L0表示溫水箱4中當(dāng)前的水量，T0表示溫水箱4中當(dāng)前的水溫，T表示目標(biāo)水溫，L表示目標(biāo)水量。眾所周知，水經(jīng)某一過程溫度變化為△t，它吸收(或放出)的熱量如式(1-1)所示；Q=c×m×Δtm=ρV---(1-1)]]>式(1-1)中，Q表示吸收(或放出)的熱量，c為水的比熱容(4.2*103kg.℃)，m為水的質(zhì)量，ρ為水的密度(1kg/l,1g/ml)，V為水的體積。根據(jù)式(1-1)，則可以推導(dǎo)得到式(1-2)。式(1-2)中，Q吸表示體積V的水從溫度t0上升到t所需要的吸熱，Q放表示體積V的水從溫度t下降到t0所放的熱，其余參數(shù)和式(1-1)完全相同。若需要的目標(biāo)水溫T，目標(biāo)水量L，求出需要往溫水箱4中添加的開水(100度)量Ladd-h，需要往溫水箱4中添加的冷水(1度)量Ladd-c的函數(shù)表達式如式(1-3)所示；c×Ladd-h×(100-T)+c×L0×(T0-T)=c×Ladd-c×(T-1)Ladd-h+Ladd-c+L0=L---(1-3)]]>式(1-3)中，Ladd-h表示需要往溫水箱4中添加的開水量，Ladd-c表示需要往溫水箱4中添加的冷水量，L0表示溫水箱4中當(dāng)前的水量，T0表示溫水箱4中當(dāng)前的水溫，T表示目標(biāo)水溫，L表示目標(biāo)水量，c為水的比熱容(4.2*103kg.℃)。根據(jù)式(1-3)，即可推導(dǎo)得到步驟3)中計算需要往溫水箱4中添加的開水量Ladd-h和往溫水箱4中添加的冷水量Ladd-c的函數(shù)表達式如式(1)所示。本實施例中，步驟6)的詳細步驟包括：6.1)判斷溫水箱4中加水后的水溫T1是否高于目標(biāo)水溫T，如果溫水箱4中加水后的水溫T1高于目標(biāo)水溫T，則基于目標(biāo)水溫T、溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0和水量L0，計算需要往溫水箱4中添加的第一冷水量Ladd-c-1，控制第四控制閥9從冷水箱3往溫水箱4中添加體積為第一冷水量Ladd-c-1的水，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2)；否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6.2)；6.2)基于目標(biāo)水溫T、溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0和水量L0，計算需要往溫水箱4中添加的第一開水量Ladd-h-1，控制第三控制閥8從開水箱2往溫水箱4中添加體積為第一開水量Ladd-h-1的水；6.3)檢測冷水箱3的水位，判斷冷水箱3的水位是否低于預(yù)設(shè)閾值，如果冷水箱3的水位低于預(yù)設(shè)閾值，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6.5)，否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6.4)；6.4)檢測開水箱2的水位，判斷開水箱2的水位是否低于預(yù)設(shè)閾值，如果開水箱2的水位低于預(yù)設(shè)閾值，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6.6)；否則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2)；6.5)打開第二控制閥7，然后檢測檢測冷水箱3的水位，判斷冷水箱3的水位是否達到滿值，當(dāng)冷水箱3的水位達到滿值時，關(guān)閉第二控制閥7并開啟制冷器31對冷水箱3的水中的水進行制冷，當(dāng)冷水箱3中的水達到預(yù)設(shè)溫度后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步；6.6)檢測開水箱2的水位，判斷開水箱2是否有水，如果開水箱2有水，則打開第三控制閥(8)直至開水箱2的水排空，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2)；否則，打開第一控制閥6并檢測開水箱2的水位，當(dāng)開水箱2的水位達到滿值時關(guān)閉第一控制閥6，開啟加熱器21對開水箱2中的水進行加熱，當(dāng)開水箱2中的水達到預(yù)設(shè)溫度后跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟2)，且如果開水箱2中的水超過指定時間(本實施例中具體為4小時)仍未被使用，則控制第三控制閥8將開水箱2中的開水排入溫水箱4直至溫水箱4的水溫達到預(yù)設(shè)水位?；趯Φ谝豢刂崎y6、第二控制閥7、第三控制閥8、第四控制閥9的控制將開水和冷水在溫水箱4中混成溫水過程中，關(guān)鍵的技術(shù)問題在于盡量減少開啟加熱器21和制冷器31導(dǎo)致的能耗，以及減少水資源的浪費。通過上述步驟6.1)～6.6)，能夠?qū)⑹沟帽M量減少開啟加熱器21和制冷器31導(dǎo)致的能耗，以及減少水資源的浪費。本實施例中，步驟6.1)中計算需要往溫水箱4中添加的第一冷水量Ladd-c-1的函數(shù)表達式如式(2)所示；Ladd-c-1=L0·(T0-T)T-1---(2)]]>式(2)中，Ladd-c-1表示需要往溫水箱4中添加的第一冷水量，L0表示溫水箱4中當(dāng)前的水量，T0表示溫水箱4中當(dāng)前的水溫，T表示目標(biāo)水溫。本實施例中，步驟6.2)中計算需要往溫水箱4中添加的第一開水量Ladd-h-1的函數(shù)表達式如式(3)所示；Ladd-h-1=L0·(T-T0)100-T---(3)]]>式(3)中，Ladd-h-1表示需要往溫水箱4中添加的第一開水量，L0表示溫水箱4中當(dāng)前的水量，T0表示溫水箱4中當(dāng)前的水溫，T表示目標(biāo)水溫。進水箱1中只儲備自來水或過濾后的水，將自來水或過濾后的水注入進水箱1中，裝滿進水箱1(當(dāng)無水或水位較低時設(shè)置提醒裝置提醒用戶加水)。本實施例中，開水箱2的作用是將水燒開并保溫待用，開水箱2中設(shè)有第一水位檢測探頭23，當(dāng)水位低到一定值(且水溫90度以上時)、并且冷水箱3中的水也低于一定值時，控制模塊5打開第二控制閥7，將水注入冷水箱3中冷卻，若開水箱2中的水位低到一定值，而冷水箱3中的水又高于一定值(說明冷水箱3中不需要加入水冷卻)，此時控制模塊5打開第三控制閥8，將開水注入溫水箱4中。本實施例中，當(dāng)開水箱2中的水位高于一定值時(保溫一定時間后，水溫可能下降到90度以下時，這時的水可以放入冷水箱3中，也可以放入溫水箱4中)，這時要根據(jù)冷水箱3中水位的值確定開哪個水箱的進水閥，若冷水箱3中水位高于一定值(說明冷水箱3中不需要加入燒開的水用來冷卻)，則控制模塊5控制打開溫水箱4的第三控制閥8，將水注入溫水箱4中。相反，若冷水箱3水位低于定值，則說明需要水用來冷卻，則控制模塊5打開進入冷水箱3的第二控制閥7。這時開水箱2中就無開水，控制模塊5再打開第一控制閥6向開水箱2中進水，水箱注滿后，控制模塊5打開加熱器21燒水至燒開。開水箱2中的水若4個小時更換，剩下的水放入冷水箱3或溫水箱4，冷水箱3內(nèi)若水位還較高，就放入溫水箱4。本實施例中，冷水箱3的大小要比開水箱2大(因用戶要用來喝水的水溫是通過加一定比例的開水和冷水來達到調(diào)溫的效果，只要開水和冷水的比例不同就可以得到不同溫度的水，以供用戶使用，所以一般情況下冷水的比例會大些，為滿足用戶需求，冷水箱3的箱體要大些)。冷水箱3中的水是開水箱2中的水注入后，根據(jù)溫度值確定是否啟動冷卻器31，若溫度高于1度，則啟動冷卻器31，若達到1度，冷卻器31停止工作。使冷水箱3中的水保持1度的恒溫。若冷水箱3中的水位低于一定值，控制模塊5就會打開第二控制閥7，注入待冷卻的水。本實施例中溫水箱4中設(shè)有第三溫度探頭42和第三水位檢測探頭43，根據(jù)用戶的需求(按鍵選擇的需求)的目標(biāo)水溫T和目標(biāo)水量L，當(dāng)溫水箱4中的水溫低于目標(biāo)水溫T時，控制模塊5開啟第三控制閥8注入開水，若水溫高于目標(biāo)水溫T，控制模塊5開啟第四控制閥9注入冷水，至到溫度和水量達到用戶需求(水量可以多于需求的水量，因為可能用戶需求的水量較少，但水溫這時又不符合要求，就需要加入開水或冷水，這時水量還會增加而多于需求的水量，不過水量多了沒關(guān)系，余下的水量就留在溫水箱4中以備后面用，也不會造成浪費)，飲用水量的控制是由出水閥41(出水閥41帶流量檢測)控制的，若流出的水量等于用戶需求的水量，則將出水閥41關(guān)閉。除了本實施例電水箱的控制方法以外，還可以根據(jù)需要根據(jù)溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0和水量L0來控制。例如，當(dāng)水溫T0高于目標(biāo)水溫T時，開第四控制閥9進冷水；當(dāng)溫水箱4中當(dāng)前的水溫T0低于目標(biāo)水溫T時，開第三控制閥8進開水。由第三水位檢測探頭43進行水位測量，當(dāng)溫水箱4的水量不夠時繼續(xù)加熱水或冷水到達所需的量，量滿足后若溫度不滿足又可以通過加冷水和開水來調(diào)整到等于所需的水溫，這樣就實現(xiàn)了任意的定量和定量，但是這樣的缺點會導(dǎo)致檢測水位和水溫好幾次才能滿足要求，這樣出水效率會低一些。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3