CN104848521A - 电热水器及其加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电热水器及加热控制方法，所述电热水器包括水箱、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述水箱的上下间隔的两个位置，所述加热装置包括第一加热器，所述控制器根据所述第一温度传感器检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器工作，在用户用水时，所述进水管向所述水箱中注水，位于下方所述第一温度传感器首先检测温度的下降，以使得所述控制器能及时控制开启所述第一加热器，以对所述水箱内的水进行加热，避免所述水箱的下部的水温太低，所述电热水器后续供应的热水的温度不稳定，而影响用户使用的舒适度。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，尤其涉及一种电热水器及其加热方法。
背景技术
目前储水式电热水器大多采用电热水器加热，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(所述温控装置设于所述水箱中的某一特定位置，例如设置在内胆的中部)控制断开电热水器的供电，停止加热，当水温降低到一定温度后，电热水器的温控装置重新启动电热水器进行加热，依此循环往复。由于水的自然对流特性，在加热和用户使用过程，内胆中的水都是分层的(上部热水、下部冷水)，用户使用时，内胆的顶部的热水首先排出胆外，下部的热水会补充进内胆的上部，因此，内胆的温控装置感应的温度需要较长时间后才能降低到一定值，然后启动电热水器进行工作，这样，使得电热水器启动较晚，而使得电热水器输出的热水量较少，不能满足用户的需求。
当前为了实现在用户用水时尽早使加热器启动工作，常用有两种方法：
一种是在电热水器的出水管位置增加温度传感器，利用出水管位置的温度变化来判断用户是否在用水，从而启动加热器工作，这种控制方法，由于出水管位置是塑料件而传热慢，同时，使用一个温度传感器不能有效的判断内胆中水温的各种变化情况，很容易造成误判。
另一种方法是，在进水管前端增加流量传感器，当用户有用水需求时，能及时感应到并控制加热器工作，这种控制方式的缺点是，水流动传感器成本高，同时体积较大，也有待改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电热水器及其加热方法，旨在解决当前的电热水器的加热启动比较慢的问题。
为到达上述之技术目的，本发明提供一种电热水器，所述电热水器包括水箱、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述水箱的上下间隔的两个位置，以检测所述水箱内的不同深度处的水温，所述加热装置设于所述水箱内，所述控制器与所述加热装置、所述第一温度传感器及所述第二温度传感器电性连接，用以根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测的温度值，来控制所述加热装置工作，所述加热装置包括第一加热器，所述控制器根据所述第一温度传感器检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器工作。
优选地，所述水箱包括沿所述水箱的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部。
优选地，所述第一加热器和第一温度传感器设于所述水箱的下部，所述第二温度传感器设于所述水箱的中部。
优选地，所述第一加热器和所述第一温度传感器靠近所述水箱的底部设置。
优选地，所述加热装置还包括第二加热器，所述第二加热器设于所述水箱的中部，所述控制器还与所述第二加热器电性连接，用以根据所述第二温度传感器的温度值，来控制所述第二加热器工作。
优选地，所述电热水器还包括第三温度传感器，所述加热装置还包括第三加热器，所述第三温度传感器和所述第三加热器设于所述水箱的上部，所述控制器与所述第三温度传感器和所述第三加热器电性连接，用以根据所述第三温度传感器的温度值，来控制所述第三加热器工作。
为到达上述之技术目的，本发明还提供一种电热水器的加热控制方法，所述电热水器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述电热水器的水箱的上下间隔的两个位置，所述电热水器的加热控制方法包括以下步骤：
所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温；
当所述第一温度传感器检测的温度下降速度大于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器开始加热。
优选地，所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温的步骤之后还包括：
当所述第一温度传感器检测的温度下降速度小于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器停止加热。
优选地，所述水箱包括沿所述水箱的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部：
于所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温的步骤中：第一温度传感器检测所述水箱的下部的水温；
所述当所述第一温度传感器检测的温度下降速度大于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器开始加热的步骤之后还包括：第二温度传感器检测所述水箱的中部的水温，当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述控制器控制第二加热器开启，以对所述水箱的中部的水进行加热。
优选地，所述电热水器还包括第三温度传感器和第三加热器，所述第三温度传感器和所述第三加热器设于所述水箱的上部，所述当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述第二温度传感器检测所述水箱的中部的水温，当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述控制器控制第二加热器开启，以对所述水箱的中部的水进行加热的步骤之后包括：当所述第三温度传感器检测的温度值小于第三设定值时，所述控制器控制所述第三加热器对所述水箱的上部的水进行加热。
本发明提供的电热水器及加热控制方法，所述电热水器包括水箱、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述水箱的上下间隔的两个位置，以检测所述水箱内的不同深度处的水温，所述加热装置设于所述水箱内，所述控制器与所述加热装置、所述第一温度传感器及所述第二温度传感器电性连接，用以根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测的温度值，来控制所述加热装置工作，所述加热装置包括第一加热器，所述控制器根据所述第一温度传感器检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器工作，在用户用水时，所述进水管向所述水箱中注水，位于下方所述第一温度传感器首先检测温度的下降，以使得所述控制器能及时控制开启所述第一加热器，以对对所述水箱内的水进行加热，避免所述水箱的下部的水温太低，所述电热水器后续供应的热水的温度不稳定，而影响用户使用的舒适度。
附图说明
图1为本发明提供的电热水器的一实施例的示意图；
图2为本发明提供的电热水器的加热控制方法的一实施例的流程示意图；
图3为图2所示的电热水器的加热控制方法的更具体地流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本发明的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种电热水器，图1为本发明提供的电热水器的一实施例，请参阅图1，所述电热水器100包括外壳1及水箱2，所述水箱2用以存储水，所述水箱2中的水呈分层分布具体表现为：位于所述水箱2内的靠上位置的水的温度，比位于所述水箱2内的靠下方位置的水的温度高，也即表现为上热下冷。所述水箱2安装有进水管21和出水管22，所述进水管21自所述水箱2的底部伸入至所述水箱2的内腔的上部，以排出所述水箱2内的上层的热水，所述出水管22自所述底部伸入至所述水箱2的内腔且靠近所述水箱2的底部设置，以向所述水箱2供给外部水源(通常为自来水且温度较低)。
所述电热水器100还包括加热装置(于本实施例中，所述加热装置包括31、32及33)、第一温度传感器41、第二温度传感器42以及控制器5。所述第二温度传感器42和所述第一温度传感器41对应设于所述水箱2的上下间隔的两个位置也即分层设置，以检测所述水箱2内的不同深度处的水温，其中，所述第二温度传感器42的位置可按照传统的电热水器中的温度传感器的位置设置，本设计相当于在传统设置的第二温度传感器42的下方再增设一个所述第一温度传感器41即可。
所述加热装置设于所述水箱2内，所述控制器5与所述加热装置、所述第一温度传感器41及所述第二温度传感器42电性连接，用以根据所述第一温度传感器41和所述第二温度传感器42检测的温度值，来控制所述加热装置工作，所述加热装置包括第一加热器31，所述加热装置可以只设置所述第一加热器31，并且所述第一加热器31的位置可与当前的电热水器中一样。所述控制器5根据所述第一温度传感器41检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器31工作。
当用户打开所述出水管22的水路开关时，所述水箱2的上层的热水通过所述出水管22输出，同时，来自外部的冷水通过所述进水管21进入所述水箱2，所述水箱2内的水由下至上而逐渐温度逐渐降低，也即所述水箱2内的下方的水的温度先下降，慢慢地，所述水箱2内的位于中上部的水的温度也逐渐下降，因此，位于所述第二温度传感器42的下方的所述第一温度传感器41，比所述第二温度传感器42先感测到所述水箱2内的水温的下降，而产生感测信号，所述控制器5根据所述感测信分析所述第一温度传感器41的温降速度来判断到用户用水是否打开所述出水管22(当所述第一温度传感器41的温降速度过大时，表明有冷水注入和热水输出)，因而，可以及时地在冷水混入的同时，而尽快地开启所述第一加热器31进行加热，进而，可以及时对所述水箱2内的水进行加热，避免所述水箱2的下部的水温太低，所述电热水器后续供应的热水的温度不稳定，而影响用户使用的舒适度。
于本实施例中，所述水箱2包括沿所述水箱2的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部，显然，本设计不限于此，所述下部、所述中部和所述上部也可按照其他比例划分，所述下部、所述中部和所述上部的划分与所述水箱2的大小、外接水源的温度、所述水箱2的进水和放水速度等等有关。
于本实施例中，所述第一加热器31和第一温度传感器41设于所述水箱2的下部，所述第二温度传感器42设于所述水箱2的中部，其中，所述第一温度传感器41越靠近所述水箱2的底部，越能尽快感测到所述水箱2自所述进水管21注入冷水，越能尽快通过所述控制器5控制所述第一加热器31对所述水箱2中的水进行加热，因此，于本实施例中，具体地，所述第一加热器31和所述第一温度传感器41靠近所述水箱2的底部设置。
具体地，于本实施例中，为方便所述第一温度传感器41的安装，所述第一温度传感器41设于所述水箱2的外表面，为保证所述第二温度传感器42检测的水温的准确性，所述电热水器100还包括伸入至所述水箱2内且位于所述水箱2的中部的传热管6，所述第二温度传感器42设于所述传热管6内。显然，本设计不限于此，同样地，为了增强所述第一温度传感器41检测所述水箱2内的水温的准确性，所述第一温度传感器41也可设于所述水箱2的内部，且具体地，可将所述第一温度传感器41设于所述水箱2的内部且位于所述水箱2的下部的传热管(未图示)内，此外，为方便所述第二温度传感器42的安装，所述第二温度传感器42也可以设于所述水箱2的外表面。
于本实施例中，所述加热装置还包括第二加热器32，所述第二加热器32设于所述水箱2的中部，所述控制器5还与所述第二加热器32电性连接，用以根据所述第二温度传感器42的温度值，来控制所述第二加热器32工作，具体地，当所述第二温度传感器42的温度值过低时，所述控制器5控制所述第二加热器32进行加热。因而，可先开启所述第一加热器31对所述水箱2的下部的水进行加热，然后，开启所述第二加热器32对所述水箱2的中部的水进行加热，以对所述水箱2中的水进行分层加热，以保证所述水箱2内各层的水温的温度性，从而保证所述电热水器100供应的热水的温度的稳定性。
于本实施例中，所述电热水器100还包括第三温度传感器43，所述第三温度传感器43设于所述水箱2的上部，所述控制器5与所述第三温度传感器43电性连接，用以还根据所述第三温度传感器43检测的温度值，来控制所述第二加热器32工作。因而，当所述第三温度传感器43检测得到的所述水箱2的上部内的水温过高时，可以控制所述第二温度传感器42停止加热，以起到安全保障的作用。
此外，于本实施例中，所述加热装置还包括设于所述上部的第三加热器，所述控制器5与所述第三加热器电性连接，用以根据所述第三温度传感器43的温度值，来控制所述第三加热器工作，具体地，当所述第三温度传感器43检测到所述水箱2的上部的水温低于某一设定值而较低时，所述控制器5控制所述第三加热器进行加热，使得所述水箱2内的加热的层次更多(三层)，从而，可以进一步增强所述水箱2内各层的水温的稳定性，从而，进一步保证所述电热水器100供应的热水的温度的稳定性。
本发明提供一种电热水器的加热控制方法，图2至3为本发明提供的电热水器的加热控制方法的一实施例，请参阅图1至图3，所述电热水器的加热控制方法包括步骤S10和步骤S12。所述电热水器100包括外壳1及水箱2，所述水箱2用以存储热水，所述水箱2中的水呈分层分布具体表现为：位于所述水箱2内的靠上位置的水的温度，比位于所述水箱2内的靠下方位置的水的温度高，也即表现为上热下冷。所述水箱2安装有进水管21和出水管22，所述进水管21自所述水箱2的底部伸入至所述水箱2的内腔的上部，以排出所述水箱2内的上层的热水，所述出水管22自所述底部伸入至所述水箱2的内腔且靠近所述水箱2的底部设置，以向所述水箱2供给外部水源(通常为自来水且温度较低)。
所述电热水器100还包括加热装置(于本实施例中，所述加热装置包括31、32及33)、第一温度传感器41、第二温度传感器42以及控制器5。所述第二温度传感器42和所述第一温度传感器41对应设于所述水箱2的上下间隔的两个位置也即分层设置，以检测所述水箱2内的不同深度处的水温，其中，所述第二温度传感器42的位置可按照传统的电热水器中的温度传感器的位置设置，本设计相当于在传统设置的第二温度传感器42的下方再增设一个所述第一温度传感器41即可。
所述加热装置设于所述水箱2内，所述控制器5与所述加热装置、所述第一温度传感器41及所述第二温度传感器42电性连接，用以根据所述第一温度传感器41和所述第二温度传感器42检测的温度值，来控制所述加热装置工作，所述加热装置包括第一加热器31，所述加热装置可以只设置所述第一加热器31，并且所述第一加热器31的位置可与当前的电热水器中一样。所述控制器5根据所述第一温度传感器41检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器31工作。
步骤S10：第一温度传感器41检测所述水箱2内且位于所述第二温度传感器42下方的水温；当用户打开所述出水管22的水路开关时，所述水箱2的上层的热水通过所述出水管22输出，同时，来自外部的冷水通过所述进水管21进入所述水箱2，所述水箱2内的水由下至上而逐渐温度逐渐降低，也即所述水箱2内的下方的水的温度先下降，慢慢地，所述水箱2内的位于中上部的水的温度也逐渐下降，因此，位于所述第二温度传感器42的下方的所述第一温度传感器41，比所述第二温度传感器42先感测到所述水箱2内的水温的下降，而产生感测信号。
步骤S12：当所述第一温度传感器41检测的温度下降速度大于第一设定值时，所述控制器5控制所述第一加热器31开始加热。所述控制器5根据所述感测信分析所述第一温度传感器41的温降速度来判断到用户用水是否打开所述出水管22(当所述第一温度传感器41的温降速度过大即大于所述第一设定值时，表明有冷水注入和热水输出)，因而，可以及时地在冷水混入的同时，而尽快地开启所述第一加热器31进行加热，进而，可以及时对所述水箱2内的水进行加热，避免所述水箱2的下部的水温太低，所述电热水器后续供应的热水的温度不稳定，而影响用户使用的舒适度。于本实施例中，所述步骤S10之后还包括：当所述第一温度传感器41检测的温度下降速度小于第一设定值时，所述控制器5控制所述第一加热器31停止加热。
所述第一设定值可以是一个经验值，所述第一设定值的大小与所述水箱2的容量大小、所述第一温度传感器41设置的深度等等有关，所述第一设定值具有以下特性，即当所述第一温度传感器41检测的温度下降速度大于所述第一设定值时，表明所述水箱2中有来自于所述进水管21的水的注入。
于本实施例中，所述水箱2包括沿所述水箱2的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部，显然，本设计不限于此，所述下部、所述中部和所述上部也可按照其他比例划分，所述下部、所述中部和所述上部的划分与所述水箱2的大小、外接水源的温度、所述水箱2的进水和放水速度等等有关。所述第一加热器31和第一温度传感器41设于所述水箱2的下部，所述第二温度传感器42设于所述水箱2的中部，其中，所述第一温度传感器41越靠近所述水箱2的底部，越能尽快感测到所述水箱2自所述进水管21注入冷水，越能尽快通过所述控制器5控制所述第一加热器31对所述水箱2中的水进行加热，因此，于本实施例中，具体地，所述第一加热器31和所述第一温度传感器41靠近所述水箱2的底部设置。
于本实施例中，于步骤S10中：第一温度传感器41检测所述水箱2的下部的水温。所述电热水器的加热控制方法还包括位于所述步骤12之后的步骤S14：第二温度传感器42检测所述水箱2的中部的水温,当所述第二温度传感器42检测到的温度值小于第二设定值时，所述控制器5控制第二加热器32开启，而对所述水箱2的中部的水进行加热。因而，可先开启所述第一加热器31对所述水箱2的下部的水进行加热，然后，开启所述第二加热器32对所述水箱2的中部的水进行加热，以对所述水箱2中的水进行分层加热，从而，可以保证所述水箱2内各层的水温的温度性，以保证所述电热水器供应的热水的温度的稳定性。
于本实施例中，所述电热水器100还包括第三温度传感器43和第三加热器(未图示)，所述第三温度传感器43和第三加热器设于所述水箱2的上部，所述控制器5与所述第三温度传感器43电性连接，所述加热控制方法还包括位于步骤S14步骤之后的S16：当所述第三温度传感器43检测的温度小于第三设定值时，所述控制器5控制所述第三加热器对所述水箱2的上部的水进行加热。具体地，当所述第三温度传感器43检测到所述水箱2的上部的水温超出第三设定值，所述控制器5控制所述第三加热器进行加热，使得所述水箱2内的加热的层次更多(三层)，从而，可以进一步增强所述水箱2内各层的水温的稳定性。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电热水器，其特征在于，所述电热水器包括水箱、加热装置、第一温度传感器、第二温度传感器以及控制器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述水箱的上下间隔的两个位置，以检测所述水箱内的不同深度处的水温，所述加热装置设于所述水箱内，所述控制器与所述加热装置、所述第一温度传感器及所述第二温度传感器电性连接，用以根据所述第一温度传感器和所述第二温度传感器检测的温度值，来控制所述加热装置工作，所述加热装置包括第一加热器，所述控制器根据所述第一温度传感器检测的温度的下降速度，来控制所述第一加热器工作。
2.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述水箱包括沿所述水箱的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部。
3.如权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述第一加热器和第一温度传感器设于所述水箱的下部，所述第二温度传感器设于所述水箱的中部。
4.如权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述第一加热器和所述第一温度传感器靠近所述水箱的底部设置。
5.如权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述加热装置还包括第二加热器，所述第二加热器设于所述水箱的中部，所述控制器还与所述第二加热器电性连接，用以根据所述第二温度传感器的温度值，来控制所述第二加热器工作。
6.如权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述电热水器还包括第三温度传感器，所述加热装置还包括第三加热器，所述第三温度传感器和所述第三加热器设于所述水箱的上部，所述控制器与所述第三温度传感器和所述第三加热器电性连接，用以根据所述第三温度传感器的温度值，来控制所述第三加热器工作。
7.一种电热水器的加热控制方法，所述电热水器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第二温度传感器和所述第一温度传感器对应设于所述电热水器的水箱的上下间隔的两个位置，其特征在于，所述电热水器的加热控制方法包括以下步骤：
所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温；
当所述第一温度传感器检测的温度下降速度大于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器开始加热。
8.如权利要求7所述的电热水器的加热控制方法，其特征在于，所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温的步骤之后还包括：
当所述第一温度传感器检测的温度下降速度小于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器停止加热。
9.如权利要求7所述的电热水器的加热控制方法，所述水箱包括沿所述水箱的内腔的深度方向上三等分的下部、中部和上部，其特征在于：
于所述第一温度传感器检测所述水箱内且位于所述第二温度传感器下方的水温的步骤中：第一温度传感器检测所述水箱的下部的水温；
所述当所述第一温度传感器检测的温度下降速度大于第一设定值时，所述控制器控制所述第一加热器开始加热的步骤之后还包括：第二温度传感器检测所述水箱的中部的水温，当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述控制器控制第二加热器开启，以对所述水箱的中部的水进行加热。
10.如权利要求9所述的电热水器的加热控制方法，所述电热水器还包括第三温度传感器和第三加热器，所述第三温度传感器和所述第三加热器设于所述水箱的上部，其特征在于，所述当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述第二温度传感器检测所述水箱的中部的水温，当所述第二温度传感器检测到的温度值达到第二设定值时，所述控制器控制第二加热器开启，以对所述水箱的中部的水进行加热的步骤之后包括：当所述第三温度传感器检测的温度值小于第三设定值时，所述控制器控制所述第三加热器对所述水箱的上部的水进行加热。
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