CN104848550A - 电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电热水器，该电热水器包括带有进水管和出水管的内胆、置于内胆中的加热器、控制加热器上电或者断电的开关装置、设于内胆和/或出水管和/或进水管上，以定时检测内胆和/或出水管和/或进水管上的水温并将检测的当前温度值反馈至控制器的温度检测装置及与开关装置和温度检测装置分别电连接的控制器，开关装置基于控制器的控制进行开启与关断；控制器用于根据温度检测装置反馈的当前水温值，判断电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制开关装置关闭，以切断加热器的电源，使加热器停止加热。本发明提高了电热水器使用的安全性，并能够节约电能。

Description

电热水器

技术领域

本发明涉及一种电热水器。

背景技术

现有储水式电热水器的内胆中设置有加热器，用户在使用之前需先接通加热器电源将水加热到预定温度后，再自动断开电源，停止加热。当用户使用热水时，内胆中的水温会慢慢下降，并在下降至一定温度值后，自动接通加热器电源，再次加热，保证热水的供应。但是，在放水使用过程中，再次接通加热器电源对内胆中的水进行加热，存在加热器漏电的安全风险；并且，由于放水使用过程中，内胆中的水流流动速度较快，加热效率较慢，不仅不能为用户增加热水反而消耗会更多电能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电热水器，旨在实现提高电热水器使用的安全性，并节约电能。

为实现上述目的，本发明提供一种电热水器，所述电热水器包括带有进水管和出水管的内胆、设置于所述内胆中的加热器，所述加热器通过开关装置接入交流电源，所述电热水器还包括控制器及温度检测装置，所述温度检测装置设于所述内胆和/或所述出水管和/或进水管上；所述开关装置和所述温度检测装置分别与所述控制器电连接；

其中，所述开关装置用于基于所述控制器的控制进行开启与关断，并在所述开关装置开启时，控制加热器接入交流电源，在所述开关装置关断时，控制加热器断开交流电源；

所述温度检测装置用于在所述控制器的控制下，检测所述温度检测装置所处环境中的当前水温，并将检测到的该环境中的当前水温值反馈至所述控制器；

所述控制器接收所述温度检测装置反馈的水温值，并根据所述水温值判断所述电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制所述开关装置关闭，以切断加热器的电源。

优选地，所述控制器根据所述温度检测装置反馈的当前水温值与接收到的该环境中的历史水温值计算温度变化速率，将所述温度变化速率与该环境对应的第一预设温度变化速率阈值进行比较，在所述温度检测装置所处的至少其一环境中的所述温度变化速率大于所述第一预设温度变化速率阈值时，判断所述电热水器处于用水状态。

优选地，所述温度检测装置设于所述内胆和/或所述进水管上时，所述控制器计算其温度变化速率为温度降低速率，所述温度检测装置设于所述出水管上时，所述控制器计算其温度变化速率为温度上升速率。

优选地，所述温度检测装置设于所述内胆和出水管上，当所述内胆的当前温度降低速率大于内胆的第一预设温度降低速率阈值，且所述出水管中的当前温度上升速率大于出水管的第一预设温度上升速率阈值时，所述控制器判断所述电热水器处于用水状态。

优选地，所述开关装置在所述控制器上电时处于开启状态，当所述温度检测装置所处环境中的当前温度变化速率小于或者等于所述第一预设温度变化速率阈值时，所述控制器用于控制该开关装置继续保持开启状态，对内胆中的水继续加热。

优选地，所述温度检测装置设于所述内胆上，当所述内胆的温度降低速率小于或等于所述内胆的第二预设温度降低速率阈值时，且所述内胆的水温小于预设温度值时，所述控制器控制所述开关装置打开以使所述加热器加热，所述第二预设温度降低速率阈值小于所述第一预设温度变化速率阈值。

优选地，所述出水管和内胆中分别设有所述温度检测装置，所述控制器还用于在所述出水管中的温度检测装置检测到当前的水温值大于所述内胆中的温度检测装置检测到当前的水温值时，判断所述电热水器处于用水状态。优选地，所述进水管和出水管中分别设有所述温度检测装置，所述控制器还用于在所述出水管中的温度检测装置检测到当前的水温值大于所述进水管中的温度检测装置检测到当前的水温值时，判断所述电热水器处于用水状态。

优选地，所述进水管、出水管和内胆中分别设有所述温度检测装置。

优选地，所述电热水器还包括带有第一腔体和第二腔体的电控盒，所述第一腔体和第二腔体相互隔离，所述第一腔体内设有输入交流电源的交流输入端和所述开关装置，所述加热器通过所述开关装置与所述交流输入端连接；所述控制器设于所述第二腔体内。

本发明通过设置带有进水管和出水管的内胆、置于所述内胆中的加热器、控制加热器上电或者断电的开关装置、设于内胆及/或出水管上，以定时检测所述内胆和/或出水管和/或进水管上的水温并将检测的水温温度值反馈至控制器的温度检测装置及与所述开关装置和温度检测装置分别电连接的控制器，所述开关装置基于所述控制器的控制进行开启与关断；所述控制器接收所述温度检测装置反馈的水温值，并根据所述水温值判断所述电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制所述开关装置关闭，以切断加热器的电源，使加热器停止加热，实现用户在使用热水时及时控制加热器断电不工作，以节约电能，并提高电热水器使用的安全性。

附图说明

图1是本发明电热水器一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的电热水器中控制器、开关装置、加热器、温度检测装置的电路连接结构示意图。

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

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。

参照图1及图2，在一实施例中，所述电热水器包括带有进水管5和出水管8的内胆1、加热器4、控制器3、开关装置6及温度检测装置7，所述加热器4设置于所述内胆1中，所述加热器4通过开关装置6接入交流电源；所述温度检测装置7设于所述内胆1和/或所述出水管8和/或进水管5上，也即，所述温度检测装置7设于所述出水管8、内胆1和进水管5三者中的至少一者上。

其中，所述开关装置6和所述温度检测装置7分别与所述控制器3电连接；该开关装置6用于基于所述控制器3的控制进行开启与关断，并在控制器3上电时，控制所述开关装置6开启，使加热器4接入交流电源，对内胆1中的水进行加热；在所述开关装置6关断时，使加热器4断开交流电源，停止对内胆1中的水进行加热；所述温度检测装置7用于在所述控制器3的控制下，检测所述温度检测装置7所处环境中的当前水温，并将检测到的该环境中的当前水温值反馈至所述控制器3；所述控制器3接收所述温度检测装置7反馈的水温值，并根据所述水温值判断所述电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制所述开关装置6关闭，以切断加热器4的电源，使加热器4停止加热，实现用户在使用热水时及时控制加热器4断电不工作，以节约电能，并提高电热水器使用的安全性。

本实施例中通过以下方式判断所述电热水器是否处于用水状态，具体地，所述控制器3根据所述温度检测装置7反馈的当前水温值与接收到的该环境中的历史水温值计算温度变化速率，将所述温度变化速率与该环境对应的第一预设温度变化速率阈值进行比较，在所述温度检测装置7所处的至少其一环境中的所述温度变化速率大于所述第一预设温度变化速率阈值时，判断所述电热水器处于用水状态。其中，历史水温值可以是上一次接收到的水温值，也可以是之前预设次数的水温值。值得一提的是，当所述温度检测装置7检测到所处环境中的当前温度变化速率小于或者等于所述第一预设温度变化速率阈值时，所述控制器3用于控制该开关装置6继续保持开启状态，对内胆1中的水继续加热。

本实施例中，所述温度检测装置7所处的环境包括内胆1、进水管5和出水管8三者中的至少一者。

当所述出水管8和内胆1或者所述内胆1、进水管5和出水管8中均设有所述温度检测装置7时，可以通过以下方式来判断所述电热水器处于用水状态：当所述内胆1的当前温度降低速率大于内胆1的第一预设温度降低速率阈值，且所述出水管8中的当前温度上升速率大于出水管8的第一预设温度上升速率阈值时，所述控制器3判断所述电热水器处于用水状态。此外，本实施例中，也可以通过以下方式来判断所述电热水器处于用水状态：所述控制器3还用于在所述出水管8中的温度检测装置7检测到当前的水温值大于所述内胆1中的温度检测装置7检测到当前的水温值时，判断所述电热水器处于用水状态，此时控制所述开关装置6关闭，以切断所述加热器4的电源。其中，当出水管8中的水温高于内胆1中的水温时，表示出水管8有热水流出，温度升高，而内胆1中的水流出一部分后，经进水管5流入了一部分冷水，使得内胆1中的水温稍微降低，因此在出水管8中的水温高于内胆1中的水温时，即可判定用户在使用热水(即电热水器处于用水状态)，此时，为避免浪费电能以及为用户安全考虑，需要关闭加热器4，停止加热。

当所述进水管5和出水管8或者所述内胆1、进水管5和出水管8中均设置所述温度检测装置7时，通过以下方式来判断所述电热水器处于用水状态：所述控制器3还用于在所述出水管8中的温度检测装置7检测到当前的水温值大于所述进水管5中的温度检测装置7检测到当前的水温值时，控制所述开关装置6关闭，以切断所述加热器4的电源。易于理解的是，当内胆1中的水加热至一定温度值后，由于进水管5和出水管8的一部分均伸入内胆1中，此时位于进水管5中的温度检测装置7检测到的水温基本与出水管8中的水温一致，而当内胆1中的水被消耗，进水管5中充满冷水时，位于进水管5中的温度检测装置7检测到的水温就会降低，而此时出水管8有热水流出，温度与原来基本不变，因此，当所述出水管8中的温度检测装置7检测到当前的水温值大于所述进水管5中的温度检测装置7检测到当前的水温值时，就可以确定用户在使用热水(即电热水器处于用水状态)，需要使加热器4停止加热，以确保用户安全，且节约电能。

需要说明的是，在电热水器用完水后的一段时间内，一般内胆1中的水温仍然会较高，此时加热器不会对内胆1中的水进行加热，且此时电热水器处于非用水状态，那么内胆1中的水温仍然会随着时间的推移而自然降温或者，随着进水管5进水的作用下，温度会逐渐降低，因此，要保持内胆1中的水温相对恒定，必须对内胆1中的水温进行监控，本实施例中可通过以下方式来保持内胆1中的水温相对恒定，具体地，当所述内胆1的温度降低速率小于或等于内胆1的第二预设温度降低速率阈值时，且所述内胆1的水温小于预设温度值时，所述控制器3控制所述开关装置6打开，以使所述加热器4加热。其中，该第二预设温度降低速率阈值小于所述第一预设温度变化速率阈值。

本实施例中，所述开关装置6可以采用普通的继电器实现或者采用固态开关实现，固态开关为无触点开关，在开启和断开的过程中无机械动作，不会发出响声，可以减少噪音。其中，所述固态开关优选采用型号为AQH0223的芯片实现。

本实施例中，所述加热器4可采用电加热管实现，可以是速热型，也可以是恒温型。温度检测装置7设于所述内胆1或者出水管8中，用以检测内胆1中的水温或者出水管8中的水温并将检测到的水温温度值反馈至控制器3。控制器3中存储有内胆1、进水管5和出水管8中的历史温度值、第一预设温度变化速率阈值(第一预设温度降低速率或者第一预设温度上升速率)、第二预设温度降低速率阈值以及计算当前温度变化速率的计算公式(a-b)/t，其中a为当前水温值，b为历史水温值，t为从a温度变化至b温度所用的时间，其中该历史水温值的初始值预设为0摄氏度，当控制器3中未存储有历史水温值时，以该历史水温值的初始值作为计算对象。在计算时，只需调用各参数及对应的计算公式即可计算出当前的温度变化速率，从而可以判断出用户是否在用水，因为，用户在用水时，出水管8和内胆1中的水温均会有变化，其中内胆1中的水温会逐渐降低，其温度变化速率表现为下降率，出水管8中的水温会逐渐升高，其温度变化速率表现为上升率。其中，对应于出水管8中的第一预设温度变化速率阈值一般取值在1℃/10s以上；对应于内胆1中的第二预设温度降低速率阈值可以为1-5℃/h。其中℃为摄氏度，s为秒钟，h为小时。

本发明电热水器通过设置带有进水管5和出水管8的内胆1、置于所述内胆1中的加热器4、控制加热器4上电或者断电的开关装置6、设于内胆1和/或出水管8和/或进水管5上，以定时检测所述内胆1及/或出水管8和/或进水管5上的水温并将检测的水温温度值反馈至控制器3的温度检测装置7，及与所述开关装置6和温度检测装置7分别电连接的控制器3，所述开关装置6基于所述控制器3的控制进行开启与关断；所述控制器3接收所述温度检测装置7反馈的水温值，并根据所述水温值判断所述电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制所述开关装置6关闭，以切断加热器4的电源，使加热器4停止加热，实现用户在使用热水时及时控制加热器4断电不工作，以节约电能，并提高电热水器使用的安全性。

进一步地，所述电热水器还包括电控盒(图未示出)，所述电控盒内设有用于输入交流电源的交流输入端(图未示出)，所述控制器3和开关装置6设于所述电控盒内；所述开关装置6的输入端与所述交流输入端连接，所述开关装置6的输出端与所述加热器4连接，以在开启时将交流输入端输入的交流电源提供给所述加热器4。

本实施例中，为了隔离强弱电，保障用电安全，所述电控盒包括相互隔离的第一腔体(图未示出)和第二腔体(图未示出)，所述交流输入端和开关装置6位于所述第一腔体内，所述控制器3位于所述第二腔体内。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，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，或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，所述电热水器包括带有进水管和出水管的内胆、设置于所述内胆中的加热器，所述加热器通过开关装置接入交流电源，其特征在于，所述电热水器还包括控制器及温度检测装置，所述温度检测装置设于所述内胆和/或所述出水管和/或进水管上；所述开关装置和所述温度检测装置分别与所述控制器电连接；

其中，所述开关装置用于基于所述控制器的控制进行开启与关断，并在所述开关装置开启时，控制加热器接入交流电源，在所述开关装置关断时，控制加热器断开交流电源；

所述温度检测装置用于在所述控制器的控制下，检测所述温度检测装置所处环境中的当前水温，并将检测到的该环境中的当前水温值反馈至所述控制器；

所述控制器接收所述温度检测装置反馈的水温值，并根据所述水温值判断所述电热水器是否处于用水状态，如果是，则控制所述开关装置关闭，以切断加热器的电源。

2.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述控制器根据所述温度检测装置反馈的当前水温值与接收到的该环境中的历史水温值计算温度变化速率，将所述温度变化速率与该环境对应的第一预设温度变化速率阈值进行比较，在所述温度检测装置所处的至少其一环境中的所述温度变化速率大于所述第一预设温度变化速率阈值时，判断所述电热水器处于用水状态。

3.如权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述温度检测装置设于所述内胆和/或所述进水管上时，所述控制器计算其温度变化速率为温度降低速率，所述温度检测装置设于所述出水管上时，所述控制器计算其温度变化速率为温度上升速率。

4.如权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述温度检测装置设于所述内胆和出水管上，当所述内胆的当前温度降低速率大于内胆的第一预设温度降低速率阈值，且所述出水管中的当前温度上升速率大于出水管的第一预设温度上升速率阈值时，所述控制器判断所述电热水器处于用水状态。

5.如权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述开关装置在所述控制器上电时处于开启状态，当所述温度检测装置所处环境中的当前温度变化速率小于或者等于所述第一预设温度变化速率阈值时，所述控制器用于控制该开关装置继续保持开启状态，对内胆中的水继续加热。

6.如权利要求5所述的电热水器，其特征在于，所述温度检测装置设于所述内胆上，当所述内胆的温度降低速率小于或等于所述内胆的第二预设温度降低速率阈值时，且所述内胆的水温小于预设温度值时，所述控制器控制所述开关装置打开以使所述加热器加热，所述第二预设温度降低速率阈值小于所述第一预设温度变化速率阈值。

7.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述出水管和内胆中分别设有所述温度检测装置，所述控制器还用于在所述出水管中的温度检测装置检测到当前的水温值大于所述内胆中的温度检测装置检测到当前的水温值时，判断所述电热水器处于用水状态。

8.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述进水管和出水管中分别设有所述温度检测装置，所述控制器还用于在所述出水管中的温度检测装置检测到当前的水温值大于所述进水管中的温度检测装置检测到当前的水温值时，判断所述电热水器处于用水状态。

9.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述进水管、出水管和内胆中分别设有所述温度检测装置。

10.如权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述电热水器还包括带有第一腔体和第二腔体的电控盒，所述第一腔体和第二腔体相互隔离，所述第一腔体内设有输入交流电源的交流输入端和所述开关装置，所述加热器通过所述开关装置与所述交流输入端连接；所述控制器设于所述第二腔体内。