专利名称：显示水流量的热水器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热水器，特别是一种能够显示水流量的热水器。
背景技术：
目前市场上的燃气热水器中，由于其控制器通常只连接有温度检测装置、显示装置、进水装置、加热装置，因此可以显示热水器的一般工作状态，例如显示是否正常运转，出水温度的显示等等，用户可以一目了然的看到热水器的运转状态。但是，目前所使用的燃气热水器，通常只是通过相应的检测元件对是否有水流过进行定性的判断，而未能对具体流量做出定量的检测和计算，用户无法了解在每次洗浴时水流量或总共消耗的水量。随着现代社会的发展，人们的需求也相应的提高，对产品的人性化设计要求越来越高，特别是今天水资源紧张的情况下，用户对每次洗浴中水的瞬时流量和总消耗的水量也更加关心。在个别产品中，如图1所示，由控制器12采集流量传感器11检测的流量信号，并与进水装置14和加热装置13连接，虽然已采用了流量传感器11对水流量和总量进行检测，但其目的都是为了对热水器中的水量、进水控制器和加热装置等部件的工作进行控制，而无法对水流量检测的结果进行定量的显示。
综上所述，现有技术中的缺陷在于水流检测的结果仅作为一种定性的判断，对瞬时水流量和对洗浴过程中所消耗的总水量未能作出直观和定量的显示。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能够显示水流量的热水器。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的包括一个水流管路、一个加热装置和一个壳体，还包括用于显示水流量的显示装置；设置在所述管路中、能够输出水流脉冲信号的流量传感器，以及，连接在所述流量传感器的脉冲信号输出端与所述显示装置之间的控制器，所述控制器将所述流量传感器输出的水流脉冲信号转换为电信号输出给所述显示装置显示输出。
所述控制器可包括信号采集单元，用于采集流量传感器传来的水流信号；流量计算单元，用于通过上述水流信号计算出当前的流量值；显示控制单元，用于控制显示装置，显示计算得到的流量值。
所述显示控制单元可为数字显示控制单元或模拟显示控制单元。
所述控制器还可包括一个累计计算单元，用于累计计算某时间段内的流量值。
所述控制器还可包括一个加热控制单元，所述控制器还同时与加热装置相连，用于控制加热装置的工作。
所述显示装置可为数字显示装置，由所述数字显示控制单元发出的数字信号对所述数字显示装置进行控制。
所述显示装置可为机械显示装置，由所述模拟显示控制单元发出的模拟信号对所述机械显示装置进行控制。
所述流量传感器可包括叶片上贴有磁体的旋转叶轮和用于感应磁场强度的磁敏元件。
所述磁敏元件可为霍尔元件。
所述水流管路上还可设置有一个水流量调节阀。
所述控制器中的流量计算单元，可利用流量传感器输出的脉冲式水流量信号与水流量值之间存在线性比例关系，通过计算式计算得出流量值。
所述计算式中，水流信号与单元时间流量之间可成线性关系，其运算式可为N＝C1Q-C2±C3％，其中N为单位时间的脉冲的个数，Q为单位时间内的水流量，C1、C2、C3均为常数，并与流量传感器结构有关。
所述流量传感器可设置在进水管或出水管中。
所述加热装置可为燃气加热装置。
以上技术方案可以看出，在本发明中，由于采用流量传感器采集到的进水管流量信号，由控制器采集并计算瞬时水流量值，并控制显示装置进行显示，能够使使用者非常直观地了解到洗浴过程中任意时刻的瞬时水流量。由流量传感器采集到的流量脉冲，通过控制器的对流量脉冲的检测和计算得到较为准确的瞬时水流量值。另外，所述控制器还能够通过对各单元时间内水流量值的累加，计算得出洗浴过程中的总耗水量，也控制显示装置进行显示，从而使使用者对洗浴过程的总耗水量得到了解，给使用者带来极大的方便。同时，在进水管中与流量传感器相邻的位置设置有一个水流量调节阀，用于通过调节管路中的进水量，可以达到调节水温的作用。
图1为现有技术的结构示意图；图2为本发明的结构示意图；图3为本发明中管路部分结构示意图；图4为本发明中控制器的工作流程图；图5为本发明中控制器中单位时间脉冲个数与水流量之间的对照表。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述。
实施例1，如图2所示，包括一个流量传感器21、一个控制器23、一个显示装置24、一个水流量调节阀22和一个加热装置，所述显示装置24采用的是数字显示装置24，所述数字显示装置24可为数码管或液晶显示屏。所述流量传感器21设置在进水管的管路中，其输出端与所述控制器23相连，所述控制器23包括信号采集单元231、流量计算单元232、累计计算单元235、数字显示控制单元233和加热控制单元234，所述流量传感器21的输出端连接到所述信号采集单元231，所述信号采集单元231将流量传感器21发出的流量脉冲信号整形、转化成为数字信号，再传送到流量计算单元232进行流量计算，得到瞬时流量值，同时还通过累计计算单元235将连续时间内的流量进行累加，再分别将计算得到的瞬时流量值和累计流量值，传送到所述数字显示控制装置，将所述流量值转化为数字显示装置24能够识别显示的数字信号，再发送给与所述控制器23同时相连的显示装置24中进行显示输出，此外，所述加热控制装置234将流量计算单元中的流量值在某一设定时间单元中进行累计，如果这一时间单元中的流量值超过设定的流量值时，就控制与所述控制器23相连的加热装置25开始工作，给管路中的水流加热。所述水流量调节阀22也设置在进水管的管路中，提供给使用者在洗浴过程中对进水量进行调节。所述控制器23可以是独立的控制器23，也可以使用现有热水器中的控制器23，显示装置24也可以采用独立的显示装置24，对水流量的检测值进行实时显示，也可以采用现有热水器中的显示装置24，在使用者需要了解水流量信息时，给控制器23一个显示命令信号，并由控制器23控制所述显示装置24对瞬时水流量值或/和总流量进行分别显示或同时显示。
图3中显示的是管路部分结构示意图，在热水器进水管1的一段管路上设置有一个流量传感器21，所述流量传感器21由个带有五个叶片6的叶轮和一个霍尔元件2构成，其中，所述叶轮的主轴与所述水流方向垂直，所述每个叶片上都贴有一片磁体7，所述霍尔元件2固定在管路外壁上，其输出端3与所述控制器23相连，控制器23同时连接显示装置24。由于安放磁体7的叶片6越多，检测水流量的分辨率越高，准确性越高，而本发明中设置五个叶片足以满足一般使用要求。
另外，在进水管1中与流量传感器21相邻的位置设置有一个水流量调节阀22，用于微调进入热水器的水量，由于在相同的加热条件下，流过管路的水量越大，温度越低，反之亦然，因此，通过调节管路中的进水量，可以达到调节水温的作用，从而达到使用者对温度的要求，使用于加热的燃气得到更充分的利用。调节阀为普通的手动调节阀，置于管路中的通孔5与阀杆4相连，使用时，通过转动阀杆4，使通孔5部分或全部对准进水管的水流方向，使水流顺利通过，从而达到控制水流的目的。
当进水管1中开始有水流流过时，水流带动流量传感器21中叶轮旋转，同时使叶片6上的磁体7也随之旋转，使霍尔元件2不断地感应到因磁体旋转产生的磁场变化，并产生连续不断的模拟脉冲信号，再通过输出端3传输给所述控制器23。
所述控制器23通过步骤401采集到流量传感器传来的脉冲信号后，进入如下检测过程(如图4所示)1、步骤402中将单位时间设定为1秒钟，然后经由步骤403读取单位时间内的脉冲个数，即读取1秒钟时间内由霍尔元件发出的脉冲个数，以此来计量单位时间内的水流量。
由于对于流经热水器进水管的水流来说，1秒钟的时间足够短，水流的速度在1秒钟内的变化不会很大，因此，通过采集和计算1秒钟内流过的水流量，足可以表征热水器瞬间的水流量。而且，作为日常使用的热水器，对水流量的检测的精度要求并不很高，只要能够定量的显示热水器在正常工作过程中的水流量即可，本发明中以1秒中为单位时间进行测量，其精度足以满足一般用户的要求。
2、计算上述1秒钟内的水流量，这一步骤404可以通过如下方法实现由于水流信号与单位时间流量之间成线性关系，其运算式为N＝C1Q-C2±C3％，其中N为单位时间的脉冲的个数，Q为单位时间内的水流量，C1、C2均为常数，并与流量传感器21结构有关，C3为根据不同实际情况对误差的校正值。对应于上述流量传感器21结构，即叶轮具有5片贴有磁体的叶片、管路上固定有一个霍尔元件、流量传感器21所在管路内径为18mm的结构，相应的上述运算式中的C1为8，C2为6，C3为根据实际情况进行的误差修正值，依据此计算式，可以计算出，假设1秒钟内脉冲数为18个时，说明这1秒内的流量为3升。
本实施例中，控制器采用单片机作为主控芯片，因此对应于所使用的汇编语言程序的运算过程中，将此计算单位时间内水流量的步骤404中所使用的运算式编译成查表程序，并通过查询对照表程序计算获得。所述对照表如图5所示，将流量传感器21检测到的脉冲个数，通过执行查表程序，便可以计算得到对应的水流量数值，假设1秒钟内脉冲数为18个时，通过上述方法，查表得到这1秒内的流量为3升。
3、当进入步骤405，控制器23得到显示总耗水量的指令后，将通过上述步骤测量和计算得出的水流量值，由控制器23控制并传送到显示装置24，进行显示。
4、重复步骤403、404，得到每个1秒钟的流量值，并依步骤408依次进行累加，累加的起始时间设定为从热水器此次使用开始，也就是热水器启动后进水管内有水流过开始，流量传感器检测到第一个水流脉冲开始，至当前要求显示时间为止，所累计流过进水管的总水量，也就是当前总的洗浴耗水量。
5、当进入步骤409，控制器23得到显示总耗水量的指令后，将上一过程得出的总耗水量数值，传送到显示装置24进行显示。
6、步骤410，对应于燃气热水器在设定的一个时间段内，水流量超过设定值，例如，当控制器23累加计算得到的每分钟水流量超过3升时，说明使用者开启了进水阀门，有使用热水的需求，则执行步骤411，由控制器23自动控制燃气装置启动，并点火工作，对从进水管流入热水器内的水进行加热，从而满足使用这对热水的要求。
实施例2与实施例1的结构基本相似，但所采用的显示装置24为机械显示装置24，所述机械显示装置24的工作原理与所述电流表的工作原理类似，即通过接收到的模拟信号的大小来对应显示其值，因此对应于控制器23中，所述模拟显示控制单元在接收到流量计算单元232和累计计算单元235计算出的流量值后，将这一流量值转化为控制机械显示装置24工作的模拟信号，使机械显示装置24显示出对应的流量值。
以上对本发明所提供的一种检测热水器瞬时水流量的方法和一种用于显示热水器中瞬时水流量的装置以及一种能够检测瞬时水流量的热水器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种能够显示水流量的热水器，包括一个水流管路、一个加热装置和一个壳体，其特征在于还包括用于显示水流量的显示装置；设置在所述管路中、能够输出水流脉冲信号的流量传感器，以及，连接在所述流量传感器的脉冲信号输出端与所述显示装置之间的控制器，所述控制器将所述流量传感器输出的水流脉冲信号转换为电信号输出给所述显示装置显示输出。
2.如权利要求1所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述控制器包括信号采集单元，用于采集流量传感器传来的水流信号；流量计算单元，用于通过上述水流信号计算出当前的流量值；显示控制单元，用于控制显示装置，显示计算得到的流量值。
3.如权利要求2所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述显示控制单元为数字显示控制单元或模拟显示控制单元。
4.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述控制器还包括一个累计计算单元，用于累计计算某时间段内的流量值。
5.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述控制器还包括一个加热控制单元，所述控制器还同时与加热装置相连，用于控制加热装置的工作。
6.如权利要求3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述显示装置为数字显示装置，由所述数字显示控制单元发出的数字信号对所述数字显示装置进行控制。
7.如权利要求3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述显示装置为机械显示装置，由所述模拟显示控制单元发出的模拟信号对所述机械显示装置进行控制。
8.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述流量传感器包括叶片上贴有磁体的旋转叶轮和用于感应磁场强度的磁敏元件。
9.如权利要求8所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述磁敏元件为霍尔元件。
10.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述水流管路上还设置有一个水流量调节阀。
11.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述控制器中的流量计算单元，利用流量传感器输出的脉冲式水流量信号与水流量值之间存在线性比例关系，通过计算式计算得出流量值。
12.如权利要求11所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述计算式中，水流信号与单元时间流量之间成线性关系，其运算式为N＝C1Q-C2±C3％，其中N为单位时间的脉冲的个数，Q为单位时间内的水流量，C1、C2、C3均为常数，并与流量传感器结构有关。
13.如权利要求1或2或3所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述流量传感器设置在进水管或出水管中。
14.如权利要求5所述的能够显示水流量的热水器，其特征在于所述加热装置为燃气加热装置。
全文摘要
本发明涉及一种热水器，特别是一种能够显示水流量的热水器。在本发明由于采用流量传感器采集到的进水管流量信号，由控制器采集并计算瞬时水流量值，再控制显示装置进行显示，能够使使用者直观地了解到洗浴过程中任意时刻的瞬时水流量。由流量传感器采集到的流量脉冲，通过控制器的对流量脉冲的检测和计算得到较为准确的瞬时水流量值。另外，所述控制器还能够通过对各单元时间内水流量值的累加，计算得出洗浴过程中的总耗水量，也控制显示装置进行显示，令使用者对洗浴过程的总耗水量得到直观了解，给使用者带来极大的方便。同时，在进水管中与流量传感器相邻的位置设置有水流量调节阀，通过调节管路中的进水量，可以达到调节水温的作用。
文档编号F24H9/20GK1858512SQ200510068009
公开日2006年11月8日 申请日期2005年4月30日 优先权日2005年4月30日
发明者孙京岩, 侯全舵, 郑涛, 孙京军, 沈予朗 申请人:海尔集团公司, 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司