CN202547069U

CN202547069U - 具有自动启动装置的电热水器

Info

Publication number: CN202547069U
Application number: CN2012201641466U
Authority: CN
Inventors: 卢芸
Original assignee: Shenyang University of Technology
Current assignee: Shenyang University of Technology
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2022-04-18

Abstract

本实用新型主要是涉及一种具有自动启动装置的电热水器，该电热水器主要包括水箱外壳、保温层、加热管和热水管，保温层设置在水箱外壳内部，保温层内部为内胆，加热管和热水管设置在电热水器内部，热水管下方为出水口，电热水器下方还设有进水口、排污口和仪表口，仪表口连接有自动启动装置。本实用新型结构简单合理，可自动提前启动加热元件，控制电热水器的启动，从而达到定时使用热水及节能的目的，适于推广应用。

Description

具有自动启动装置的电热水器

技术领域

本实用新型主要涉及一种电热水器，特别是涉及一种具有自动启动装置的电热水器。

背景技术

随着社会经济的迅猛发展以及财富的积累，人们逐渐对生活质量和生活效率的要求也越来越高。家用电器及家电设备，从步入普通家庭的那一刻起，就丰富了人们的生活，人们对家电的选择和使用，己经从单一功能转变为多功能要求。在使用上人们通常有两种使用方式，一种是全天24小时通电加热；一种是使用时通电加热。全天24小时通电加热方式，虽然使用方便，但对于上班族及不经常使用热水的情况，由于长期通电，会造成电能的浪费。而使用时通电加热方式，由于需要加热时间使得用水非常不方便。

因此，亟需设计出一种可根据设定水温及水箱水温自动预定出加热所需时间，从而提前自动启动加热器的具有自动启动装置的电热水器。

发明内容

发明目的：

为了解决上述电热水器所普遍存在的问题，本实用新型设计出了一种具有自动启动装置的电热水器，可根据设定水温及水箱水温自动预定出加热所需时间，从而提前自动启动加热器的自动启动装置，有效节省了电能。

技术方案：

一种具有自动启动装置的电热水器，其特征在于：该电热水器主要包括水箱外壳、保温层、加热管和热水管，保温层设置在水箱外壳内部，保温层内部为内胆，加热管和热水管设置在电热水器内部，热水管下方为出水口，电热水器下方还设有进水口、排污口和仪表口，仪表口连接有自动启动装置。

自动启动装置由相零线及地线检测电路、超温保护电路、温度传感器、水温设定端、时间设定端、单片机、显示电路、电源电路、水流开关信号及驱动电路组成。

优点及效果：

本实用新型提出了一种具有自动启动装置的电热水器，具有如下优点：

本实用新型可以根据设定热水使用时间与加热所需时间之差，通过驱动电路自动提前启动加热元件，控制电热水器的启动，从而达到定时使用热水及节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为单片机引脚结构图；

图3为单片机控制的电热水器控制电路结构图；

图4为水箱水温隶属度函数示意图；

图5为设定水温隶属度函数示意图；

图6为加热所需时间隶属度函数示意图。

附图标记说明：

1、水箱外壳；2、保温层；3、加热管；4、热水管；5、出水口；6、进水口；7、排污口；8、仪表口；9、自动启动装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

本实用新型提供了一种具有自动启动装置的电热水器，如图1中所示，其特征在于：

该电热水器主要包括水箱外壳1、保温层2、加热管3和热水管4，保温层2设置在水箱外壳1内部，保温层2内部为内胆，加热管3和热水管4设置在电热水器内部，热水管4下方为出水口5，电热水器下方还设有进水口6、排污口7和仪表口8，仪表口8连接有自动启动装置9。

自动启动装置9由相零线及地线检测电路、超温保护电路、温度传感器、水温设定端、时间设定端、单片机、显示电路、电源电路、水流开关信号及驱动电路组成。

本实用新型建立了基于PIC16F877单片机的电热水器控制系统。PIC16F877单片机集成了众多的功能模块，采样保持、A/D转换、多路模拟开关及数据存储等这些数据采集系统基本功能可直接通过该型号的单片机来实现，从而使得系统具有更高的可靠性。PIC16F877自带一些保密措施，如系统配置字中的保密位设置、用户识别码ID及器件识别码等。PIC16F877内部自带看门狗电路，在程序失控后帮助单片机自动复位。它同时还有人工复位的功能。此外，还可以通过软件陷阱法进一步保证系统的可靠性。图2为PIC16F877引脚图。

基于PIC16F877单片机控制的电热水器控制电路结构如图3所示。该自动启动装置的控制电路主要由相线零线及地线检测电路、超温保护电路、温度传感器、水温设定端、时间设定端、单片机、显示电路、电源电路、水流开关信号及驱动电路等组成。

本实用新型模糊控制的单片机实现方法是通过检测到的水箱水温和设定水温，采用模糊推理算法得出加热所需时间，然后根据设定热水使用时间与加热所需时间之差，通过驱动电路自动提前启动加热元件（加热管），达到定时使用热水及节能的目的。具体算法如下：通过水箱水温、设定水温及加热所需时间定义各模糊集的模糊变量和隶属度函数。其中，水箱水温的模糊变量含义为：N(低)，NM(正常)，P(高)；设定水温的模糊变量含义为：N(低)，NM(正常)，P(高)；加热所需时间的模糊变量含义为：VN(极短)，N(短)，NM(正常)，P(长)，VP(极长)。其隶属度函数如图4、图5和图6所示（在设计中可根据水箱的大小进行隶属度的调整）。

隶属度函数建立后，即可以应用公式：

计算各个量的隶属度。

其中：

表示

属于模糊语意

的程度；

为隶属函数的中心点，可依据不同的电热水器特征设定。

模糊规则是以IF－THEN的形式表达的，其前件有2个输入：水箱水温和设定水温；其后件有1个输出：加热所需时间。

如：IF 水箱水温＝P；

设定水温＝NM；

THEN 加热所需时间＝N。

热水使用时间与加热所需时间之差为电热水器启动时间，即通过模糊控制算法达到自动控制电热水器的启动、节省电能的目的。

Claims

1.一种具有自动启动装置的电热水器，其特征在于：该电热水器主要包括水箱外壳（1）、保温层（2）、加热管（3）和热水管（4），保温层（2）设置在水箱外壳（1）内部，保温层（2）内部为内胆，加热管（3）和热水管（4）设置在电热水器内部，热水管（4）下方为出水口（5），电热水器下方还设有进水口（6）、排污口（7）和仪表口（8），仪表口（8）连接有自动启动装置（9）。

2.根据权利要求1所述的具有自动启动装置的电热水器，其特征在于：自动启动装置（9）由相零线及地线检测电路、超温保护电路、温度传感器、水温设定端、时间设定端、单片机、显示电路、电源电路、水流开关信号及驱动电路组成。