專利名稱：儲水式電熱水器、儲水式電熱水器的凸緣和熱水器結(jié)垢的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種最好是儲水式電熱水器，用于該熱水器的凸緣，和一種用于熱水器中，在水加熱器件上形成石灰垢的控制方法，及使用溫度傳感器以顯示在熱水器中水加熱器件上存在的石灰垢。
本發(fā)明還可應(yīng)用到一種燃?xì)馐絻λ诫姛崴?，或者至少一?yīng)用到那些類型，其中水通過設(shè)置在同一儲水式水箱內(nèi)的煙管來加熱。
背景技術(shù)：
以下，將只結(jié)合電熱水器作出說明以便更容易了解，但是理應(yīng)明白到，至少根據(jù)以上說明，參照所述的電阻器的所有方面還可以相同的條件應(yīng)用到所述的煙管。
現(xiàn)有技術(shù)的電熱水器通常包括一個水箱及一種配置有一或多個電阻器的可折裝凸緣，一種包含一或多個恒溫傳感器的套管以及一種防腐蝕裝置。
雖然市場上最常見的恒溫器當(dāng)中，最普及使用的是被稱為”桿式”，隨后是被稱為”球式”的恒溫器，兩者均具有電機操作，但是電子恒溫器亦有使用，其中傳感器通常為一種NTC。
即使電子傳感器較為昂貴，然而它們具有非常準(zhǔn)確地控制溫度的優(yōu)點，并只需要很低的額外成本和適當(dāng)?shù)碾娮舆壿?，它們便能進行其它諸如計時或水溫信號傳送的補充功能。
在電子恒溫器裝配至少兩個配置成沿著垂直線互相之間有足夠距離分隔的傳感器，它還能獲得在儲水式電熱水器內(nèi)有關(guān)所述的熱水的成分資料，由于是近年來在市場上的產(chǎn)品，這是便是一種常見的技術(shù)。
目前在市場上常見的熱水器在某段時間后便會產(chǎn)生可靠性問題。
具體地說，逐漸沉積在加熱電阻器上的石灰會慢慢地接觸及包裹住恒溫傳感器(眾恒溫傳感器)的套管，以致于減低所述的傳感器與所述的熱水之間熱接點的效能以及在所述的加熱電阻器與所述的套管之間產(chǎn)生熱橋。
這樣在測量水溫時便會引起誤差。
事實上，所述的熱橋使到溫度傳感器比起水箱內(nèi)的水更快速地加熱，因此提供的水溫讀數(shù)高過實際溫度。
另外，當(dāng)石灰在所述的電阻器四周形成時，這會導(dǎo)致過度加熱，典型表面水沸騰的噪音效應(yīng)以及引致加速變壞。
現(xiàn)有技術(shù)并不包括任何能夠針對在電阻器上過量石灰垢而發(fā)出信號的裝置。
為了控制在電阻器上生石灰垢，必須進行定期控制檢驗，并且要拆裝在熱水器上的凸緣。
這些定期控制操作導(dǎo)致增加不少運作成本和所述的熱水器的維修。
本專利發(fā)明的目的在于解決至少部份現(xiàn)有熱水器的問題，具體地是指以上所述的問題。
具體地說，本專利發(fā)明的目的在于提供能夠針對石灰垢的形成快速地發(fā)出信號的裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容
上述目的根據(jù)權(quán)利要求1通過所述的熱水器，根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱水器凸緣，根據(jù)權(quán)利要求19、23以及27所述的生石灰垢的控制方法而實現(xiàn)。
進一步優(yōu)點還能通過從屬權(quán)利要求所述的補充特征的方式而獲得。
以下，結(jié)合附圖對根據(jù)本專利權(quán)利要求的本發(fā)明的可能性實施例作出說明。


圖1所示為一電熱水器的正面剖示圖；圖2所示為一根據(jù)第一實施例用于熱水器的凸緣的局部正面剖示圖；圖3所示為一根據(jù)第二實施例用于熱水器的凸緣的局部正面剖示圖；圖4所示為溫度梯度計算的算法的布置圖；圖5所示為根據(jù)第一實施例，分別沒有石灰及使用27天后的溫度上升的曲線圖；
圖6所示為根據(jù)第二實施例在沒有石灰的情況下的溫度上升的曲線圖；圖7所示為根據(jù)第二實施例，使用熱水器130天后的溫度上升的曲線圖。
具體實施例方式
在附圖中，編號1全部指一種最好是儲水式的熱水器，其包括一水箱2和一凸緣3，其配置有一個或多個電阻器4，一包括一個或多個傳感器6.1或6.2和6.3用以讀取所述的水箱內(nèi)的水溫并傳送信號到器件6的套管5(通常為一種電子裝置)以及最后最好是防腐蝕器件7。
根據(jù)本發(fā)明，在加熱期間，在電阻器4上出現(xiàn)的石灰垢可通過采用分別自所述的傳感器6.1或6.2和6.3的溫度數(shù)據(jù)t6.1或t6.2及t6.3而讀取。
最好的是，所述的傳感器6.1或6.2和6.3與所述的熱水器恒溫器采用的那種相同，其在這情況下必須為電子型；更好的是，根據(jù)本發(fā)明，確定一種單電子裝置，其能針對石灰垢的形成而發(fā)出信號，同時還進行諸如恒溫和/或計算熱水量和/或發(fā)出水溫信號的功能。
根據(jù)第一實施例，圖2中及圖4中的布置圖所示為確定一種設(shè)置于接近電阻器4的單溫度傳感器6.1。
根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員的判斷，應(yīng)注意到，”接近”一詞應(yīng)理解為自所述的電阻器4與所述的單溫度傳感器6.1之間的距離，其是這樣，它被剛開始形成，但是到達引致不可修補的損壞的厚度之前的石灰垢覆蓋。
舉一例子，在家用熱水器中，所述的距離短過60mm，和更好的是短過50mm，甚至更好的是短過40mm。
所述的傳感器6.1最好是設(shè)置于低過所述的電阻器4最高高度的高度；然而，它能設(shè)置在高過所述的電阻器4的高度，條件是該高度可在石灰垢開始形成，但在引致不可修補的損壞之前達到以下將會作出更詳細(xì)的解說，通過傳感器6.1讀取的溫度數(shù)據(jù)t6.1能與有關(guān)于在電阻器4上形成的石灰垢的厚度比較。
為了這目的，所述的器件6包括一種用以判斷接近電阻器4的水加熱速度G1f以及將所述的加熱速度與參考值比較的計算器件6.4(模擬或者數(shù)據(jù))。
所述的參考值最好是基于有關(guān)于參考加熱速度G10，其符合在沒有石灰垢或者非常低的石灰垢水平之下獲得的加熱速度。
所述的參考加熱速度G10依據(jù)熱水器的種類，及更具體地說，是依據(jù)安裝功率和幾何學(xué)而改變。
每次所述的加熱速度G1f超過所述的參考加熱速度G10某閾值ΔG時，所形成的石灰垢便此被視為夠厚，須要維修。
測量的速度越快，通過設(shè)置于接近電阻器4的溫度傳感器6.1測量的溫度t6.1與所述的熱水器內(nèi)的實際水溫之間的差距便越大。
因此，石灰垢的增長為在加熱后第一分鐘期間，通過測量接近所述的電阻器4的實際加熱速度G1f以及將這速度與符合在沒有石灰垢或當(dāng)石灰垢非常輕微時，而獲得的加熱速度的參考加熱速度G10比較而計算出。
圖5中所示為一個沒有結(jié)石灰垢以及使用熱水器27天后，通過接近于所述的電阻器的探針讀取溫度上升的例子。
在所述的熱水器開始使用后，及隨后一旦石灰沉積在所述的電阻器上，所述的加熱速度便會因而增加。
最好是還可確定使用其它器件以儲存和/或調(diào)校容許使用者預(yù)設(shè)或者修改所述的速度的參考加熱速度G10。
在始初安裝期間，提供可以儲存所述的參考加熱速度G10的器件，所述的參考加熱速度G10還能夠自我調(diào)節(jié)。
所述的閾值ΔG隨使用熱水器的類型而改變，在使用期間，它能被預(yù)設(shè)或者修改，及在較普遍的類型中，它的數(shù)值在3到5℃/分鐘之間。
根據(jù)一種較佳操作模式，所述的加熱速度在不超過5分鐘的預(yù)定時間間隔內(nèi)，或者直至水溫達到30℃時測量。
事實上，具有及沒有石灰層出現(xiàn)的加熱曲線之間的主要讀數(shù)差別可達到約30℃溫度，其基本上在5分鐘內(nèi)達到。
當(dāng)接近所述的電阻器的加熱速度G1f超過預(yù)定參考加熱速度G10某閾值ΔG時，或者，換句話說，當(dāng)石灰垢足夠厚以須要維修時，預(yù)見有視覺和/或聽覺信號作為警報。
如圖3中所示及圖4中布置圖所示，根據(jù)本發(fā)明另一實施例，所述的熱水器裝設(shè)有一配置于接近所述的電阻器4的第一傳感器6.2，以及一配置于距電阻器4某一距離的第二溫度傳感器6.3。
用于測量溫度T1的第一傳感器6.2配置于加熱區(qū)域內(nèi)，或者在與第一實施例說明的相同條件下，配置于稍高于所述的加熱區(qū)域的區(qū)域內(nèi)。
所述的第二傳感器6.3配置于距所述的電阻器某距離的位置以便能測量即使有石灰垢存在的加熱水容積的實際溫度T2。
為了這原因，所述的第二傳感器6.3配置于大體上距所述的電阻器4至少100mm，及最好至少150mm。
通過所述的傳感器6.2及6.3對讀取的溫度梯度T1-T2能與石灰垢有關(guān)的厚度比較。
圖5及6顯示為當(dāng)所述的電阻在全新狀態(tài)下，以及用了130天后，分別通過所述的兩溫度探針及所述的溫度梯度進展T1-T2讀取的溫度上升的例子。
使用所述的熱水器之后，及還引致石灰垢在所述的電阻器上積聚，所述的溫度梯度T1-T2則隨之而增加。
為了這目的，所述的器件6包括計算器件6.4(模擬或數(shù)據(jù))，其接近所述的兩傳感器且精確地在同一時間用以測量所述的水的溫度梯度T1-T2，及將這溫度梯度與參考梯度ΔT0比較。
所述的參考梯度ΔT0隨熱水器的類型而變，及具體地說，隨安裝功率和幾何化而變，及給限定有關(guān)于在沒有或非常少石灰形成的情況下。
對于更常見的類型，所述的參考梯度ΔT0在20到30℃范圍內(nèi)。
最好提供器件用來儲存和/或調(diào)節(jié)所述的參考梯度ΔT0，其可使到使用者預(yù)設(shè)和/或修改所述的梯度。
在起始安裝期間，提供可儲存所述的參考梯度的器件，所述的參考梯度ΔT0還能自我調(diào)節(jié)。
每次經(jīng)測量的溫度梯度T1-T2超過所述的預(yù)定參考梯度ΔT0時，形成的石灰垢則足以減低所述的熱水器的效率，及因此，所述的熱水器便須要維修。
所述的預(yù)定參考梯度最好是在整個加熱期間測量，及更好的是，在加熱時間不超過5分鐘以內(nèi)，或者符合在所述的電阻器6.2不高過30℃的時間以內(nèi)。
如果所述的參考梯度ΔT0的讀數(shù)超過時，過剩石灰垢的形成則通過視覺和/或聽覺信號的方式發(fā)出信號。
提出顯示器以顯示所述的加熱速度或者所述的加熱梯度如何隨時間而變化，且使到所述的使用者可以控制在所述的電阻器上石灰垢的形成。
除視覺和/或聽覺信號發(fā)出信號外，所述的熱水器還能提供一種系統(tǒng)以便轉(zhuǎn)為關(guān)上狀態(tài)。
在另一實施例中，進行一種特定控制操作以檢驗石灰垢的數(shù)量是可行的。
這操作確定電阻器有足夠時間加熱以便計算所述的加熱速度或者所述的溫度梯度，以及將它與所述的參考值比較。
所述的加熱時間最好是小于5分鐘。
有利的是，所述的熱水器還能具備遙控傳送器件以發(fā)送石灰垢讀數(shù)信號。
理應(yīng)記著，用于熱水器，其已具備一種具有在簡介中敘述的附加功能(計時器、加水容量讀數(shù)等等)的恒溫/電子裝置，除了提升計算能力及信號/激活器件輸出之外，本發(fā)明基本上可應(yīng)用得上且沒想任何額外成本。
權(quán)利要求
1.一種熱水器(1)，最好是蓄電式其包括一水加熱器件(4)以及一或多個傳感器，用傳感器的溫度信號測量接近所述的水加熱器件(4)的水溫的套管(5)，其特征在于，其包括一用于測量在所述的水加熱器件(4)上形成石灰垢的器件(6)，在所述的器件(4)加熱期間，所述的讀數(shù)器件(6)使用所述的傳感器或多個傳感器的溫度數(shù)據(jù)來測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的水加熱器件(4)包括至少一電阻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的水加熱器件(4)包括至少一煙道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的器件(6)包括一設(shè)置于接近所述的水加熱器件(4)的溫度傳感器(6.1)以及用以測量接近所述的水加熱器件(4)的水加熱速度(G1f)及將該加熱速度(G1f)與參考值作比較的計算器(6.4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱水器(1)，其特征在于，其包括所述的參考值的儲存和/或調(diào)節(jié)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的參考值等于參考速度總和(G10)，其對應(yīng)于當(dāng)沒有形成石灰垢時，所述的加熱速度加上閾值(ΔG)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的閾值(ΔG)在3到20℃/分鐘范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的器件(6)包括一設(shè)置于所述的水加熱器件(4)的所述的接近距離的第一傳感器(6.2)，一設(shè)置于距所述的水加熱器件(4)一定距離的第二溫度傳感器以及用以測量在所述的水箱中接近所述的水加熱器件(4)的一點與自所述的水加熱器件(4)一定距離的一點之間的溫度梯度(T1-T2)及將該溫度梯度(T1-T2)與參考值(ΔT0)作比較的計算器(6.4)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱水器(1)，其特征在于，其包括用于所述的參考梯度(ΔT0)的儲存和/或調(diào)節(jié)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的熱水器(1)，其特征在于，所述的參考梯度(ΔT0)在20到30℃范圍內(nèi)。
11.熱水器的凸緣(3)，其包括至少一電阻器(4)以及一包括一或多個傳感器，用以測量接近所述的水加熱器件(4)的水溫的套管(5)，其特征在于，其包括一用于測量在所述的水加熱器件(4)上形成的石灰垢的器件(6)，在所述的器件(4)加熱期間，所述的讀數(shù)器件(6)使用所述的一或多個傳感器的溫度數(shù)據(jù)來測量。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，所述的器件(6)包括一設(shè)置于接近所述的水加熱器件(4)的溫度傳感器(6.1)以及用以測量所述的水加熱器件(4)的所述的接近距離的水加熱速度(G1f)及將該水加熱速度(G1f)與參考值作比較的計算器件(6.4)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，其包括用于所述的參考值的儲存和/或調(diào)節(jié)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，所述的參考值等于參考速度總和(G10)，其對應(yīng)于當(dāng)沒有形成石灰垢時，所述的加熱速度加上閾值(ΔG)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，所述的閾值(ΔG)在3到20℃/分鐘范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，所述的器件(6)包括一設(shè)置于接近所述的水加熱器件(4)的第一傳感器(6.2)，一設(shè)置于距所述的水加熱器件(4)一定距離的第二溫度傳感器以及用以測量在所述的水箱中接近所述的水加熱器件(4)的一點與距所述的水加熱器件(4)一定距離的一點之間的溫度梯度(T1-T2)及將該溫度梯度(T1-T2)與參考值(ΔT0)作比較的計算器件(6.4)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱水器的凸緣(3)，其特征在于，其包括所述的參考梯度(ΔT0)的儲存和/或調(diào)節(jié)器。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的凸緣(3)，其特征在于，所述的參考梯度(ΔT0)在20到30℃范圍內(nèi)。
19.熱水器(1)在水加熱器件(4)上形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟在預(yù)設(shè)時間內(nèi)給所述的水加熱器件(4)供電；在所述的預(yù)設(shè)時間內(nèi)，測量接鄰所述的水加熱器件(4)的區(qū)域內(nèi)水加熱速度(G1f)；將以上這方式測量的加熱速度(G1f)與參考加熱速度(G10)比較；以及當(dāng)測量的加熱速度(G1f)超過所述的參考加熱速度(G10)達一定閾值(ΔG)時，便發(fā)出一警告信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法還包括以下步驟；預(yù)設(shè)，修改或者自身教學(xué)式調(diào)節(jié)所述的參考加熱速度(G10)；以及預(yù)設(shè)或修改所述的閾值(ΔG)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的預(yù)設(shè)時間小于或者等于5分鐘。
22.根據(jù)權(quán)利要求19或20或21所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的閾值(ΔG)在3到20℃/分鐘范圍內(nèi)。
23.熱水器(1)在水加熱器件(4)上形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟將水加熱到預(yù)設(shè)溫度；在加熱期間，測量在接近所述的水加熱器件(4)的區(qū)域內(nèi)的水加熱速度(G1f)；將測量的加熱速度(G1f)與參考加熱速度(G10)比較；以及當(dāng)測量的加熱速度(G1f)超過所述的參考加熱速度(G10)達一定閾值(ΔG)時，便發(fā)出一警告信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法還包括以下步驟；預(yù)設(shè)，修改或者自身教學(xué)式調(diào)節(jié)所述的參考加熱速度(G10)；以及預(yù)設(shè)或修改所述的閾值(ΔG)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或24所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的預(yù)設(shè)溫度小于或者等于30℃。
26.根據(jù)權(quán)利要求23或24或25所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的閾值(ΔG)在3到20℃/分鐘范圍內(nèi)。
27.熱水器(1)在水加熱器件(4)上形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法包括以下步驟將水加熱一段預(yù)設(shè)時間；在預(yù)設(shè)加熱時間后，測量靠近所述的水加熱器件(4)的一點與距所述的水加熱器件(4)一定距離上的一點之間的溫度梯度T1-T2；將所述的溫度梯度(T1-T2)與參考梯度(ΔT0)作比較；以及當(dāng)測量的溫度梯度(T1-T2)大于所述的參考梯度(ΔT0)時，便發(fā)出一警告信號。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的方法還包括預(yù)設(shè)，修改或者自身教學(xué)式調(diào)節(jié)所述的參考梯度(ΔT0)的步驟。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的預(yù)設(shè)時間小于或者等于5分鐘。
30.根據(jù)權(quán)利要求27或28或29所述的形成石灰垢的控制方法，其特征在于，所述的參考梯度(ΔT0)在20到30℃范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種最好是儲水式電熱水器(1)，其包括一水加熱器件(4)以及一包括一或多個傳感器，用以測量接近所述的水加熱器件(4)的水溫的套管(5)，其特征在于，其包括一用于測量在所述的水加熱器件(4)上形成石灰垢的器件(6)，在所述的器件(4)加熱期間，所述的讀數(shù)器件(6)使用一或多個所述的傳感器的溫度數(shù)據(jù)；在本說明書中還包括一種熱水器的凸緣(3)以及一種形成石灰垢的控制方法。
文檔編號F22B37/00GK101069038SQ200580041233
公開日2007年11月7日 申請日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月1日
發(fā)明者R·薩姆鮑雷斯, A·曼奇尼 申請人:默洛尼衛(wèi)生潔具有限公司