CN112082272B - 一种具有零冷水功能的热水器的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有零冷水功能的热水器的工作方法，包括具有零冷水功能的热水器控制系统，该系统包括控制器、循环泵和水流量传感器；控制器包括单片机、显示单元和按键单元；水流量传感器用于检测通过水流循环回路的水流的流速；单片机包括计时单元和水量计算单元，计时单元监测水流单次连续通过水流量传感器的时间，水量计算单元获取计时单元和水流量传感器传送的数据并计算得到实时水量Q₁；显示单元显示实时水量Q₁和设定水量Q₀，该设定水量Q₀为热水管的容积；单片机接收到零冷水键的按键指令为使能零冷水功能，启动循环泵，在循环回路中有水流则加热实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，再关闭循环泵。

Description

一种具有零冷水功能的热水器的工作方法

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，具体涉及一种具有零冷水功能的热水器的工作方法。

背景技术

用户一般用水点与燃气热水器相距有一段距离，使用热水时，用户需先排空热水管中冷水，等待燃气热水器加热的热水流过来之后才能使用，这样造成一部分水浪费。

现有带循环泵的燃气热水器的零冷水功能普遍将冷水管中也加热满热水，使得用户开始用水时，用水点的冷水管需先排空里面的热水再使用冷水，这样比较浪费燃气，市场上这类产品普遍能耗高且等待零冷水功能完成预热的时间比较长，用户体验较差。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是燃气热水器的零冷水功能加热时间长，温度变化大，热水浪费，燃气浪费，体验不好。

第一方面，为解决上述技术问题，本发明提供的一种具有零冷水功能的热水器控制系统，包括热水器，所述热水器内置有控制器、循环泵和水流量传感器；所述控制器包括单片机、显示单元、按键单元和声音单元；所述单片机包括点动模式计算单元；所述热水器的进水口处连接有冷水管，所述热水器的出水口处连接有热水管，在所述热水管和冷水管上连接有若干用水点，在离所述热水器最远的所述用水点处设有将所述热水管向所述冷水管单向导通的单向阀，使所述冷水管、所述热水管、所述单向阀和所述热水器构成水流循环回路，所述水流量传感器用于检测通过所述水流循环回路的水流的流速并传送至所述单片机；所述单片机包括计时单元和水量计算单元，所述计时单元用于监测水流单次连续通过所述水流量传感器的时间，所述水量计算单元用于获取所述计时单元数据和所述水流量传感器传送的数据，并根据获取的数据计算得到实时水量Q₁，所述热水器内还设置有与所述控制器电连接的进水温度传感器和出水温度传感器；所述显示单元用于显示当前实时水量Q₁和设定水量Q₀，该设定水量Q₀为所述热水管的容积；所述按键单元包括零冷水键、升温键、降温键、开关键和设置键；所述单片机用于接收和处理所述按键单元的按键指令，并用于发送数据给所述显示单元和声音单元；所述单片机接收到所述零冷水键的按键指令为使能零冷水功能，则启动所述循环泵。

优选地，所述点动模式计算单元用于获取所述计时单元的计时数据T，以及用于将该计时数据T与单片机预设的最小点动间隔时间和最大点动间隔时间进行比较并将比较结果反馈至所述单片机，其中，所述计时数据T为所述计时单元获取的热水用水点从开启到关闭的时间间隔。

优选地，所述热水器为燃气热水器或者电热水器。

第二方面，本发明还提供了一种具有零冷水功能的热水器的工作方法，包括上述具有零冷水功能的热水器的控制系统，还包括如下步骤：步骤S1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；步骤S2，按零冷水键使能零冷水功能时，当前热水器正处于待机状态，控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热；步骤S3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

当热水器采用该工作方法时，热水管内的热水可以抵达最远端的用水点，实现零冷水功能，且该设定水量下热水不会进入冷水管中，可以防止燃气的浪费。本发明的零冷水功能是根据调节设定水量实现，而非调节时间实现，不受流速的变化影响，有利于提高燃气的利用率，且水温波动较小，有利于提高用户体验。

第三方面，本发明还提供了第二种具有零冷水功能的热水器的工作方法，包括上述具有零冷水功能的热水器的控制系统，还包括如下步骤：步骤K1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；步骤K2，在使能零冷水功能的情况下且当前热水器正处于待机状态，通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热，步骤K3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

在实际的使用当中，为了便于用户的使用体验，增设了点动模式启动零冷水功能，用户稍等片刻再打开热水用水点，即可享用连续不断的热水供应，这种点动模式启动更加便捷，使用体验更佳。

优选地，在所述步骤K2中，所述点动模式通过所述点动模式计算单元进行计算和获取，所述点动模式计算单元从所述计时单元获取所述计时数据T，若T₁<T<T₂，则控制器启动循环泵，其中，T₁为单片机预设的最小点动启动间隔时间，T₂为单片机预设的最大点动启动间隔时间。

第四方面，本发明还提供了第三种具有零冷水功能的热水器的工作方法，包括上述具有零冷水功能的热水器控制系统，还包括如下步骤：步骤P1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于控制器允许的最大值；步骤P2，按零冷水键使能零冷水功能或者是通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热；步骤P3，当热水器以设定温度为目标加热，且输出功率接近于最小还无法实现恒温时，在温度超过了设定加热温度2-3秒后，水量计算单元计算得到此时的实时水量Q₁’,单片机根据该实时水量Q₁’计算得到修正设定水量Q₀’，Q₀’＝Q₁’/2，将该修正设定水量Q₀’赋值给设定水量Q₀，即Q₀＝Q₀’，并将Q₀储存于非易失性存储器，通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

优选地，在所述步骤P2中，所述点动模式通过所述点动模式计算单元进行计算和获取，所述点动模式计算单元从所述计时单元获取所述计时数据T，若T₁<T<T₂，则控制器启动循环泵，其中，T₁为单片机预设的最小点动启动间隔时间，T₂为单片机预设的最大点动启动间隔时间。

在热水器首次安装后，为了便于热水器自动识别到水路的容积，热水器在出厂时，会预设一个最大值，比大多数家庭使用的热水管和冷水管的总容积都要大，第一次启动热水器零冷水功能，热水会充满热水管和冷水管，热水器会自动重新计算修正设定水量Q₀’，将该修正设定水量Q₀’赋值给设定水量Q₀，即Q₀＝Q₀’，并将Q₀储存于非易失性存储器，下次再使用时就只会让热水充满热水管了，这样热水器能快速的适应环境的特殊要求，方便热水器安装和调试。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例具有具有零冷水功能的热水器控制系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的具有零冷水功能的热水器控制系统的结构框图。

附图说明：

1-热水器；2-单片机；3-循环泵；4-水流量传感器；5-显示单元；6-按键单元；7-冷水管；8-热水管；9-进水温度传感器；10-出水温度传感器；11-单向阀；12-计时单元；13-水量计算单元；14-声音单元；15-点动模式计算单元；16-控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种具有零冷水功能的热水器控制系统，包括热水器1、所述热水器内置有控制器16、循环泵3、水流量传感器4；所述控制器16有单片机2、显示单元5、按键单元6、声音单元14；单片机2有点动模式计算单元15、计时单元12和水量计算单元13。

热水器1的进水口连接有冷水管7，热水器1的出水口连接有热水管8，与热水管8和冷水管7连接有若干用水点，在离热水器1最远的用水点处设有将热水管8向冷水管7单向导通的单向阀11，使冷水管7、热水管8、单向阀11和热水器1构成水流循环回路，在热水器1内还设置有与控制器电连接的进水温度传感器9和出水温度传感器10。

上述水流量传感器4用于检测通过水流循环回路的水流的流速并传送至单片机2，计时单元12用于监测水流单次连续通过水流量传感器4的时间，水量计算单元13用于获取计时单元12数据和水流量传感器4传送的数据，并根据获取的数据计算得到实时水量Q₁，显示单元5用于显示当前实时水量Q₁和设定水量Q₀，该设定水量Q₀为热水管8的容积；按键单元6包括零冷水键、升温键、降温键、开关键和设置键；单片机2用于接收和处理按键单元6的按键指令，并用于发送数据给显示单元5和声音单元14；单片机2接收到设置键的按键指令为使能设置，则进入设置模式，升温键和降温键可以对设定水量Q₀进行调整。

上述点动模式计算单元15用于获取计时单元12的计时数据T，以及用于将该计时数据T与单片机2预设的最小点动间隔时间和最大点动间隔时间进行比较并将比较结果反馈至单片机2，其中，计时数据T为计时单元12获取的热水用水点从开启到关闭的时间间隔。

上述热水器1可为电热水器、燃气热水器等，本实施例对其不作限定。且在实际中，热水器1是以设定温度为目标恒温运行。

本实施例还公开了上述具有零冷水功能的热水器控制系统的工作方法，该工作方法包括三种，其一和其二为热水器的一般状态下的工作方法；其三为热水器初次安装时的工作方法。

本实施例公开的处于一般状态下的上述热水器控制系统的工作方法，其是通过按零冷水键开启零冷水功能，零冷水功能启动后，热水管内的热水可以抵达最远端的用水点，实现零冷水功能，且该水量下热水不会进入冷水管中，具体包括如下步骤：

步骤S1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；

步骤S2，按零冷水键使能零冷水功能时，当前热水器正处于待机状态，控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热；

步骤S3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

在实际的使用当中，为了便于用户的使用体验，本实施例公开了另一种处于一般状态下的上述热水器控制系统的工作方法，是通过点动模式开启零冷水功能，用户稍等片刻再打开热水用水点，即可享用连续不断的热水供应，这种点动模式启动更加便捷，使用体验更佳，具体包括如下步骤：

步骤K1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；

步骤K2，在使能零冷水功能的情况下且当前热水器正处于待机状态，通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热，

步骤K3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

在步骤K2中，点动模式通过所述点动模式计算单元进行计算和获取，所述点动模式计算单元从所述计时单元获取所述计时数据T，若T₁<T<T₂，则控制器启动循环泵，其中，T₁为单片机预设的最小点动启动间隔时间，T₂为单片机预设的最大点动启动间隔时间。

在热水器初次安装时，上述具有零冷水功能的热水器控制系统的工作方法包括如下步骤：

步骤P1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于控制器允许的最大值(热水器在出厂时，会预设一个最大值，比大多数家庭使用的热水管和冷水管的总容积都要大)；

步骤P2，按零冷水键使能零冷水功能或者是通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始以最小功率加热，

步骤P3，当热水器以设定温度为目标加热，且输出功率接近于最小还无法实现恒温时，在温度超过了设定加热温度2-3秒后，水量计算单元计算得到此时的实时水量Q₁’,单片机根据该实时水量Q₁’计算得到修正设定水量Q₀’，Q₀’＝Q₁’/2，将该修正设定水量Q₀’赋值给设定水量Q₀，即Q₀＝Q₀’，并将Q₀储存于非易失性存储器，通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

在热水器首次安装后，为了便于热水器自动识别到水路的容积，热水器在出厂时，会预设一个最大值，比大多数家庭使用的热水管和冷水管的总容积都要大，第一次启动热水器零冷水功能，由于设定水量Q₀比较大，这时可能实时水量Q₁还没有达到设定水量Q₀且热水水量已充满热水管和冷水管，导致热水器用最小功率加热时已无法实现恒温，当出水温度传感器检测到温度超过了设定加热温度2-3秒后，即认为冷水管和热水管均已充满热水，此时单片机假设热水管和冷水管一样的容积，热水会充满热水管和冷水管，热水器会自动重新计算修正设定水量Q₀’，将该修正设定水量Q₀’赋值给设定水量Q₀，即Q₀＝Q₀’，并将Q₀储存于非易失性存储器，下次再使用时就只会让热水充满热水管了，这样热水器能快速的适应环境的特殊要求，方便热水器安装和调试。

需要说明的是，在热水器第二次及以后启动零冷水功能时，对应的设定水量Q₀为首次启动后计算得到的修正设定水量Q₀’，即Q₀＝Q₀’，且用户可以在此基础上对设定水量Q₀进行微调。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (3)

1.一种具有零冷水功能的热水器的工作方法，包括一种具有零冷水功能的热水器控制系统，该具有零冷水功能的热水器控制系统包括热水器，所述热水器内置有控制器、循环泵和水流量传感器；所述控制器包括单片机、显示单元、按键单元和声音单元；所述单片机包括点动模式计算单元；所述热水器的进水口处连接有冷水管，所述热水器的出水口处连接有热水管，在所述热水管和冷水管上连接有若干用水点，在离所述热水器最远的所述用水点处设有将所述热水管向所述冷水管单向导通的单向阀，使所述冷水管、所述热水管、所述单向阀和所述热水器构成水流循环回路，其特征在于：

所述水流量传感器用于检测通过所述水流循环回路的水流的流速并传送至所述单片机；所述单片机包括计时单元和水量计算单元，所述计时单元用于监测水流单次连续通过所述水流量传感器的时间，所述水量计算单元用于获取所述计时单元数据和所述水流量传感器传送的数据，并根据获取的数据计算得到实时水量Q₁，

所述热水器内还设置有与所述控制器电连接的进水温度传感器和出水温度传感器；

所述显示单元用于显示当前实时水量Q₁和设定水量Q₀，该设定水量Q₀为所述热水管的容积；

所述按键单元包括零冷水键、升温键、降温键、开关键和设置键；

所述单片机用于接收和处理所述按键单元的按键指令，并用于发送数据给所述显示单元和声音单元；所述单片机接收到所述零冷水键的按键指令为使能零冷水功能，则启动所述循环泵；

所述点动模式计算单元用于获取所述计时单元的计时数据T，以及用于将该计时数据T与单片机预设的最小点动间隔时间和最大点动间隔时间进行比较并将比较结果反馈至所述单片机，其中，所述计时数据T为所述计时单元获取的热水用水点从开启到关闭的时间间隔；

在具有零冷水功能的热水器首次安装使用时，包括如下步骤：

步骤P1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于控制器允许的最大值；

步骤P2，按零冷水键使能零冷水功能或者是通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热；所述点动模式通过所述点动模式计算单元进行计算和获取，所述点动模式计算单元从所述计时单元获取所述计时数据T，若T₁<T<T₂，则控制器启动循环泵，其中，T₁为单片机预设的最小点动启动间隔时间，T₂为单片机预设的最大点动启动间隔时间；

步骤P3，当热水器以设定温度为目标加热，且输出功率最小还无法实现恒温时，在温度超过了设定加热温度2-3秒后，水量计算单元计算得到此时的实时水量Q₁’,单片机根据该实时水量Q₁’计算得到修正设定水量Q₀’，Q₀’＝Q₁’/2，将该修正设定水量Q₀’赋值给设定水量Q₀，即Q₀＝Q₀’，并将Q₀储存于非易失性存储器，通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵；

在热水器安装后正常工作时，包括如下步骤：

步骤S1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；

步骤S2，按零冷水键使能零冷水功能时，当前热水器正处于待机状态，控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热；

步骤S3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

2.根据权利要求1所述的一种具有零冷水功能的热水器的工作方法，其特征在于：

所述热水器为燃气热水器或者电热水器。

3.根据权利要求1所述的一种具有零冷水功能的热水器的工作方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤K1，调节设定水量Q₀，使得设定水量Q₀等于热水用水点到热水器之间的热水管内部的容积；

步骤K2，在使能零冷水功能的情况下且当前热水器正处于待机状态，通过点动模式使控制器启动循环泵，在循环回路中有水流则开始加热，

步骤K3，当检测到的实时水量Q₁达到设定水量Q₀后通过显示单元或声音单元发出热水使用提醒，然后再关闭循环泵。

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