CN104976775A - 带洗浴用水量功能的储水式电热水器及获得用水量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，获取热水器的进水温度、进水质量和出水温度，获取用户洗浴用冷热混合水的混合温度，根据公式计算得到洗浴用水量并显示，Q_{混热水散失}=Q_{混冷水吸收}，Q_{混热水散失}=C×M_进水×（T_出水-T_混合），Q_{混冷水吸收}=C×(M_混合-M_进水)×（T_混合-T_进水）。本发明提供一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，热水器进水端设有与单片机电连接的第一流量传感器、第一温度传感器及计时器，出水端设有与单片机电连接的第二温度传感器，热水器上设有显示屏且电连接单片机。采集热水器进水端水流量、温度和进水时间，以及热水器出水温度及用户洗浴用冷热混合水的混合温度，计算并显示洗浴用水量。

Description

带洗浴用水量功能的储水式电热水器及获得用水量的方法

技术领域

本发明涉及一种热水器及用水量获得方法，尤其是一种带洗浴用水量功能的储水式电热水器及获得用水量的方法，属于热水器领域。

背景技术

随着现代科学技术的高速发展，人民物质生活水平的日益提高，用户对热水器使用功能提出了更高要求。通过市场调研发现，很多用户希望家中的热水器能够具有洗浴用水量功能，类似于汽车的行驶公里数显示功能，当用户想得知此次洗浴已经使用了多少水量时，可以通过显示屏上显示的用水量一目了然地获得，还可以通过此功能推算出耗电量。现在市面上的热水器绝大多数不具备用水量显示功能，极少的带有用水量显示功能的热水器也是通过模糊显示（类似于手机电量显示），无法明确得知已经使用水量的多少，这就给用户带来了不便。

附图1为现有热水器的显示屏，它的用水量是通过渐变的分段区域模糊显示剩余热水的多少。当加热完成时分段区域全部填充提示用户热水充足，当用户使用一阶段后分段区域的填充部分逐渐减少，提示用户内胆中热水的消耗情况，用户只是模糊知道已经用了多少热水，但实际的用水量不知道，这就给用户带来不便。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种带洗浴用水量功能的储水式电热水器及获得用水量的方法，能够提示用户此次洗浴所使用的水量。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，获取热水器进水端的进水温度和进水质量，获取热水器出水端的出水温度，获取用户洗浴用冷热混合水的混合温度，根据能量守恒通过下列公式计算得到洗浴用水质量并显示。

Q_{混热水散失}=Q_{混冷水吸收}，

Q_{混热水散失}=C×M_进水×（T_出水-T_混合），

Q_{混冷水吸收}=C×(M_混合-M_进水)×（T_混合-T_进水），

其中，Q_{混热水散失}为用户洗浴用冷热混合水中热水散失的热量，Q_{混冷水吸收}为用户洗浴用冷热混合水中冷水吸收的热量，C是水的比热容，M_进水为热水器进水端的进水质量，M_混合为用户洗浴用冷热混合水的质量，T_进水为热水器进水端的进水温度，T_出水为热水器出水端的出水温度，T_混合为用户洗浴用冷热混合水的混合温度。

进一步的，热水器进水端的进水温度通过设在热水器进水端的温度传感器获取，进水质量通过设在热水器进水端的流量传感器获取进水流量后，进水流量与进水时间的乘积换算获得。

进一步的，用户洗浴用冷热混合水的混合温度可以通过设置在混水阀出水口处的恒温阀或温度传感器控制、获取。

进一步的，本次洗浴用水质量的显示可在热水器开关断电同时显示，或者在用水过程中实时检测实时显示。

一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，在热水器的进水端设置有第一流量传感器、第一温度传感器及计时器，在热水器上设有显示屏，热水器出水端设有第二温度传感器，所述第一流量传感器、第一温度传感器、计时器、第二温度传感器均电连接单片机。

进一步的，还包括恒温阀，热水器出水管与冷水管混合处设有混水阀，恒温阀设置于混水阀出水口处。

进一步的，恒温阀电连接所述单片机。

进一步的，还包括混水阀冷水端设置的第二流量传感器及计时器，第二流量传感器、计时器电连接所述单片机。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法及一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，通过采集热水器进水端的水流量、温度和进水时间，以及热水器出水温度及用户洗浴用冷热混合水的混合温度，利用能量守恒原理，计算得到用户洗浴用冷热混合水的量并显示，从而使用户知晓洗浴所用水量。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

附图说明

图1是现有热水器的显示屏的示意图。

图2是实施例二中的热水器显示屏示意图。

图3是实施例二中的热水器结构示意图。

1、热水器2、冷水管3、第一流量传感器4、第一温度传感器5、混水阀6、喷头。

具体实施方式

实施例一

热水器出水端出来的热水与冷水管中出来的冷水混合得到用户洗浴用冷热混合水，根据能量守恒，热水所散失的热量与冷水所吸收的热量是相等的，

即Q_{混热水散失}=Q_{混冷水吸收}。（1）

根据Q=CMΔT，用户洗浴用冷热混合水中热水散失的热量即热水器出水端出来的热水所散失的热量为：

Q_{混热水散失}=C×M出水×（T_出水-T_混合）。

其中，Q_{混热水散失}为用户洗浴用冷热混合水中热水散失的热量，Q_{混冷水吸收}为用户洗浴用冷热混合水中冷水吸收的热量，C是水的比热容，M_出水为热水器出水端出来的热水质量，T_出水为热水器出水端的出水温度，T_混合为用户洗浴用冷热混合水的混合温度。

由于热水器为封闭式，热水器出水端出水量与进水端进水量相等，因此，通过测量热水器进水端的进水量即可得到热水器出水端出水量。

则Q_{混热水散失}=C×M_出水×（T_出水-T_混合）可以转化为下述等式：

Q_{混热水散失}=C×M_进水×（T_出水-T_混合）。（2）

其中，M_进水为热水器进水端的进水质量。

在本实施例中，通过设置在热水器进水端的流量传感器测得进水流量，进水流量与进水时间的乘积为进水体积，通过水的体积与质量换算关系可得到进水质量M_进水。

在本实施例中，进水时间可通过计时器获得，在热水器进水端有进水时计时器计时，不进水时不计时，本次计时的时间累积计算。

热水器出水端出来的热水温度T_出水可由用户设定的热水器加热温度确定。用户洗浴用冷热混合水的混合温度T_混合可以由用户来确定。用户洗浴用冷热混合水的混合温度可以通过设置在混水阀出水口处的恒温阀或温度传感器控制、获取。在本实施例中，在混水阀出水口处设置恒温阀，从而确定用户洗浴用冷热混合水的混合温度T_混合。

由于热水器出水端出来的热水与冷水管中出来的冷水混合得到用户洗浴用冷热混合水，因此，冷水管中出来的冷水质量为用户洗浴用冷热混合水质量与热水器出水端出来的热水质量之差。并且由于冷水管中出来的冷水与热水器进水端进入热水器的冷水为同一温度，热水器进水端的进水温度通过设在热水器进水端的温度传感器获取，因此，根据Q=CMΔT，用户洗浴用冷热混合水中冷水吸收的热量即冷水管中出来的冷水吸收的热量为：

Q_{混冷水吸收}=C×(M_混合-M_进水)×（T_混合-T_进水）。（3）

其中，M_混合为用户洗浴用冷热混合水的质量。

根据上述等式（1）（2）（3），可得到

C×M_进水×（T_出水-T_混合）=C×(M_混合-M_进水)×（T_混合-T_进水）。（4）

在等式（4）中，只有用户洗浴用冷热混合水的质量M_混合一个未知值，因而可以计算得到，进而用户可以知道本次洗浴所用水量。

显示用水量时，可以在热水器开关断电同时显示本次用水量，也可以实时检测，实时显示用水量。在本实施例中，采取在热水器断电时显示本次用水量的方式。

本发明一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，通过采集热水器进水端的水流量、温度和进水时间，以及热水器出水温度及用户洗浴用冷热混合水的混合温度，利用能量守恒原理，计算得到用户洗浴用冷热混合水的量并显示，从而使用户知晓本次洗浴所用水量。

实施例二

本实施例是实施实施一所述方法的一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，如图3所示，在热水器的进水端设置有第一流量传感器、第一温度传感器及计时器，在热水器上设有显示屏，热水器出水端设有第二温度传感器，所述第一流量传感器、第一温度传感器、计时器、第二温度传感器均电连接单片机。

在本实施例中，还包括恒温阀，热水器出水管与冷水管混合处设有混水阀，恒温阀设置于混水阀出水口处，恒温阀电连接所述单片机。

在其他实施例中，恒温阀也可以不与单片机电连接，而是由用户在热水器操作面板上手动将恒温阀设定的用户洗浴用冷热混合水的混合温度值输入并由热水器的单片机中记录。

如图2所示，显示屏可以显示热水器出水端的水温，即用户设定的加热温度，也可以显示总的用水量。

当用户开启混水阀5后，冷水管2中的冷水一部分从热水器进水端流入热水器1中，一部分流入混水阀5与从热水器1的出水端流出的热水进行混合并从喷头6中流出供用户洗浴使用。

通过在热水器的进水端设置的第一流量传感器3、第一温度传感器4及计时器检测到的进水流量、进水温度及进水时间，通过在热水器出水端设置的第二温度传感器检测出水温度，并将采集到的信息发送至设置于热水器中的单片机进行信息处理。计时器在热水器进水端进水时计时，不进水时停止计时。

通过设置于混水阀出水口处的恒温阀采集用户洗浴用冷热混合水的混合温度并将采集到的信息发送至设置于热水器中的单片机进行信息处理。

综合上述信息并运算即可得到用户洗浴用冷热混合水的水量，并通过显示屏显示用水量。

显示用水量时，可以在热水器开关断电同时显示本次用水量，也可以实时检测，实时显示用水量。在本实施例中，采取在热水器断电时显示本次用水量的方式。

本发明一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，通过采集热水器进水端的水流量、温度和进水时间，以及热水器出水温度及用户洗浴用冷热混合水的混合温度，利用能量守恒原理，可计算得到并在显示屏上显示用户洗浴用冷热混合水的量，从而使用户知晓本次洗浴所用水量。

实施例三

本实施例与实施例二不同在于：还包括混水阀冷水进水端设置的第二流量传感器及计时器，第二流量传感器及计时器电连接所述单片机。

在洗浴时，用户可能全用冷水，而不用热水器中的热水，此情形下可由在混水阀冷水进水端设置的第二流量传感器及计时器将采集到的信息发送至热水器的单片机并计算得到用水量进而在显示屏上显示。

上述实施例中的实施方案可以进一步组合或者替换，且实施例仅仅是对本发明的优选实施例进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中专业技术人员对本发明的技术方案作出的各种变化和改进，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，其特征在于：获取热水器进水端的进水温度和进水质量，获取热水器出水端的出水温度，获取用户洗浴用冷热混合水的混合温度，根据能量守恒通过下列公式计算得到洗浴用水质量并显示，

Q_{混热水散失}=Q_{混冷水吸收}，

Q_{混热水散失}=C×M_进水×（T_出水-T_混合），

Q_{混冷水吸收}=C×(M_混合-M_进水)×（T_混合-T_进水），

其中，Q_{混热水散失}为用户洗浴用冷热混合水中热水散失的热量，Q_{混冷水吸收}为用户洗浴用冷热混合水中冷水吸收的热量，C是水的比热容，M_进水为热水器进水端的进水质量，M_混合为用户洗浴用冷热混合水的质量，T_进水为热水器进水端的进水温度，T_出水为热水器出水端的出水温度，T_混合为用户洗浴用冷热混合水的混合温度。

2.根据权利要求1所述的一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，其特征在于：热水器进水端的进水温度通过设在热水器进水端的温度传感器获取，进水质量通过设在热水器进水端的流量传感器获取进水流量后，进水流量与进水时间的乘积换算获得。

3.根据权利要求1所述的一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，其特征在于：用户洗浴用冷热混合水的混合温度可以通过设置在混水阀出水口处的恒温阀或温度传感器控制、获取。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种获得储水式电热水器洗浴用水量的方法，其特征在于：本次洗浴用水质量可在热水器开关断电同时显示，或者在用水过程中实时检测实时显示。

5.一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，其特征在于：在热水器的进水端设置有第一流量传感器、第一温度传感器及计时器，在热水器上设有显示屏，热水器出水端设有第二温度传感器，所述第一流量传感器、第一温度传感器、计时器、第二温度传感器均电连接单片机。

6.根据权利要求5所述的一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，其特征在于：还包括恒温阀，热水器出水管与冷水管混合处设有混水阀，恒温阀设置于混水阀出水口处。

7.根据权利要求6所述的一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，其特征在于：恒温阀电连接所述单片机。

8.根据权利要求5、6或7所述的一种带有洗浴用水量功能的储水式电热水器，其特征在于：还包括混水阀冷水端设置的第二流量传感器及计时器，第二流量传感器、计时器电连接所述单片机。