一种热水器温控装置及方法与流程

本发明涉及热水器温控技术领域，更具体地说，涉及一种热水器温控装置及方法。

背景技术：

热水器就是指通过各种物理原理，在一定时间内使冷水温度升高变成热水的一种装置。按照原理不同可分为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、磁能热水器、空气能热水器和暖气热水器等，还有即热电热水器，可分为：多档位即热式电热水器、恒温即热式电热水器、小厨宝、即热式电热洗手宝和水龙头电热器等多种类型。

节能减排是国家倡导的发展方向，具有更少能源消耗量的产品将是未来发展的一个方向。太阳能热水器和空气能热水器作为低能耗的产品发展势头较好。然而，由于产品自身的一些限制，产品在满足消费者需求上有一定的局限，于是综合能源利用成为了热水器发展的另一个方向。热水器测评网认为，作为新能源产品的太阳能热水器和空气能热水器正展现出强劲的发展势头，两种品类因其独特的性能迅速拓展市场，在消费者当中有较强烈的反响，其中性价比较高的就是太阳能热水器，而且绿色环保。

现有的热水器一般只采用一种方式进行加热，例如最常见的太阳能热水器和电热水器，虽然市场上有一些带有电热辅助加热的太阳能热水器，但其水的温度控制上仍存在很大的滞后性，在不能及时将水温调节至所需的温度，特别是冬天热水用水量较大时，无法满足使用需求。

技术实现要素：

要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种热水器温控装置及方法，它通过三重控温，智能调配能源的利用，并合理利用电能和太阳能实现对冷水进行加热，可实现实时的水温精准调控，可长时间持续供应热水，且可大幅减少现有技术中出水管内存在低温余水的情况，可实现开启水龙头立即有热水。

技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种热水器温控装置及方法，包括总控盒，所述总控盒连接有电热水器本体，所述电热水器本体的下端连接有电热水器控制器，所述电热水器控制器上连接有控制显示面板，所述电热水器本体的内部固定储水内胆，所述储水内胆内固定连接有加热棒，所述电热水器本体的下端固定连接有带有阀门的排污管，所述电热水器本体的下端固定连接有第一进水管和第一出水管，且排污管、第一进水管和第一出水管的上端均位于储水内胆的内部，所述第一出水管的下端连接有即热式电热水龙头本体，所述即热式电热水龙头本体上连接有进水接头，且第一出水管与进水接头连接，所述即热式电热水龙头本体上连接有阀门开启旋柄，所述第一进水管的下端连接有三通接头，所述三通接头的两个接头上分别连接有第三出水管和第四进水管，所述第三出水管上连接有第一电磁阀，所述第四进水管上连接有第二电磁阀，所述第三出水管的下端连接有太阳能集热器，且第三出水管与太阳能集热器的出水端连接，所述太阳能集热器的下端连接有第二进水管，所述总控盒与电热水器本体、即热式电热水龙头本体、第一电磁阀和第二电磁阀均连接，它通过三重控温，智能调配能源的利用，并合理利用电能和太阳能实现对冷水进行加热，可实现实时的水温精准调控，可长时间持续供应热水，且可大幅减少现有技术中出水管内存在低温余水的情况，可实现开启水龙头立即有热水。

进一步的，所述储水内胆内固定连接有相变材料柱，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，当停电时，相变材料柱可释放大量的潜热，使水温不至于骤变。

进一步的，所述即热式电热水龙头本体上刻有温度指示刻度，所述即热式电热水龙头本体上连接有水温显示屏，通过转动阀门开启旋柄可调节温度，水温显示屏便于直观进行温度的调节和温度的判断。

进一步的，所述即热式电热水龙头本体的上端固定连接有第二出水管，所述第二出水管远离即热式电热水龙头本体的一端连接有出水头，所述出水头内连接有泄压阀，当第二出水管内压力超过泄压阀设定压力时，即自动开启泄压，保证其他设备和第二出水管内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。

进一步的，所述第一进水管位于靠近加热棒的位置，所述第一出水管位于远离加热棒的位置，且第一出水管的上端远高于加热棒，第一进水管和第一出水管之间有一定的距离，便于冷水的充分加热，第一出水管的位置较高，正常情况下可防止加热棒发生干烧。

进一步的，所述第二出水管的内部放置有螺旋电热丝，所述螺旋电热丝与即热式电热水龙头本体电性连接，将螺旋电热丝内的余水加热，便于实现开启水龙头可立即有热水。

进一步的，所述总控盒上连接有备用蓄电池，所述备用蓄电池与第一电磁阀和第二电磁阀电性连接，当停电时，总控盒仍可控制第一电磁阀和第二电磁阀的开启或关闭，不影响使用。

进一步的，所述储水内胆的内部连接有第一温度传感器，所述太阳能集热器的内部连接有第二温度传感器，且第一温度传感器和第二温度传感器与总控盒连接，便于掌握太阳能集热器和储水内胆内的实时水温，便于进行合理的调控。

进一步的，所述第二进水管的下端和第四进水管的下端均与自来水连接，可用自来水直接提供水压，无需另加水泵。

进一步的，一种热水器温控装置，其控制方法为：

a、水流通过第二进水管进入太阳能集热器中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄设定温度，当第二温度传感器检测到太阳能集热器内的水温温度低于设定值时，第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，水经第三出水管流入储水内胆中，加热棒会进行二次加热，当即热式电热水龙头本体开启后，水流通过第一出水管和第二出水管从出水头流出，当第一温度传感器感应到储水内胆内水温达到设定值时，即热式电热水龙头本体不进行加热；

b、水流通过第二进水管进入太阳能集热器中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄设定温度，当第二温度传感器检测到太阳能集热器内的水温温度低于设定值时，第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，水经第三出水管流入储水内胆中，加热棒会进行二次加热，当即热式电热水龙头本体开启后，水流通过第一出水管和第二出水管从出水头流出，当第一温度传感器感应到储水内胆内水温未达到设定值时，即热式电热水龙头本体进行加热，使温度达到设定值；

c、水流通过第二进水管进入太阳能集热器中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄设定温度，当第二温度传感器检测到太阳能集热器内的水温温度高于设定值时，第一电磁阀和第二电磁阀轮流开启和关闭，依次向储水内胆中输水，直至水温平衡，至设定值；

d、当水流通过第二进水管进入太阳能集热器中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄设定温度，当第二温度传感器检测到太阳能集热器内的水温温度等于设定值时，第一电磁阀开启，第二电磁阀关闭，水经第三出水管流入储水内胆中再从出水头流出，即热式电热水龙头本体和加热棒均不加热。

有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案通过三重控温，智能调配能源的利用，并合理利用电能和太阳能实现对冷水进行加热，可实现实时的水温精准调控，可长时间持续供应热水，且可大幅减少现有技术中出水管内存在低温余水的情况，可实现开启水龙头立即有热水。

（2）储水内胆内固定连接有相变材料柱，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，当停电时，相变材料柱可释放大量的潜热，使水温不至于骤变。

（3）即热式电热水龙头本体上刻有温度指示刻度，即热式电热水龙头本体上连接有水温显示屏，通过转动阀门开启旋柄可调节温度，水温显示屏便于直观进行温度的调节和温度的判断。

（4）即热式电热水龙头本体的上端固定连接有第二出水管，第二出水管远离即热式电热水龙头本体的一端连接有出水头，出水头内连接有泄压阀，当第二出水管内压力超过泄压阀设定压力时，即自动开启泄压，保证其他设备和第二出水管内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。

（5）第一进水管位于靠近加热棒的位置，第一出水管位于远离加热棒的位置，且第一出水管的上端远高于加热棒，第一进水管和第一出水管之间有一定的距离，便于冷水的充分加热，第一出水管的位置较高，正常情况下可防止加热棒发生干烧。

（6）第二出水管的内部放置有螺旋电热丝，螺旋电热丝与即热式电热水龙头本体电性连接，将螺旋电热丝内的余水加热，便于实现开启水龙头可立即有热水。

（7）总控盒上连接有备用蓄电池，备用蓄电池与第一电磁阀和第二电磁阀电性连接，当停电时，总控盒仍可控制第一电磁阀和第二电磁阀的开启或关闭，不影响使用。

（8）储水内胆的内部连接有第一温度传感器，太阳能集热器的内部连接有第二温度传感器，且第一温度传感器和第二温度传感器与总控盒连接，便于掌握太阳能集热器和储水内胆内的实时水温，便于进行合理的调控。

（9）第二进水管的下端和第四进水管的下端均与自来水连接，可用自来水直接提供水压，无需另加水泵。

附图说明

图1为本发明的结构原理图；

图2为本发明的电热水器结构示意图；

图3为本发明的即热式电热水龙头剖面图；

图4为本发明的后进水即热式电热水龙头结构示意图；

图5为本发明的下进水即热式电热水龙头结构示意图。

图中标号说明：

1电热水器本体、101电热水器控制器、102控制显示面板、103储水内胆、104相变材料柱、105加热棒、106排污管、107第一进水管、108第一出水管、2即热式电热水龙头本体、201阀门开启旋柄、202进水接头、203第二出水管、204出水头、205螺旋电热丝、206温度指示刻度、3太阳能集热器、301第二进水管、302第三出水管、303三通接头、304第四进水管、305第一电磁阀、306第二电磁阀、4总控盒、5第一温度传感器、6第二温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-5，一种热水器温控装置及方法，包括总控盒4，总控盒4连接有电热水器本体1，电热水器本体1的下端连接有电热水器控制器101，电热水器控制器101上连接有控制显示面板102，电热水器本体1的内部固定储水内胆103，储水内胆103内固定连接有加热棒105，电热水器本体1的下端固定连接有带有阀门的排污管106，电热水器本体1的下端固定连接有第一进水管107和第一出水管108，且排污管106、第一进水管107和第一出水管108的上端均位于储水内胆103的内部，第一出水管108的下端连接有即热式电热水龙头本体2，即热式电热水龙头本体2上连接有进水接头202，且第一出水管108与进水接头202连接，进水接头202可以在即热式电热水龙头本体2的侧壁上，也可以在即热式电热水龙头本体2的下端，即热式电热水龙头本体2上连接有阀门开启旋柄201，第一进水管107的下端连接有三通接头303，三通接头303的两个接头上分别连接有第三出水管302和第四进水管304，第三出水管302上连接有第一电磁阀305，第四进水管304上连接有第二电磁阀306，第三出水管302的下端连接有太阳能集热器3，且第三出水管302与太阳能集热器3的出水端连接，太阳能集热器3的下端连接有第二进水管301，总控盒4与电热水器本体1、即热式电热水龙头本体2、第一电磁阀305和第二电磁阀306均连接，总控盒4上连接有备用蓄电池，备用蓄电池与第一电磁阀305和第二电磁阀306电性连接，当停电时，总控盒4仍可控制第一电磁阀305和第二电磁阀306的开启或关闭，不影响使用。

请参阅图1，储水内胆103内固定连接有相变材料柱104，相变材料是指温度不变的情况下而改变物质状态并能提供潜热的物质，转变物理性质的过程称为相变过程，这时相变材料将吸收或释放大量的潜热，当停电时，相变材料柱104可释放大量的潜热，使水温不至于骤变。

请参阅图4-5，即热式电热水龙头本体2上刻有温度指示刻度206，即热式电热水龙头本体2上连接有水温显示屏，通过转动阀门开启旋柄201可调节温度，水温显示屏便于直观进行温度的调节和温度的判断，即热式电热水龙头本体2的上端固定连接有第二出水管203，第二出水管203远离即热式电热水龙头本体2的一端连接有出水头204，出水头204内连接有泄压阀，当第二出水管203内压力超过泄压阀设定压力时，即自动开启泄压，保证其他设备和第二出水管203内介质压力在设定压力之下，保护设备和管道，防止发生意外。

请参阅图1，第一进水管107位于靠近加热棒105的位置，第一出水管108位于远离加热棒105的位置，且第一出水管108的上端远高于加热棒105，第一进水管107和第一出水管108之间有一定的距离，便于冷水的充分加热，第一出水管108的位置较高，正常情况下可防止加热棒105发生干烧。

请参阅图3，第二出水管203的内部放置有螺旋电热丝205，螺旋电热丝205与即热式电热水龙头本体2电性连接，将螺旋电热丝205内的余水加热，便于实现开启水龙头可立即有热水储水内胆103的内部连接有第一温度传感器5，太阳能集热器3的内部连接有第二温度传感器6，且第一温度传感器5和第二温度传感器6与总控盒4连接，便于掌握太阳能集热器3和储水内胆103内的实时水温，便于进行合理的调控，第二进水管301的下端和第四进水管304的下端均与自来水连接，可用自来水直接提供水压，无需另加水泵。

通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器以及编码器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不再对电气控制做说明。本方案的控制方法为：

a、水流通过第二进水管301进入太阳能集热器3中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄201设定温度，当第二温度传感器6检测到太阳能集热器3内的水温温度低于设定值时，第一电磁阀305开启，第二电磁阀306关闭，水经第三出水管302流入储水内胆103中，加热棒105会进行二次加热，当即热式电热水龙头本体2开启后，水流通过第一出水管108和第二出水管203从出水头204流出，当第一温度传感器5感应到储水内胆103内水温达到设定值时，即热式电热水龙头本体2不进行加热；

b、水流通过第二进水管301进入太阳能集热器3中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄201设定温度，当第二温度传感器6检测到太阳能集热器3内的水温温度低于设定值时，第一电磁阀305开启，第二电磁阀306关闭，水经第三出水管302流入储水内胆103中，加热棒105会进行二次加热，当即热式电热水龙头本体2开启后，水流通过第一出水管108和第二出水管203从出水头204流出，当第一温度传感器5感应到储水内胆103内水温未达到设定值时，即热式电热水龙头本体2进行加热，使温度达到设定值；

c、水流通过第二进水管301进入太阳能集热器3中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄201设定温度，当第二温度传感器6检测到太阳能集热器3内的水温温度高于设定值时，第一电磁阀305和第二电磁阀306轮流开启和关闭，依次向储水内胆103中输水，直至水温平衡，至设定值；

d、当水流通过第二进水管301进入太阳能集热器3中，经太阳能加热后，通过转动阀门开启旋柄201设定温度，当第二温度传感器6检测到太阳能集热器3内的水温温度等于设定值时，第一电磁阀305开启，第二电磁阀306关闭，水经第三出水管302流入储水内胆103中再从出水头204流出，即热式电热水龙头本体2和加热棒105均不加热。

本方案通过三重控温，智能调配能源的利用，并合理利用电能和太阳能实现对冷水进行加热，可实现实时的水温精准调控，可长时间持续供应热水，且可大幅减少现有技术中出水管内存在低温余水的情况，可实现开启水龙头立即有热水。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。