然后判断该数量是否等于η，若是则说明所有子区域内都不是热水，此时显示器显示剩余热水量为0，之后进入6)，若否则将接收“O”信号的数量归零，然后重新进入步骤3);
6)显示器每隔时间Λt更新一次剩余热水量，直至关机。
[0021]通过上述步骤，控制器可以计算出水箱内的剩余热水量。
[0022]所述的水箱进水管上设有流量传感器或流速传感器，进水管截面积为S，所述的步骤2)中还包括流量传感器或流速传感器分别实时监控进水流量或进水流速的步骤，步骤
2)进入步骤3)的同时还进入如下步骤:
S1:每隔时间Λ t输出一个流量值qv或一个流速值V，判断是否qv>0或v>0，如是则说明热水器正在使用状态中，有冷水进入，此时直接进入S2，若否则说明此时热水器处于静态加热状态中，用户没有使用热水器，水箱进水管无冷凝进入，此时设定qv=qv0或ν=ν0，然后进入S2，qvO为正常工作情况下进水管的水流量，VO为正常工作情况下进水管的水流速度，因平时热水器工作、有冷水进入的情况下，都有一个流量、流速值，控制器会自动记录正常情况下的流量、流速值，设定qvO、v0的目的，是为了便于计算下一个步骤中剩余热水使用时间，即在热水器未使用、无冷水流入水箱、静态加热状态下计算水箱内剩余热水使用时间。具体地，本实施例中所述的qvO= 3?20 L/min, v0=0.25?2 m/s。
[0023]S2:计算并显示剩余热水可用时间t, t=Q/qv或t=Q/(v*S)，其中Q为步骤4)中的总剩余热水量，然后显示器每隔时间Λ t更新一次剩余热水使用时长，直至关机。
[0024]进一步地，所述的步骤I)中预设使用温度的步骤包括:
判断用户是否预设使用温度T，如是则进入2)，若否则预设使用温度为TO，T0=38?45°C，然后进入2)，即预设温度首先考虑用户的选择，用户没有选择时，控制器自动预设使用温度T0。
[0025]所述的Λ t=0.5?60s，在步骤5)中，显示器显示剩余热水量为O之后还包括显示器显示剩余热水可用时间t=0的步骤，然后进入6)。
[0026]工作原理:不同温度下水的密度不同，温度越高、水的密度越小，温度越低、水的密度越大。在热水器静置未使用时，可以认为水箱内热水温度分布呈现顶部温度高、底部温度低的规律。
[0027]但在用户使用热水器时，冷水进入水箱后会打破这种规律，即可能出现局部水温高、局部水温低的现象。而在热水器静态加热时，也会出现水温分布不规律、加热局部区域温度高的现象。
[0028]在热水器的水箱内，将热水箱内水的沿垂直方向分为若干个不同的温度子区域，当子区域划分足够多时，可以认为每一个子区域内的热水温度相同，即每一个子区域对应一个温度值。当水箱结构一定、传感器位置一定后，每一个传感器分别对应一个子区域值，每一个子区域分别对应一个体积:V1、……V1、……Vn。
[0029]本发明通过在水箱内沿高度方向布置多个温度传感器，将每个时刻水箱内不同位置的水温传递给控制系统，通过控制系统的逻辑判断和计算，通过对水箱内N个子区域独立计算，最终输出该水箱内的剩余热水量。该预测方法可以适用于用户使用热水过程中或热水器静态加热时，水箱内剩余热水量的精确预测。
[0030]本发明的另一个功能是对剩余热水使用时长的预测，通过在热水器进水段安装流量或流速传感器，实时监控热水器冷水的流入量，结合剩余热水量，通过逻辑计算，预测出热水器的剩余使用时长。
【主权项】
1.一种预测热水器剩余热水量的装置，包括水箱、加热器、控制器、显示器，水箱上设有进水管和出水管，加热器设置在水箱内，其特征在于将水箱体积沿垂直方向分成若干个子区域，每个子区域内对应设有一个温度传感器，显示器、温度传感器均与控制器连接，温度传感器用于检测并反馈对应子区域的温度，显示器用于显示剩余热水量。2.根据权利要求1所述的预测热水器剩余热水量的装置，其特征在于所述的温度传感器安装于水箱内壁上。3.根据权利要求1所述的预测热水器剩余热水量的装置，其特征在于所述的水箱中设有立管，温度传感器安装在立管上。4.根据权利要求1?3任一项所述的预测热水器剩余热水量的装置，其特征在于所述的温度传感器的检测部位距离水箱侧壁的距离为a，水箱中部最宽处两侧壁之间的距离为h, a=l/4b ?3/4b。5.根据权利要求1?3任一项所述的预测热水器剩余热水量的装置，其特征在于所述的水箱进水口处温度传感器对应的体积、加热器所在处温度传感器对应的体积小于水箱出口处温度传感器对应的体积。6.一种预测热水器剩余热水量的方法，其特征在于包括权利要求1?5任一项所述的装置，检测步骤如下，步骤中的i=l，2，……η): 1)接通电源，预设使用温度，然后进入2); 2)η个温度传感器实时检测N个子区域的水温，每隔时间Λ t向控制器输出一组温度值T(I)、T⑵、……T(i)……T(n-l)、T(n)，然后进入3)； 3)逐一判断是否T(i)彡预设使用温度，若是则进入4)，若否则输出“O”信号，然后进入5); 4)逐一计算第i个温度传感器对应子区域的热水量qi，qi等于温度传感器i所对应子区域的体积Vi，再计算出总剩余热水量Q，Q=ql+……+qi+……qn，然后显示器显示剩余热水量，之后进入6); 5)记录接收“O”信号的数量，然后判断该数量是否等于n，若是则显示器显示剩余热水量为O，之后进入6)，若否则将接收“O”信号的数量归零，然后重新进入步骤3); 6)显示器每隔时间Λt更新一次剩余热水量，直至关机。7.根据权利要求6所述的预测热水器剩余热水量的方法，其特征在于所述的水箱进水管上设有流量传感器或流速传感器，进水管截面积为S，所述的步骤2)中还包括流量传感器或流速传感器分别实时监控进水流量或进水流速的步骤，步骤2)进入步骤3)的同时还进入如下步骤: 51:每隔时间Λ t输出一个流量值qv或一个流速值V，判断是否qv>0或v>0，如是则直接进入S2，若否则设定qv=qvO或v=vO, qvO为正常工作情况下进水管的水流量，vO为正常工作情况下进水管的水流速度，然后进入S2 ; 52:计算并显示剩余热水可用时间t, t=Q/qv或t=Q/ (v*S)，其中Q为步骤4)中的总剩余热水量，然后显示器每隔时间Λ t更新一次剩余热水使用时长，直至关机。8.根据权利要求6所述的预测热水器剩余热水量的方法，其特征在于所述的步骤I)中预设使用温度的步骤包括: 判断用户是否预设使用温度T，如是则进入2)，若否则预设使用温度为TO，T0=38?45°C，然后进入2)。9.根据权利要求7所述的预测热水器剩余热水量的方法，其特征在于所述的qvO=3?20 L/min，v0=0.25 ?2 m/s。10.根据权利要求6?9任一项所述的预测热水器剩余热水量的方法，其特征在于所述的Λ t=0.5?60s，步骤5)中，显示器显示剩余热水量为O之后还包括显示器显示剩余热水可用时间t=0的步骤，然后进入6)。
【专利摘要】一种预测热水器剩余热水量的装置，将水箱体积沿垂直方向分成若干个子区域，每个子区域内对应设有一个温度传感器，显示器、温度传感器均与控制器连接，温度传感器用于检测并反馈对应子区域的温度，显示器用于显示剩余热水量，检测方法采用接通电源，预设使用温度等步骤的方案，由于每个温度传感器对应一个子区域，无论热水器是静态加热状态下或使用状态下，均能准确预测水箱内剩余的热水量。
【IPC分类】F24H9/20
【公开号】CN105202765
【申请号】CN201510539144
【发明人】叶远璋, 丁斐, 钟益明
【申请人】广东万和新电气股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月29日