饮水系统的制作方法

1.本实用新型涉及饮水设备的技术领域，尤其涉及一种饮水系统。


背景技术：

2.用户从饮水设备中获取的可饮用水，其温度通常不能完全符合需要。为了获得温度合适的水，用户需要先打开热水龙头取一部分热水，再打开冷水龙头取一部分冷水，两者混合以调节水的温度。目前，一些饮水设备能够自动实现冷水与热水的混合，但是，混合后的水的温度容易出现比较大的波动，难以进行准确控制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种饮水系统，以对混合后的温水的温度实现比较准确的控制。
4.本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：
5.本实用新型提供一种饮水系统，包括：出水端、冷水管路和热水管路，所述冷水管路与所述出水端连接，所述热水管路与所述出水端连接；所述冷水管路连接有第一水泵，所述第一水泵能调节所述冷水管路中冷水的流量。
6.在一个或多个实施方式中，所述第一水泵流量可调。
7.在优选的实施方式中，所述饮水系统还包括调压电路，所述第一水泵转速可调，所述调压电路与所述第一水泵电连接。
8.在一个或多个实施方式中，所述饮水系统还包括采集电路和控制电路，所述采集电路与所述控制电路电连接，所述控制电路与所述调压电路电连接；所述热水管路连接有用于检测热水温度的第一温度检测装置；所述第一温度检测装置与所述采集电路电连接，所述采集电路可获取所述第一温度检测装置的检测温度；所述控制电路可根据所述第一温度检测装置的检测温度控制所述调压电路从而调节第一水泵的转速。
9.在一个或多个实施方式中，所述冷水管路连接有用于检测所述冷水管路中冷水温度的第二温度检测装置；所述第二温度检测装置与所述采集电路电连接，所述采集电路可获取所述第二温度检测装置的检测温度；所述控制电路可根据所述第一温度检测装置的检测温度和所述第二温度检测装置的检测温度控制所述调压电路从而调节第一水泵的转速。
10.在一个或多个实施方式中，所述冷水管路连接有用于检测所述冷水管路中冷水流量的流量计，所述采集电路与所述流量计电连接且可获取所述流量计检测的冷水流量值。
11.在一个或多个实施方式中，所述调压电路包括mos管脉冲宽度调制电路。
12.在一个或多个实施方式中，所述饮水系统还包括净水设备，所述净水设备包括所述第一水泵。
13.在一个或多个实施方式中，所述饮水系统还包括热水储水装置，所述热水储水装置的出水口与所述热水管路相连通；所述净水设备的净水出水端与所述冷水管路相连通。
14.在一个或多个实施方式中，所述净水设备的净水出水端与所述冷水管路之间连接
有第一控制阀，所述净水设备的净水出水端与所述热水储水装置的进水口之间连接有第二控制阀。
15.本实用新型的特点及优点是：
16.冷水管路输送冷水至出水端，热水管路输送热水至出水端，冷水与热水混合为温水，第一水泵能调节冷水管路中冷水的流量，从而调节冷水与热水的比例，以调控混合后的温水的温度。与调控热水流量来调控混水温度的方案不同。热水由于温度比较高，会对水泵的运行产生干扰，导致调速开水泵的可靠性较差，混合的温水的温度容易出现比较大的波动，难以进行准确控制。该饮水系统中，第一水泵对冷水的流量进行调节，调节的精度和可靠性比较高，可以对混合后的温水的温度实现比较准确的控制。
17.参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。本领域的技术人员可以对本技术的实施方式进行许多改变、修改和等同替换，所述改变、修改和等同替换落入本技术的原理和精神的范围内。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，在不冲突的情况下与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
19.图1为本实用新型一些实施例提供的饮水系统的示意图；
20.图2为本实用新型一些实施例提供的饮水系统的局部连接示意图；
21.图3为本实用新型另一些实施例提供的饮水系统的示意图；
22.图4为本实用新型另一些实施例提供的饮水系统的局部连接示意图；
23.图5-图6为本实用新型提供的饮水系统中的出水端的结构示意图。
24.附图标号说明：
25.10、冷水管路；11、第一水泵；
26.20、热水管路；21、热水储水装置；22、第二水泵；
27.31、第一温度检测装置；32、第二温度检测装置；33、流量计；
28.41、第一控制阀；42、第二控制阀；
29.50、出水端；51、热水口；52、冷水口；
30.61、调压电路；62、采集电路；63、控制电路；
31.70、净水设备；71、pp碳纤维硝酸盐复合滤芯；72、mf活性炭复合滤芯；73、ro反渗透膜；74、进水三通；75、净水滤网；76、进水电磁阀；77、单向阀；78、废水阀。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的
实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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，都属于本实用新型保护的范围。
33.结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
34.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
35.本实用新型提供了一种饮水系统，如图1所示，该饮水系统包括：出水端50、冷水管路10和热水管路20，冷水管路10与出水端50连接，热水管路20与出水端50连接；冷水管路10连接有第一水泵11，第一水泵11能调节冷水管路10中冷水的流量。
36.冷水管路10输送冷水至出水端50，热水管路20输送热水至出水端50，冷水与热水混合为温水，第一水泵11能调节冷水管路10中冷水的流量，从而调节冷水与热水的比例，以调控混合后的温水的温度。
37.本实用新型给出的调控混水温度的方案与通过调控热水流量来调控混水温度不同。热水由于温度比较高，会对水泵的运行产生干扰，导致调速开水泵的可靠性较差，混合的温水的温度容易出现比较大的波动，难以进行准确控制。该饮水系统中，第一水泵11对冷水的流量进行调节，调节的精度和可靠性比较高，可以对混合后的温水的温度实现比较准确的控制。
38.第一水泵11流量可调，在一实施方式中，通过第一水泵11的自身结构实现对流量进行控制。例如，第一水泵11包括泵本体和电机，电机通过传动机构与泵本体连接，电机的机械能通过传动机构传递至泵本体，实现对水的输送。对传动机构进行调控，可以实现对第一水泵11的流量进行调节，具体地，传动机构可以为减速箱，在电机的转速不变的情况下，通过调节减速箱，可以实现对第一水泵11的流量的调控。
39.在一实施方式中，该饮水系统还包括调压电路61，如图1和图2所示，第一水泵11转速可调，调压电路61与第一水泵11电连接，具体地，调压电路61可以调控第一水泵11中的电机的转速，从而调控第一水泵11输送的冷水的流量。
40.热水通常存放于热水储水装置21中，热水管路20与热水储水装置21连通。热水在存放过程中，水温会发生变化。在一些情况下，热水储水装置21可以对热水的保温温度进行设定，例如：80℃、90℃或者98℃，热水烧开后将从烧开温度(100℃)降低至设定的保温温度；此外，用户可以随时更改保温温度，相应地，热水储水装置21中的热水也会温变至新设定的保温温度；由上可知，热水储水装置21中热水的水温在至少部分时间段内并非定值。
41.进一步地，该饮水系统还包括采集电路62和控制电路63，如图2和图4所示，采集电路62与控制电路63电连接，控制电路63与调压电路61电连接；热水管路20连接有用于检测热水温度的第一温度检测装置31；第一温度检测装置31与采集电路62电连接，采集电路62可获取第一温度检测装置31的检测温度；控制电路63可根据第一温度检测装置31的检测温度控制调压电路61从而调节第一水泵11的转速。在一些实施方式中，假定冷水温度固定、热水流量固定，可以依据热水温度来调整冷水流量，从而获得目标温度范围内的混水。具体地，当热水温度较高时，控制电路63控制调压电路61，以增大第一水泵11的转速，使冷水流量增大；当热水温度较低时，控制电路63控制调压电路61，以减小第一水泵11的转速，使冷水流量减小，以使混合后的温水温度保持稳定，减少热水温度对混合后的温水温度的干扰，提高了温水温度控制的准确性。
42.考虑到冷水温度会随季节变换，发明人对该饮水系统作了进一步的改进：冷水管路10连接有用于检测冷水管路10中冷水温度的第二温度检测装置32；第二温度检测装置32与采集电路62电连接，采集电路62可获取第二温度检测装置32的检测温度；控制电路63可根据第一温度检测装置31的检测温度和第二温度检测装置32的检测温度控制调压电路61从而调节第一水泵11的转速。具体地，当冷水温度较高时，控制电路63控制调压电路61，以增大第一水泵11的转速，使冷水流量增大；当冷水温度较低时，控制电路63控制调压电路61，以减小第一水泵11的转速，使冷水流量减小，以使混合后的温水温度保持稳定，减少冷水温度不恒定对混合后的温水温度的干扰，提高了温水温度控制的准确性。
43.进一步地，冷水管路10连接有用于检测冷水管路10中冷水流量的流量计33，采集电路62与流量计33电连接且可获取流量计33检测的冷水流量值。一方面，根据采集电路62采集的冷水温度、热水温度以及固定的热水流量，可以计算出目标混水温度范围对应的冷水流量理论值，调节第一水泵11的转速直至流量计33显示的冷水流量值等于冷水流量理论值。另一方面，在第一水泵11转速稳定且该转速下冷水管路中的流量对应冷水流量理论值时，由于水压等因素的影响，冷水管路10中的实际的流量可能与理论值存在误差。流量计33检测的冷水流量值为冷水管路10中的实际的流量，当冷水管路10中检测的冷水流量值小于冷水流量理论值时，控制电路63控制调压电路61，以增大第一水泵11的转速，使冷水流量增大，以使实际的流量接近或者等于冷水流量理论值；当冷水管路10中检测的冷水流量值大于冷水流量理论值时，控制电路63控制调压电路61，以减小第一水泵11的转速，使冷水流量减小，以使实际的流量接近或者等于冷水流量理论值。该饮水系统通过流量计33、采集电路62、控制电路63和调压电路61实现冷水流量的闭环控制。
44.在一实施方式中，调压电路61包括mos管脉冲宽度调制电路，基于mos管脉冲宽度调制电路，采用pid算法实现对第一水泵11调节冷水流量。该饮水系统在工作过程中，采集电路62可以采集热水流量、热水温度、冷水流量及冷水温度，计算第一水泵11在当前转速下，混合后的温水温度是否在设定目标温度值的合理温差范围内；若不在，mos管脉冲宽度调制电路调整第一水泵11电压，改变转速和冷水流量；若在范围内，第一水泵11转速不变，保持冷水流量，使得混合后的温水出水量相对恒定。热水流量可以预设为固定值，也可以采用流量检测装置进行检测。
45.混合后的温水温度可以采用以下公式计算：
[0046][0047]
其中，t为混合后的温水的温度，m1为热水流量，t1为热水温度，m2为冷水流量，t2为冷水温度，κ为一常数，可以通过统计获得。
[0048]
冷水流量可以设定为多个档位，例如1.3l/min、1.6l/min。混合后的温水的温度设定在预设的范围内，例如40℃～60℃，当混合后的温水的温度处于预设的范围时，则不改变冷水流量；只有当混合后的温水的温度超出预设的范围时，才调整冷水流量至上一档位或下一档位，这样有利于减少混合后的温水出水量的波动。
[0049]
在一些实施方式中，多个热水温度范围可以对应多个理论冷水流量值。例如，热水温度在第一温度范围80℃～89℃时，对应第一理论冷水流量值，例如1.3l/min；热水温度在第一温度范围90℃～100℃时，对应第二理论冷水流量值，例如1.6l/min。需要取水时，先检测热水当前温度，判断该当前温度所落入的热水温度范围，从而判断其对应的理论冷水流量值。在采用pid算法实现对第一水泵11调节冷水流量时，该饮水系统检测冷水管路中冷水的实际流量，将实际流量与判断出的理论冷水流量值进行比较，通过调速电路调整第一水泵11的转速直至冷水的实际流量等于判断出的理论冷水流量值。该实施方式下，以80℃～89℃的热水为例，其对应的冷水流量一致，在热水流量恒定的情况下，混水的总流量也一致，从而使得该热水温度范围内用户取水时混水的总流量恒定，用户不会感到水量短时间内的突变，且混水后的温度在可接受的范围内，例如40℃～60℃。
[0050]
在一些实施方式中，在利用pid算法实现对第一水泵11调节冷水流量时，采集电路可以采集热水温度、冷水流量及冷水温度；采集电路采集的这些参数可以为常量也可以为定量。例如，在冷水温度恒定、热水流量恒定的情况下，可以通过测量热水温度来调节冷水流量以获得适当温度范围内的混水；在热水流量恒定的情况下，可以通过检测热水温度和冷水温度来调节冷水流量以获得适当温度范围内的混水。
[0051]
在一实施方式中，如图3所示，该饮水系统还包括净水设备70，净水设备70包括第一水泵11。具体地，第一水泵11可以集成于净水设备70。净水设备70包括pp碳纤维硝酸盐复合滤芯71、mf活性炭复合滤芯72和ro反渗透膜73，净水设备70还连接有进水三通74、净水滤网75、进水电磁阀76、废水阀78和单向阀77。第一水泵11可以为增压泵，通过调节增压泵电压，控制冷水流量，获得设定温度范围内的温水。
[0052]
进一步地，如图3所示，该饮水系统还包括热水储水装置21，热水储水装置21的出水口与热水管路20相连通；净水设备70的净水出水端与冷水管路10相连通，净水设备70为冷水管路10供应冷水，加热后的热水存放于热水储水装置21中。热水储水装置21连接有第二水泵22，热水管路20与第二水泵22连接。第二水泵22可以为开水泵，具体可以采用离心泵。如图4所示，控制电路63与驱动电路相连通，驱动电路与第二水泵22相连通。在一个或多个实施例中，控制电路控制驱动电路以驱动第二水泵22工作，使得热水管路中的热水流量保持恒定。在一些实施例中，驱动电路包括mos管驱动电路。
[0053]
如图3所示，净水设备70的净水出水端与冷水管路10之间连接有第一控制阀41，净水设备70的净水出水端与热水储水装置21的进水口之间连接有第二控制阀42。当第二控制阀42打开时，净水设备70为热水储水装置21进行补水，热水储水装置21可加热水并保温。具体地，第二控制阀42可以为补水阀。当第一控制阀41打开时，净水设备70为冷水管路10供应
冷水。优选地，第一控制阀41打开时，第二控制阀42保持关闭。进一步地，热水管路20与该饮水系统的出水端50之间连接有第三控制阀，第一控制阀41和第三控制阀均打开时，冷水管路10向出水端50供应冷水，热水管路20向出水端50供应热水，冷水与热水混合得到温水。
[0054]
在一实施方式中，出水端50可以为水龙头。进一步地，水龙头可以设置与热水管路20连接的热水口51和与冷水管路10连接的冷水口52，冷水从冷水口52流出后且热水从热水口51流出后，两者再混合，避免冷水与热水在管路内混合时，冷水管路10和热水管路20受到干扰，有利于保障冷水管路10与热水管路20的流量保持稳定，进而提高了控制混合后的温水的温度的准确性。
[0055]
热水口51与冷水口52可以独立设置，具体地，如图5所示，热水口51与冷水口52并排设置；或者，如图6所示，热水口51与冷水口52同心设置。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的内容可以对本实用新型实施例进行各种改动或变型而不脱离本实用新型的精神和范围。