本發(fā)明涉及一種熱水器，尤其涉及一種具有水位智能控制的電熱水器。

背景技術(shù)：

熱水器是目前家庭生活中必不可少的一個(gè)家用電器。目前各種的熱水器的自動(dòng)化操作需要親自去操作，這樣可能會(huì)影響對(duì)熱水器的有效使用，而且因?yàn)闊o(wú)法確定熱水器的具體使用時(shí)間，可能過(guò)早的打開(kāi)熱水器，造成熱水器不斷的反復(fù)加熱，例如當(dāng)達(dá)到溫度停止加熱，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定溫度開(kāi)始進(jìn)行加熱，造成能源的浪費(fèi)。因此需要設(shè)計(jì)智能控制的熱水器以及通過(guò)手機(jī)app進(jìn)行智能監(jiān)控的電熱水器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中熱水器的不足，提供一種電加熱熱水器。該熱水器能夠通過(guò)手機(jī)app進(jìn)行智能控制，而且具有加熱迅速、溫度分布均勻、功率自動(dòng)控制、安全可靠的功能，提高了加熱效率。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供了一種新式結(jié)構(gòu)的熱水器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種電熱水器，所述電熱水器包括控制器、電加熱裝置、水箱，所述電加熱裝置設(shè)置在水箱中，還包括溫度傳感器、入口管閥門、出水管閥門，溫度傳感器、入口管閥門、出水管閥門與控制器通訊連接，入口管閥門設(shè)置在水箱入口管上；所述的入口管閥門用來(lái)控制水箱入口管上的水的流速，在水箱內(nèi)設(shè)置溫度傳感器，用于檢測(cè)水箱內(nèi)的水溫，控制器根據(jù)測(cè)量的水溫來(lái)控制入口管閥門、出水管閥門的開(kāi)度，所述控制器連接云端服務(wù)器，云端服務(wù)器與熱水器客戶端連接，其中控制器將測(cè)量的水溫、入口管閥門、出水管閥門的開(kāi)度傳遞給云端服務(wù)器，然后通過(guò)云端服務(wù)器傳送給客戶端，所述客戶端是手機(jī)，所述手機(jī)安裝app程序，用戶通過(guò)客戶端得到數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，如果水溫高于一定數(shù)值，控制器自動(dòng)提高入口管閥門的開(kāi)度，降低出口管閥門的開(kāi)度；如果水溫低于一定數(shù)值，控制器自動(dòng)降低入口管閥門的開(kāi)度，增加出口管閥門的開(kāi)度。

作為優(yōu)選，當(dāng)測(cè)量的溫度高于第一溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為第一開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為第一’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第一溫度高的第二溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為比第一開(kāi)度大的第二開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第一’開(kāi)度小的第二’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第二溫度高的第三溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為比第二開(kāi)度大的第三開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第二’開(kāi)度小的第三’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第三溫度高的第四溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為比第三開(kāi)度大的第四開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第三’開(kāi)度小的第四’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第四溫度高的第五溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為全開(kāi)，出水管閥門為關(guān)閉；。

作為優(yōu)選，第一溫度大于第二溫度4-6攝氏度，第二溫度大于第三溫度4-6攝氏度，第三溫度大于第四溫度4-6攝氏度，第四溫度大于第五溫度4-6攝氏度。

作為優(yōu)選，第四開(kāi)度是第三開(kāi)度的1.6-1.8倍，第三開(kāi)度是第二開(kāi)度的1.5-1.7倍，第二開(kāi)度是第一開(kāi)度的1.3-1.5倍。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器為多個(gè)，設(shè)置在水箱的內(nèi)的多個(gè)位置，所述控制器通過(guò)溫度傳感器測(cè)量的多個(gè)溫度的平均值來(lái)控制電加熱裝置的功率。

作為優(yōu)選，所述電加熱裝置包括左管箱、右管箱和浮動(dòng)盤管，浮動(dòng)盤管與左管箱和右管箱相連通，形成加熱流體封閉循環(huán)，電加熱棒設(shè)置在左管箱和右管箱內(nèi)；左管箱、右管箱和浮動(dòng)盤管內(nèi)填充加熱流體；浮動(dòng)盤管為一個(gè)或者多個(gè)，每個(gè)浮動(dòng)盤管包括多根圓弧形的管束，多根圓弧形的管束的中心線為同心圓的圓弧，相鄰管束的端部連通，從而使得管束的端部形成管束自由端；所述同心圓是以左管箱的中心為圓心的圓。

作為優(yōu)選，所述左管箱的管徑大于右管箱的管徑，所述左管箱內(nèi)設(shè)置第一電加熱器，右管箱內(nèi)設(shè)置第二電加熱器，第一電加熱器的加熱功率大于第二電加熱器的加熱功率。

作為優(yōu)選，左管箱的內(nèi)徑為r1，右管箱的內(nèi)徑為r2，左管箱的電加熱棒的功率是p1，右管箱的電加熱棒的功率是p2，滿足如下關(guān)系：

p1/p2＝a*(r1/r2)²-b*(r1/r2)+c；

a,b,c是系數(shù)，其中0.82<a<0.91,1.95<b<2.05,2.67<c<2.77；

其中58mm<r1<87mm；

29mm<r2<68mm；

1.2<r1/r2<2.1；優(yōu)選，1.5<p1/p2<2.3；

950w<p1<1500w；

400w<p2<1000w。

作為優(yōu)選，隨著r1/r2的增加，a,c增加，b減小。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明通過(guò)閥門的智能控制實(shí)現(xiàn)熱水器的水箱的溫度控制，節(jié)約能源，提高了熱水器的智能化。

2、本發(fā)明通過(guò)手機(jī)app就能監(jiān)控?zé)崴鞯臏囟?，?shí)現(xiàn)了熱水器的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

3、本發(fā)明將浮動(dòng)盤管應(yīng)用于熱水器的加熱，通過(guò)設(shè)置浮動(dòng)盤管，加熱流體受熱后會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，誘導(dǎo)浮動(dòng)盤管自由端bc、b’c’產(chǎn)生振動(dòng)，從而強(qiáng)化傳熱。

4、本發(fā)明通過(guò)大量的試驗(yàn)，優(yōu)化了浮動(dòng)盤管的參數(shù)的最佳關(guān)系，從而進(jìn)一步提高加熱效率。

5、本發(fā)明通過(guò)將電加熱器設(shè)置在管箱中，因此可以直接避免流體與電加熱器接觸，從而避免觸電，起到保護(hù)的作用。

6、本發(fā)明通過(guò)不同管箱的電加熱器功率的設(shè)置，提高了加熱效率及其加熱的均勻性。

附圖說(shuō)明：

圖1為手機(jī)app對(duì)熱水器進(jìn)行控制的流程示意圖。

圖2為熱水器橫切面示意圖。

圖3是圖2中的電加熱裝置截面視圖。

圖4是圖3中的a-a截面視圖。

圖5是圖4結(jié)構(gòu)的尺寸示意圖。

圖6是電加熱器控制結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、浮動(dòng)盤管，2、左管箱，3、控制器，4、溫度傳感器，5、進(jìn)水管，6、出水管，7、自由端，8、右管箱，9、壓力傳感器，10、電加熱裝置，11、水箱，12管束，13電加熱器，131第一電加熱棒，132第二電加熱棒，14入口管閥門，15流量傳感器

具體實(shí)施方式

一種電熱水器，所述電熱水器包括控制器3、電加熱裝置10、水箱11，所述電加熱裝置10設(shè)置在水箱11中，還包括溫度傳感器4、入口管閥門14、出水管閥門，溫度傳感器4、入口管閥門14、出水管閥門與控制器3通訊連接，入口管閥門14設(shè)置在水箱11入口管上；所述的入口管閥門14用來(lái)控制水箱11入口管上的水的流速，出水管閥門設(shè)置在水箱出水管上，用來(lái)控制水箱11出水管上的水的流速，在水箱內(nèi)設(shè)置溫度傳感器4，用于檢測(cè)水箱內(nèi)的水溫，控制器3根據(jù)測(cè)量的水溫來(lái)控制入口管閥門14、出水管閥門的開(kāi)度，所述控制器3連接云端服務(wù)器，云端服務(wù)器與熱水器客戶端連接，其中控制器將測(cè)量的水溫、入口管閥門、出水管閥門的開(kāi)度傳遞給云端服務(wù)器，然后通過(guò)云端服務(wù)器傳送給客戶端，所述客戶端是手機(jī)，所述手機(jī)安裝app程序，用戶通過(guò)客戶端得到數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，如果水溫高于一定數(shù)值，控制器3自動(dòng)提高入口管閥門14的開(kāi)度，降低出口管閥門的開(kāi)度；如果水溫低于一定數(shù)值，控制器3自動(dòng)降低入口管閥門14的開(kāi)度，增加出口管閥門的開(kāi)度。

作為優(yōu)選，當(dāng)測(cè)量的溫度高于第一溫度時(shí)，控制器3控制入口管閥門14的開(kāi)度為第一開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為第一’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第一溫度高的第二溫度時(shí)，控制器3控制入口管閥門14的開(kāi)度為比第一開(kāi)度大的第二開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第一’開(kāi)度小的第二’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第二溫度高的第三溫度時(shí)，控制器3控制入口管閥門的開(kāi)度為比第二開(kāi)度大的第三開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第二’開(kāi)度小的第三’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第三溫度高的第四溫度時(shí)，控制器控制入口管閥門的開(kāi)度為比第三開(kāi)度大的第四開(kāi)度，出水管閥門的開(kāi)度為比第三’開(kāi)度小的第四’開(kāi)度；當(dāng)測(cè)量的溫度高于比第四溫度高的第五溫度時(shí)，控制器入口管閥門的開(kāi)度為全開(kāi)，出水管閥門為關(guān)閉；。

作為優(yōu)選，第一溫度大于第二溫度4-6攝氏度，第二溫度大于第三溫度4-6攝氏度，第三溫度大于第四溫度4-6攝氏度，第四溫度大于第五溫度4-6攝氏度。

進(jìn)一步優(yōu)選，第一溫度大于第二溫度5.5-6攝氏度，第二溫度大于第三溫度5-5.5攝氏度，第三溫度大于第四溫度4.5-5攝氏度，第四溫度大于第五溫度4-4.5攝氏度。

作為優(yōu)選，第四開(kāi)度是第三開(kāi)度的1.6-1.8倍，第三開(kāi)度是第二開(kāi)度的1.5-1.7倍，第二開(kāi)度是第一開(kāi)度的1.3-1.5倍。

通過(guò)上述溫度和閥門開(kāi)度的優(yōu)選，尤其是通過(guò)差別化的閥門開(kāi)度和溫差的設(shè)定，可以進(jìn)一步迅速的實(shí)現(xiàn)溫度的控制加熱效率，節(jié)省時(shí)間。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，能夠提高13－17％左右的時(shí)間。

具體控制的流程圖參見(jiàn)圖1。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器4為多個(gè)，其中至少一個(gè)溫度傳感器41設(shè)置在水箱的出水口6位置，用來(lái)測(cè)量出口熱水的溫度，至少一個(gè)溫度傳感器42設(shè)置在水箱的進(jìn)水口5的位置，用來(lái)測(cè)量入口位置處冷水的水溫，其中至少一個(gè)溫度傳感器設(shè)置在水箱的其他位置，用來(lái)測(cè)量水箱其它位置的水的溫度，所述控制器得到的溫度數(shù)據(jù)是多個(gè)溫度傳感器4測(cè)量的溫度，控制電熱水器的運(yùn)行。

作為優(yōu)選，所述溫度傳感器41設(shè)置在水箱的出水口6位置，用來(lái)測(cè)量出口熱水的溫度，所述控制器通過(guò)溫度傳感器測(cè)量的出口熱水的溫度來(lái)輸入操作數(shù)據(jù)。

圖2展示了電熱水器的切面示意圖，如圖2所示，所述電熱水器包括水箱11以及位于水箱內(nèi)的電加熱裝置10，所述電加熱裝置10包括左管箱2、右管箱8和浮動(dòng)盤管1，浮動(dòng)盤管1與左管箱2和右管箱8相連通，加熱流體在左管箱2和右管箱8以及浮動(dòng)盤管內(nèi)進(jìn)行封閉循環(huán)，所述電加熱裝置10內(nèi)設(shè)置電加熱器13，所述電加熱器13用于加熱電加熱裝置10的內(nèi)流體，然后通過(guò)加熱的流體來(lái)加熱水箱內(nèi)的水。

作為優(yōu)選，電加熱裝置10設(shè)置在左管箱2或者右管箱8內(nèi)。

浮動(dòng)盤管1為一組或者多組，每組浮動(dòng)盤管1包括多根圓弧形的管束12，多根圓弧形的管束12的中心線為同心圓的圓弧，相鄰管束12的端部連通，從而使得盤管1的端部形成管束自由端7，例如圖2中的自由端7。

作為優(yōu)選，所述的加熱流體為導(dǎo)熱油。

傳統(tǒng)的浮動(dòng)盤管都是利用流體的流動(dòng)的沖擊進(jìn)行振動(dòng)除垢作用進(jìn)行強(qiáng)化傳熱，都是用于強(qiáng)制對(duì)流換熱，而熱水器中的水流動(dòng)性差，無(wú)法進(jìn)行強(qiáng)制對(duì)流換熱流動(dòng)，而本發(fā)明首次將浮動(dòng)盤管應(yīng)用于熱水器，通過(guò)設(shè)置浮動(dòng)盤管，加熱流體受熱后會(huì)產(chǎn)生體積膨脹，誘導(dǎo)浮動(dòng)盤管1自由端7產(chǎn)生振動(dòng)，因?yàn)樵撜駝?dòng)傳遞至周圍水，對(duì)周圍的水產(chǎn)生擾動(dòng)效果，從而產(chǎn)生了強(qiáng)化傳熱的效果。

在本發(fā)明中，因?yàn)殡娂訜崞?3設(shè)置在管箱2、8中，因此可以直接避免流體與電加熱器接觸，從而避免觸電，起到保護(hù)的作用。

作為以優(yōu)選，所述左管箱2、右管箱8以及浮動(dòng)盤管1都是圓管結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，浮動(dòng)盤管1的管束是彈性管束。

通過(guò)將浮動(dòng)盤管1的管束設(shè)置彈性管束，可以進(jìn)一步提高換熱系數(shù)。

作為優(yōu)選，所述同心圓是以左管箱2的中心為圓心的圓。即浮動(dòng)盤管1的管束12圍繞著左管箱2的中心線布置。

如圖4所示，管束12不是一個(gè)完整的圓，而是留出一個(gè)口部，從而形成管束的自由端。所述口部的圓弧所在的角度為65－85度，即圖5夾角b和c之和是65－85度。

作為優(yōu)選，所述左管箱2的管徑大于右管箱8的管徑。

通過(guò)上述設(shè)置，可以進(jìn)一步強(qiáng)化傳熱，提高8－15％的換熱效率。

作為優(yōu)選，左管箱的內(nèi)徑為r1，右管箱的內(nèi)徑為r2，則1.5<r1/r2<2.5。

通過(guò)上述的優(yōu)選設(shè)置，能夠使得換熱效率達(dá)到最佳。

作為優(yōu)選，隨著距離左管箱2的中心越遠(yuǎn)，相鄰管束之間的距離越來(lái)越大。

作為優(yōu)選，相鄰管束之間的距離越來(lái)越大的幅度不斷的增加。

通過(guò)上述的優(yōu)選設(shè)置，可以進(jìn)一步提高換熱效率，增加加熱的均勻性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)上述設(shè)置可以提高10－11％的換熱效率。

作為優(yōu)選，隨著距離左管箱2的中心越遠(yuǎn)，管束的直徑越來(lái)越大。

作為優(yōu)選，管束的直徑越來(lái)越大的幅度不斷的增加。

通過(guò)上述的優(yōu)選設(shè)置，可以進(jìn)一步提高換熱效率，增加加熱的均勻性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)上述設(shè)置可以提高10％左右的換熱效率。

作為優(yōu)選，如圖2、3所述電加熱器13分別設(shè)置在左管箱2和右管箱8內(nèi)，即第一電加熱器131設(shè)置在左管箱2內(nèi)，第二電加熱器132設(shè)置在右管箱8內(nèi)。

作為優(yōu)選，左管箱2和右管箱8的長(zhǎng)度相同。

作為優(yōu)選左管箱的管徑大于右管箱的管徑。

作為優(yōu)選，如圖2、3所示，在熱水器運(yùn)行的時(shí)候，第一電加熱器131的加熱功率大于第二電加熱器132的加熱功率。通過(guò)上述設(shè)置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，能夠使得水箱內(nèi)熱水的加熱更加均勻。

作為優(yōu)選，第一電加熱器131的加熱功率是第二電加熱器132的功率的1.3-1.8倍，優(yōu)選為1.4－1.65倍。

在數(shù)值模擬以及相應(yīng)的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，左管箱2、右管箱8的尺寸以及第一加熱器131和第二加熱器132之間的比例關(guān)系可以對(duì)加熱效率以及均勻性產(chǎn)生影響。如果左管箱2和右管箱8的尺寸相差太多，而第一加熱器131和第二加熱器132加熱功率相差比較小，則會(huì)產(chǎn)生加熱效率低以及加熱出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，同理如果左管箱2、右管箱8的尺寸差距太小以及第一加熱器131和第二加熱器132加熱功率相差比較大，也會(huì)出現(xiàn)加熱效率低以及加熱出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。因此本發(fā)明通過(guò)大量的數(shù)值模擬，對(duì)上述的關(guān)系進(jìn)行了總結(jié)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。得到了左管箱2、右管箱8的尺寸以及第一加熱器131和第二加熱器132加熱功率之間的最佳關(guān)系。

作為優(yōu)選，左管箱的內(nèi)徑為r1，右管箱的內(nèi)徑為r2，左管箱的電加熱棒的功率是p1，右管箱的電加熱棒的功率是p2，滿足如下關(guān)系：

p1/p2＝a*(r1/r2)²-b*(r1/r2)+c；

a,b,c是系數(shù)，其中0.82<a<0.91,1.95<b<2.05,2.67<c<2.77；

其中58mm<r1<87mm；

29mm<r2<68mm；

1.2<r1/r2<2.1；優(yōu)選，1.5<p1/p2<2.3；

950w<p1<1500w；

400w<p2<1000w。

作為優(yōu)選，隨著r1/r2的增加，a,c增加，b減小。

作為優(yōu)選，管束的數(shù)量為3－5根，優(yōu)選為3或4根。

作為優(yōu)選，a＝0.87，b＝2，c＝2.72。

左管箱2和右管箱8中心線的距離為220－270mm；優(yōu)選為240－250mm。

管束的半徑優(yōu)選為10－25mm；

作為優(yōu)選，距離左管箱中心線最近的管束中心線所在的圓弧與其相鄰的管束的中心線所在的圓弧之間的距離(例如圖4中管束a和b所在的圓弧中心線之間的距離)為兩根管束平均外徑(外部直徑)的1.1-2.0倍，優(yōu)選為1.2-1.7倍，優(yōu)選為1.3-1.5倍。

兩個(gè)管束的直徑的平均為兩個(gè)管直徑的加權(quán)平均數(shù)。

作為優(yōu)選，管束在同一側(cè)的端部對(duì)齊，在同一個(gè)平面上，端部的延長(zhǎng)線(或者端部所在的平面)經(jīng)過(guò)左管箱2的中線，如圖5所示。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述電加熱器13是電加熱棒。

本發(fā)明所述電加熱裝置，如圖4所示，所述左管箱2與浮動(dòng)盤管a端相連通；右管箱8與浮動(dòng)盤管d端相連通。

作為優(yōu)選，如圖4所示，浮動(dòng)盤管1的內(nèi)側(cè)管束的第一端與第一管箱2連接，第二端與相鄰的外側(cè)管束一端連接，浮動(dòng)盤管1的最外側(cè)管束的一端與第二管箱8連接，相鄰的管束的端部連通，從而形成一個(gè)串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。

第一端所在的平面與第一管箱2和第二管箱8中心線所在的平面形成的夾角c為40－50度。

第二端所在的平面與第一管箱2和第二管箱8中心線所在的平面形成的夾角b為25－35度。

通過(guò)上述優(yōu)選的夾角的設(shè)計(jì)，使得自由端的振動(dòng)達(dá)到最佳，從而使得加熱效率達(dá)到最優(yōu)。

如圖4所示，浮動(dòng)盤管的管束為4個(gè)，管束a、b、c、d聯(lián)通。當(dāng)然，不局限于四個(gè)，可以根據(jù)需要設(shè)置多個(gè)，具體連接結(jié)構(gòu)與圖4相同。

所述浮動(dòng)盤管1為多個(gè)，多個(gè)浮動(dòng)盤管1分別獨(dú)立連接第一管箱2和第二管箱8，即多個(gè)浮動(dòng)盤管1為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。