專利名稱：具有個性化洗浴功能的熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其涉及一種儲水式電熱水器。
背景技術(shù)：
儲水式電熱水器由于技術(shù)成熟、安全性能高，目前被中國家庭所廣泛采用。這種電熱水器通常包括儲水用的內(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売。隨著儲水式電熱水器應(yīng)用的越來越廣泛，人們對熱水器的使用要求也越來越高。例如，使用者在洗浴之前希望知道內(nèi)膽內(nèi)還存有多少熱水的量，可供多少人洗浴等。中國發(fā)明專利申請公開CN101464050A掲示了其中ー種方案，如在內(nèi)膽外表面上設(shè)置若干溫度傳感器，傳感器設(shè)置的位置與傳感器到內(nèi)膽中心軸線的距離有關(guān)，然后，根據(jù) 預(yù)先建立的溫度變化值和熱水量之間的映射表關(guān)系來確定膽內(nèi)的熱水量，并通過顯示裝置顯示出來。然而，這種預(yù)先建立的映射表關(guān)系是根據(jù)實驗測得的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，但實際使用時的狀況可能變化諸多，所以通過上述方式得出的熱水量顯示并不準(zhǔn)確。此外，通過上述方式得出的熱水量只是ー個數(shù)值的概念，而對使用者而言，他并不清楚這些熱水量是否可供其家庭成員中的所有人或部分人洗浴，也就是說，現(xiàn)存于內(nèi)膽內(nèi)的熱水量是否足夠，是否需要加熱，或者剩下的熱水量可供洗浴的時間。有鑒于此，有必要對現(xiàn)有的儲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，其可為用戶提供個性化洗浴的功能，從而提升了用戶體驗，并避免了能源浪費。為實現(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)水口和出水ロ，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；輸入裝置，至少用于設(shè)定個性化洗浴功能，所述個性化洗浴功能具有記憶模式和運行模式；控制器，和所述輸入裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的設(shè)定信號，以設(shè)定記憶模式或運行模式；其中在記憶模式下，控制器記錄個性化洗浴過程中熱水器工作狀況的參數(shù)；在運行模式下，控制器控制熱水器在記錄的所述エ況參數(shù)下運行。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述熱水器工作狀況的參數(shù)包括洗浴溫度。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述熱水器工作狀況的參數(shù)還包括在所述洗浴溫度下使用的熱水量。作為本發(fā)明的進(jìn)ー步改進(jìn)，所述熱水量為熱水和冷水混合后達(dá)到所述洗浴溫度的混合熱水量。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱水器工作狀況的參數(shù)還包括熱水器出水口處的水流速度。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述洗浴溫度為來自于輸入裝置的用戶設(shè)定的溫度。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述個性化洗浴過程包括特定用戶單次洗浴的過程。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該熱水器還包括顯示裝置以至少用于顯示個性化洗浴的標(biāo)記；所述控制器還和所述顯示裝置連接以用于使所述個性化洗浴標(biāo)記和所述熱水器工作狀況的參數(shù)相關(guān)聯(lián)。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述個性化洗浴標(biāo)記包括代表成年男性的個性化洗浴標(biāo)記、或代表成年女性的個性化洗浴標(biāo)記、或代表兒童的個性化洗浴標(biāo)記。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括用于檢測水溫的溫度檢測系統(tǒng)；所述控制器還用于根據(jù)所述溫度檢測系統(tǒng)檢測到的水溫值來計算內(nèi)膽內(nèi)的熱水量。作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述熱水量根據(jù)所述若干溫度傳感器檢測到的若干水溫值，以及與所述水溫值相關(guān)聯(lián)的內(nèi)膽部分容積來確定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過使用個性化洗浴的功能，熱水器可以在最適合特定用戶的工況參數(shù)下工作，就好像該熱水器為用戶量身定做的一樣，從而提升了用戶體驗，并且由于加熱的熱水量也恰當(dāng)，避免了不必要的能源浪費。


圖I為本發(fā)明熱水器一具體實施方式
的縱向剖視示意圖；圖2為上述實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
量的另一實施方式。圖10為本發(fā)明的第二實施方式中熱水器的顯示裝置的屏顯示意圖；圖11為本發(fā)明的第三實施方式中熱水器的顯示裝置的屏顯示意圖；圖12為本發(fā)明的第三實施方式中熱水器的縱向剖視示意圖。
具體實施例方式圖I所示為本發(fā)明熱水器的一具體實施方式
。在本實施中以儲水式電熱水器為例，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大致呈沿縱長軸線方向延伸的圓桶狀，其具有圓桶形桶壁，通常由黒色金屬制成，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ロ 82。熱水器100的外売上通常還設(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I所示的實施方式中，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)一歩向下蜿蜒延伸入內(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，對于其他形式的熱水器而言，如燃?xì)馐綗崴?，可以通過設(shè)置在內(nèi)膽外的燃燒室來對內(nèi)膽內(nèi)的液體進(jìn)行加熱。一第二和第三電加熱管22、23共同安裝在ー個第二法蘭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)置有ー檔板221，用來導(dǎo)引從進(jìn)水口進(jìn)入的冷水使其沿橫向流動，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還包括一溫度檢測系統(tǒng)90，其至少包括沿垂直于縱長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、測溫管等，用于探測內(nèi)膽內(nèi)相應(yīng)位置的水溫，并轉(zhuǎn)化為電信號反饋給控制器50，從而控制器50可根據(jù)接收到的溫度信息，來決定對這些加熱管的控制(后文將做詳細(xì)描述)。在本實施方式中，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，在其他實施方式中，第一、ニ、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、ニ溫度傳感器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的頂部之間定義了ー頂部容積V3。第二、三溫度傳感器92、93所測得的水溫值分別為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)實驗表明，ー個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)時的純熱水與冷水混合后的混合熱水量。當(dāng)然，在其他實施方式中，也可以只統(tǒng)計純熱水的量，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-T0)/V = VO*(Tl-TO)/V+Vl*(T12-T0)/V+V2*(T23-T0)/V+V3* (T3-T0)/V 其中V0、VI、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，就可以實時計算出內(nèi)膽內(nèi)可供洗浴的混合熱水量Vm。為便于計算，本實施方式中，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，從而可大大簡化混合熱水量Vm的計算。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可易于理解的是，上述實施方式中的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)，從而可以實時地并較為準(zhǔn)確地計算出內(nèi)膽內(nèi)的熱水量，以給予使用者可靠地參考。配合參照圖2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)、只讀存儲模塊(read-only memory, ROM)、隨機存取模塊(random access memory, RAM)、定時模塊、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、和溫度檢測系統(tǒng)90實現(xiàn)通信來接收數(shù)據(jù)或信號并輸出控制信號。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)場可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array, FPGA)等。如圖3所示，本實施方式中，按鈕B6上印刷有一個人形標(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，本實施方式中，為4個人形標(biāo)記。當(dāng)然，在其他實施方式中，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)的端ロ接收到該表征洗浴人數(shù)的設(shè)定信號(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)，這時就會有一個洗浴的人被選定。相應(yīng)地，控制器50就會接收到表征ー個人洗浴的設(shè)定信號；同時，顯不區(qū)域521會以第一方式顯不代表洗浴人數(shù)的標(biāo)記，如第一個人形標(biāo)記變?yōu)榘肓?，其余為暗，表明一個洗浴的人被選定。同樣地，可設(shè)定兩個、三個、或四個洗浴人數(shù)。當(dāng)然，在其他實施方式中，可供設(shè)定的洗浴人數(shù)可以更多或少一點?？刂破髟诮邮盏皆O(shè)定信號后，會確定與所選定的人數(shù)相對應(yīng)的熱水量的預(yù)訂值，然后控制加熱組件工作，接下來作詳細(xì)描述?？刂破?0會檢測加熱組件20是否正在エ作中(步驟612)，如果是的話，則檢測內(nèi)膽中的熱水量是否可供設(shè)定人數(shù)洗澡(步驟614)，即是否達(dá)到對應(yīng)人數(shù)的預(yù)定值；如果否的話，則初始化以啟動加熱組件(步驟613)，然后接下來執(zhí)行步驟614。如前所述，控制器50可通過溫度檢測系統(tǒng)90檢測到的水溫值來實時計算出內(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，熱水量的預(yù)定值為60升。相應(yīng)地，設(shè)定的洗浴人數(shù)為ニ、三、四人時，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)檢測熱水量；如果否，則控制器50啟動加熱組件工作(步驟620)，接下來返回步驟614，繼續(xù)檢測熱水量，直到熱水量達(dá)到設(shè)定需求為止。參照圖5所示，控制器50還可以根據(jù)檢測到的熱水量實時更新顯示裝置52的顯示。首先，控制器檢測熱水量Vm(步驟620)，然后判斷熱水量相對于之前是否有増加或減少(步驟622)。如果熱水量有増加，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)到供一個人洗浴的60升、供兩個人洗浴的110升、供三個人洗浴的160升、以及供四個人洗浴的210升。當(dāng)熱水量達(dá)到相應(yīng)得預(yù)定值時，控制器50控制顯示裝置52更新顯示標(biāo)記(步驟625)，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，第一個人形標(biāo)記由半亮變?yōu)槿粒幌鄳?yīng)地，當(dāng)熱水量分別達(dá)到110升、160升、210升時，第二、三、四個人形標(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，則回到步驟622，即繼續(xù)判斷熱水量是否有増加或減少。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)判斷熱水量是否有増加或減少。在本實施方式中，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，第四個人形標(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升以下吋，第三、ニ、ー個人形標(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，上述實施方式中的第一、ニ、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。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。在本實施方式中控制器會選定至少兩個連續(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。在本實施方式中，周期長度為一個星期，當(dāng)記錄了第一周的使用習(xí)慣后，第二周以及后續(xù)的每一周都會應(yīng)用該使用習(xí)慣，除非使用習(xí)慣發(fā)生改變，這樣會在發(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接下來就會執(zhí)行圖6至圖9所示的控制流程。當(dāng)然，該周期的時間長度并不僅限于周，可以比之短，如日；也可以比之長，如月、季度等。
參照圖6所示，首先，控制器50會設(shè)定較短時間長度的初始第一時段，如十分鐘，然后檢測該初始第一時段內(nèi)的加熱組件20的工作時間(步驟631)，如初始第一時段內(nèi)加熱組件工作了五分鐘。隨后，控制器50計算該時段內(nèi)的加熱水量Vh(步驟632)。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得的，如2升/分，同樣，如果加熱組件在初始第一時段內(nèi)工作了五分鐘的話，則所產(chǎn)生的熱水量為10升。接下來，控制器檢測該初始第一時段內(nèi)是否有熱水消耗(步驟633)，即是否初始第一時段內(nèi)的熱水用量Vc >O。而Vc =該時段起始時內(nèi)膽內(nèi)的熱水量Vml+該時段內(nèi)通過熱源加熱的熱水量Vh-該時段終止時內(nèi)膽內(nèi)的熱水量Vm2。在本實施方式中，Vml和Vm2分別是初始第一時段開始計時時和計時終止時膽內(nèi)的混合熱水量，如前所述，該熱水量可通過溫度檢測系統(tǒng)檢測到的水溫值而計算得到，申請人在此不再予以贅述。如果初始第一時段內(nèi)沒有熱水消耗，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟635)。如果檢測到初始第一時段內(nèi)有熱水消耗，則控制器接著判斷是否是第一次檢測到熱水消耗(步驟635)，如果是，則可以記錄下起始時間和初始熱水用量。在本實施方式中，起始時間為該初始第一時段的計時開始時間，初始熱水用量即Vc。需要說明的是，在本實施方式中，控制器在檢測到是第一次用水后，還會進(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)。因為，如果由于特殊情況只是消耗了少量的熱水，如洗手等臨時用水情況，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，則控制器會記錄起始時間和初始熱水用量(步驟636)?；氐讲襟E634，如果控制器檢測到該初始第一時段內(nèi)的熱水消耗不是第一次，表明該初始第一時段是接著上個初始第一時段的持續(xù)用水，所以控制器不需要再記錄起始時間，只要在原有的初始熱水用量上累計新的熱水用量(步驟636)。由于初始第一時段的時間長度較短，如果幾次熱水消耗的時間間隔短，且每次消耗的時間不長，這樣的話，控制器在第二周期內(nèi)就需要頻繁啟動加熱組件來預(yù)備熱水。所以，作為進(jìn)一步地改進(jìn)，可以設(shè)置一個時間長度較長的初始第二時段，這個初始第二時段在時間長度上至少大于或等于兩個初始第一時段，優(yōu)選地，可以將初始第二時段的時間長度設(shè)置成幾倍于或數(shù)十倍于初始第一時段的時間長度。在本實施方式中，初始第一時段設(shè)置為十分鐘，而初始第二時段設(shè)置為兩個小時。參照圖7所示，控制器會記錄每個初始第二時段的熱水使用狀況(步驟641)。具體的，控制器會將該初始第二時段內(nèi)第一個出現(xiàn)的起始時間設(shè)定為該初始第二時段的起始時間(步驟642);將該初始第二時段中的各初始第一時段的初始熱水用量累計起來，作為該初始第二時段的初始熱水用量(步驟643)。例如，初始第二時段內(nèi)出現(xiàn)了若干次熱水消耗，則第一次熱水消耗的起始時間就作為該初始第二時段的起始時間，而若干次熱水消耗累計的總量為該初始第二時段的初始熱水用量。當(dāng)然，如果該初始第二時段內(nèi)沒有出現(xiàn)熱水消耗，則控制器不會進(jìn)行記錄。當(dāng)該初始第二時段內(nèi)的熱水使用狀況記錄完畢后，則控制器結(jié)束該時段 的記錄而進(jìn)入下一個初始第二時段的記錄(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)用的兩個實施方式。如圖8所示，控制器首先會判斷目標(biāo)時間是否已到(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 / ニ時段對應(yīng)的目標(biāo)第一 / ニ時段，則初始第一/ニ時段中的起始時間與相應(yīng)的目標(biāo)第一/ニ時段中的目標(biāo)時間對應(yīng)，而初始第一/ニ時段中的初始熱水用量與相應(yīng)的目標(biāo)第一/ニ時段中的目標(biāo)熱水用量相當(dāng)。這兒所指的“相當(dāng)”包括完全相等，也包括ー些特殊情況下的接近相等。例如，在目標(biāo)時間快到之前出現(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)這種情況時會及時啟動加熱組件以補足所減少的熱水用量，但補充加熱的時間較長，當(dāng)目標(biāo)時間到達(dá)時，預(yù)備的熱水用量還沒有完全補足，只是較為接近而已。如果檢測到目標(biāo)時間還沒有到，則控制器不執(zhí)行任何操作(步驟653)。如果目標(biāo)時間已到，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加熱(步驟658)。圖9掲示了另ー個應(yīng)用的實施方式。在本實施方式中，控制器會判斷當(dāng)前時段的起始時間是否位于該時段的后半段內(nèi)(步驟661)。這兒所指的時段是目標(biāo)第一或第二時段。以第二時段為例，即判斷當(dāng)前兩個小時中的起始時間是否位于后ー個小時內(nèi)。如果是，則控制器接著判斷下個時段的起始時間是否位于其前半段內(nèi)(步驟662);如果是，則表明兩個時段內(nèi)的用水是連續(xù)的或間隔很近的，如此，為避免頻繁地啟動加熱組件，可以將這兩個時段合并以后續(xù)一起預(yù)備熱水用量(步驟664)。當(dāng)然，如果該時段的時間長度較長時，可進(jìn)ー步判斷當(dāng)前時段的起始時間是否位于其后1/4的時間期間內(nèi)，以及下個時段的起始時間是否位于其前1/4的時間期間內(nèi)。仍以第二時段為例，即當(dāng)前兩小時的起始時間位于其后30分鐘內(nèi)，同時，下個兩小時的起始時間是否位于其前30分鐘內(nèi)。如果當(dāng)前時段的起始時間沒有位于其后半段內(nèi)，或者下個時段的起始時間沒有位于其前半段內(nèi)，或者兩個時段滿足合并條件合并后，控制器接下來會判斷當(dāng)前時段的目標(biāo)熱水用量是否已經(jīng)充足(步驟663)，如果當(dāng)前和下個時段已經(jīng)合并了，則判斷的是這兩個時段的累加的目標(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，則控制器計算加熱目標(biāo)熱水用量需要加熱的時間(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得的，所以要產(chǎn)生目標(biāo)熱水用量所需要的時間就可以由此計算出?？刂破鹘酉聛砼袛囝A(yù)熱時間是否已到(步驟667)，即目標(biāo)時間再往前提前目標(biāo)熱水用量需要加熱的時間長度是否已到。如果到了，則控制器啟動加熱組件加熱(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。上述實施方式中，第一周期和第二周期是連續(xù)的，但在其他實施方式中，這兩個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的，如日、周等，也可以是不等長的，如月，季度等。參照圖10所示的本發(fā)明的第二實施方式中熱水器的顯示裝置，在本實施方式中，熱水器提供了多樣化的洗浴種類。如圖中所示，顯示裝置可顯示代表若干洗浴種類的標(biāo)記，如代表成年男性的淋浴標(biāo)記531、代表成年女性的淋浴標(biāo)記532、代表兒童的淋浴標(biāo)記533、及代表非特定人的淋浴標(biāo)記534。其中，每一標(biāo)記表征相應(yīng)人群洗浴時大致需要的預(yù)定溫度時的特定熱水量。如根據(jù)實驗及調(diào)查數(shù)據(jù)，成年男性一次沖洗淋浴大概需要40°C的熱水量50升左右，所以，代表成年男性的淋浴標(biāo)記531表征50升40°C的熱水量，或者可以再增加 10升的余量以確保有充足的熱水。相應(yīng)地，代表成年女性的淋浴標(biāo)記532表征100升40°C的熱水量，代表兒童的淋浴標(biāo)記533表征50升40°C的熱水量。代表非特定人的淋浴標(biāo)記534可以定義為訪客，其表征75升40°C的熱水量。當(dāng)然，成年男性、成年女性、和兒童對水溫的適應(yīng)程度不同，所以，代表成年男性的淋浴標(biāo)記531所對應(yīng)的預(yù)定溫度也可以適當(dāng)提高，如42°C ;而代表兒童的淋浴標(biāo)記533所對應(yīng)的預(yù)定溫度可以適當(dāng)降低，如38°C。為便于控制，控制器50會將42°C和38°C時50升的熱水量等效成40°C時的相應(yīng)熱水量，然后根據(jù)溫度檢測系統(tǒng)90的監(jiān)測來控制加熱組件20加熱，詳細(xì)地工作過程同上述實施方式，申請人在此不再予以贅述。在使用時，用戶通過輸入裝置的按鈕B6選擇與其想要洗浴種類的標(biāo)記531-534?？刂破?0在接收到設(shè)定信號后，控制顯示裝置52顯示相應(yīng)的洗浴種類標(biāo)記，如標(biāo)記變?yōu)榘肓?。然后，用戶通過按鈕B8確認(rèn)選擇，控制器接下來控制加熱組件進(jìn)行加熱。當(dāng)內(nèi)膽中的熱水量達(dá)到被選擇的洗浴種類標(biāo)記所表征的熱水量時，控制器控制顯示裝置更新相應(yīng)的洗浴種類標(biāo)記，如標(biāo)記由半亮變?yōu)槿?，從而表示用戶可以開始洗浴了。由于用戶可以選擇想要洗浴的種類，從而不需要擔(dān)心在洗浴過程中熱水量不足，另一方面，熱水器也不會額外地產(chǎn)生多余的熱水量，進(jìn)而并避免了能源浪費。參考圖11所示的本發(fā)明的第三實施方式。本實施方式中提供了更多的洗浴種類選擇。圖中顯示除了成年男性、成年女性、和兒童的標(biāo)記外，顯示裝置還能夠顯示代表不同洗浴方式的標(biāo)記，如淋浴標(biāo)記551和盆浴標(biāo)記552。用戶使用時可以進(jìn)行組合選擇。例如，用戶可選擇成年男性和淋浴551的組合，這時，代表成年男性的標(biāo)記和代表淋浴的標(biāo)記551被點亮，控制器根據(jù)接收到的信號及預(yù)先存儲的洗浴種類和預(yù)定溫度熱水量的對應(yīng)關(guān)系表判斷出，需要提供50升40°C的熱水量。而當(dāng)成年男性的用戶想洗盆浴時，其可以通過控制按鈕B6來使顯示屏上代表成年男性的標(biāo)記和代表盆浴的標(biāo)記552的組合被點亮，從而，控制器確定該組合需要提供的100升40°C的熱水量。類似地，需要為成年女性淋浴提供100升40°C的熱水量，為兒童淋浴提供50升40°C的熱水量，為成年女性盆浴提供125升40°C的熱水量，為兒童盆浴提供75升40°C的熱水量。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易想到的是，標(biāo)記的數(shù)量可以減少或增加，如僅保留代表成年男性和成年女性的標(biāo)記；或者引入更多的代表不同特征洗浴人群的標(biāo)記，如增加更多年齡段人群的標(biāo)記(老年人的標(biāo)記)；或者引入更多代表不同洗浴方式的標(biāo)記，如蒸汽浴的標(biāo)記；并且這些代表不同特征洗浴人群的標(biāo)記和代表不同洗浴方式的標(biāo)記可以組合選擇，也可以單獨選擇。
做為優(yōu)選的實施方式，在第二實施方式和第三實施方式中，可以優(yōu)先設(shè)定各洗浴種類的優(yōu)先順序。例如，在第三實施方式中，一家三口選擇的洗浴種類和順序依次為成年女性淋浴、兒童盆浴、成年男性淋浴?？刂破鲿樞蚪邮諄碜杂谳斎胙b置的各洗浴種類的設(shè)定信號；顯示裝置上的相應(yīng)標(biāo)記組合也會順序點亮，本實施方式中為半亮狀態(tài)；并且，控制器根據(jù)設(shè)定順序，判斷出需要提供40°C的熱水量100升+75升+50升。當(dāng)內(nèi)膽中的熱水量加熱到40°C、100升時，成年女性和淋浴的標(biāo)記組合由半亮更新為全亮，表明家庭中的母親可以開始洗浴了 ；當(dāng)內(nèi)膽中的40°C熱水量又增加75升，兒童和盆浴的標(biāo)記組合由半亮更新為全亮，表明家庭中的孩子可以開始洗浴了 ；當(dāng)內(nèi)膽中的40°C熱水量又繼續(xù)增加50升，成年男性和淋浴的標(biāo)記組合由半亮更新為全亮，表明家庭中的父親可以開始洗浴了。通過這種方式，當(dāng)多個家庭成員需要洗浴時，不需要擔(dān)心熱水量是否足夠的問題，進(jìn)一步提高了用戶使用的便利性；另一方面，也不需要因為擔(dān)心熱水量不足而使加熱組件持續(xù)運行，而浪費不必要的電能。參照圖11所示，本實施方式中，熱水器還具有個性化洗浴功能，該功能可記錄特定人的洗浴狀況并相應(yīng)地控制熱水器運行。如圖中區(qū)域56所示，用戶可從菜單按鈕B7選擇“個性模式”來進(jìn)入個性化洗浴功能，該功能具有記憶模式和運行模式。在記憶模式下，控制器會記錄特定個人從開始洗浴到洗浴結(jié)束的熱水器工作狀況參數(shù)。該參數(shù)包括本次的洗浴溫度，這個溫度可以是熱水器默認(rèn)的洗浴溫度，如40°C，也可以是用戶在本次洗浴前通過輸入裝置輸入的溫度，如42 °C、38 °C等。該參數(shù)還可以包括在該洗浴溫度下所消耗的熱水量、和/或流速、和/或洗浴時間等。其中流速可以通過安裝在熱水器出水口 82處的流量計83(如圖12所示)來獲取。當(dāng)用戶再次選擇個性化洗浴功能并進(jìn)入運行模式時，控制器就會控制熱水器在這些工況參數(shù)下運行，即加熱相應(yīng)的洗浴溫度時的熱水量，并按照該洗浴溫度輸出熱水，而不需要用戶再度設(shè)置。如圖11所示，顯示裝置開可以顯示個性化洗浴標(biāo)記。在本實施方式中，該個性化標(biāo)記包括三個561、562、563，分別對應(yīng)一家三口中的成年男性、成年女性、和兒童。例如，當(dāng)家中的孩子需要進(jìn)行個性化設(shè)定時，通過輸入裝置進(jìn)入記憶模式，并且和孩子對應(yīng)的個性化洗浴標(biāo)記563被點亮。當(dāng)洗浴過程中的工況參數(shù)都被記錄下來后，控制器將這些參數(shù)和對應(yīng)的個性化洗浴標(biāo)記563關(guān)聯(lián)起來，如通過數(shù)據(jù)關(guān)系表的形式記錄。當(dāng)需要執(zhí)行個性化洗浴功能的運行模式式，只需要再次選擇代表兒童的個性化洗浴標(biāo)記563，相應(yīng)的工況參數(shù)就被熱水器調(diào)用而用來執(zhí)行加熱工作。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易想到的是，與相應(yīng)個性化洗浴標(biāo)記對應(yīng)的熱水器工況參數(shù)可以不斷地被覆蓋，而控制器在執(zhí)行個性化洗浴功能的運行模式時，只選擇最近一次被記錄的工況參數(shù)。通過使用個性化洗浴的功能，熱水器可以在最適合特定用戶的工況參數(shù)下工作，就好像該熱水器為用戶量身定做的一樣，從而提升了用戶體驗，并且由于加熱的熱水量也恰當(dāng)，避免了不必要的能源浪費。參照圖11并配合參照圖12所示，顯示裝置還可以顯示某次洗浴的“洗浴剩余時間”57。用戶在設(shè)置洗浴種類時，如上述實施方式中的洗浴人數(shù)設(shè)定、特征人群和洗浴方式的設(shè)計、以及個性化洗浴的設(shè)定中，控制器在接收到設(shè)定信號后，會通過預(yù)先存儲的洗浴種類和對應(yīng)的預(yù)定溫度時的熱水量計算所需要的總供應(yīng)熱水量C。從洗浴開始時，控制器開始計時洗浴時間t，并通過流量計獲取出水口處的水流速度S。然后，控制器可以計算出該溫度下熱水消耗量U= s*t，從而控制器可計算出目前內(nèi)膽內(nèi)的熱水量可供洗浴的剩余時間T=(C-U)/S，并通過顯示裝置顯示出來。由于熱水器能夠為用戶提供實時的時間提醒功能，避免用戶在洗浴過程中出現(xiàn)熱水量不足的情況，從而給用戶帶來了人性化的感受。
應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，例如，上述實施方式中提及的熱水量均為熱水和冷水混合后達(dá)到預(yù)定溫度的混合熱水量，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可輕易想到的是，在純熱水量和混合熱水量的換算關(guān)系能夠得到的情況下，也可以用純熱水量來替代混合熱水量。所以未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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； 輸入裝置，至少用于設(shè)定個性化洗浴功能，所述個性化洗浴功能具有記憶模式和運行模式； 控制器，和所述輸入裝置連接，以用于 接收來自于輸入裝置的設(shè)定信號，以設(shè)定記憶模式或運行模式；其中 在記憶模式下，控制器記錄個性化洗浴過程中熱水器工作狀況的參數(shù)； 在運行模式下，控制器控制熱水器在記錄的所述工況參數(shù)下運行。
2.如權(quán)利要求I所述的熱水器，其特征在于，所述熱水器工作狀況的參數(shù)包括洗浴溫度。
3.如權(quán)利要求2所述的熱水器，其特征在于，所述熱水器工作狀況的參數(shù)還包括在所述洗浴溫度下使用的熱水量。
4.如權(quán)利要求3所述的熱水器，其特征在于，所述熱水量為熱水和冷水混合后達(dá)到所述洗浴溫度的混合熱水量。
5.如權(quán)利要求2所述的熱水器，其特征在于，所述熱水器工作狀況的參數(shù)還包括熱水器出水口處的水流速度。
6.如權(quán)利要求2所述的熱水器，其特征在于，所述洗浴溫度為來自于輸入裝置的用戶設(shè)定的溫度。
7.如權(quán)利要求I所述的熱水器，其特征在于，所述個性化洗浴過程包括特定用戶單次洗浴的過程。
8.如權(quán)利要求I所述的熱水器，其特征在于，該熱水器還包括顯示裝置以至少用于顯示個性化洗浴的標(biāo)記；所述控制器還和所述顯示裝置連接以用于使所述個性化洗浴標(biāo)記和所述熱水器工作狀況的參數(shù)相關(guān)聯(lián)。
9.如權(quán)利要求8所述的熱水器，其特征在于，所述個性化洗浴標(biāo)記包括代表成年男性的個性化洗浴標(biāo)記、或代表成年女性的個性化洗浴標(biāo)記、或代表」L童的個性化洗浴標(biāo)記。
10.如權(quán)利要求3所述的熱水器，其特征在于，還包括用于檢測水溫的溫度檢測系統(tǒng)；所述控制器還用于根據(jù)所述溫度檢測系統(tǒng)檢測到的水溫值來計算內(nèi)膽內(nèi)的熱水量。
11.如權(quán)利要求10所述的熱水器，其特征在于，所述熱水量根據(jù)所述若干溫度傳感器檢測到的若干水溫值，以及與所述水溫值相關(guān)聯(lián)的內(nèi)膽部分容積來確定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱水器，其包括內(nèi)膽、進(jìn)水口和出水口、熱源；輸入裝置，至少用于設(shè)定個性化洗浴功能，所述個性化洗浴功能具有記憶模式和運行模式；控制器，和所述輸入裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的設(shè)定信號，以設(shè)定記憶模式或運行模式；其中在記憶模式下，控制器記錄個性化洗浴過程中熱水器工作狀況的參數(shù)；在運行模式下，控制器控制熱水器在記錄的所述工況參數(shù)下運行。通過使用個性化洗浴的功能，熱水器可以在最適合特定用戶的工況參數(shù)下工作，就好像該熱水器為用戶量身定做的一樣，從而提升了用戶體驗，并且由于加熱的熱水量也恰當(dāng)，避免了不必要的能源浪費。
文檔編號F24H9/20GK102620409SQ20111003394
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月30日
發(fā)明者伯爾尼·施羅德, 白寧 申請人:博西華電器(江蘇)有限公司