智能恒温节水电热水器及控制方法与流程

本发明属于电热水器领域，具体涉及智能恒温节水电热水器及控制方法。

背景技术：

电热水器是指以电作为能源进行加热的热水器。由于电热水器在安装时，电热水器的安置处与实际使用处有一定的距离，也就是说水龙头和热水出水口的距离较长。使用前先将水烧到一定程度，然后手动打开出水龙头，将原来滞留在管道前端的冷水排除，由于连接电热水器的管道和花洒之间的管道较长，就会导致该管道内滞留的冷水较多，这部分冷水都需要排出，造成水资源浪费。当热水到达出水口的时候，再手动仔细调节热水与冷水之间的流量，从而达到相应的温度，才能正常使用，这样，在调节流量的时候不仅也会排出一部分水分造成水资源浪费，而且还会因为调节不当会导致水温过高或过低的问题。同时，这样也会浪费用户大量的等待时间。另外，普通电热水器由于难以估计水温和水量，通常会将水温烧到远高于实际使用的温度才能通过人工调节合适的水温，从而导致加热的热水用不完，浪费电能的缺点。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供智能恒温节水电热水器及控制方法，出水便可使用合适温度的热水，节省水资源，节约电能量，且能够根据需要自动输出温度与设定温度相同的温水。

智能恒温节水电热水器，包括电热水器主体、以及设置在电热水器主体上的控制模块、第二温度传感器、第三温度传感器、循环水泵和回水管道；电热水器主体包括储水箱、加热模块和第一温度传感器；加热模块用于对储水箱内的液体进行加热，第一温度传感器用于检测储水箱内液体的温度；控制模块用于根据第一温度传感器检测的水温和预设的最高耐温控制加热模块启动或关闭；回水管道连接在电热水器主体的热水出水管道和进水口之间；第二温度传感器用于检测热水出水口中输出液体的水温；第三温度传感器用于检测回水管道中液体的温度，控制模块用于根据第二温度传感器和第三温度传感器检测的水温控制循环水泵启动；当循环水泵启动后，循环水泵用于将热水出水口中排出的热水通过回水管道输入电热水器主体储水箱内。

优选地，还包括设置在回水管道上的单向阀，单向阀的液体流动方向和回水管道的回水方向一致。

优选地，还包括设置在电热水器主体的进水管道上的电磁阀。

优选地，还包括设置在电热水器主体的热水出水管道上的比例电磁阀，比例电磁阀的两个进水管分别连接热水出水管道和进水管道。

优选地，还包括设置在回水管道上的三通阀，三通阀的进水口与电热水器主体的热水出水管道连接，三通阀的两个出水口分别与回水管道和花洒出水管道连接。

优选地，所述三通阀为电控三通阀。

智能恒温节水电热水器的控制方法，包括以下步骤：

s1：设定目标水温ttarget和预计使用时间ttime，启动上述的智能恒温节水电热水器；所述目标水温根据语音命令或人体温度设定；

s2：控制模块根据第一温度传感器检测的水温与第二温度传感器检测的水温设定最高耐温t1及最省电水温值t2；当第一温度传感器检测的水温大于最省电水温t2时，启动恒温调节模式：控制模块根据检测的水温控制比例电磁阀的开度，关闭进水管道上的电磁阀，启动三通阀，使得三通阀的进水口与连接回水管道的出水口连通，启动循环水泵，使得循环水泵将热水出水口中排出的热水通过回水管道输入电热水器主体内；

s3：控制模块接收第三温度传感器检测的水温，当第三温度传感器检测的水温达到目标水温ttarget时，关闭循环水泵，启动三通阀，使得三通阀的进水口与花洒出水管道的出水口连通，打开进水管道上的电磁阀。

优选地，所述预计使用时间ttime范围根据环境温度，目标水温以及预测用水量确定。

由上述技术方案可知，本发明提供的智能恒温节水电热水器及控制方法，增加循环水泵、回水管道、控制模块以及相应的温度传感器，将开始使用时热水器热水出水端的水引入电热水器主体加热循环使用，同时控制模块控制花洒管道中出水温度满足预设的目标温度，节省水资源，且能够输出温度适合的温水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为现有的电热水器的结构示意图。

图2为现有的电热水器加有外置恒温装置的结构示意图。

图3为本发明提供的智能恒温节水电热水器的结构示意图。

具体实施方式

现有的电热水器的结构如图1所示，包括电热水器主体1，电热水器主体1包括热水出水管道2、冷水出水管道3、进水口、进水管道4和花洒管道5；电热水器主体1的热水通过热水出水管道2输出，进水管道4连接进水口和水龙头，当水龙头打开时，冷水通过进水管道输入至电热水器主体内，混合后的温水通过花洒管道从花洒输出。该电热水器使用时，打开手动调节手动混水阀，使得从花洒输出的温水满足合适的水温，供使用者正常使用，这样就造成在水温调节过程中出现水资源浪费的问题。

为此，还提出了加有外置恒温装置的电热水器，如图2所示，调整电热水器的出水管结构，并在电热水器上增加外置的控制模块6，缩短冷水管道的长度，减少冷水管道内滞留的液体，实现水温调节的功能，但是该结构成本低，还是需要排出一部分冷水。

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例：

智能恒温节水电热水器，如图3所示，包括电热水器主体1、以及设置在电热水器主体上的控制模块6、第二温度传感器7、第三温度传感器8、循环水泵9和回水管道；电热水器主体1包括储水箱、加热模块和第一温度传感器10；加热模块用于对储水箱内的液体进行加热，第一温度传感器10用于检测储水箱内液体的温度；控制模块6用于根据第一温度传感器10检测的水温和预设的最高耐温控制加热模块启动或关闭；回水管道连接在电热水器主体的热水出水管道2和进水口之间；第二温度传感器用于检测热水出水口中输出液体的水温；第三温度传感器用于检测回水管道中液体的温度，控制模块用于根据第二温度传感器和第三温度传感器检测的水温控制循环水泵启动；当循环水泵启动后，循环水泵用于将热水出水口中排出的热水通过回水管道输入电热水器主体储水箱内。

具体实施时，循环水泵仅采用小型型号即可满足。回水管道用于将温度不合适的水回流至电热水器主体中加热，直至水温合适再从花洒输出。当控制模块第一温度传感器检测到的水温大于最高耐温时，控制加热模块关闭，防止损坏电热水器。该装置增加循环水泵、回水管道、控制模块以及相应的温度传感器，将开始使用时热水器热水出水端的水引入电热水器主体加热循环使用，同时控制模块控制花洒管道中出水温度满足预设的目标温度，无需人为干涉，实现恒温的功能，节省水资源，节约电能量，且能够根据需要自动输出温度与设定温度相同的温水。

还包括设置在回水管道上的单向阀11，单向阀11的液体流动方向和回水管道的回水方向一致。单向阀起到防倒流的作用，回水管道的回水方向与循环水泵的抽水方向相同。

还包括设置在电热水器主体的进水管道上的电磁阀12。通过电磁阀控制进水管道内水流的通断，通过电磁阀控制是否加入自来水。

还包括设置在电热水器主体的热水出水管道上的比例电磁阀13，比例电磁阀13的两个进水管分别连接热水出水管道和进水管道4。，其出水端可以连接至回水管道或混水阀中，比例电磁阀用于控制混合水中热水和冷水混合的比例，热水从热水出水管道流入比例电磁阀，冷水从进水管道流入比例电磁阀，混合后的温水从出水端流入回水管道进行混合。

还包括设置在回水管道上的三通阀14，三通阀14的进水口与电热水器主体的热水出水管道连接，三通阀14的两个出水口分别与回水管道和花洒出水管道连接。所述三通阀14为电控三通阀。三通阀通过改变阀体的位置来改变水流方向，可以通过改变三通阀阀体的位置使得水流从三通阀的进水口流向连接回水管道的出水口，也可以通过改变三通阀阀体的位置使得水流从三通阀的进水口流向连接花洒出水管道的出水口。

还包括设置在回水管道上的第二温度传感器，第二温度传感器用于检测回水管道内液体的水温。第二温度传感器用于检测回水管道内混合后的水温。

智能恒温节水电热水器的控制方法，包括以下步骤：

s1：设定目标水温ttarget和预计使用时间ttime，启动上述的智能恒温节水电热水器；该目标水温根据用户需求设置。所述预计使用时间ttime范围为20-40分钟，优选为30分钟。设定目标水温可以是语音命令，根据红外温度感应人体温度智能设定目标水温，手动触摸屏按键设定及相关的方式。

s2：控制模块根据第一温度传感器检测的水温与第二温度传感器检测的水温设定最高耐温t1及最省电水温值t2；当第一温度传感器检测的水温大于最省电水温t2时，说明电热水器主体的蓄水箱中的液体温度已达到要求，此时启动恒温调节模式：控制模块根据检测的水温控制比例电磁阀的开度，关闭进水管道上的电磁阀，启动三通阀，使得三通阀的进水口与连接回水管道的出水口连通，启动循环水泵，使得循环水泵将热水出水口中排出的热水通过回水管道输入电热水器主体内，实现电热水器主体内液体的混合；具体实施时，控制模块根据检测的水温设置比例电磁阀的开度，如果检测的水温过高，则减少电磁阀中热水水流流量，增加电磁阀中冷水水流流量；反之，增加电磁阀中热水水流流量，减少电磁阀中冷水水流流量；

s3：控制模块接收第三温度传感器检测的水温，当第三温度传感器检测的水温达到目标水温ttarget时，说明当前回水管道中的水温满足客户的要求。关闭循环水泵，启动三通阀，使得三通阀的进水口与花洒出水管道的出水口连通，打开进水管道上的电磁阀，使得混合后的温水从花洒排出，供用户正常使用。

所述预计使用时间ttime范围是根据环境温度，目标水温以及预测算法所计算的预测用水量进行自动估计，智能的根据需求调整水温满足用水需求，并达到最优化使用电力的目的。

该方法将开始使用时热水器热水出水端的水引入电热水器主体加热循环使用，同时控制模块控制花洒管道中出水温度满足预设的目标温度，节省水资源，且能够输出温度适合的温水。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。