專利名稱：智能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其涉及一種儲(chǔ)水式電熱水器。
背景技術(shù)：
儲(chǔ)水式電熱水器由于技術(shù)成熟、安全性能高，目前被中國(guó)家庭所廣泛采用。這種電熱水器通常包括儲(chǔ)水用的內(nèi)膽，設(shè)置在內(nèi)膽內(nèi)用來加熱水的電加熱棒，包覆在內(nèi)膽外的保溫層以及外殼。隨著儲(chǔ)水式電熱水器應(yīng)用的越來越廣泛，人們對(duì)熱水器的使用要求也越來越高。例如，使用者有自己的洗浴習(xí)慣，但不希望每次洗浴前都要重復(fù)設(shè)置來預(yù)先準(zhǔn)備好洗浴的熱水。有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有的儲(chǔ)水式電熱水器予以改進(jìn)以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱水器，其可根據(jù)使用者的洗浴習(xí)慣來自動(dòng)預(yù)先準(zhǔn)備熱水，從而提高了使用的便利性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種熱水器包括內(nèi)膽，用于收容一定量的可被加熱的水；進(jìn)水口和出水口，和所述內(nèi)膽連通以傳遞流入內(nèi)膽和流出內(nèi)膽的水；熱源，與所述內(nèi)膽相關(guān)聯(lián)以加熱內(nèi)膽內(nèi)的水；控制器，和所述熱源連接，以用于選定第一周期和第二周期；記錄第一周期內(nèi)熱水消耗的起始時(shí)間和初始熱水用量；并且在第二周期內(nèi)與所述起始時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)時(shí)間之前，控制所述熱源預(yù)先加熱好與所述初始熱水用量相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)熱水用量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器還用于只有當(dāng)?shù)谝恢芷趦?nèi)的熱水消耗量超過一預(yù)定值時(shí)，才開始記錄起始時(shí)間和初始熱水用量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一周期包括連續(xù)的等長(zhǎng)的若干初始第一時(shí)段， 所述控制器還用于記錄每一初始第一時(shí)段內(nèi)熱水消耗的起始時(shí)間和初始熱水用量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一周期還包括連續(xù)的等長(zhǎng)的若干初始第二時(shí)段，且每一初始第二時(shí)段在時(shí)間長(zhǎng)度上至少大于或等于兩個(gè)初始第一時(shí)段；所述控制器還用于將每一初始第二時(shí)段內(nèi)第一個(gè)出現(xiàn)的起始時(shí)間設(shè)定為該初始第二時(shí)段的起始時(shí)間；累計(jì)每一初始第二時(shí)段內(nèi)各初始第一時(shí)段的初始熱水用量，以作為該初始第二時(shí)段的初始熱水用量。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二周期包括與所述若干初始第一 / 二時(shí)段對(duì)應(yīng)的若干目標(biāo)第一 / 二時(shí)段，所述控制器還用于在所述目標(biāo)第一 / 二時(shí)段的目標(biāo)時(shí)間之前控制所述熱源預(yù)先加熱好目標(biāo)熱水用量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器還用于判斷熱水消耗是否存在于連續(xù)兩個(gè)目標(biāo)第一 / 二時(shí)段中前一個(gè)的后半段，以及后一個(gè)的前半段中；如果是，則合并這兩個(gè)目標(biāo)第一 / 二時(shí)段。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一 / 二周期為一個(gè)星期。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述初始第一時(shí)段內(nèi)的熱水用量=該時(shí)段起始時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量+該時(shí)段內(nèi)通過熱源加熱的熱水量-該時(shí)段終止時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括沿內(nèi)膽徑向設(shè)置的若干溫度傳感器；所述熱水量根據(jù)所述若干溫度傳感器檢測(cè)到的若干水溫值，以及與所述水溫值相關(guān)聯(lián)的內(nèi)膽部分容積來確定。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱水量是指處于特定溫度時(shí)的混合熱水量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述所述第一周期和第二周期連續(xù)設(shè)置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是由于設(shè)定了第一和第二周期，并且在第一周期內(nèi)記錄使用者的洗浴習(xí)慣，而后在第二周期內(nèi)應(yīng)用所記錄的洗浴習(xí)慣，使得使用者不必每次洗浴前都要重復(fù)設(shè)置來預(yù)先準(zhǔn)備好洗浴的熱水，從而大大提高了使用的便利性。


圖1為本發(fā)明熱水器一具體實(shí)施方式
的縱向剖視示意圖；圖2為上述實(shí)施方式中熱水器的控制組件的電路原理框圖；圖3為上述實(shí)施方式中熱水器的顯示裝置的屏顯示意圖；圖4為熱水器的控制器根據(jù)洗浴人數(shù)的設(shè)定來控制加熱組件工作的流程圖；圖5為控制器控制顯示裝置顯示的工作流程圖；圖6為控制器根據(jù)使用者的洗浴習(xí)慣記錄初始第一時(shí)段內(nèi)熱水使用狀況的工作流程圖；圖7為控制器記錄初始第二時(shí)段內(nèi)熱水使用狀況的工作流程圖；圖8為控制器根據(jù)記錄的熱水使用狀況來控制加熱組件預(yù)先準(zhǔn)備相應(yīng)的熱水用量；圖9為控制器根據(jù)記錄的熱水使用狀況來控制加熱組件預(yù)先準(zhǔn)備相應(yīng)的熱水用
量的另一實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖1所示為本發(fā)明熱水器的一具體實(shí)施方式
。在本實(shí)施中以儲(chǔ)水式電熱水器為例，當(dāng)然本發(fā)明也可以應(yīng)用于其他類型的熱水器，如燃?xì)鉄崴鞯?。熱水?00包括用于儲(chǔ)存被加熱水的內(nèi)膽10。通常在內(nèi)膽外還包覆有外殼(未圖示)、以及形成在內(nèi)膽和外殼間的填充有發(fā)泡料(如由聚氨酯材料制成)的隔熱層(未圖示)。內(nèi)膽10大致呈沿縱長(zhǎng)軸線方向延伸的圓桶狀，其具有圓桶形桶壁，通常由黑色金屬制成，如鋼、鐵等。內(nèi)膽10的底部設(shè)有用于將冷水引入內(nèi)膽內(nèi)的一進(jìn)水口 81以及用于排出被加熱水的一出水口 82。熱水器 100的外殼上通常還設(shè)置有掛架組件(未圖示)，用于和設(shè)置在墻體上的支撐件(未圖示) 配合以將熱水器掛到墻體上。熱水器100還包括有用于加熱冷水的加熱組件20。如圖1所示的實(shí)施方式中，一第一電加熱管21設(shè)置在內(nèi)膽10的上半部分，該加熱管安裝在一第一法蘭31上。第一法蘭 31安裝在內(nèi)膽10的軸向半球形端部11上。第一電加熱管21從第一法蘭31上水平延伸入內(nèi)膽10內(nèi)，并進(jìn)一步向下蜿蜒延伸入內(nèi)膽10的上半部分的較低位置處。第一電加熱管 11內(nèi)設(shè)置有一具有高阻抗的電阻絲211，該電阻絲211通過導(dǎo)線(未圖示)與設(shè)在第一法蘭31上的正、負(fù)極端子(未標(biāo)示)連接，以與220V或IlOV的交流電源導(dǎo)通，從而將電能轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)然，對(duì)于其他形式的熱水器而言，如燃?xì)馐綗崴鳎梢酝ㄟ^設(shè)置在內(nèi)膽外的燃燒室來對(duì)內(nèi)膽內(nèi)的液體進(jìn)行加熱。一第二和第三電加熱管22、23共同安裝在一個(gè)第二法蘭32上，該第二法蘭32固定在內(nèi)膽10的軸向端部11的中心位置。與第一電加熱管21相似，第二、三電加熱管22、23均從第二法蘭32上蜿蜒向下延伸至靠近內(nèi)膽10的底部處，其內(nèi)同樣設(shè)置有電阻絲(未圖示)。第二電加熱管22上在鄰近進(jìn)水管81的進(jìn)水口位置處還設(shè)置有一檔板221，用來導(dǎo)引從進(jìn)水口進(jìn)入的冷水使其沿橫向流動(dòng)，從而避免其直接進(jìn)入位于內(nèi)膽上層的熱水層而影響加熱效率。熱水器100還包括一溫度檢測(cè)系統(tǒng)90，其至少包括沿垂直于縱長(zhǎng)軸線方向的徑向上由低到高依次分布的第一溫度傳感器91、第二溫度傳感器92、和第三溫度傳感器93。溫度傳感器可以采用多種形式，如熱敏電阻、測(cè)溫管等，用于探測(cè)內(nèi)膽內(nèi)相應(yīng)位置的水溫，并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)反饋給控制器50，從而控制器50可根據(jù)接收到的溫度信息，來決定對(duì)這些加熱管的控制(后文將做詳細(xì)描述)。在本實(shí)施方式中，第一溫度傳感器91固定設(shè)置在內(nèi)膽 10球形端部11的外表面，該固定方式可以是連接于焊接在內(nèi)膽球形端部11外表面上的具有外螺紋的柱體上(未圖示)。第二和第三溫度傳感器92、93分別固定在第一和第二法蘭 31、32上，并延伸入內(nèi)膽10的內(nèi)部。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，第一、二、三溫度傳感器均可選擇設(shè)置在內(nèi)膽外表面或內(nèi)膽內(nèi)部。在本實(shí)施方式中，第一溫度傳感器91在徑向上位于檔板221上方并靠近檔板221。 通過這種設(shè)置，使得第一溫度傳感器91檢測(cè)到的溫度基本上反映位于內(nèi)膽低位的冷水層溫度。第一溫度傳感器91所處的軸向截面16與內(nèi)膽10的底部之間定義了一底部容積V0， 由于VO的容積較小，第一溫度傳感器91可以迅速反應(yīng)，很快地獲得代表VO的水溫值Tl。 第一、二溫度傳感器91、92所處的軸向截面16、17之間定義了一第一容積Vl ；第二、三溫度傳感器92、93所處的軸向截面17、18之間定義了一第二容積V2 ；第三溫度傳感器93所處的軸向截面16與內(nèi)膽10的頂部之間定義了一頂部容積V3。第二、三溫度傳感器92、93所測(cè)得的水溫值分別為T2、T3，其中可用Tl和T2的平均值T12來代表Vl部分的水溫值，T2 和T3的平均值T23來代表V2部分的水溫值，T3來代表V3的水溫值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，一個(gè)普通成年人洗一次澡所需要的熱水量為50升左右；以此類推，2到4個(gè)人所需要的熱水量分別為100升、150升、和200升。需要說明的是，這兒所指的熱水量是指處于洗浴舒適溫度T(如40攝氏度)時(shí)的純熱水與冷水混合后的混合熱水量。 當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，也可以只統(tǒng)計(jì)純熱水的量，然后再換算成相應(yīng)的混合熱水量。假設(shè)內(nèi)膽內(nèi)的處于溫度T時(shí)的混合熱水量為Vm，進(jìn)水的冷水溫度為T0，內(nèi)膽的總?cè)莘e為V = V0+V1+V2+V3,則根據(jù)熱能平衡可得到如下等式Vm*(T-TO)/V = V0*(Tl-TO)/V+V 1*(Τ 12-TO)/V+V2*(T23-T0)/V+V3*(T3-T0)/V其中V0、V1、V2、V3可通過設(shè)置第一、二、三溫度傳感器91、92、93的位置來預(yù)先確定比例，而舒適溫度T和進(jìn)水的冷水溫度TO是已知的，也就是說，根據(jù)各溫度傳感器所測(cè)得的水溫值，然后再依據(jù)這些水溫值相關(guān)聯(lián)的內(nèi)膽部分容積，就可以實(shí)時(shí)計(jì)算出內(nèi)膽內(nèi)可供洗浴的混合熱水量Vm。為便于計(jì)算，本實(shí)施方式中，第二、三溫度傳感器92、93在徑向上所處的位置使得第一容積Vl等于第二容積V2，且第一容積Vl >底部容積V0。優(yōu)選地，還可以使第一容積 Vl =第二容積V2=頂部容積V3，也就是說，第二、三溫度傳感器92、93所處的軸向截面17、 18將第一溫度傳感器91所處的軸向截面16以上的內(nèi)膽容積等分成三份，而第一溫度傳感器91所處的位置可以使V0/V1呈1/3的比例，從而可大大簡(jiǎn)化混合熱水量Vm的計(jì)算。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于理解的是，上述實(shí)施方式中的VI、V2、V3在理論上相等，但在工程上可能無法確保完全相等，只能使VI、V2或VI、V2、V3相當(dāng)，也就是說，大致相等，容許存在一定的偏差。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易想到的是，還可在內(nèi)膽上設(shè)置更多的溫度傳感器，從而使混合熱水量Vm的計(jì)算更為準(zhǔn)確。由于溫度傳感器的設(shè)置位置和內(nèi)膽部分的容積相關(guān)聯(lián)，從而可以實(shí)時(shí)地并較為準(zhǔn)確地計(jì)算出內(nèi)膽內(nèi)的熱水量，以給予使用者可靠地參考。配合參照?qǐng)D2和圖3所示，熱水器還包括輸入裝置51，顯示裝置52，以及與輸入裝置51、顯示裝置52、加熱組件20、和溫度檢測(cè)系統(tǒng)90電性連接的控制器50。輸入裝置51 用于供使用者控制程序菜單、選擇功能、調(diào)節(jié)溫度等，在如圖3所示的實(shí)施方式中，輸入裝置51包括排列在顯示裝置52底部的若干觸摸按鈕B1-B8，這些按鈕上分別印刷有相應(yīng)的標(biāo)記，以供使用者識(shí)別。顯示裝置52可以根據(jù)使用者的控制來顯示相應(yīng)的程序菜單，以及其它如溫度等必要信息，其可以是發(fā)光二極管(Light-Emitting Diode, LED)顯示屏，也可以液晶(Liquid Crystal Display, IXD)顯示屏。在本實(shí)施方式中，顯示裝置52為發(fā)光二極管顯示屏?？刂破?0可以具體表現(xiàn)為硬件或軟件的模擬控制電路、數(shù)字控制電路、以及由微處理器或微控制器控制的集成電路。在本實(shí)施方式中，控制器50為微處理器，本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的是，微處理器可以包括中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、只讀存儲(chǔ)模塊(read-only memory, ROM)、隨機(jī)存取模塊(random access memory，RAM)、定時(shí)模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊(A/D converter)、以及若干輸入/輸出端口。這些輸入/輸出端口可分別和輸入裝置51、顯示裝置52、加熱組件20、和溫度檢測(cè)系統(tǒng)90實(shí)現(xiàn)通信來接收數(shù)據(jù)或信號(hào)并輸出控制信號(hào)。當(dāng)然，控制器50也可采用其他形式的集成電路，如特定用途集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)等。如圖3所示，本實(shí)施方式中，按鈕B6上印刷有一個(gè)人形標(biāo)記，用來供使用者設(shè)定想要洗浴的人數(shù)。在顯示屏上的相應(yīng)區(qū)域521可顯示代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記，本實(shí)施方式中，為 4個(gè)人形標(biāo)記。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，標(biāo)記可以是其它圖形或形式，如淋浴噴頭的圖形、 浴缸的圖形等，或者僅通過顯示數(shù)值的方式來代表洗浴人數(shù)。由于這些圖形或顯示形式是本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易想到的，所以申請(qǐng)人在此不再予以贅述。
圖4所示的是控制器50根據(jù)使用者設(shè)定的洗浴人數(shù)來相應(yīng)控制加熱組件20以加熱相適應(yīng)的熱水量。首先，使用者通過按壓按鈕B6來設(shè)定想要洗浴的人數(shù)，而后控制器50 通過相應(yīng)的端口接收到該表征洗浴人數(shù)的設(shè)定信號(hào)(步驟611)。例如，使用者按壓一次按鈕B6，然后通過按壓OK按鈕予以確認(rèn)，這時(shí)就會(huì)有一個(gè)洗浴的人被選定。相應(yīng)地，控制器 50就會(huì)接收到表征一個(gè)人洗浴的設(shè)定信號(hào)；同時(shí)，顯示區(qū)域521會(huì)以第一方式顯示代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記，如第一個(gè)人形標(biāo)記變?yōu)榘肓?，其余為暗，表明一個(gè)洗浴的人被選定。同樣地， 可設(shè)定兩個(gè)、三個(gè)、或四個(gè)洗浴人數(shù)。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，可供設(shè)定的洗浴人數(shù)可以更多或少一點(diǎn)。接下來，控制器50會(huì)檢測(cè)加熱組件20是否正在工作中(步驟612)，如果是的話，則檢測(cè)內(nèi)膽中的熱水量是否可供設(shè)定人數(shù)洗澡(步驟614)；如果否的話，則初始化以啟動(dòng)加熱組件(步驟613)，然后接下來執(zhí)行步驟614。如前所述，控制器50可通過溫度檢測(cè)系統(tǒng)90檢測(cè)到的水溫值來實(shí)時(shí)計(jì)算出內(nèi)膽內(nèi)目前存有的處于舒適溫度T的混合熱水量 Vm，并且判斷是否達(dá)到與設(shè)定人數(shù)相適應(yīng)的熱水量的預(yù)定值(步驟615)。例如，設(shè)定的洗浴人數(shù)為一人時(shí)，熱水量的預(yù)定值為60升。相應(yīng)地，設(shè)定的洗浴人數(shù)為二、三、四人時(shí)，熱水量的預(yù)定值分別為110升、160升、210升。如果熱水量已達(dá)到設(shè)定需求，則控制器50會(huì)判斷加熱是否還在繼續(xù)(步驟616)，如果是的話，則控制器50控制加熱組件停止工作(步驟 617)；如果否的話，則結(jié)束程序進(jìn)程(步驟617)。如果熱水量還沒有達(dá)到設(shè)定需求，則控制器50同樣會(huì)判斷加熱是否還在繼續(xù)(步驟619)，如果是，則返回步驟614，即繼續(xù)檢測(cè)熱水量；如果否，則控制器50啟動(dòng)加熱組件工作(步驟620)，接下來返回步驟614，繼續(xù)檢測(cè)熱水量，直到熱水量達(dá)到設(shè)定需求為止。參照?qǐng)D5所示，控制器50還可以根據(jù)檢測(cè)到的熱水量實(shí)時(shí)更新顯示裝置52的顯示。首先，控制器檢測(cè)熱水量Vm(步驟620)，然后判斷熱水量相對(duì)于之前是否有增加或減少(步驟62幻。如果熱水量有增加，則控制器再判斷熱水量是否達(dá)到相應(yīng)的預(yù)定值(步驟 623)，例如，熱水量Vm是否達(dá)到供一個(gè)人洗浴的60升、供兩個(gè)人洗浴的110升、供三個(gè)人洗浴的160升、以及供四個(gè)人洗浴的210升。當(dāng)熱水量達(dá)到相應(yīng)得預(yù)定值時(shí)，控制器50控制顯示裝置52更新顯示標(biāo)記(步驟62 ，即以第二方式顯示代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記。如當(dāng)熱水量達(dá)到60升時(shí)，第一個(gè)人形標(biāo)記由半亮變?yōu)槿?；相?yīng)地，當(dāng)熱水量分別達(dá)到110升、160 升、210升時(shí)，第二、三、四個(gè)人形標(biāo)記分別由半亮變?yōu)槿?。?dāng)熱水量還沒有達(dá)到相應(yīng)預(yù)定值時(shí)，則回到步驟622，即繼續(xù)判斷熱水量是否有增加或減少。如果熱水量相較于之前減少了，則接下來判斷熱水量是否從相應(yīng)預(yù)定值降低了特定量(步驟624)；如果是，則更新顯示標(biāo)記(步驟625)，即以第三方式顯示代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記；如果否，則回到步驟622，即繼續(xù)判斷熱水量是否有增加或減少。在本實(shí)施方式中，該特定量為10升。也就是說，當(dāng)熱水量下降到200升以下150升以上時(shí)，第四個(gè)人形標(biāo)記由全亮變暗，表明內(nèi)膽內(nèi)存有的熱水只可供三個(gè)人洗浴。相應(yīng)地，當(dāng)熱水量逐步下降到150升、100升、50升以下時(shí)，第三、二、一個(gè)人形標(biāo)記逐步由全亮變暗。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易想到的是，上述實(shí)施方式中的第一、二、三顯示方式是可以互換的，當(dāng)然也可以采用其它的顯示方式，如填充滿人形標(biāo)記的內(nèi)部區(qū)域等。由于熱水器可以顯示代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記，使得使用者可以根據(jù)該標(biāo)記的顯示來設(shè)定與想要洗浴人數(shù)所對(duì)應(yīng)的熱水量，從而大大提高了使用的便利性；此外，由于只要按需加熱，而不必將內(nèi)膽內(nèi)的水加熱到全熱的狀態(tài)，從而避免了能源浪費(fèi)。
圖6至圖9所示的是控制器根據(jù)使用者的洗浴習(xí)慣來預(yù)先準(zhǔn)備熱水的工作流程示意框圖。在本實(shí)施方式中控制器會(huì)選定至少兩個(gè)連續(xù)的第一和第二周期，然后在第一周期內(nèi)記錄使用者的使用習(xí)慣，接著在第二周期內(nèi)應(yīng)用該使用習(xí)慣，從而避免使用者每次都要重復(fù)地預(yù)先設(shè)置。在本實(shí)施方式中，周期長(zhǎng)度為一個(gè)星期，當(dāng)記錄了第一周的使用習(xí)慣后， 第二周以及后續(xù)的每一周都會(huì)應(yīng)用該使用習(xí)慣，除非使用習(xí)慣發(fā)生改變，這樣會(huì)在發(fā)生改變后的下一周應(yīng)用改變后的使用習(xí)慣。在本實(shí)施方式中，使用者可以通過程序菜單按鈕B7 來選擇該功能，即顯示區(qū)域522顯示的“每周智能”功能。當(dāng)該功能選定后，控制器50接下來就會(huì)執(zhí)行圖6至圖9所示的控制流程。當(dāng)然，該周期的時(shí)間長(zhǎng)度并不僅限于周，可以比之短，如日；也可以比之長(zhǎng)，如月、季度等。參照?qǐng)D6所示，首先，控制器50會(huì)設(shè)定較短時(shí)間長(zhǎng)度的初始第一時(shí)段，如十分鐘， 然后檢測(cè)該初始第一時(shí)段內(nèi)的加熱組件20的工作時(shí)間(步驟631)，如初始第一時(shí)段內(nèi)加熱組件工作了五分鐘。隨后，控制器50計(jì)算該時(shí)段內(nèi)的加熱水量Vh(步驟63 。通常，加熱組件在額定功率下每分鐘所能產(chǎn)生的熱水量可以事先測(cè)得的，如2升/分，同樣，如果加熱組件在初始第一時(shí)段內(nèi)工作了五分鐘的話，則所產(chǎn)生的熱水量為10升。接下來，控制器檢測(cè)該初始第一時(shí)段內(nèi)是否有熱水消耗(步驟63 ，即是否初始第一時(shí)段內(nèi)的熱水用量Vc > 0。而Vc =該時(shí)段起始時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量Vm 1+該時(shí)段內(nèi)通過熱源加熱的熱水量Vh-該時(shí)段終止時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量Vm2。在本實(shí)施方式中，Vml和Vm2分別是初始第一時(shí)段開始計(jì)時(shí)時(shí)和計(jì)時(shí)終止時(shí)膽內(nèi)的混合熱水量，如前所述，該熱水量可通過溫度檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的水溫值而計(jì)算得到，申請(qǐng)人在此不再予以贅述。如果初始第一時(shí)段內(nèi)沒有熱水消耗，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟63幻。如果檢測(cè)到初始第一時(shí)段內(nèi)有熱水消耗，則控制器接著判斷是否是第一次檢測(cè)到熱水消耗(步驟63 ，如果是，則可以記錄下起始時(shí)間和初始熱水用量。在本實(shí)施方式中，起始時(shí)間為該初始第一時(shí)段的計(jì)時(shí)開始時(shí)間，初始熱水用量即Vc。需要說明的是，在本實(shí)施方式中，控制器在檢測(cè)到是第一次用水后，還會(huì)進(jìn)一步判斷熱水用量是否超過一預(yù)定值，例如10升(步驟636)。因?yàn)椋绻捎谔厥馇闆r只是消耗了少量的熱水，如洗手等臨時(shí)用水情況，這些情況通常不屬于正常的使用習(xí)慣，所以可以不需要記錄。 因此，如果熱水用量沒有超過預(yù)定值，控制器不需要執(zhí)行任何操作(步驟636)；如果超過了預(yù)定值，則控制器會(huì)記錄起始時(shí)間和初始熱水用量(步驟636)?；氐讲襟E634，如果控制器檢測(cè)到該初始第一時(shí)段內(nèi)的熱水消耗不是第一次，表明該初始第一時(shí)段是接著上個(gè)初始第一時(shí)段的持續(xù)用水，所以控制器不需要再記錄起始時(shí)間，只要在原有的初始熱水用量上累計(jì)新的熱水用量(步驟636)。由于初始第一時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度較短，如果幾次熱水消耗的時(shí)間間隔短，且每次消耗的時(shí)間不長(zhǎng)，這樣的話，控制器在第二周期內(nèi)就需要頻繁啟動(dòng)加熱組件來預(yù)備熱水。所以，作為進(jìn)一步地改進(jìn)，可以設(shè)置一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)的初始第二時(shí)段，這個(gè)初始第二時(shí)段在時(shí)間長(zhǎng)度上至少大于或等于兩個(gè)初始第一時(shí)段，優(yōu)選地，可以將初始第二時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度設(shè)置成幾倍于或數(shù)十倍于初始第一時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度。在本實(shí)施方式中，初始第一時(shí)段設(shè)置為十分鐘，而初始第二時(shí)段設(shè)置為兩個(gè)小時(shí)。參照?qǐng)D7所示，控制器會(huì)記錄每個(gè)初始第二時(shí)段的熱水使用狀況(步驟641)。具體的，控制器會(huì)將該初始第二時(shí)段內(nèi)第一個(gè)出現(xiàn)的起始時(shí)間設(shè)定為該初始第二時(shí)段的起始時(shí)間(步驟64 ；將該初始第二時(shí)段中的各初始第一時(shí)段的初始熱水用量累計(jì)起來，作為該初始第二時(shí)段的初始熱水用量(步驟64；3)。例如，初始第二時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)了若干次熱水消耗，則第一次熱水消耗的起始時(shí)間就作為該初始第二時(shí)段的起始時(shí)間，而若干次熱水消耗累計(jì)的總量為該初始第二時(shí)段的初始熱水用量。當(dāng)然，如果該初始第二時(shí)段內(nèi)沒有出現(xiàn)熱水消耗，則控制器不會(huì)進(jìn)行記錄。當(dāng)該初始第二時(shí)段內(nèi)的熱水使用狀況記錄完畢后，則控制器結(jié)束該時(shí)段的記錄而進(jìn)入下一個(gè)初始第二時(shí)段的記錄 (步驟644)。圖8和圖9所示的是控制器根據(jù)第一周期內(nèi)記錄的熱水使用狀況，然后在第二周期內(nèi)相應(yīng)應(yīng)用的兩個(gè)實(shí)施方式。如圖8所示，控制器首先會(huì)判斷目標(biāo)時(shí)間是否已到(步驟 651)。在第二周期內(nèi)，設(shè)置有與第一周期內(nèi)的初始第一 / 二時(shí)段對(duì)應(yīng)的目標(biāo)第一 / 二時(shí)段， 則初始第一/二時(shí)段中的起始時(shí)間與相應(yīng)的目標(biāo)第一/二時(shí)段中的目標(biāo)時(shí)間對(duì)應(yīng)，而初始第一/二時(shí)段中的初始熱水用量與相應(yīng)的目標(biāo)第一/二時(shí)段中的目標(biāo)熱水用量相當(dāng)。這兒所指的“相當(dāng)”包括完全相等，也包括一些特殊情況下的接近相等。例如，在目標(biāo)時(shí)間快到之前出現(xiàn)突發(fā)性的熱水消耗(如非習(xí)慣性的洗浴)而導(dǎo)致預(yù)備的熱水用量減少。當(dāng)控制器發(fā)現(xiàn)這種情況時(shí)會(huì)及時(shí)啟動(dòng)加熱組件以補(bǔ)足所減少的熱水用量，但補(bǔ)充加熱的時(shí)間較長(zhǎng)， 當(dāng)目標(biāo)時(shí)間到達(dá)時(shí)，預(yù)備的熱水用量還沒有完全補(bǔ)足，只是較為接近而已。如果檢測(cè)到目標(biāo)時(shí)間還沒有到，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟65 。如果目標(biāo)時(shí)間已到，則控制器接下來判斷目標(biāo)熱水用量是否已充足(步驟652)，即目標(biāo)熱水用量是否與相應(yīng)的初始熱水用量相當(dāng)。如果目標(biāo)熱水用量已足夠，則繼續(xù)判斷加熱組件是否在工作中(步驟654)，如果是，則控制器控制加熱組件停止加熱(步驟654)；如果否，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟657)。 如果目標(biāo)熱水用量還不足，則控制器同樣會(huì)判斷加熱組件是否在工作中(步驟655)，如果是，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟657)；如果否，則控制器控制加熱組件啟動(dòng)加熱(步驟 658)。圖9揭示了另一個(gè)應(yīng)用的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，控制器會(huì)判斷當(dāng)前時(shí)段的起始時(shí)間是否位于該時(shí)段的后半段內(nèi)(步驟661)。這兒所指的時(shí)段是目標(biāo)第一或第二時(shí)段。以第二時(shí)段為例，即判斷當(dāng)前兩個(gè)小時(shí)中的起始時(shí)間是否位于后一個(gè)小時(shí)內(nèi)。如果是， 則控制器接著判斷下個(gè)時(shí)段的起始時(shí)間是否位于其前半段內(nèi)(步驟662)；如果是，則表明兩個(gè)時(shí)段內(nèi)的用水是連續(xù)的或間隔很近的，如此，為避免頻繁地啟動(dòng)加熱組件，可以將這兩個(gè)時(shí)段合并以后續(xù)一起預(yù)備熱水用量(步驟664)。當(dāng)然，如果該時(shí)段的時(shí)間長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，可進(jìn)一步判斷當(dāng)前時(shí)段的起始時(shí)間是否位于其后1/4的時(shí)間期間內(nèi)，以及下個(gè)時(shí)段的起始時(shí)間是否位于其前1/4的時(shí)間期間內(nèi)。仍以第二時(shí)段為例，即當(dāng)前兩小時(shí)的起始時(shí)間位于其后30分鐘內(nèi)，同時(shí)，下個(gè)兩小時(shí)的起始時(shí)間是否位于其前30分鐘內(nèi)。如果當(dāng)前時(shí)段的起始時(shí)間沒有位于其后半段內(nèi)，或者下個(gè)時(shí)段的起始時(shí)間沒有位于其前半段內(nèi)，或者兩個(gè)時(shí)段滿足合并條件合并后，控制器接下來會(huì)判斷當(dāng)前時(shí)段的目標(biāo)熱水用量是否已經(jīng)充足(步驟663)，如果當(dāng)前和下個(gè)時(shí)段已經(jīng)合并了，則判斷的是這兩個(gè)時(shí)段的累加的目標(biāo)熱水用量是否已經(jīng)充足。如果是，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟665)； 如果否，則控制器計(jì)算加熱目標(biāo)熱水用量需要加熱的時(shí)間(步驟666)。如前所述，加熱組件在額定功率下每分鐘所能產(chǎn)生的熱水量是可以事先測(cè)得的，所以要產(chǎn)生目標(biāo)熱水用量所需要的時(shí)間就可以由此計(jì)算出?？刂破鹘酉聛砼袛囝A(yù)熱時(shí)間是否已到(步驟667)，即目標(biāo)時(shí)間再往前提前目標(biāo)熱水用量需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)度是否已到。如果到了，則控制器啟動(dòng)加熱組件加熱(步驟668)；如果還沒到，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟668)。
由于設(shè)定了第一和第二周期，并且在第一周期內(nèi)記錄使用者的洗浴習(xí)慣，而后在第二周期內(nèi)應(yīng)用所記錄的洗浴習(xí)慣，使得使用者不必每次洗浴前都要重復(fù)設(shè)置來預(yù)先準(zhǔn)備好洗浴的熱水，從而大大提高了使用的便利性。上述實(shí)施方式中，第一周期和第二周期是連續(xù)的，但在其他實(shí)施方式中，這兩個(gè)周期也可以是不連續(xù)的，視使用者的需求而定；另外，第一周期和第二周期可以是等長(zhǎng)的，如日、周等，也可以是不等長(zhǎng)的，如月，季度等。
權(quán)利要求
1.一種熱水器，其特征在于，包括 內(nèi)膽，用于收容一定量的可被加熱的水；進(jìn)水口和出水口，和所述內(nèi)膽連通以傳遞流入內(nèi)膽和流出內(nèi)膽的水； 熱源，與所述內(nèi)膽相關(guān)聯(lián)以加熱內(nèi)膽內(nèi)的水； 控制器，和所述熱源連接，以用于選定第一周期和第二周期；記錄第一周期內(nèi)熱水消耗的起始時(shí)間和初始熱水用量；并且在第二周期內(nèi)與所述起始時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)時(shí)間之前，控制所述熱源預(yù)先加熱好與所述初始熱水用量相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)熱水用量。
2.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，所述控制器還用于只有當(dāng)?shù)谝恢芷趦?nèi)的熱水消耗量超過一預(yù)定值時(shí)，才開始記錄起始時(shí)間和初始熱水用量。
3.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，所述第一周期包括連續(xù)的等長(zhǎng)的若干初始第一時(shí)段，所述控制器還用于記錄每一初始第一時(shí)段內(nèi)熱水消耗的起始時(shí)間和初始熱水用量。
4.如權(quán)利要求3所述的熱水器，其特征在于，所述第一周期還包括連續(xù)的等長(zhǎng)的若干初始第二時(shí)段，且每一初始第二時(shí)段在時(shí)間長(zhǎng)度上至少大于或等于兩個(gè)初始第一時(shí)段；所述控制器還用于將每一初始第二時(shí)段內(nèi)第一個(gè)出現(xiàn)的起始時(shí)間設(shè)定為該初始第二時(shí)段的起始時(shí)間； 累計(jì)每一初始第二時(shí)段內(nèi)各初始第一時(shí)段的初始熱水用量，以作為該初始第二時(shí)段的初始熱水用量。
5.如權(quán)利要求3或4所述的熱水器，其特征在于，所述第二周期包括與所述若干初始第一 / 二時(shí)段對(duì)應(yīng)的若干目標(biāo)第一 / 二時(shí)段，所述控制器還用于在所述目標(biāo)第一/二時(shí)段的目標(biāo)時(shí)間之前控制所述熱源預(yù)先加熱好目標(biāo)熱水用量。
6.如權(quán)利要求5所述的熱水器，其特征在于，所述控制器還用于判斷熱水消耗是否存在于連續(xù)兩個(gè)目標(biāo)第一/二時(shí)段中前一個(gè)的后半段，以及后一個(gè)的前半段中；如果是，則合并這兩個(gè)目標(biāo)第一 / 二時(shí)段。
7.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，所述第一/ 二周期為一個(gè)星期。
8.如權(quán)利要求3所述的熱水器，其特征在于，所述初始第一時(shí)段內(nèi)的熱水用量=該時(shí)段起始時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量+該時(shí)段內(nèi)通過熱源加熱的熱水量-該時(shí)段終止時(shí)內(nèi)膽內(nèi)的熱水量。
9.如權(quán)利要求8所述的熱水器，其特征在于，還包括沿內(nèi)膽徑向設(shè)置的若干溫度傳感器；所述熱水量根據(jù)所述若干溫度傳感器檢測(cè)到的若干水溫值，以及與所述水溫值相關(guān)聯(lián)的內(nèi)膽部分容積來確定。
10.如權(quán)利要求8所述的熱水器，其特征在于，所述熱水量是指處于特定溫度時(shí)的混合熱水量。
11.如權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，所述所述第一周期和第二周期連續(xù)設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱水器，其包括內(nèi)膽，用于收容一定量的可被加熱的水；進(jìn)水口和出水口，和內(nèi)膽連通以傳遞流入內(nèi)膽和流出內(nèi)膽的水；熱源，與內(nèi)膽相關(guān)聯(lián)以加熱內(nèi)膽內(nèi)的水；控制器，和熱源連接，以用于選定第一周期和第二周期，記錄第一周期內(nèi)熱水消耗的起始時(shí)間和初始熱水用量，并且在第二周期內(nèi)與所述起始時(shí)間對(duì)應(yīng)的目標(biāo)時(shí)間之前，控制所述熱源預(yù)先加熱好與所述初始熱水用量相當(dāng)?shù)哪繕?biāo)熱水用量。通過這種方式，熱水器可根據(jù)使用者的洗浴習(xí)慣來自動(dòng)預(yù)先準(zhǔn)備熱水，從而提高了使用的便利性。
文檔編號(hào)F24H9/18GK102374645SQ20101025917
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者伯爾尼·施羅德, 白寧, 胡恒中 申請(qǐng)人:博西華電器(江蘇)有限公司