專利名稱：電熱水器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電熱水器，尤其涉及一種儲水式電熱水器。
背景技術：
儲水式電熱水器由于技術成熟、安全性能高，目前被中國家庭所廣泛采用。這種電熱水器通常包括儲水用的內膽，設置在內膽內用來加熱水的電加熱棒，包覆在內膽外的保溫層以及外殼。早期的電熱水器中只設有一根加熱棒。然而，當需要使用少量的熱水時，電加熱棒會將整個內膽內的水加熱到設定溫度，這樣不僅需要等待很長的時間，而且由于膽內的大量熱水不會被使用，從而造成了不必要的能源浪費。為解決這個問題，目前的電熱水器已開始采用兩根或兩根以上的多根加熱棒來進行加熱，如中國實用新型專利公告 CN200986301Y所示。其中多根加熱棒被放置在內膽內的不同高度位置，當需要使用少量熱水時，可控制位于內膽中部位置或內膽上部的中間位置的加熱棒對上半膽的水進行加熱。然而，電熱水器的工作功率較大，通常一個電加熱棒就會達到數千瓦，所以如果多根電加熱棒同時工作的話很容易就超過了用戶家庭允許的最大用電負荷，一旦發生這種情況，就會造成跳閘斷電，從而給用戶帶來諸多不便。另外，由于各個時期或地域的住宅的供電設計標準不一致，導致相應的額定用電負荷也不一樣。但目前市場上并沒有出現可兼顧不同額定用電負荷的熱水器，以使多根電加熱棒的工作效率最大化。有鑒于此，有必要對現有的電熱水器予以改進以解決上述問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種電熱水器，其可允許用戶根據自己家庭的額定用電負荷來設置熱水器工作的最大功率，從而確保用戶家里的用電安全，并使熱水器工作效率最大化。為實現上述目的，本發明的一種電熱水器包括熱源；進水口和出水口，分別用于供冷水流入以及經熱源加熱后的熱水流出；輸入裝置，至少用于設定所述熱源的工作功率的上限值；控制器，和所述熱源和輸入裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的表征所述工作功率上限值的設定信號；響應于所述設定信號，控制熱源在所述工作功率的上限值或上限值以下工作。作為本發明的進一步改進，熱水器還包括用于收容一定量的可被加熱的水的內膽，所述內膽包括徑向的上半部分和下半部分。作為本發明的進一步改進，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二電加熱管；且所述第一、二電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。作為本發明的進一步改進，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二和第三電加熱管；且所述第一、二、三電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。作為本發明的進一步改進，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一和第四電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二和第三電加熱管； 且所述第一、二、三、四電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。作為本發明的進一步改進，控制器控制熱源在所述工作功率的上限值或上限值以下工作包括，控制效加熱段位于內膽上半部分的電加熱管和有效加熱段位于內膽下半部分的電加熱管無法同時工作。作為本發明的進一步改進，熱水器還包括與所述控制器連接的互鎖繼電器；所述互鎖繼電器被控制器控制以使有效加熱段位于內膽上半部分的電加熱管和有效加熱段位于內膽下半部分的電加熱管無法同時工作。作為本發明的進一步改進，所述工作功率的上限值至少包括可選擇的兩個值。作為本發明的進一步改進，所述的兩個值分別為3. 2千瓦和2千瓦。作為本發明的進一步改進，熱水器還包括顯示裝置；控制器還和所述顯示裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的表征所述工作功率上限值的設定信號；響應于所述設定信號，控制顯示裝置顯示所述工作功率的上限值。與現有技術相比，本發明的有益效果是用戶根據自己家庭的額定用電負荷來設置熱水器工作的最大功率，從而確保用戶家里的用電安全，并使熱水器工作效率最大化。
圖1為本發明電熱水器第一實施方式的縱向剖視示意圖；圖2為本發明電熱水器第二實施方式的縱向剖視示意圖；圖3為上述實施方式中電熱水器的控制組件的電路原理框圖；圖4為上述實施方式中電熱水器的顯示裝置的屏顯示意圖；圖5為本發明電熱水器第二實施方式中加熱組件的控制電路圖。
具體實施例方式圖1所示為本發明熱水器的一具體實施方式
。在本實施中以儲水式電熱水器為例，當然本發明也可以應用于其他類型的熱水器，如燃氣熱水器、快熱式熱水器等。熱水器 100包括用于儲存被加熱水的內膽10。通常在內膽外還包覆有外殼(未圖示)、以及形成在內膽和外殼間的填充有發泡料(如由聚氨酯材料制成)的隔熱層(未圖示)。內膽10大致呈沿縱長軸線方向延伸的圓桶狀，并且在徑向上等分為上半部分和下半部分，其具有圓桶形桶壁，通常由黑色金屬制成，如鋼、鐵等。內膽10的底部設有用于將冷水引入內膽內的一進水口 81以及用于排出被加熱水的一出水口 82。熱水器100的外殼上通常還設置有掛架組件(未圖示)，用于和設置在墻體上的支撐件(未圖示)配合以將熱水器掛到墻體上。熱水器100還包括有用于加熱冷水的加熱組件20。如圖1所示的實施方式中，一第一電加熱管21設置在內膽10的上半部分，該加熱管安裝在一第一法蘭31上。第一法蘭 31安裝在內膽10的軸向半球形端部11的上部。第一電加熱管21從第一法蘭31上水平延伸入內膽10內，并進一步向下蜿蜒延伸入內膽10的上半部分的較低位置處。第一電加熱管11內設置有一具有高阻抗的電阻絲211，該電阻絲211通過導線(未圖示)與設在第一法蘭31上的正、負極端子(未標示)連接，以與220V或IlOV的交流電源導通，從而將電能轉化為熱能。當然，對于其他形式的熱水器而言，如燃氣式熱水器，可以通過設置在內膽外的燃燒室來對內膽內的液體進行加熱。在本實施方式中，第一電加熱管21的整體位于內膽10的上半部分中，從而使內膽10上半部分內的水可在最短時間內加熱到預定溫度。在其它實施方式中，第一電加熱管21也可以安裝在內膽軸向半球形端部11的中部和下部，只需確保其有效加熱段位于內膽10的上半部分中。這兒的電加熱管的有效加熱段是指電加熱管內電阻絲的大部分(至少60% )所處的位置，在本實施方式中，第一電加熱管21的有效加熱段包含了 80%以上的電阻絲部分。一第二和第三電加熱管22、23共同安裝在一個第二法蘭32上，該第二法蘭32固定在內膽10的軸向端部11的中心位置。與第一電加熱管21相似，第二、三電加熱管22、23均從第二法蘭32上蜿蜒向下延伸至靠近內膽10的底部處，其內同樣設置有電阻絲(未圖示)。同樣地，第二、三電加熱管22、23可以安裝在其它位置，只需確保其有效加熱段位于內膽10的下半部分內。此外，在其它實施方式中，如果對加熱功率的需求不是很大，也可在內膽的下半部分僅安裝一根電加熱管。第二電加熱管 22上在鄰近進水管81的進水口位置處還設置有一檔板(未標示)，用來導引從進水口進入的冷水使其沿橫向流動，從而避免其直接進入位于內膽上層的熱水層而影響加熱效率。熱水器100還包括一溫度檢測系統90，其包括分別設置在第一和第二法蘭31、32上的測溫管 91、92，用于探測相應位置的水溫，并反饋給控制器50(如圖3所示)，從而控制器可根據接收到的溫度信息，來決定對這些加熱管的控制。圖2揭示了本發明第二實施方式的電熱水器200。相對于第一實施方式，本實施方式中增設了一第四電加熱管對。該電加熱管M安裝在第一法蘭31上，并從第一法蘭上蜿蜒向下延伸出。與第一電加熱管21相似，第四電加熱管M內同樣設置有電阻絲(未圖示)，且其有效加熱段位于內膽10上半部分內。第四電加熱管M和第一電加熱管21可以具有不同的功率，從而可以結合第二、三電加熱管22、23進行更多組合的功率調節。后續將會做詳細的描述。配合參照圖3和圖4所示，熱水器還包括輸入裝置51，顯示裝置52，以及與輸入裝置51、顯示裝置52、加熱組件20、和溫度檢測系統90電性連接的控制器50。輸入裝置51 用于供使用者控制程序菜單、選擇功能、調節溫度等，在如圖3所示的實施方式中，輸入裝置51包括排列在顯示裝置52底部的若干觸摸按鈕B1-B8，這些按鈕上分別印刷有相應的標記，以供使用者識別。顯示裝置52可以根據使用者的控制來顯示相應的程序菜單，以及其它如溫度等必要信息，其可以是發光二極管(Light-Emitting Diode, LED)顯示屏，也可以液晶(Liquid Crystal Display, IXD)顯示屏。在本實施方式中，顯示裝置52為發光二極管顯示屏。控制器50可以具體表現為硬件或軟件的模擬控制電路、數字控制電路、以及由微處理器或微控制器控制的集成電路。在本實施方式中，控制器50為微處理器，本領域技術人員所熟知的是，微處理器可以包括中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)、只讀存儲模塊(read-only memory, ROM)、隨機存取模塊(random access memory，RAM)、定時模塊、數字模擬轉換模塊(A/D converter)、以及若干輸入/輸出端口。這些輸入/輸出端口可分別和輸入裝置51、顯示裝置52、加熱組件20、和溫度檢測系統90實現通信來接收數據或信號并輸出控制信號。當然，控制器50也可采用其他形式的集成電路，如特定用途集成電路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)或現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)等。在本實施方式中，用戶可以根據自己家庭的額定用電負荷來設置熱水器允許的最大工作功率。如圖4所示，用戶可以通過程序菜單選擇最大工作功率設定功能，這時，位于顯示區域521的“W”標記就會閃爍，然后用戶就可以通過按鈕B5來選擇與其家庭的額定用電負荷相匹配的工作功率上限值。這個上限值可以是預先存儲的可供選擇的若干個工作功率上限值之一，在本實施方式中，預先存儲有兩個可供選擇的工作功率上限值，分別是第一上限值2千瓦和第二上限值3. 2千瓦。當然，本領域普通技術人員可以輕易想到的是，在其它實施方式中，可以包括更多供選擇的工作功率上限值；或者，熱水器提供一個工作功率的范圍，用戶根據自己家庭的情況輸入一個相應的工作功率上限值。當控制器接收到表征工作功率上限值的設定信號后，會相應地選擇不同的電加熱管組合以使其在所設定的工作功率上限值或上限值以下來加熱水，后續將會做詳細描述。此外，當控制器接收到設定信號后，還會控制顯示裝置52在相應的區域522顯示所設定的工作功率上限值。以下以圖2所示的實施方式為例，配合圖5所示的加熱組件的控制電路以及表1， 來說明各種加熱模式、和不同的工作功率上限值下的電加熱管工作組合。
權利要求
1.一種電熱水器，其特征在于，包括熱源；進水口和出水口，分別用于供冷水流入以及經熱源加熱后的熱水流出；輸入裝置，至少用于設定所述熱源的工作功率的上限值；控制器，和所述熱源和輸入裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的表征所述工作功率上限值的設定信號；響應于所述設定信號，控制熱源在所述工作功率的上限值或上限值以下工作。
2.如權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，熱水器還包括用于收容一定量的可被加熱的水的內膽，所述內膽包括徑向的上半部分和下半部分。
3.如權利要求2所述的電熱水器，其特征在于，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二電加熱管；且所述第一、二電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。
4.如權利要求2所述的電熱水器，其特征在于，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二和第三電加熱管；且所述第一、二、三電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。
5.如權利要求2所述的電熱水器，其特征在于，所述熱源至少包括有效加熱段位于所述內膽上半部分的第一和第四電加熱管，以及有效加熱段位于所述內膽下半部分的第二和第三電加熱管；且所述第一、二、三、四電加熱管的額定工作功率之和大于所述工作功率的上限值。
6.如權利要求3、4或5所述的電熱水器，其特征在于，控制器控制熱源在所述工作功率的上限值或上限值以下工作包括，控制效加熱段位于內膽上半部分的電加熱管和有效加熱段位于內膽下半部分的電加熱管無法同時工作。
7.如權利要求6所述的電熱水器，其特征在于，熱水器還包括與所述控制器連接的互鎖繼電器；所述互鎖繼電器被控制器控制以使有效加熱段位于內膽上半部分的電加熱管和有效加熱段位于內膽下半部分的電加熱管無法同時工作。
8.如權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述工作功率的上限值至少包括可選擇的兩個值。
9.如權利要求8所述的電熱水器，其特征在于，所述的兩個值分別為3.2千瓦和2千瓦。
10.如權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，熱水器還包括顯示裝置；控制器還和所述顯示裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的表征所述工作功率上限值的設定信號；響應于所述設定信號，控制顯示裝置顯示所述工作功率的上限值。
全文摘要
本發明公開了一種電熱水器，其包括熱源；進水口和出水口，以分別用于供冷水流入以及經熱源加熱后的熱水流出；輸入裝置，至少用于設定熱源的工作功率的上限值；控制器，其和熱源和輸入裝置連接，以用于接收來自于輸入裝置的表征工作功率上限值的設定信號，及響應于設定信號，控制熱源在工作功率的上限值或上限值以下工作。通過這種設置，可允許用戶根據自己家庭的額定用電負荷來設置熱水器工作的最大功率，從而確保用戶家里的用電安全，并使熱水器工作效率最大化。
文檔編號F24H9/20GK102384579SQ20101027487
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月30日 優先權日2010年8月30日
發明者唐建榮, 梁晨, 蘇軍 申請人:博西華電器(江蘇)有限公司