CN101387438A - 电热水器、其供电控制装置及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电热水器，包括内胆(6)、连接内胆(6)的进水管(2)和出水管(5)，设置在内胆中的电加热管(1)和温控管(3)，依次连接的出水检测单元(7)、驱动单元(8)和串联在电加热管(1)供电电路中的供电开关(9)；其中，出水检测单元(7)检测到电热水器出水时，通过驱动单元(8)驱动供电开关(9)闭合到电加热管(1)的供电。还提供了电热水器供电控制装置及加热方法。使用本发明可以在用户使用热水时尽快的启动电加热管进行加热，避免内胆水输出温度下降过快，增加热水输出量，满足用户用热水量大的需求。

Description

电热水器、其供电控制装置及加热方法

技术领域

本发明涉及电热水器技术领域，特别是指一种电热水器、其供电控制装置及加热方法。

背景技术

随着生活水平的提高，热水器特别是电热水器也越来越普及到寻常百姓家庭。目前储水式电热水器采用电加热管加热，在使用前设置好所需要的水温，当水温达到预置水温时，电热水器的温控装置控制断开到电加热管的供电，停止加热，当水温降低到一定温度后，电热水器重新启动电加热管进行加热，依此循环往复。这种结构和加热模式的储水式电热水器存在的主要问题是：对于小容积的储水式电热水器，难以在短时间内提供足够量的热水。要想达到在短时间内提供足够量的热水的要求，就要增大储水式电热水器的容积，容积增大会带来安装体积、成本造价、环保能耗等等一系列的连锁难题。或者采取调高水温设置的办法希望在短时间内提供足够量的热水，这样又会带来保温过程能耗高的问题。

因此，在内胆中设置主电加热管和副电加热管的方式来解决上述问题，通过副电加热管对内胆上部的水进行二次加热以在短时间内将内胆上部的水加热。但是，副电加热管处于内胆上部位置决定了其有效加热到的水的数量是不足整个容积的三分之一。这样在用户的使用过程中，如果一次用水较多，仍然会使内胆水温下降，会给用户造成不便。可见，该问题形成的原因是在热水使用过程中冷水不断输入内胆降低内胆水温，而温控装置只有检测到温度降低到设定温度时才启动电加热管加热，而此时内胆输出水温已经明显降低。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电热水器、其供电控制装置及加热方法，以在用户使用热水时及时启动电加热管进行加热，避免内胆水输出温度下降过快。

本发明提供的电热水器，包括内胆、连接内胆的进水管和出水管，设置在内胆中的电加热管和温控管，还包括：依次连接的出水检测单元、驱动单元和串联在电加热管供电电路中的供电开关；其中，出水检测单元检测到电热水器出水时，通过驱动单元驱动供电开关闭合到电加热管的供电。

可选的，所述出水检测单元包括：设置在进水管单向止回阀止回球内的磁体及设置在单向止回阀阀体一侧的霍尔元件。

可选的，所述出水检测单元包括：敷在出水管管壁上的温度传感器。

还提供了一种电热水器供电控制装置，包括：依次连接的出水检测单元、驱动单元和串联在电加热管供电电路中的供电开关；其中，

出水检测单元检测到电热水器出水时，通过驱动单元驱动供电开关闭合到电加热管的供电。

可选的，所述出水检测单元包括：设置在进水管单向止回阀止回球内的磁体及设置在单向止回阀阀体一侧的霍尔元件。

可选的，所述出水检测单元包括：敷在出水管管壁上的温度传感器。

可选的，所述驱动单元为：电子开关电路、单片机控制元件或者中间继电器。

可选的，所述供电开关为：控制继电器、电子开关元件或工业三极管开关元件。

还提供了一种电热水器电加热方法，当电热水器处于保温待用状态时，根据检测的水温控制到电加热管的工作，检测到电热水器处于供水状态时闭合到电加热管的供电。

较佳的，进一步包括：根据检测的电热水器供水流速控制电加热管的供电功率。

由上可以看出，本发明可以检测到内胆输出热水时即接通到电加热管的供电，实现用户使用热水时尽快启动电加热管进行加热，有效避免内胆水温下降过快，增加热水输出量，满足用户用热水量大的需求。。

其中，由于包括磁体和霍尔元件组成的传感器的灵敏度高，尤其可适用于水温变化较快的，如内胆容量较小的电热水器。

由于采用热敏电阻的特点是对变化微小的情况不敏感，因而具有延时功能，可以补充加热时间，尤其可适用于水温变化较慢，如内胆容量较大的电热水器。

另外，还可以根据出水流速对电加热管供电进行相应功率的控制，如在出水量小时降低电加热管加热功率，在出水量大时提高电加热管加热功率，以减小内胆水温的波动。

附图说明

图1为电热水器结构示意图；

图2为电热水器的供电控制装置原理图；

图3为包含霍尔元件的传感器的示意图。

具体实施方式

如图1示出了本发明电热水器结构示意图，包括内胆6，设置在内胆6一侧的法兰4，固定在法兰4上水平设置的温控管3和伸入内胆6下部的电加热管1，固定在内胆上与内胆相通的进水管2和出水管5，设置在进水管2或出水管5上的出水检测单元7(图1中设置在出水管5上)。

如图2示出了本发明电热水器的供电控制装置原理图，温控管3通过一驱动单元8去控制连接在电加热管1供电电路上的供电开关9，从而根据检测的内胆6中的水温去接通或断开到电加热管1的供电。还包括设置在进水管2或出水管5上的出水检测单元7，也通过驱动单元8去控制连接电加热管1的供电开关9，从而实现在检测到电热水器处于供水的状态下接通到电加热管1的供电。下面对该电热水器的供电控制装置进行详细说明。

温控管3对供电开关9的控制与出水检测单元7对供电开关8的控制为“或”的逻辑关系，即只要其中一个控制供电开关9闭合，就会接通到电加热管1的供电。这可以由驱动单元8将接收的温控管3和出水检测单元7的控制信号进行“或”的逻辑运算来实现，或者采用两个驱动单元、由两个并联的开关组成的供电开关9来实现，两个并联的开关分别接收一驱动单元的控制，两个驱动单元分别接收温控管3和出水检测单元7的控制信号。

如图3所示，出水检测单元7可以由一包含霍尔元件10的传感器实现。出水检测单元7设置在进水管2时，可以为嵌入进水管2单向止回阀12中止回球内的磁体11与安装在进水管2单向止回阀12阀体一侧的霍尔元件10组合而成的传感器，当电热水器出水时，同时从进水管2入水，带动单向止回阀12中止回球内的磁体11移动，霍尔元件10检测到该磁体磁场变化输出相应的脉冲信号。采用磁体11和霍尔元件10组成传感器的特点是灵敏度高，尤其可适用于水温变化较快的，如内胆容量较小的电热水器。

出水检测单元7也可以如图1所示设置在出水管7，可以为敷在出水管5侧壁上的温度传感器，首选热敏电阻。当电热水器出水时，内胆6中同时由于进水而温度降低，当热敏电阻检测到出水温度下降设定度数时，则输出脉冲信号。采用热敏电阻的特点是对变化微小的情况不敏感，因而具有延时功能，可以补充加热时间。尤其可适用于水温变化较慢，如内胆容量较大的电热水器。

驱动单元8用来接收出水检测单元7传递过来的信号，转化为可驱动供电开关9的电控制信号去驱动供电开关9。驱动单元8可以采用电子开关电路、单片机控制单元或者灵敏的中间继电器。

供电开关9由驱动单元8驱动闭合或断开向电加热管1的供电。驱动单元8可以采用控制继电器、电子开关元件如单向或双向可控硅、工业三极管开关元件等。

下面具体说明本发明电热水器的同步加热方法：

当电热水器处于保温待用状态时，由内胆6中的控温装置3控制向电加热管1供电的闭合和断开，将内胆6中的水维持在设定的温度；当电热水器处于供水状态时，冷水由进水管2流入，热水由出水管5流出。出水检测单元7检测到有水流出，输出一信号到驱动单元8；驱动单元8接收到出水检测单元7的信号后，驱动供电开关9闭合到电加热管1的供电，对内胆6中的热水进行二次加热。由上实现了与热水输出同步启动电加热管对水体进行加热。

反之，当关闭出水，热水输出停止时，出水检测单元7检测没有水流出时，会输出另一信号到驱动单元8，或由连续输出脉冲状态转为停止输出脉冲信号；驱动单元8则驱动供电开关9断开到电加热管1的供电，停止对内胆6中的热水的二次加热，热水器进入保温待机状态。

另外，在控制向电加热管1的供电过程中，还可以根据出水流速对电加热管1的加热功率进行控制。其中，对出水流速的判断可以通过霍尔元件10输出脉冲频率的快慢，或者温度传感器检测温度下降的速度来确定。对电加热管1的功率控制可以通过对控制供电时间、供电电压的方式来实现。

此处说明的是，本发明不仅可以用于单加热管的热水器，还可以用于包含主、副两个电加热管的热水器，其中，上述实施例的供电开关9可以是主电加热管或副电加热管其中之一的供电开关，也可以是同时控制主电加热管和副电加热管的供电开关。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1、一种电热水器，包括内胆(6)、连接内胆(6)的进水管(2)和出水管(5)，设置在内胆中的电加热管(1)和温控管(3)，其特征在于，还包括：

依次连接的出水检测单元(7)、驱动单元(8)和串联在电加热管(1)供电电路中的供电开关(9)；其中，

出水检测单元(7)检测到电热水器出水时，通过驱动单元(8)驱动供电开关(9)闭合到电加热管(1)的供电。

2、根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述出水检测单元(7)包括：

设置在进水管(2)单向止回阀(12)止回球内的磁体(11)及设置在单向止回阀(12)阀体一侧的霍尔元件(10)。

3、根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述出水检测单元(7)包括：设置在出水管(5)管壁上的温度传感器。

4、一种电热水器供电控制装置，其特征在于，包括：依次连接的出水检测单元(7)、驱动单元(8)和串联在电加热管(1)供电电路中的供电开关(9)；其中，

出水检测单元(7)检测到电热水器出水时，通过驱动单元(8)驱动供电开关(9)闭合到电加热管(1)的供电。

5、根据权利要求4所述的电热水器供电控制装置，其特征在于，所述出水检测单元(7)包括：

设置在进水管(2)单向止回阀(12)止回球内的磁体(11)及设置在单向止回阀(12)阀体一侧的霍尔元件(10)。

6、根据权利要求4所述的电热水器供电控制装置，其特征在于，所述出水检测单元(7)包括：设置在出水管(5)管壁上的温度传感器。

7、根据权利要求4、5或6所述的电热水器供电控制装置，其特征在于，所述驱动单元(8)为：电子开关电路、单片机控制元件或者中间继电器。

8、根据权利要求7所述电热水器供电控制装置，其特征在于，所述供电开关(9)为：控制继电器、电子开关元件或工业三极管开关元件。

9、一种电热水器加热方法，当电热水器处于保温待用状态时，根据检测的水温控制到电加热管的工作，其特征在于，检测到电热水器处于供水状态时闭合到电加热管的供电。

10、根据权利要求9所述的电热水器加热方法，其特征在于，进一步包括：根据检测的电热水器的出水流速控制电加热管的功率。

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