CN102419007A - 节能电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能电热水器，包括一个以上的加热器，用于将冷水加热为热水；储存热水的储水槽；多个温度传感器，用于检测电热水器不同区域的管线的水温；以及微电脑控制器，用以接收水温讯号，并控制这些加热器的至少一个的输出功率。本发明的节能电热水器能够降低电能消耗、储存足量热水且能实时提供热水。

Description

节能电热水器

技术领域

本发明涉及一种电热水器，特别涉及一种能够降低电能消耗、热水储存量足且能实时提供热水的节能电热水器。

背景技术

现有的电热水器分为储水式电热水器及即热式电热水器。储水式电热水器系将热水储存于一储水槽，使用者打开水龙头将热水及冷水混合为适温的温水。其缺点在于，当储水槽内的水温低于一阀值，电热水器将启动储水槽内的加热管线将水加热至额定温度，例如65℃，或者将水导出储水槽，以加热器加热后再回流至储水槽，此将消耗电能、增加电费，且储水槽外部需包覆多层隔热材料。此外，其它种类的储水式电热水器无论何时、不分四季均是设定储水槽之温度为固定温度，例如65℃，且在储水槽中设置加热管线，直接对冷水加热，此种电热水器耗费相当大的电能以及造成热循环效果不佳的问题。

在即热式电热水器方面，在开启水龙头时，瞬间需大量电力对冷水加热，而且热水出水量亦较少，不但消耗大量电能，而且无法提供足量热水。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够降低电能消耗、热水储存量足且能实时提供热水的节能电热水器。

本发明的节能电热水器包括：

一个以上的加热器，该加热器的每一个具有互不相同的输出功率，用于将水加热为具有第一温度的水；

一储水槽，用于储存具有第一温度的水；

一第一温度传感器，用以检测水的该第一温度，产生第一温度信号；以及

一微电脑控制器，连接第一温度传感器，用于接收第一温度信号，并控制加热器的至少一个的输出功率。

本发明的电热水器还包含一第二温度传感器，连接第二温度传感器，用于检测水的第二温度。

本发明的储水槽包括连接微电脑控制器的一第三温度传感器及一第二加热器，第三温度传感器用于检测储水槽中的水的第三温度，产生第三温度信号，其中第三温度等于或低于第二温度，且微电脑控制器根据接收的第三温度信号控制该第二加热器的输出功率。

本发明的电热水器还包括：一进水口；一出水口，用于排出来自该储水槽且具有一第四温度的水，第四温度等于或低于第三温度；一第三加热器；以及产生第四温度信号的一第四温度传感器，设置于出水口，并连接微电脑控制器，其中第四温度传感器将第四温度信号传送至微电脑控制器，微电脑控制器再控制第三加热器的该输出功率。

加热器数量取决于冷水管线与热水管线的长度以及电热水器所在的气候，例如寒冷地区所设置的加热器数量比温带/热带地区多。而且加热器的输出瓦数可为相同或不同，藉以组合出适当的输出功率。

本发明藉由(1)设置一个以上具有相同或相异输出瓦数的加热器、(2)以不同位置的温度传感器侦测水温、(3)设置水量侦测器而设计出本发明的电热水器，利用温度传感器来侦测水温，并且依照四季的冷水温度的不同，自动设定储水槽温度或加热器的输出功率，例如夏天可设定为35℃、春秋可设定为38℃、冬天可设定为55℃等等，来进行将冷水加热成为热水且储存于储水槽内，然后可将加热后的热水直接由出水口排出，使本发明的电热水器同时具有储水式以及即热式电热水器的功能，且克服这两种电热水器的缺失。

附图说明

图1是本发明电热水器的第一实施例的示意图；

图2是本发明电热水器的第二实施例的示意图；

图3是本发明电热水器的第三实施例的示意图。

附图标记说明：1、1a、1b、1c-第一加热器；12-第二加热器；13-第三加热器；2-储水槽；3-微电脑控制器；4-进水口；5-出水口；6a-第二温度传感器；6b-第一温度传感器；6c-第三温度传感器；6d-第四温度传感器；7a-第一水流量传感器；7b-第二水流量传感器；9-显示器；10-冷水管线；11-热水管线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1显示了本发明电热水器的第一实施例，如图1所示，电热水器包含第一加热器1、第二加热器12、储水槽2、第一温度传感器6b、第三温度传感器6c以及微电脑控制器3，第一加热器1、第二加热器12具有互不相同的输出功率，在图1中，冷水由进水口4进入电热水器的冷水管线10，由加热器1将冷水加热为热水，而设置于冷水管线10末端的第一温度传感器6b可用来检测水温度，产生水的第一温度信号；热水可储存于储水槽2，而设置于储水槽2内第三温度传感器6c可检测热水温度，产生水的第三温度信号，第一温度传感器6b以及第三温度传感器6c分别连接微电脑控制器3，因此微电脑控制器3根据冷水温度(水的第一温度)信号及热水温度(水的第三温度)信号决定所要开启的第一加热器1或第二加热器12，来决定被指定的加热器输出功率，将冷水管线10内的冷水加热成为热水或将储水槽2内的热水再加热，也就是说，微电脑控制器3可控制该些加热器的输出功率(瓦数)。

冷水从进水口4进入到冷水管线10后，经由第一加热器1加热成为具有第一温度的热水，接着进入到储水槽2进行储存，因此该储水槽2的热水温度基本上应等于该第一温度，此外，储水槽2还可依需要设置第二加热器12，以便对储水槽的热水进行加热保温，当第三温度传感器6c检测到储水槽2的温度低于该第一温度时，第二加热器12即启动加热以使该储水槽2维持在该第一温度，使得热水从出水口5流出时的水温可与第一温度相同，不会输出低于第一温度的热水。

本发明的电热水器并可在进水口4设置第一水流量传感器7a，以决定是否启动第一加热器1将冷水加热为热水；当第一水流量传感器7a感测到水量为零时，微电脑控制器3根据该第一水流量传感器7a输出信号不启动第一加热器1，因为没有水量如启动加热器会使加热器空烧或毁损，因此检测到水量为零时，微电脑控制器3将会关闭第一加热器1的运作，以防危险发生；或者，当第一水流量传感器7a检测到有水量时，微电脑控制器3根据第一水流量传感器7a输出信号启动第一加热器1或第二加热器12，以加热冷水，并且将热水储存于储水槽2，同时储水槽2内的热水由排水口5排出，如此一来可让使用者随时随地享受到热水，也就是说本发明的电热水器同时具有储水式以及即热式电热水器的功能，同时改善了现有技术的缺陷。

储水槽2外侧并可设置一个连接第三温度传感器6c的显示器9，其显示储水槽2内的热水温度，且本领域的技术人员亦可根据设计要求将进水口4、冷水管线10、第一加热器1、第一水流量传感器7a及第一温度传感器6b设置于储水槽2的内胆外围。

图2显示了本发明电热水器的第二实施例，除了包含上述的第一实施例的组件外，本发明的第二实施例的电热水器还包含了第三加热器13、第二温度传感器6a及第四温度传感器6d，这些温度传感器6a、6b、6c以及6d分别连接至微电脑控制器3，这些加热器1、12、13具有互不相同的输出功率，在图2中，冷水由进水口4进入电热水器的冷水管线10，第二温度传感器6a可用来检测冷水温度。

冷水由进水口4进入电热水器的冷水管线10，由第一加热器1将冷水加热为热水，而设置于冷水管线10末端的第一温度传感器6b可用来检测热水温度，当然微电脑控制器3可根据这些温度传感器6a、6b检测到的温度来进行比较，来决定第一加热器1的输出功率；加热后的热水储存于储水槽2，而设置于储水槽2的第三温度传感器6c可用来感测热水温度，因此微电脑控制器3根据第一温度传感器6b与第三温度传感器6c所检测到的温度来决定所要开启的第二加热器12输出功率，使得储水槽2内的热水温度达到额定温度，储水槽2的热水于使用时可由出水口5流出；出水口并可依需要设置第四温度传感器6d以及第三加热器13，第四温度传感器6d可检测流出的热水温度，微电脑控制器可根据第四温度传感器6d决定所要开启的第三加热器13输出功率，使出水口5流出的热水达额定温度，可避免该热水因输送过程中散热而降温。

由于温度传感器6a、6b、6c以及6d分别连接至微电脑控制器3，因此微电脑控制器3可控制该些加热器的输出功率，使被指定的加热器输出功率将水加热。

在本实施例中的电热水器并可在进水口4设置第一水流量传感器7a，以决定是否启动该第一加热器1将冷水加热为热水；当第一水流量传感器7a检测到水量为零时，微电脑控制器3根据第一水流量传感器7a输出信号不启动第一加热器1，因为没有水量如启动加热器将会使加热器空烧或毁损，因此感测到水量为零时，微电脑控制器3将会关闭该第一加热器1的运作，以防危险发生。

储水槽外侧并可设置一个连接于第三温度传感器6c的显示器9，其显示储水槽内的热水温度，且本领域的技术人员亦可根据设计要求将进水口4、冷水管线10、第一加热器1、温度传感器6a、6b及第一水流量传感器7a设置于储水槽2的内胆外围，以减少本发明的电热水器的放置空间，增加使用效益。

图3显示了本发明电热水器的第三实施例示意图，第三实施例与上述第一、第二实施例不同在于，第三实施例除了上述组件外，还包含了第二水流量传感器7b的设置，且第一加热器可由多个加热器(1a、1b、1c)所组成，本发明并不限定第一加热器的组成个数，在图3中，冷水由进水口4进入电热水器的冷水管线10，第二温度传感器6a可用来检测冷水温度，微电脑控制器3根据第二温度传感器6a来决定开起第一加热器(1a、1b、1c)的输出功率，可将冷水加热为热水，此外，本发明的电热水器还可依需要设置水流量传感器，例如第一水流量传感器7a或第二水流量传感器7b，可分别被设置于进水口4及出水口5；当第一水流量传感器7a检测到冷水通过进水口4的流速降低时，表示单位时间的水流量较低，需较低输出瓦数将冷水加热至一额定温度，第一水流量传感器7a将水流量信号传送至微电脑控制器3，微电脑控制器3再启动较低输出功率的加热器，或者将更低输出功率的多个加热器组合以输出等效的输出功率；反之，当第一水流量传感器7a检测到冷水流速较高时，微电脑控制器根据较高水流量的信号及较高输出功率的要求，启动较高输出功率的加热器，或者将较低输出功率的多个加热器组合以输出等效的输出功率，将冷水加热至额定温度；而当第一水流量传感器7a或第二水流量传感器7b感测到水量为零时，微电脑控制器3将会关闭该些加热器的运作，以防危险发生。

第二水流量传感器7b将水流量信号传送至微电脑控制器3，微电脑控制器3计算出储水槽2的剩余水量，并根据储水槽2的水温决定欲启动的加热器及其组合，以将冷水加热。

储水槽外侧可设置一个连接第三温度传感器6c的显示器9，其显示储水槽内的热水温度。本领域的技术人员亦可根据设计要求将进水口4、冷水管线10、第一加热器(1a、1b、1c)、温度传感器6a、6b及第一水流量传感器7a设置于储水槽2的内胆外围。

藉由第二温度传感器6a的设置，可依照四季的冷水温度的不同，自动设定储水槽温度或加热器的输出功率，如夏天环境水温为26～40℃时，储水槽2设定的热水额定温度为35℃，微电脑控制器3根据第二温度传感器6a的信号启动第一加热器(1a、1b、1c)以提供3K瓦的输出功率，将环境水温加热为35℃热水并储存于储水槽2；如春秋环境水温为18～25℃时，储水槽2设定的热水额定温度为38℃，，微电脑控制器3根据第二温度传感器6a输出信号启动该第一加热器(1a、1b、1c)以提供4K瓦的输出功率，将环境水温加热为38℃热水并储存于储水槽2；如冬天环境水温为1～17℃，其中，当环境水温在1～5℃时，储水槽2设定的热水额定温度为60℃；当环境水温在6～9℃时，储水槽2设定的热水额定温度为55℃；当环境水温在10～17℃时，储水槽2设定的热水额定温度为48℃；微电脑控制器3根据第二温度传感器6a输出信号启动该第一加热器(1a、1b、1c)以提供6K瓦的输出功率，将环境水温加热为额定温度热水并储存于储水槽2，因此第二温度传感器6a的设置，可提供该电热水器的微电脑控制器3作为第一加热器(1a、1b、1c)的输出功率设置的参考，换言之，依照四季的冷水温度的不同，可自动设定储水槽2温度或设定第一加热器(1a、1b、1c)的输出功率，故可有效的节省电源、降低电能消耗而不造成电力的浪费。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电热水器，包括：

第一温度传感器，用于检测水的第一温度，生成第一温度信号；

多个第一加热器，用于将水加热为具有第一温度的水；以及

微电脑控制器，连接所述第一温度传感器，用于接收第一温度信号，并控制所述多个第一加热器中至少一个第一加热器的输出功率。

2.如权利要求1所述的电热水器，还包含一储水槽，用于储存具有第一温度的水。

3.如权利要求2所述的电热水器，还包含连接微电脑控制器的第二温度传感器，用于检测水的第二温度，产生第二温度信号；所述微电脑控制器根据接收的第二温度信号，控制第一加热器的输出功率。

4.如权利要求3所述的电热水器，其中所述储水槽包括连接微电脑控制器的第三温度传感器及第二加热器，所述第三温度传感器用于检测储水槽中的水的第三温度，产生第三温度信号；微电脑控制器根据接收的第三温度信号，控制第二加热器的输出功率。

5.如权利要求4所述的电热水器，还包括：

进水口；

出水口，用于排出来自储水槽且具有第四温度的水，所述第四温度等于或低于所述第三温度；

第三加热器；以及

第四温度传感器，设置于该出水口，并连接微电脑控制器，其中第四温度传感器将第四温度信号传送至微电脑控制器，微电脑控制器再控制第三加热器的输出功率。

6.如权利要求5所述的电热水器，还包括第一水流量传感器，用于检测进水口的进水量，产生进水量信号并将其传送给微电脑控制器，微电脑控制器用于控制该第一加热器的输出功率。

7.如权利要求5所述的电热水器，还包括第二水流量传感器，用于检测出水口的出水量，产生出水量信号并将其传送给微电脑控制器，以控制第三加热器的输出功率。

8.如权利要求4所述的电热水器，其中储水槽还包括一显示器，连接第三温度传感器，用于显示第三温度传感器所检测的第三温度。

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