一种恒温即热式热水器及其控制方法与流程

本发明涉及热水器领域，具体而言涉及一种恒温即热式热水器及其控制方法。

背景技术：

目前家庭普遍使用的热水器有储水式电热水器、太阳能热水器和燃气热水器等。这些产品技术成熟，使用舒适安全。但在使用过程中存在以下问题：

采用太阳能热水器和燃气热水器，由于热水器离末端出水口较远，中间有一段较长的连接管路，每一次开始连续使用前，连接管路中的水温往往不能满足用户的要求。为了获得较高温度的热水，这一段“连接管路”里的水将被白白放掉，造成使用的不便和水资源的浪费。

当大量用户用水时，水压降低时，热水器进水压力发生波动，造成出水口的出水温度波动，造成使用不舒适的感觉。

采用储水式热水器时，需要先对储水箱中的水进行加热，若使用人数较多，储水箱中加热的水不能满足使用需求，需要等待热水器对储水箱中的水进行加热，否则不能达到使用温度；若使用人数较少，则储水箱中的热水会慢慢变冷，浪费了能源；其次若水长期储存在储水箱中，则储水箱易发生锈蚀和导致储水箱中的水变质。

现有技术中加热体的控制通常采用一组可控硅控制一个加热体，在使用过程中若可控硅坏掉，则热水器停止工作，工作可靠性降低。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种能够使热水器内的水保持恒定的结构简单控制方便的恒温即热式热水器。

为达成上述目的，本发明提出一种恒温即热式热水器，包括：

内胆，用于收容一定量的可被加热的水；与内胆连接的进水管和出水管，进水管和出水管用于传递流入内胆和流出内胆的水；

设置于内胆内的加热单元，所述加热单元包括多个加热体，该多个加热体依次编号；

包覆在内胆外的外壳，所述外壳上设置有显示屏和操作按钮，显示屏用于显示内胆内水的温度，操作按钮用于设置热水器的工作时间、加热温度、接通或断开电源；

水流检测单元，用于检测流入内胆中的水的进水流量并将检测的水流量信号发送给控制单元，所述水流检测单元设置于进水管内；

进水温度检测单元，用于检测流入内胆的水的温度并将检测的进水温度信号发送给控制单元，所述进水温度检测单元与进水管相连接；

出水温度检测单元，用于检测流出内胆的水的温度并将检测到的出水温度信号发送给控制单元，所述出水温度检测单元与出水管相连接；

控制单元，与加热体、水流检测单元、进水温度检测单元、出水温度检测单元、操作按钮连接用于控制加热体的工作时间；其中：所述控制器用于根据进水流量、出水温度以及进水温度计算所需要的加热功率，并将之发送给开关单元；

与加热单元连接的开关单元，开关单元通过控制加热体的工作时间来控制加热体的工作效率；

所述控制单元具有记录加热体工作状态的信息记录器，当加热体加热时，信息记录器记录工作的加热体的编号并将之传送给控制单元，当一次加热结束，加热体需要再次启动时，控制单元按照加热体的编号次序调用信息记录器记录的加热体的编号后的相应编号的加热体对水进行加热。

根据本发明的改进，本发明还提出一种恒温即热式热水器的控制方法，包括：

设定需要的出水温度；

检测流入内胆中的水的进水流量；

检测流入内胆的水的温度；

检测流出内胆的水的温度；

响应于进水流量、出水温度、进水温度的信号，计算所需要的加热功率并控制加热体的工作时间，记录工作的加热体的编号，若出水温度与设定的出水温度相等，则维持现有加热状态直至加热结束；

信息记录器记录工作的加热体的编号并将之传送给控制单元，当一次加热结束，加热体需要再次启动时，控制单元按照加热体的编号次序调用信息记录器记录的加热体的编号后的相应编号的加热体对水进行加热。

由以上技术方案可知，本发明的热水器为恒温即热式热水器，用户需要热水时不需要等待内胆里的热水加热，节约了时间，且内胆中没有长期大量的储存水，不会对内胆造成腐蚀；进水管内设置有水流检测单元，能够根据水流量调整调用不通数量的加热体对水加热，节约了能源，提供了工作效率；进水管上设置的进水温度检测单元和出水管上设置的出水温度检测单元，能够根据进水温度和出水温度调整不同数量的加热体加热，且若进水温度低于10℃，控制单元会发出报警信号，提醒用户注意保护热水器，避免热水器损伤；当出水温度高于75℃，电路断开，以免出水温度过高，烫伤用户；温度保护器用于当电路发生短路等故障时，内胆中未接入水，加热体通电，当内胆内水温超过105℃时，温度保护器切断工作电路，防止干烧酿成事故。

本发明采用2组双向可控硅控制一组加热体的工作，在一组双向可控硅击穿时，另外一组双向可控硅可以提供工作，只有在两组双向可控硅均不能工作时，热水器才不工作，提高了热水器的可靠性和使用寿命。

本发明的信息记录器记载加热体的工作状态，在一次加热完成后，热水器再次启动，控制单元根据信息记录器记载的加热体的工作状态优先调用未工作的加热体，提高了加热体的工作寿命。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是恒温即热式热水器一具体实施方式的爆炸图。

图2是加热体的结构示意图。

图3是本发明的加热体和可控硅连接的其中一个具体实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1、图2、图3所示，一种恒温即热式热水器，包括内胆15，用于收容一定量的可被加热的水；与内胆15连接的进水管7和出水管3，进水管7和出水管3用于传递流入内胆15和流出内胆15的水；进水管7和出水管3位于内胆15的两侧；本领域的技术人员所熟知的是，进水管7与内胆15的连接可以通过多种形式，可以是焊接，也可以是管接头连接；其中进水管7和出水管3可以是单根也可以是多根。

设置于内胆15内加热单元，该加热单元包括多个加热体12，该多个加热体12依次编号。

包覆在内胆15外的外壳，所述外壳上设置有显示屏和操作按钮，显示屏用于显示内胆15内水的温度，操作按钮用于设置热水器的工作时间、加热温度、接通或断开电源，所述热水器的工作时间、加热温度信号输送给控制单元16。

外壳包括上盖1和下盖6，上盖1和下盖6通过螺钉连接，下盖6上设置有进水管安装孔和出水管安装孔，进水管7和出水管3通过进水管安装孔和出水管安装孔连接到外部，下盖6上设置有内胆15安装支架，支架上连接有内胆15。

水流检测单元9，用于检测流入内胆15中的水的进水流量并将检测的水流量信号发送给控制单元16，所述水流检测单元9设置于进水管7内。

进水温度检测单元8，用于检测流入内胆15的水的温度并将检测的进水温度信号发送给控制单元16，所述进水温度检测单元8与进水管7相连接。

出水温度检测单元14，用于检测流出内胆15的水的温度并将检测到的出水温度信号发送给控制单元16，所述出水温度检测单元14与出水管3相连接。

控制单元16，与加热体12、水流检测单元9、进水温度检测单元8、出水温度检测单元14、操作按钮连接用于控制加热体12的工作时间；其中：所述控制单元16用于根据进水流量、出水温度以及进水温度计算所需要的加热功率，并将之发送给开关单元。

与加热单元连接的开关单元，开关单元通过控制加热体12的工作时间来控制加热体12的工作效率。

所述控制单元16具有记录加热体12工作状态的信息记录器，当加热体12加热时，信息记录器记录工作的加热体12的编号，如图3所示，加热体依次为加热体A、加热体B、加热体C、加热体D、加热体E、加热体F，若首次加热，根据计算的功率，开关单元需要控制6组加热体工作，则控制单元调用加热体A、加热体B、加热体C、加热体D、加热体E和加热体F工作，信息记录器记录调用的最后顺序的加热体编号；再次启动时，需要3组加热体参加工作，则控制单元调用加热体A、加热体B和加热体C工作，工作结束，信息记录器记录最后顺序的加热体编号；下次启动，需要4组加热体参加工作，则控制单元调用加热体D、加热体E、加热体F和加热体A参加工作，依次类推，使每个加热体参加工作的时间基本保持平衡，不会出现同一加热体长期持续使用。

进一步的实施例中，所述内胆内设置有6组加热体，所述开关单元为可控硅，所述可控硅设置有7组，所述7组可控硅的一端分别连接到3根火线上，连接到同1根火线的可控硅的一端相互并联，其中不属于同一火线的两个可控硅的另一端之间设置有1组加热体。

如图3所示是本发明的恒温即热式热水器的加热体和可控硅连接的一个具体实施例，其中，所述恒温即热式热水器连接到3相线电路中，其中第1可控硅和第2可控硅的一端并联到第1相线，第3可控硅和第4可控硅的一端并联到第2相线，第5可控硅、第6可控硅和第7可控硅的一端并联到第3相线；第1可控硅的另一端连接到加热体A的一端和加热体B的一端，加热体A的另一端连接到第5可控硅，加热体B的另一端连接到第3可控硅，第3可控硅还连接到加热体C的一端，加热体C的另一端和加热体F的一端连接到第6可控硅，加热体F的另一端和加热体E的一端连接到第2可控硅，加热体E的另一端和加热体D的一端连接到第4可控硅，加热体D的另一端连接到第7可控硅。

进一步的实施例中，内胆15顶部设置有法兰盘13，所述法兰盘13上安装有延伸至内胆内部的加热体12。

进一步的实施例中，出水管3与内胆15底部的距离大于进水管7与内胆15底部的距离，即进水管7位于内胆15的下半部分，出水管3位于内胆15的上半部分。

进一步的实施例中，进水管与内胆15连接处设置有密封垫4，所述密封垫4可以为硅胶垫圏或橡胶圏。

进一步的实施例中，所述内胆15上设置有温度保护器10，所述温度保护器10与控制单元16相连接。

当电路短路等故障发生，导致进水管7中没有水流入，加热体12仍工作，当内胆15内的水温达到105℃时，温度保护器10跳断，控制单元16切断工作电路，以防止酿成事故。温度保护器10需要专业人员打开机器前盖1排除故障后手动恢复，确保了用户的使用安全。

结合图1、图2、图3，恒温即热式热水器的加热通过下述方式实现：

设定需要的出水温度；

检测流入内胆15中的水的进水流量；

检测流入内胆15的水的温度；

检测流出内胆15的水的温度；

响应于进水流量、出水温度、进水温度的信号，计算所需要的加热功率并控制加热体12的工作时间，记录工作的加热体的编号，若出水温度与设定的出水温度相等，则维持当前工作状态直至加热结束，根据记录的工作的加热体的编号，再次启动时，调用已经工作的加热体的编号的下一个编号的加热体12对内胆15内的水进行加热。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。