CN101957053B - 热水器控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热水器控制方法，可以精确地对箱体内部的水温及可用热水量进行感测，以便使用者准确了解该热水器中热水的温度及可用热水量。本发明是通过以下技术方案来实现的：热水器，包括有承压水箱、手操器及检测控制器，所述承压水箱包括箱体及设于箱体上的感温元件，在所述箱体的上部设有热水出口，在所述箱体的下部设有补水进口；其中，设于箱体上的所述感温元件为n个，其中n为≥2的整数，相邻两个感温元件的安装位置之间存在高度差。所述检测控制器设置有单片机，所述检测控制器包括有控制电路和显示电路，所述控制电路包括有检测模块、判断模块和控制机组启停的模块。

Description

热水器控制方法
技术领域
本发明属于热水器技术领域，尤其涉及一种热水器控制方法。
背景技术
承压水箱是热水器的一个常用部件，其包括箱体及感温元件，现有的承压水箱一般只有一个感温元件，在工作时，该感温元件将其所感测的温度信号输出至控制电路，用于控制热水器是否进行加热，该感温元件还同时将其所感测的温度信号显示输出，以便使用者了解该热水器中热水的温度及可用热水量。
承压时水箱的特点是：水箱与水管相通，因此水箱也同时承受自来水管中的压力，水箱中始终有水存在。在使用过程中，冷水由补水进口进入箱体并经加热，再从热水出口排出，使得箱体内部高低各处的水温存在差异，水箱内从下到上形成一个温度从低到高的温度场。由于传统的承压水箱仅有一个感温元件，位于水箱中部，导致其感测精度低，无法准确的感测到水箱内部各处的水温，同时也无法准确的感测水箱内部剩余可用热水量；如，箱体内部明明有热水存在，而显示出的热水温度很低，也不方便对热水器进行控制。因此，现有普通热水器所用的承压式水箱温度所显示的温度有时候不能与承压式水箱热水出口的温度显示一致，当冷水补充至水箱中部感温元件位置时，水箱感温元件温度显示较低，但是这时，水箱上部还有热水存在，造成水箱中明明有热水存在，而用户侧线控器显示水箱水温很低，从而造成用户对机组热水产量的误解以及对水箱水温的误解和投诉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热水器控制方法，可以精确地对箱体内部的水温及可用热水量进行感测，以便使用者准确了解该热水器中热水的温度及可用热水量。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
热水器控制方法，热水器，包括有承压水箱、手操器及检测控制器，所述承压水箱包括箱体及设于箱体上的感温元件，在所述箱体的上部设有热水出口，在所述箱体的下部设有补水进口；其中，设于箱体上的所述感温元件为n个，其中n为≥2的整数，相邻两个感温元件的安装位置之间存在高度差；所述检测控制器设置有单片机，所述检测控制器包括有控制电路和显示电路，所述控制电路包括有检测模块、判断模块和控制机组启停的模块；所述检测模块接收感温元件的温度信号及温度变化信号，判断模块对该温度信号及温度变化信号进行判断，得出水箱温度和水容量信息发送给显示电路并在手操器进行显示；控制机组启停的模块根据水箱温度和水容量信息来控制压缩机和其他负载的启停；其中，包括有在热水器机组运行的同时检测水箱内水温的步骤，具体为：
步骤一：热水器机组开机运行；
步骤二：检测承压水箱所有感温元件温度Tn；
步骤三：判断用于控制机组启停的感温元件i(其中1≤i≤n，i为整数)的温度Ti是否小于设定温度值T设，即：
Ti＜T设，如是，进入步骤四；如否，进入步骤五；
步骤四：热水器机组继续运行，并检测感温元件电阻压力变化率；进入步骤二；
步骤五：停机；
步骤六：继续判断用于控制机组启停的感温元件i(其中1≤i≤n，i为整数)的温度Ti是否小于T设-ΔT(ΔT≥0，为机组再次启动时的水温降低值)，即：
Ti＜T设-ΔT，如否，进入步骤五；如是，进入步骤一。
本发明由于增加了感温元件的数量，安装于箱体上的感温元件为两个、三个或更多，可以分别对不同水位的水进行感测，提高了对温度及可用热水量感测的精度，更方便控制与使用。
本发明的有益效果如下：
本发明很好的解决了用户侧水温显示不能反映正确反映热水出口的温度显示问题，而且，实时分析判断出当前水箱中的热水容量。实时反映承压式水箱内实际热水剩余量，根据残余水量及当前运行模式进行人性化启停控制。
综上所述，本发明的优点是：增加了感温元件的数量，通过提高箱体内部水温的感测精度，对热水器进行精确、优化控制及使用，为用户适时提供舒适生活热水。具体为：
1.采用具有温度敏感金属变形率的感温元件进行检测，真实反映水箱热水出水口温度。
2.检测热水加热时感温元件电阻压力变化率方法检测，实时反馈和控制水箱内水温变化情况，该控制较普通单感温元件控制的承压式水箱，热水产水率高。
3.检测多感温元件电阻变化率，对于每一个位置的感温元件通过单片机进行循环检测，实时更新当前的温度值，并通过检测到的每个感温元件温度，可以实时分析判断出当前水箱中的热水容量。实时反映承压式水箱内实际热水剩余量，根据残余水量及当前运行模式进行人性化启停控制。这样，可以在最佳时间内开机，即避免了机组启动过早，水箱内冷热水过早混合，提高水箱的热水产水率，又避免机组启动过晚，加热时间过长。
4.检测控制器可独立配套在主板上或作为附件装在水箱上，通过信号线与主板衔接，使用和安装灵活。
附图说明
图1是本发明热水器控制方法机组运行同时检测水箱温度步骤的流程示意图；
图2是本发明热水器控制方法水容量信息检测和判断步骤的流程示意图；
图3是本发明热水器的结构示意图。
附图标记说明：
1、箱体，2、感温元件，3、控制电路，4、显示电路，5、插孔，6、热水出口，7、补水进口，8、循环出口，9、循环进口。
具体实施方式
本发明公开了一种热水器，如图3所示，包括有承压水箱、手操器及检测控制器，所述承压水箱包括箱体1及设于箱体1上的感温元件2，在所述箱体1的上部设有热水出口6，在所述箱体1的下部设有补水进口7；其中，设于箱体1上的所述感温元件2为n个，其中n为≥2的整数，相邻两个感温元件的安装位置之间存在高度差。
所述检测控制器设置有单片机，所述检测控制器包括有控制电路和显示电路，所述控制电路包括有检测模块、判断模块和控制机组启停的模块；所述检测模块接收感温元件的温度信号及温度变化信号，判断模块对该温度信号及温度变化信号进行判断，得出水箱温度和水容量信息发送给显示电路并在手操器进行显示；控制机组启停的模块根据水箱温度和水容量信息来控制压缩机和其他负载的启停。
各相邻两个所述感温元件的安装位置之间的高度距离值相等。
在补水进口7的上方设有循环出口8及循环进口9，在所述箱体1内设有镁棒，以吸收水中的碳酸离子，避免箱体内壁结垢；在箱体1内壁设有插孔5，所述感温元件2一端口插入温度检测主板上，另一带感温探头的端口插入水箱内的插孔5内，固定在该插孔5上并位于箱体1之内，优选地，所述感温元件2为六个，其中至少一个既与控制电路3电气连接又与显示电路4电气连接，剩余感温元件与显示电路4电气连接，且各感温元件2沿上下方向对应设置。
本实施例由于增加了感温元件2的数量，安装于箱体1上的感温元件2为六个，靠近箱体1上部的感温元件2与显示电路4电气连接，靠近箱体1下部的感温元件2也与显示电路4电气连接，位于箱体中部的感温元件2既与控制电路3电气连接又与显示电路4电气连接。本实施例可以分别对不同水位的水进行感测，提高了温度及可用热水量感测的精度，以实现对热水器进行精确、优化控制及使用，为用户适时提供舒适生活热水。
所述感温元件2是一个具有随温度变化的电阻值的热敏电阻，不同的温度下对应一个电阻值，水温变化导致水箱感温元件电阻的变化，从而导致在同一电流下的电压变化。控制电路检测出这样一个电压变化的信号，从而知道电阻的阻值的变化，这样就可以得出对应温度，感温元件型号可采用：50K热敏电阻。
上述热水器的控制方法，其中，包括有在热水器机组运行的同时检测水箱内水温的步骤，如图1，具体为：
步骤一：热水器机组开机运行；
步骤二：检测承压水箱所有感温元件温度Tn；
步骤三：判断用于控制机组启停的第i感温元件(其中1≤i≤n，i为整数)的温度Ti是否小于设定温度值T设，即：
Ti＜T设，如是，进入步骤四；如否，进入步骤五；
步骤四：热水器机组继续运行，并检测感温元件电阻压力变化率；进入步骤二；
步骤五：停机；
步骤六：继续判断用于控制机组启停的第i感温元件(其中1≤i≤n，i为整数)的温度Ti是否小于T设-ΔT(ΔT≥0，为机组再次启动时的水温降低值)，即：
Ti＜T设-ΔT，如否，进入步骤五；如是，进入步骤一。
如图2，所述热水器的控制方法，其中，包括有水容量信息检测和判断步骤，具体为：
步骤一：热水器机组开机运行、停机或待机时，开始检测；
步骤二：检测位于水箱由上往下方向第一个感温元件温度T1，判断T1是否小于设定温度T设，如是，进入步骤三，如否，进入步骤四；
步骤三：显示当前热水容量为0％；
步骤四：检测位于水箱由上往下方向第二个感温元件温度T2，判断T2是否小于设定温度T设，如是，进入步骤五，如否，进入步骤六；
步骤五：显示当前热水容量为X1％，
步骤六：继续检测位于水箱由上往下方向第i个感温元件温度Ti，判断Ti是否小于设定温度T设，如是，进入步骤七，如否，进入步骤八；
步骤七：显示当前热水容量为Xi-1％，
Figure GSB00000850175300072
1≤i≤n且i属于整数；
步骤八：显示当前热水容量为100％。
因为水箱从下到上依次分布有2个或者更多的感温元件，水箱上相邻两个感温元件从上到下距离相同。从而每个水箱感温元件检测到一个温度，我们每隔一个固定周期检测依次水箱上各点温度，根据水箱从下到上的温度，我们每隔一个周期就得出水箱上从下到上温度分布曲线，假定我们水温到设定温度即为热水，又因为水箱上相邻两个感温元件距离一定，假设得出从上到下每个感温元件的水温，从而得出水箱内实际热水剩余量的数值。
上述所列具体实现方式为非限制性的，对本领域的技术人员来说，在不偏离本发明范围内，进行的各种改进和变化，均属于本发明的保护范围。

Claims (2)

1.热水器的控制方法，所述热水器，包括有承压水箱、手操器及检测控制器，所述承压水箱包括箱体(1)及设于箱体(1)上的感温元件(2)，在所述箱体(1)的上部设有热水出口(6)，在所述箱体(1)的下部设有补水进口(7)；设于箱体(1)上的所述感温元件(2)为n个，其中n为≥2的整数，相邻两个感温元件的安装位置之间存在高度差；所述检测控制器设置有单片机，所述检测控制器包括有控制电路和显示电路，所述控制电路包括有检测模块、判断模块和控制机组启停的模块；所述检测模块接收感温元件的温度信号及温度变化信号，判断模块对该温度信号及温度变化信号进行判断，得出水箱温度和水容量信息发送给所述显示电路并在手操器进行显示；控制机组启停的模块根据水箱温度和水容量信息来控制压缩机和其他负载的启停；其特征在于：包括有在热水器机组运行的同时检测水箱内水温的步骤，具体为：
步骤一：热水器机组开机运行；
步骤二：检测承压水箱所有感温元件温度Tn；
步骤三：判断用于控制机组启停的第i感温元件的温度Ti是否小于设定温度值T设，其中1≤i≤n，i为整数，即：
Ti＜T设，如是，进入步骤四；如否，进入步骤五；
步骤四：热水器机组继续运行，并检测感温元件电阻压力变化率，进入步骤二；
步骤五：停机；
步骤六：继续判断用于控制机组启停的第i感温元件的温度Ti是否小于T设-ΔT，其中1≤i≤n，i为整数；ΔT≥0，为机组再次启动时的水温降低值，即：
Ti＜T设-ΔT，如否，进入步骤五；如是，进入步骤一。
2.如权利要求1所述的热水器的控制方法，其特征在于：包括有水容量信息检测和判断步骤，具体为：
步骤一：热水器机组开机运行、停机或待机时，开始检测；
步骤二：检测位于水箱由上往下方向第一个感温元件温度T1，判断T1是否小于设定温度T设，如是，进入步骤三，如否，进入步骤四；
步骤三：显示当前热水容量为0％；
步骤四：检测位于水箱由上往下方向第二个感温元件温度T2，判断T2是否小于设定温度T设，如是，进入步骤五，如否，进入步骤六；
步骤五：显示当前热水容量为X1％，其中水容量
Figure FSB00000895780500021
步骤六：继续检测位于水箱由上往下方向第i个感温元件温度Ti，判断Ti是否小于设定温度T设，如是，进入步骤七，如否，进入步骤八；
步骤七：显示当前热水容量为Xi-1％，
Figure FSB00000895780500022
1≤i≤n且i属于整数；
步骤八：显示当前热水容量为100％。
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