CN1979053A - 电热水器的省电控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种电热水器的省电控制方法及其装置，使电热水器增加两道高低保温温度的省电模式，藉由检测电热水器储水槽内的水温(反应使用者用水状况)，决定执行加热的模式、第一省电模式或第二省电模式；其中，第一省电模式进入较低保温温度的第二省电模式的判断方式是在一长时间内观察储水槽内水温是快速下降还是缓慢下降，若是缓慢下降则代表目前无人用水，而进入更节省电力的第二省电模式；如此，本发明将可无需藉由电源启闭时间的设定，决定电热水器加热时间，即可达到省电功效，并方便使用者在不特定时间内使用热水的优良功效。

Description

电热水器的省电控制方法及其装置

技术领域

本发明是关于一种电热水器的省电控制方法及其装置，尤指一种能有效省电的电热水器省电控制方法及其装置。

背景技术

目前电热水器普及率较高，由于其加热方式采用电加热，故无需担心瓦斯外泄的问题，但因为电热水器采用电源加热方式时设计不够周全，因此，有用电安全上的疑虑，所以电热水器最主要的改进设计通常是针对加热温度进行控制。

目前电热水器内会储存一定水量的水，并在电源开启后进行加热至预设温度，提供热水。由目前使用者的用水方式来探讨电热水器的加热问题，会发现当水温加热到一定温度后并由使用者用掉储水槽中部分热水，电热水器会因为水位下降而补充冷水入储水槽中，再进行加热，每次加热过程中均以加热水温至预设温度为最终目标，即当水温到达预设温度时，电热水器即会进入省电的保温程序。若要取消省电保温程序，则有以下两种情形：

1.储水槽内水温低于预设温度。

2.电源关闭。

虽然进入省电保温程序，但仍会耗费电源进行加热保温，而同样费电，除非是将电源完全中断才能达到省电的目的。是以，目前中国台湾公告第430051号《专用于电热水器的省电装置》新型专利，即揭示一种提供有加热时间的显示面板，该显示面板上具有可供设定电源激活时间与电源导通时间的输入装置，其中输入装置与一计时电路连接；使用者可藉由输入装置设定电源激活时间及电源导通时间，使电热水器在设定时间内自动激活电源加热，以及设定时间终止即断电的功能，而达到节省电热水器的电源耗费。

前述新型专利是藉由电源启闭时间的设定，达到节省电热水器的用电，但却因为时间的设定，限制了使用者用热水的时间，若用水习惯改变或在不特定时间需要使用热水，则还是要手动启闭电源，再等上一段加热时间才能使用，因此，此一新型专利虽能达到省电功能，但使用上仍相当不方便。

是以，针对目前电热水器的省电装置，仍有进一步改进的必要。

发明内容

本发明的主要发明目的是提供一种电热水器的省电控制方法及其装置，可依照用水状态调整进入用电加热、省电保温或断电等状态，在达到省电的前提下，亦能考量到实际用水的需求，提供一种使用上更为方便的省电功能。

欲达到上述目的所使用的主要技术手段是控制该电热水器的省电控制方法，由于电热水器的进出水量可反应使用者用水状况，是以，本发明的省电控制方法是增加一在特定时间范围内判断水温的程序，即，当电热水器进入省电保温模式时，加热温度会降低，故储水槽内水温会渐降，是以，该水温判断程序即是用以判断储水槽内水温降至预设低温范围的时间长短，若属于长时间达到低温范围，则代表目前储水槽未进水(非用水状态)，同时自动调整加热器的保温温度再降低，进入第二道省电模式；反之，若储水槽水温在短时间降低至低温范围，则代表储水槽已进水(为用水状态)，立即跳离省电模式，进入加热模式将储水槽内水再加热至高温范围。

本发明提供的一种电热水器的省电控制方法，包含有下列步骤：设定加热温度、第一保温温度、第二保温温度及基准时间，该第二保温温度低于第一保温温度；读取目前水温并与上述三个温度比较，依比较结果选择执行第一省电模式、第二省电模式或加热模式，其中：执行第一省电模式：当目前水温已达加热温度后，即读取该第一保温温度及基准时间，并同时对该基准时间进行倒数至零或开始计数到达基准时间为止，于倒数或计时过程中，随时读取目前水温并判断是否已降温至第一保温温度，若是在倒数或计时尚未结束前，水温已降至第一保温温度，则执行加热模式；执行第二省电模式：若执行第一省电模式的结果，是于倒数或计时尚未结束前，水温已降至第一保温温度，则读取第二保温温度，并随时读取目前水温，以与第二保温温度比较，若目前水温低于第二保温温度，则执行加热模式。

本发明藉由水温判断程序反应电热水器的用水情形，设计出二段式省电保温的模式，确保在无人用水的情况下，不立即断电而是将保温的温度予以降低，避免加热器耗费大电流用于维持在较高温度的保温；其间若有使用热水时，由较低温的保温状态加热至高温所需时间，亦比由室温水加热至高温来得快速。是以，目前本发明确实可依照电热水器的用水状态，执行适当的加热、较高温保温或较低温保温的模式，而能有效节省电源，并且不会限制使用时间，使用更为方便。

附图说明

图1：是本发明省电控制方法的流程图。

图2：是本发明防空烧检测程序的流程图。

图3：是本发明省电控制方法的电路图。

具体实施方式

本发明提出一种针对电热水器而设计的省电控制方法及其装置，如图1所示，本发明的省电控制方法包含有下列步骤：

设定加热温度、第一保温温度、第二保温温度及基准时间，该第二保温温度低于第一保温温度20；

读取目前水温并与上述三个温度比较21，依比较结果选择执行第一省电模式、第二省电模式或加热模式，其中：

目前水温已达加热温度22后，则进入第一省电模式23，读取该第一保温温度及基准时间231，并同时对该基准时间进行倒数至零或开始计数到达基准时间为止232，于倒数或计时过程中，随时读取目前水温233，并判断是否已降温至第一保温温度234，若是在倒数或计时235尚未结束前，水温已降至第一保温温度234，则执行加热模式25；反之，则执行以下步骤；

进入第二省电模式24，是读取第二保温温度，并随时读取目前水温241，并与第二保温温度比较，若目前水温低于第二保温温度242，则执行加热模式25。

本发明的省电控制方法主要是针对断电热水器在省电保温模式下，若无人使用时仍会耗费电量，故而增加一判断步骤，其判断原理在于第一段省电保温模式的第一保温温度约在摄氏57度，若加热后的水温(约摄氏60度)在经过一长时间(大于或等于2小时)才降低至第一保温温度，则代表电热水器的储水槽并未进水，也就是在此一长时间内并未有人用水，则可立即进入较低温的第二省电保温模式中，即只要保持在不低于第二保温温度(约摄氏50度)即可，如此，电热水器中的加热器即可降低其加热温度，相对节省电源的耗费。若加热后的水温(约摄氏60度)在经过一短时间(小于2小时)即降低至第一保温温度，则代表电热水器的储水槽有进水，使得加热后的水温快速下降，代表有人还在使用热水，是以，立即返回加热模式，将降温的水再加热至高温供使用。

请配合参阅图2所示，上述执行省电控制方法之前，可加入一个防空烧检测程序，其包含有：

设定一高温温度(约摄氏80度)、一第一加热检测时间(约25秒)、一比对温差值(约摄氏3度)及一第二检测时间(约60秒)30；

读取初始水温WTO并予以储存31；

第一道温度检测步骤32：开始计时第一检测时间并加热321，在计时尚未达第一检测时间前，读取目前水温322，于加热过程中随时判断目前储水槽内的温度是否高于预设的高温温度323、324，若是，则立即停止加热并发出异常警示34；若否，则停止加热325并执行下一步骤；

第二道温度检测步骤33：开始计时第二检测时间331，在计时尚未达到第二检测时间前，读取比对温差值及初始水温后332，再读取目前储水槽的温度333，并与初始水温相减334，若差值不小于设定的比对温差值，则代表在不加热后温度仍持续上升，确定目前电热水器呈空烧状态，而立即停止加热并发出异常警示34；反之，若差值小于设定的比对温差值，则代表储水槽内有足够的水，故温度不会持续上升；此时再继续判断计时是否达到第二检测时间，若否，则继续读取目前水温332并进行比对333，重复前述步骤，若是，则结束防空烧检测程序，进入上述省电控制方法的程序35。

请参阅图3所示为实现上述省电控制方法的电路图，其包含有：

一控制器10，可为一微处理器，其内建有一省电控制程序及防空烧检测程序；

一温度传感器11，连接至该控制器10的输入端，用以检知水温；

一输入装置12，为一组按键(SW1～SW4)，分别与控制器10的输入端连接，用以设定前述省电控制程序及防空烧检测程序的多个相关温度值及相关时间值；

一电源开关电路13，包含有驱动器Q1及电子开关K1K2，其中电子开关K1K2串联于电源回路上，各电子开关K1K2的控制端通过驱动器Q1连接至该控制器10的输出端，由控制器10藉由该驱动器Q1控制电子开关K1K2启闭，决定电源回路的中断与否；及

一警示电路15，由一光指示电路151或声音电路152组成，分别连接至该控制器10的输出端，其中，光指示电路151由多个发光二极管LED组成，而该声音电路152由晶体管Q2及一蜂鸣器(SPEAKER)组成；及

一直流电源电路14，连接至输入电源，将输入电源转换为稳定直流电源输出，以供前述电路单元作为工作电源使用；

上述控制器10执行省电控制程序或/及防空烧程序时，其多个温度及时间是藉由输入装置12加以设定，而该控制器10取得目前储水槽内温度是通过温度感知器11得知，是以，当控制器10在电热水器电源开启后，会令控制电子开关K1K2激活短路而建立电源回路，开始加热，并依照预设的温度及时间等数值执行防空烧检测程序或省电控制程序，若检测到目前电热水器为空烧状态，则控制器会控制警报电路15的光指示电路151及激活声音电路152，点亮光指示电路151，导通声音电路152的晶体管Q2并激活蜂鸣器(SPEAKER)，提示使用者目前电热水器异常。若主控制器10执行完防空烧检测程序后，发现并无异常，则开始执行省电控制程序(如前述)。

由上述说明可知，本发明较传统只具保温功能电热水器确实更为省电，而较目前提供加热时间功能的电热水器，在使用上更方便，因为本发明是依照实际用水情形，执行不同程度的加热或保温模式，令使用者在任何时间使用热水，均可更快速地提供热水，不会因为设定加热时间，而限制了使用时机，故相当方便。

Claims (12)

1.一种电热水器的省电控制方法，包含有下列步骤：

设定加热温度、第一保温温度、第二保温温度及基准时间，该第二保温温度低于第一保温温度；

读取目前水温并与上述三个温度比较，依比较结果选择执行第一省电模式、第二省电模式或加热模式，其中：

执行第一省电模式：当水温已达加热温度后，即读取该第一保温温度及基准时间，并同时对该基准时间进行倒数至零或开始计数到达基准时间为止，于倒数或计时过程中，随时读取目前水温并判断是否已降温至第一保温温度，若是在倒数或计时尚未结束前，水温已降至第一保温温度，则执行加热模式；

执行第二省电模式：若执行第一省电模式的结果，是于倒数或计时尚未结束前，水温已降至第一保温温度，则读取第二保温温度，并随时读取目前水温与第二保温温度相比较，若目前水温低于第二保温温度，则执行加热模式。

2.如权利要求1所述的电热水器的省电控制方法，该第一保温温度为摄氏57度，基准时间为2小时。

3.如权利要求1或2所述的电热水器的省电控制方法，该第二保温温度为摄氏50度。

4.如权利要求3所述的电热水器的省电控制方法，上述执行加热模式后的加热水温为摄氏60度。

5.一种电热水器的省电控制装置，包含有：

一控制器，是一微处理器，其内设有一如权利要求1至4项任一项的省电控制方法；

一检知水温的温度传感器，连接至该控制器的输入端；

一输入装置，为一组按键，分别与控制器的输入端连接，用以设定执行省电控制方法所需的加热水温、第一保温温度、第二保温温度及基准时间；

一电源开关电路，串联在电源回路上，其控制端连接至该控制器的输出端，由控制器控制电源回路的中断与否；及

一供电路单元作工作电源用的直流电源电路，连接至输入电源，将输入电源转换为稳定直流电源输出。

6.如权利要求5所述的电热水器的省电控制装置，该主控制器的输出端连接一警示电路。

7.如权利要求6所述的电热水器的省电控制装置，该警示电路包含一光指示电路，该光指示电路由多个发光二极管组成。

8.如权利要求6或7所述的电热水器的省电控制装置，该警示电路包含一声音电路，该声音电路包含有一晶体管及一蜂鸣器。

9.如权利要求6所述的电热水器的省电控制装置，该控制器内建一防空烧检测程序，执行此一防空烧检测程序前，控制器通过输入装置设定一高温温度、一第一加热检测时间、一比对温差值及一第二检测时间；其中该防空烧检测程序包含有：

读取电热水器内初始水温并予以存储；

第一道温度检测步骤：计时第一检测时间并开始加热，在计时尚未达第一检测时间前，随时判断目前储水槽内的温度是否高于预设的高温温度，若是则立即停止加热并发出异常警示；若否，则停止加热并执行下一步骤；

第二道温度检测步骤：开始计时第二检测时间，并于未达到第二检测时间前，读取目前储水槽的温度，并与初始水温相减，若差值不小于设定的比对温差值，则立即停止加热并发出异常警示；反之，若差值小于设定的比对温差值，则立即结束。

10.如权利要求9所述的电热水器的省电控制装置，该高温温度约摄氏80度，第一加热时间25秒。

11.如权利要求9所述的电热水器的省电控制装置，该比对温差值为摄氏3度，第二检测时间60秒。

12.如权利要求10所述的电热水器的省电控制装置，该比对温差值为摄氏3度，第二检测时间60秒。

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