TW201346195A - 根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法，其係藉由執行掌握熱水器使用者的熱水使用模式而設定的熱水之預熱動作，縮短當使用者開啟熱水排出口而使用熱水時，加熱成設定溫度的熱水之供給時間，藉此不僅便於使用熱水，而且將於熱水使用前所移除在設定溫度以下的冷水最少化，藉此可節省資源。

Description

根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法

本發明係關於一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法，更詳細來說，係關於一種如下之根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法：以將使用熱水器或鍋爐之使用者的熱水使用模式所累積平均值作為基準，使得僅於需要使用熱水之時間帶來執行熱水預熱動作之方式而進行控制；藉由根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法不僅縮短按照所設定的溫度之熱水供給時間，並且防止使用熱水前所移除的冷水之浪費。

於具有熱水供給系統之燃燒機器中，大致可歸納成鍋爐與熱水器。使用於普通家庭或公共建設等之鍋爐係用於取暖或加熱水，而熱水器係如下裝置：於短時間內將生水加熱至特定溫度，接著以使用者可便利地使用熱水之方式供給。

此種鍋爐及熱水器係以如下方式構成：將油或氣體用作燃料而藉由燃燒器燃燒，之後利用於該燃燒過程中產生之燃燒熱而對水進行加熱，接著根據使用者之需求，提供該經加熱之水。

通常，於鍋爐及熱水器中，包含：生水流入管，其供給冷水； 熱轉換器，其具有燃燒器，該燃燒器係將吸入於送風機之空氣與燃料混合而燃燒，以便對於藉由上述生水流入管供給之冷水進行加熱；熱水供給管，其用以供給藉由上述熱轉換器所加熱之熱水；熱水溫度調節器，其可設定使用者所期望的溫度；及控制器，其以使用者利用熱水溫度調節器所輸入的設定溫度之輸入信號為基準，對熱水器之燃燒動作及熱水之流動進行控制。

然而，在如上所述所構成之習知普通鍋爐或熱水器中，不具有熱水之預熱功能，因此於使用熱水時，在使用者打開(ON)熱水溫度調節器之開關並操作至設定溫度後，自開啟熱水龍頭之瞬間，藉由設置於熱水供給管之流量感測器感測熱水的流動，從而控制器接收流量感測器之信號而對燃燒器之燃燒及循環泵之作動進行控制，因此存在如下問題點：於使用者開啟熱水龍頭後，熱水運轉進行作動，於熱水加熱至適當之溫度之期間，藉由熱水龍頭排出冷水並直接移除，因此導致水資源之浪費，且使用者必需等到供給適當溫度之熱水為止，因此於使用熱水時存在不便。

另外，通常於設定有預熱功能之情形時，即便於不使用熱水之情形時，亦持續進行預熱動作，因此存在能量浪費之問題。

作為用以解決此種問題點之先前技術，於註冊專利第10-0422856號中，記載有如下之熱水預熱控制方法：若使熱水預熱設定鍵作動，則與熱水龍頭之是否作動無關地實施熱水預熱燃燒動作，直至使中間循環水之溫度到達預先設定之熱水預熱設定溫度為止，但若經過所設定之預熱限制時間，則預熱作動結束。

根據如上所述之熱水預熱控制方法，具有如下優點，即，當使用者實際開啟熱水龍頭而使用熱水時，縮短加熱成設定溫度之熱水的釋出時間 從而減少移除之冷水的量，但於在使用者使預熱設定鍵作動後，至實際開啟熱水龍頭為止之用以熱水預熱之加熱時間期間，使用者不能使用熱水而必需等待，因此於使用熱水時存在不便。

另外，於使用熱水前，選擇預熱功能，在完成熱水使用之情形時，需要藉由手動執行重新中斷預熱功能之操作，因此存在如下問題：不僅使用不便，而且為了設定預熱時間，需要於控制器內部具有其他計時功能，因此控制器之構造變複雜並且熱水預熱時間之設定作業煩瑣。

本發明係為了解決如上之問題而提出，目的在於提供一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法，其係藉由執行掌握熱水器使用者的熱水使用模式而所設定的熱水之預熱動作，於使用者開啟熱水排出口而使用熱水時，縮短加熱成設定溫度之熱水的供給時間，藉此不僅對熱水使用提供便利，而且將於使用熱水前所移除在設定溫度以下的冷水最少化，藉此可節省資源。

本發明之其他目的在於提供一種如下之熱水器中熱水預熱控制之方法：即使不具有其他時間設定裝置，為了熱水預熱，亦能夠以使用者的熱水使用模式為基準來執行熱水之預熱動作，藉此可將熱水器中用於熱水預熱之控制構造簡化。

用以實現如上所述目的之本發明一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法包含如下步驟：第1步驟，其係以流量感測 器之流量感測信號為基準，判斷是否在使用熱水；第2步驟，其係於上述第1步驟中判斷在使用熱水之情形時，按照所設定之時間區間算出熱水使用時間；第3步驟，其係於所設定之日期期間，按照日期算出上述第2步驟之熱水使用時間，從而按照時間區間算出上述日期期間之熱水使用累積平均時間；及第4步驟，其係按照於上述第3步驟中算出之時間區間，根據熱水使用累積平均時間決定使用者之熱水使用模式，於並非使用熱水中時，根據上述熱水使用模式，執行按照時間區間所設定之預熱動作。

在上述態樣中，能夠以如下方式構成：於經過上述第3步驟中之最初的日期期間前之期間內，以於日期前一天所算出之各個時間區間之熱水使用時間為基準，執行按照時間區間而設定之預熱動作。

另外，能夠以如下方式構成：於上述第3步驟中算出之各個時間區間的熱水使用累積平均時間係於經過2次上述日期期間後，重新算出各個時間區間的熱水使用累積平均時間為基準，執行上述第4步驟。

另外，能夠以如下方式構成：於上述第2步驟中，以1小時為單位而設定時間區間，上述第4步驟中所設定之預熱動作係於1小時期間內的熱水使用累積平均時間為5分鐘以下之情形時，不執行預熱動作，於1小時期間內的熱水使用累積平均時間為超過5分鐘並在10分鐘以下之情形時，在該時間區間之開始時間10分鐘前，執行1次預熱動作，於1小時期間內的熱水使用累積平均時間為超過10分鐘並在20分鐘以下之情形時，自該時間區間之開始時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作，於1小時期間內的熱水使用累積平均時間為20分鐘以上之情形時，自該時間區間之開始時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作，但於經預熱之熱水之溫度到達預熱目標溫度之情形時，亦 使循環泵連續運轉。

另外，能夠以如下方式構成：上述日期期間以7天為單位而設定。

根據本發明中一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法，按照所設定之時間區間，算出使用者之熱水使用時間，並按照時間區間，算出所設定之日期期間的熱水使用累積平均時間，從而於決定使用者的熱水使用模式後，以該模式為基準，執行按照時間區間設定之預熱動作，藉此具有如下優點：於使用熱水時，可快速地供給設定溫度之熱水而增大熱水使用的便利性，且將移除的冷水之量最少化而減少資源浪費。

另外，根據本發明，可自動地識別使用者的熱水使用模式而執行所設定之熱水預熱動作，因此具有如下優點：為了熱水預熱之控制，無需額外的計時設定，從而可將用以熱水預熱之控制構造簡化。

100‧‧‧熱水器

101‧‧‧熱水循環管

102‧‧‧生水流入管

110‧‧‧循環泵

120‧‧‧止回閥

130‧‧‧流量感測器

140‧‧‧燃燒器

141‧‧‧氣體供給管

150‧‧‧熱轉換器

160‧‧‧水箱

170‧‧‧熱水龍頭

181‧‧‧第1溫度感測器

182‧‧‧第2溫度感測器

183‧‧‧第3溫度感測器

S1‧‧‧步驟S1

S2‧‧‧步驟S2

S3‧‧‧步驟S3

S4‧‧‧步驟S4

S5‧‧‧步驟S5

S6‧‧‧步驟S6

S7‧‧‧步驟S7

S8‧‧‧步驟S8

S9‧‧‧步驟S9

第1圖係本發明所應用熱水器之結構示意圖。

第2圖是本發明中根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法的流程圖。

以下，參照隨附圖式，詳細地說明相對於本發明較佳實施例之結構及功效。

參照第1圖，本發明所應用之熱水器100包含：熱水循環管101， 其於內部循環熱水；生水流入管102，其連接於熱水循環管101之一側，用以向沿著熱水循環管101流動之熱水供給生水；止回閥120，其將沿著熱水循環管101流動之水的流動方向限制為一方向；流量感測器130，其感測沿著熱水循環管101內部流動之水是否流動及流量；熱轉換器150，其具有燃燒器140，該燃燒器140係將藉由氣體供給管141流入之空氣與燃料混合而燃燒，以便可以對於藉由生水流入管102流入之低溫生水進行加熱；水箱160，其儲存在熱轉換器150中吸收燃燒器140之燃燒熱所加熱之熱水；熱水龍頭170，其藉由使用者之開啟操作而釋出熱水；第1溫度感測器181，其檢測流入至熱轉換器150之水的溫度；第2溫度感測器182，其檢測通過熱轉換器150之水的溫度；及第3溫度感測器183，其檢測於儲存於水箱160後，移動至熱水龍頭170之水的溫度。另外，包含控制部(圖未示)，該控制部係儲存使用者之熱水使用時間所對應之資料，算出熱水使用平均時間，以與該熱水使用平均時間對應之使用者的熱水使用模式為基準，對用以熱水預熱之循環泵110之作動及燃燒器140之燃燒動作進行控制。

以下，參照第2圖之流程圖，對如上所述構成之熱水器100之熱水預熱控制方法進行說明。

本發明以如下方式構成：結合使用者於24小時內使用熱水器100之時間帶，以及在該時間帶中之熱水使用時間模式，執行熱水之預熱動作，於完全不使用熱水之時間帶，以中斷熱水器之預熱動作方式而進行控制，藉此防止不必要之能量浪費，於使用熱水時，可快速地向使用者供給加熱成設定溫度之熱水。

首先，於最初開始使用熱水器之情形時，首先打開(ON)熱水器 之電源(S1)，使系統以不在控制部殘留使用者之熱水使用模式所對應之資料之狀態而初始化(S2)。

控制部係計算當前時間帶(S3)，以1天為基準而將0時至24時以1小時為單位而區分，從而判斷當前時間與以1小時為單位而區分之時間區間中的那個區間對應(S4)。

接著，若使用者設定熱水模式而為了使用熱水開啟熱水龍頭170，則循環泵110作動，同時藉由生水流入管102流入生水，並且藉由流量感測器130而感測水之流量變動(S5)。

藉由流量感測器130而感測之流量資訊信號係向控制部傳送，控制部根據所輸入之流量資訊信號而判斷為處於使用熱水中，從而以通過熱轉換器150之生水加熱至所設定的溫度為止(S6)之方式，對燃燒器140之燃燒動作進行控制。

接著，控制部係按照所設定之時間區間，算出使用熱水之時間，並於所設定之日期期間，按照日期算出熱水使用時間，從而按照時間區間，算出日期期間之熱水使用累積平均時間(S7)。參照下述表1對該步驟進行說明。

於本實施例中，以1小時為基本單位而將1天分為24區間，從而按照時間區間，算出熱水使用時間，並按照1小時區間，算出1週(7天)間之熱水使用平均時間。

於上述表1中，若將0時至1時之時間區間列舉為例進行說明，則於第1天與第2天之熱水使用時間為15分鐘、第3天為20分鐘、第4天與第5天為10分鐘、第6天與第7天不使用熱水之情形時，7天間之熱水使用累積平均時間算出為10分鐘。其他各個時間區間之算出、及該時間區間內之熱水使用累積平均時間之算出亦藉由與此相同之方法計算。

如上所述，於熱水之使用中，按照所設定之時間區間，算出熱水使用時間，並算出所設定之日期期間之熱水使用累積平均時間，藉此決定相對於使用者於那個時間帶使用多少分鐘熱水之使用者的熱水使用模式。

於根據藉由流量感測器130而感測之流量資訊，判斷為並非在使用熱水之情形時，判斷是否需要熱水之預熱(S8)。

於該情形時，執行根據使用者的熱水使用模式之熱水預熱動作(S9)，該使用者的熱水使用模式係以於上述(S7)步驟中獲得之使用者之熱水使用累積平均時間為基準而決定，且作為一實施例，如下述表2，以使用者之熱水使用模式為基準，按照時間區間而根據熱水使用時間設置加權值，從而可執行熱水預熱動作。

此處，所謂基準時間係指，相應時間區間內之時間。

於本實施例中，以1小時為單位設定1天之時間區間，於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為5分鐘以下之情形時，可設定為不執行預熱動作。其原因在於，該情形係熱水使用時間較短之情形，因此防止因預熱動作之執行產生之不必要之能量浪費。

於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為超過5分鐘並在10分鐘以下之情形時，設定為於基準時間10分鐘前，執行1次預熱動作。此處，預熱動作係循環泵110作動而水沿熱水循環管101循環，藉由燃燒器140之燃燒而通過熱轉換器150，並且水得以加熱，從而至沿熱水循環管101循環之水的溫度到達預熱目標溫度之時間點為止，執行1次循環泵110之作動與燃燒器140之燃燒動作。此時，沿熱水循環管101循環之水的溫度係可藉由第1至第3溫度感測器181、182、183而感測。

於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為超過10分鐘並在20分鐘以下之情形時，設定為自基準時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作。即，於1次預熱動作完成而於熱水循環管101內流動之水的溫度到達預熱目標之時間點，中斷循環泵110之作動及燃燒器140之燃燒動作，若經過固定時間而熱水循環管101內部之水的溫度自預熱目標溫度降至所設定之溫度範圍以下的溫度，則再次開始進行循環泵110之作動及燃燒器140之燃燒動作而執行預熱動作，直至熱水循環管101內部之水的溫度到達預熱目標溫度為止。

亦能夠以如下方式構成：於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為20分鐘以上之情形時，自相應時間區間之開始時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作，但於所預熱之熱水的溫度到達預熱目標溫度之情形時，亦 使循環泵110連續運轉運。即，於通常之預熱動作之情形時，以一併執行或一併中斷循環泵110之作動與燃燒器140之燃燒動作的方式構成，但於該情形時，以如下方式構成，即，於在熱水循環管101內部流動之水的溫度到達預熱目標溫度而中斷燃燒器140之燃燒的情形時，循環泵110亦連續運轉，藉此解決如下問題：於循環泵110運轉中斷之情形時，產生設有第2溫度感測器182之熱轉換器150附近的熱水循環管101內部之熱水溫度、與經過相對性地遠離熱轉換器150之水箱160後之設有第3溫度感測器183之熱水循環管101內部的熱水溫度間之偏差。

而且，若經過固定時間而熱水循環管101內部之水的溫度自預熱目標溫度降至所設定之溫度範圍以下的溫度，則於循環泵110連續運轉之狀態下，再次開始燃燒器140之燃燒動作而執行預熱動作，直至熱水循環管101內部之水的溫度到達預熱目標溫度為止。

另一方面，於本發明中，能夠以如下方式構成：於經過於熱水器之初始作動時所設定之日期期間(1週)前之期間內係未算出熱水使用累積平均時間之資料所對應之狀態，因此以於相應日期前一天所算出之各個時間區間之熱水使用時間為基準，如上所述般執行按照時間區間設定之預熱動作。而且，能夠以如下方式構成：於經過所設定之日期期間而經過該期間之各個時間區間之熱水使用累積平均時間後，更新成於重新設定之日期期間，重新地獲得之各個時間區間之熱水使用累積平均時間，從而以所更新之使用模式為基準，執行如上所述般設定之預熱動作。

然而，於本實施例中，列舉了將1天分為24小時而算出7天期間之熱水使用時間之累積平均時間之情形，但1天之時間區間設定與熱水使用 累積平均時間算出之日期設定並不限定於此，可設定為更短或更長之時間區間及日期，本發明並不僅僅適用於熱水器，而且當然亦可適用於鍋爐等所有熱水供給裝置。

S1‧‧‧步驟S1

S2‧‧‧步驟S2

S3‧‧‧步驟S3

S4‧‧‧步驟S4

S5‧‧‧步驟S5

S6‧‧‧步驟S6

S7‧‧‧步驟S7

S8‧‧‧步驟S8

S9‧‧‧步驟S9

Claims (5)

1. 一種根據使用者的熱水使用模式之熱水器中熱水預熱控制之方法，其包含如下步驟：第1步驟，其係以流量感測器之流量感測信號為基準，判斷是否在使用熱水；第2步驟，其係於在上述第1步驟中判斷在使用熱水之情形時，按照所設定之時間區間，算出熱水使用時間；第3步驟，其係於所設定之日期期間，按照日期算出上述第2步驟之熱水使用時間，從而按照時間區間，算出上述日期期間之熱水使用累積平均時間；及第4步驟，其係根據於上述第3步驟中所算出的各個時間區間之熱水使用累積平均時間，決定使用者的熱水使用模式，於並非使用熱水時，根據上述熱水使用模式，執行按照時間區間而設定之預熱動作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其於經過上述第3步驟之最初的日期期間前之期間內，以於相應日期前一天所算出之各個時間區間之熱水使用時間為基準，執行按照時間區間所設定之預熱動作。
3. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中於上述第3步驟中算出之各個時間區間之熱水使用累積平均時間係於經過2次上述日期期間後，以重新地算出之各個時間區間之熱水使用累積平均時間為基準，執行上述第4步驟。
4. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其於上述第2步驟中，以1小時為單位而設定時間區間，於上述第4步驟中所設定之預熱動作係於1小時期間內之熱水使用累積 平均時間為5分鐘以下之情形時，不執行預熱動作，於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為超過5分鐘並在10分鐘以下之情形時，在相應時間區間之開始時間10分鐘前，執行1次預熱動作，於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為超過10分鐘並在20分鐘以下之情形時，自相應時間區間之開始時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作，於1小時期間內之熱水使用累積平均時間為20分鐘以上之情形時，自相應時間區間之開始時間10分鐘前，不限次數地執行預熱動作，但於經預熱之熱水之溫度到達預熱目標溫度之情形時，亦使循環泵連續運轉。
5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述日期期間係以7天為單位而設定。