[发明专利]一种水加热器

说明书

 

技术领域

本申请涉及一种水加热器，具体为一种能自动控制加热时间的水加热器。

背景技术

水加热系统可以应用于多种领域，典型的如热水器。一般洗浴时的水温为人的体温加上3摄氏度，即40摄氏度左右。而自来水的温度一般为15摄氏度左右，将自来水从15摄氏度加热到40摄氏度需要耗费很多能量，成本较大。在现实生活中，经常会出现由于种种原因热水器被过量加热的现象，比如使用者担心洗澡时热水不够而宁愿将热水器加热的时间延长，或者使用者打开热水器之后由于某种原因离开致使热水器无限加热直至自动跳闸，更为常见的是，人们通常不能精确计算每次所需要的加热时长，往往在使用完毕时水的温度依然比较高，长此以往，这必然会导致巨大的电力浪费。现有的水加热系统结构比较复杂，自动化程度不高。

发明内容

本发明为了克服上述缺陷，而提供了一种结构简单、测量准确、自动化程度高的水加热器，其能根据训练模式下拟合的多个曲线方程在自动模式中计算出水应被加热到的温度和加热时间并将电源开关自动断开，有效减少了电力浪费。

本发明的方案为：一种水加热器，包括加热本体、进水系统、出水系统和控制系统，所述进水系统包括进水管道；

所述出水系统包括出水管道、出水阀和出水阀传感器，所述出水管道用于将已加热的水供向用户，所述出水阀用于供用户打开或关闭热水供给，所述出水阀传感器与出水阀连接，用于感测出水阀的打开与关闭动作；

所述控制系统包括电源开关、电源开关定时器、多个温度传感器和处理器，所述电源开关固定设置于加热本体的侧壁上，用于对加热系统的电源进行闭合和断开，用户还能够通过电源开关输入加热定时时间，所述电源开关定时器能够接收通过电源开关所输入加热定时时间，并能够根据加热定时时间对所述电源开关的闭合和断开进行控制；所述多个温度传感器线性布置在加热本体内，用于感测加热本体内的水温；所述处理器分别与电源开关定时器、多个温度传感器和出水阀传感器连接；

所述水加热器具有训练模式和自动模式两种工作状态，

处于训练模式时：用户通过电源开关将水加热系统通电并向电源开关定时器输入加热时间t_输，处理器通过读取电源开关定时器而记录所述输入加热时间t_输；处理器通过出水阀传感器感测所述出水阀的开关状态，当出水阀关闭后的预定时间内没有被再次打开时，表明用水事件结束；此时，多个温度传感器将各自感测到的加热本体内的水温传递给处理器，处理器计算出平均温度T_末，通过△T=T_末-40^oC得到有效剩余温度△T；处理器再根据有效剩余温度△T计算出加热扣除时间△t，然后根据t_有=t_输-△t得到有效加热时间t_有；

处理器在训练模式中记录多组不同的输入加热时间t_输和对应的t_有，然后以t_输为横轴变量，以t_有为纵轴变量得到的多个点进行曲线拟合，并记录拟合后的曲线方程；

处于自动模式时：用户通过电源开关将水加热系统通电并向电源开关定时器输入加热时间t_输，处理器通过输入加热时间t_输和所记录的曲线方程得到有效加热时间t_有，并根据有效加热时间t_有对所述电源开关进行断开。

所述进水系统还包括位于进水管道处的进水温传感器，并且与处理器连接，用于感测进水温度T_进；在训练模式时，所述处理器能够对不同的进水温度范围分别进行曲线拟合，并对应于不同的进水温度范围而记录相应的曲线方程；在自动模式时，所述处理器能够根据进水温度T_进而选择相应的曲线方程，并根据输入加热时间t_输而计算出有效加热时间t_有。

本发明的技术效果为：多个温度传感器的设置使得对用水事件结束时水温的测量更加准确；通过对水加热系统设置训练模式得到多个拟合曲线方程，从而使得水加热系统在自动模式中根据相应的拟合曲线方程和输入加热时间得到有效加热时间并对电源开关进行自动断开，解决了现有技术中不能精确计算加热时长从而导致水力、电力浪费的问题；阀门传感器的设置避免了用户的手动操作，使处理器能在一定时间内自动判断用水事件的结束；通过将温度传感器设置在加热本体内，减小了水加热系统的布置空间。