一種利用手機app進行溫度控制的電熱水器的制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種利用手機APP進行智能溫度控制的電熱水器，所述電熱水器包括控制器、電加熱裝置、水箱，所述電加熱裝置設置在水箱中，所述水箱包括進水管和出水管，在水箱內設置溫度傳感器，用于檢測水箱內的水溫度，所述溫度傳感器、電加熱裝置與控制器進行數據連接，控制器連接云端服務器，云端服務器與熱水器客戶端連接，其中控制器將測量的出水溫度傳遞給云端服務器，然后通過云端服務器傳送給客戶端，所述客戶端是手機，所述手機安裝APP程序，用戶根據的得到的數據，通過APP程序輸入溫度數據控制電熱水器的運行。本發明通過手機APP就能控制熱水器的運行，實現了熱水器的遠程控制。
【專利說明】
一種利用手機APP進行溫度控制的電熱水器
技術領域
[0001]本發明涉及一種熱水器，尤其涉及一種具有手機APP遙控的溫度控制的電熱水器。
【背景技術】
[0002]熱水器是目前家庭生活中必不可少的一個家用電器。目前各種的熱水器的自動化操作需要親自去操作，這樣可能會影響對熱水器的有效使用，而且因為無法確定熱水器的具體使用時間，可能過早的打開熱水器，造成熱水器不斷的反復加熱，例如當達到溫度停止加熱，當低于設定溫度開始進行加熱，造成能源的浪費。因此需要設計一種通過手機APP進行智能控制的電熱水器。
【發明內容】
[0003]本發明針對現有技術中熱水器的不足，提供一種電加熱熱水器。該熱水器能夠通過手機APP進行智能控制，而且具有加熱迅速、溫度分布均勻、功率自動控制、安全可靠的功能，提高了加熱效率。
[0004]本發明的另一個目的是提供了一種新式結構的熱水器。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種利用手機APP進行智能溫度控制的電熱水器，所述電熱水器包括控制器、電加熱裝置、水箱，所述電加熱裝置設置在水箱中，所述水箱包括進水管和出水管，在水箱內設置溫度傳感器，用于檢測水箱內的水溫度，所述溫度傳感器、電加熱裝置與控制器進行數據連接，控制器連接云端服務器，云端服務器與熱水器客戶端連接，其中控制器將測量的水溫度傳遞給云端服務器，然后通過云端服務器傳送給客戶端，所述客戶端是手機，所述手機安裝APP程序，用戶根據客戶端得到的數據，通過APP程序輸入溫度數據控制電熱水器的運行。
[0006]作為優選，如果輸入的溫度數據高于測量的溫度數據，則控制器提高電加熱裝置的加熱功率，如果輸入的溫度數據低于測量的溫度數據，則控制器停止電加熱裝置的加熱。
[0007]作為優選，所述溫度傳感器為多個，其中至少一個溫度傳感器設置在水箱的熱水出口位置，用來測量出口熱水的溫度，至少一個溫度傳感器設置在水箱的冷水入口位置，用來測量入口位置處冷水的水溫，其中至少一個溫度傳感器設置在水箱內的其他位置，用來測量水箱內其它位置的水的溫度，所述客戶端的得到的數據是多個溫度傳感器測量的溫度的平均值。
[0008]作為優選，所述溫度傳感器設置在水箱的熱水出口位置，用來測量出口熱水的溫度，所述客戶端通過溫度傳感器測量的出口熱水的溫度來產生控制所述電熱器的調節信號。
[0009]作為優選，還包括水位控制器、流量控制器、流量傳感器，水位控制器、流量控制器、流量傳感器與控制器數據連接，流量傳感器和流量控制器設置在熱水器入口管上，所述流量傳感器用于測量流入熱水器水箱的水的流量;所述的流量控制器用來控制熱水器入口管上的水的流速，所述水位控制器用于測量熱水器水箱的水位，并將測量結果傳遞給控制器，控制器根據測量的水位和流量來控制流量控制器的流速。
[0010]作為優選，流量控制器是閥門或栗。
[0011]作為優選，所述電加熱裝置包括左側管箱、右側管箱和浮動盤管，浮動盤管與左側管箱和右側管箱相連通，形成加熱流體封閉循環，電加熱棒設置在左側管箱和右側管箱內；左側管箱、右側管箱和浮動盤管內填充加熱流體;浮動盤管為一個或者多個，每個浮動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;所述同心圓是以左側管箱的中心為圓心的圓。
[0012]作為優選，所述左管箱的管徑大于右管箱的管徑，所述左管箱內設置第一電加熱器，右管箱內設置第二電加熱器，第一電加熱器的加熱功率大于第二電加熱器的加熱功率。
[0013]作為優選，左管箱的內徑為Rl，右管箱的內徑為R2，則1.5<R1/R2<2.5;第一電加熱器的加熱功率是第二電加熱器的功率的1.3-1.8。
[0014]倍作為優選，左側管箱的內徑為Rl，右側管箱的內徑為R2，相鄰管束的中心線所在的圓弧的半徑分別是rl，r2，其中rl>r2，距離左側管箱中心線最近的圓弧的半徑為r，滿足如下關系:
(r2-r)/(rl-r) = (Rl/R2)a;其中a是系數，滿足如下條件:
1.42〈R1/R2〈=1.68,-1.48〈=a〈=_l.31;
1.68<R1/R2<=2.24,-1.31〈a〈=_l.20;
2.24〈R1/R2〈=2.58,-1.20〈a〈=_0.88。
[0015]作為優選，隨著R1/R2的增加，a的數值不斷的降低。
[0016]本發明具有如下優點:
1、本發明通過手機APP就能控制熱水器的溫度，實現了熱水器的遠程控制。
[0017]2、本發明將浮動盤管應用于熱水器的加熱，通過設置浮動盤管，加熱流體受熱后會產生體積膨脹，誘導浮動盤管自由端BC、B’ C’產生振動，從而強化傳熱。
[0018]3、本發明通過大量的試驗，優化了浮動盤管的參數的最佳關系，從而進一步提高加熱效率。
[0019]4、本發明通過將電加熱器設置在管箱中，因此可以直接避免流體與電加熱器接觸，從而避免觸電，起到保護的作用。
[0020]5、本發明通過不同管箱的電加熱器功率的設置，提高了加熱效率及其加熱的均勻性。
[0021]【附圖說明】:
圖1為手機APP對熱水器進行控制的流程示意圖。
[0022]圖2為熱水器橫切面示意圖。
[0023]圖3是圖2中的電加熱裝置截面視圖。
[0024]圖4是圖3中的A-A截面視圖。
[0025]圖5是圖4結構的尺寸示意圖。
[0026]圖6是電加熱器控制結構示意圖。
[0027]圖中:1、浮動盤管，2、左管箱，3、控制器，4、溫度傳感器，5、進水管，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流量控制器，15流量傳感器。
【具體實施方式】
[0028]如附圖所示，一種利用手機APP進行智能溫度控制的電熱水器，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設置在水箱11中，所述水箱11包括進水管5和出水管6，在水箱11內設置溫度傳感器4，用于檢測水箱11內的水的溫度，所述溫度傳感器11、電加熱裝置13與控制器3進行數據連接，控制器3連接云端服務器，云端服務器與熱水器客戶端連接，其中控制器3將測量的水箱內水的溫度傳遞給云端服務器，然后通過云端服務器傳送給客戶端，所述客戶端是手機，所述手機安裝APP程序，用戶根據客戶端得到的數據，通過APP程序輸入溫度數據控制電熱水器的運行。例如輸入想要達到的水溫數據。
[0029]具體控制的流程圖參見圖1。
[0030]作為優選，如果客戶端輸入的溫度數據高于測量的溫度數據，則控制器3提高電加熱裝置10的加熱功率，如果客戶端輸入的溫度數據低于測量的溫度數據，則控制器3停止電加熱裝置10的加熱。
[0031]作為優選，所述溫度傳感器4為多個，其中至少一個溫度傳感器41設置在水箱的出水口6位置，用來測量出口熱水的溫度，至少一個溫度傳感器42設置在水箱的進水口5的位置，用來測量入口位置處冷水的水溫，其中至少一個溫度傳感器設置在水箱的其他位置，用來測量水箱其它位置的水的溫度，所述客戶端得到的溫度數據是多個溫度傳感器4測量的溫度，用戶根據客戶端得到的數據，通過APP程序輸入溫度數據控制電熱水器的運行。
[0032]作為優選，所述溫度傳感器41設置在水箱的出水口6位置，用來測量出口熱水的溫度，所述用戶通過溫度傳感器測量的出口熱水的溫度來輸入操作數據。
[0033]作為優選，所述的電熱水器還包括水位控制器(圖中未示出)、流量控制器14、流量傳感器15，水位控制器、流量控制器14、流量傳感器15與控制器3通訊連接，流量傳感器14和流量控制器15設置在水箱入口管5上，所述流量傳感器15用于測量流入熱水器水箱11的水的流量;所述的流量控制器14用來控制熱水器入口管5上的水的流速，所述水位控制器用于測量熱水器水箱11的水位，并將測量結果傳遞給控制器3，中央控制器3根據測量的水位和流量來控制流量控制器14的流速，中央控制器3還可以根據水溫和流量控制流量控制器14的流速。例如，如果水箱內的水溫超過了用戶的需求，則通過設置增加水的流量來降低水溫，同理，如果水箱內的水溫低于用戶的需求，則可以通過減少水的流量來保證水的快速加熱。用戶的需求可以通過客戶端進行設置，例如通過手機APP程序設置，然后通過云端服務器傳遞給控制器3，控制器3根據用戶的設置自動控制熱水器的運行。
[0034]如果水位下降，則通過控制增加流速來增加進入內膽的水的流量，如果水位過高，則通過降低或者停止水的流速來減少或者避免進入內道的水流量。
[0035]作為優選，流量控制器14是閥門或栗。
[0036]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和浮動盤管I，浮動盤管I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以及浮動盤管內進行封閉循環，所述電加熱裝置10內設置電加熱器13，所述電加熱器13用于加熱電加熱裝置10的內流體，然后通過加熱的流體來加熱水箱內的水。
[0037]作為優選，電加熱裝置10設置在左管箱2或者右管箱8內。
[0038]浮動盤管I為一組或者多組，每組浮動盤管I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I的端部形成管束自由端7，例如圖2中的自由端7。
[0039]作為優選，所述的加熱流體為導熱油。
[0040]傳統的浮動盤管都是利用流體的流動的沖擊進行振動除垢作用進行強化傳熱，都是用于強制對流換熱，而熱水器中的水流動性差，無法進行強制對流換熱流動，而本發明首次將浮動盤管應用于熱水器，通過設置浮動盤管，加熱流體受熱后會產生體積膨脹，誘導浮動盤管I自由端7產生振動，因為該振動傳遞至周圍水，對周圍的水產生擾動效果，從而產生了強化傳熱的效果。
[0041]在本發明中，因為電加熱器13設置在管箱2、3中，因此可以直接避免流體與電加熱器接觸，從而避免觸電，起到保護的作用。
[0042]作為以優選，所述左管箱2、右管箱8以及浮動盤管I都是圓管結構。
[0043]作為優選，浮動盤管I的管束是彈性管束。
[0044]通過將浮動盤管I的管束設置彈性管束，可以進一步提高換熱系數。
[0045]作為優選，所述同心圓是以左管箱2的中心為圓心的圓。即浮動盤管I的管束12圍繞著左管箱2的中心線布置。
[0046]如圖4所示，管束12不是一個完整的圓，而是留出一個口部，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。
[0047]作為優選，所述左管箱2的管徑大于右管箱8的管徑。
[0048]通過上述設置，可以進一步強化傳熱，提高8—15%的加熱效率。
[0049]作為優選，左管箱的內徑為Rl，右管箱的內徑為R2，則1.5〈R1/R2〈2.5。
[0050]通過上述的優選設置，能夠使得加熱效率達到最佳。
[0051]作為優選，隨著距離左管箱2的中心越遠，相鄰管束之間的距離越來越大。
[0052]作為優選，相鄰管束之間的距離越來越大的幅度不斷的增加。
[0053]通過上述的優選設置，可以進一步提高加熱效率，增加加熱的均勻性。通過實驗發現，通過上述設置可以提高1 — 11 %的加熱效率。
[0054]作為優選，隨著距離左管箱2的中心越遠，管束的直徑越來越大。
[0055]作為優選，管束的直徑越來越大的幅度不斷的增加。
[0056]通過上述的優選設置，可以進一步提高加熱效率，增加加熱的均勻性。通過實驗發現，通過上述設置可以提高1 %左右的加熱效率。
[0057]在試驗中發現，左管箱2、右管箱8以及管束之間的距離關系可以對加熱效率以及均勻性產生影響。如果管束之間距離過大，則加熱效率太差，管束之間的距離太小，則管束分布太密，也會影響加熱效率，而且左管箱2、右管箱8的管徑的大小與管束之間的距離具有一定的關系。
[0058]本發明是通過多個不同尺寸的換熱器的試驗數據總結出的最佳的尺寸關系。從換熱效果中的換熱量最大出發，計算了近200種形式。所述的尺寸關系如下:
左管箱的內徑為Rl，右管箱的內徑為R2，相鄰管束的中心線所在的圓弧的半徑分別是rl，r2(作為一個實施例，圖4中的管束B、C或者C、D所在的圓弧的半徑)，其中rl>r2，距離左管箱中心線最近的管束中心線所在圓弧的半徑為r(作為一個實施例，圖4中的管束A所在的圓弧的半徑)，在保證加熱效率最高的條件下，滿足如下關系:
(r2-r)/(rl-r) = (Rl/R2)a;其中a是系數，滿足如下條件:
1.42〈R1/R2〈=1.68,-1.48〈=a〈=_l.31;
1.68<R1/R2<=2.24,-1.31〈a〈=_l.20;
2.24〈R1/R2〈=2.58,-1.20〈a〈=_0.88。
[0059]r2 不等于 r。
[0000]作為優選，管束的數量為3 — 5根，優選為3或4根。
[0061 ] 作為優選，r/R2為R2/R1的0.54-0.78倍，優選為0.73倍。
[0062]作為優選，隨著R1/R2的增加，a的數值不斷的減小。
[0063]65mm〈Rl〈90mm;30mm〈R2〈50mm;
150mm<r<180mm;
左管箱2和右管箱8中心線的距離為220 — 270mm;優選為240 — 250mm。
[0064]管束的半徑優選為10 — 25mm;
作為優選，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，優選為1.2-1.7倍，優選為1.3-1.5倍。
[0065]兩個管束的直徑的平均為兩個管直徑的加權平均數。
[0066]作為優選，如果(R1/R2)M、于0.5，則(Rl/R2)a取值為0.5。
[0067]作為優選，管束在同一側的端部對齊，在同一個平面上，端部的延長線(或者端部所在的平面)經過左管箱2的中線，如圖5所示。
[0068]進一步優選，所述電加熱器13是電加熱棒。
[0069]作為優選，如圖4所示，浮動盤管I的內側管束的第一端與左管箱2連接，第二端與相鄰的外側管束一端連接，浮動盤管I的最外側管束的一端與右管箱8連接，相鄰的管束的端部連通，從而形成一個串聯的結構。
[0070]第一端所在的平面與左管箱2和右管箱8中心線所在的平面形成的夾角c為40— 50度。
[0071]第二端所在的平面與左管箱2和右管箱8中心線所在的平面形成的夾角b為25— 35度。
[0072]通過上述優選的夾角的設計，使得自由端的振動達到最佳，從而使得加熱效率達到最優。
[0073]如圖4所示，浮動盤管的管束為4個，管束A、B、C、D聯通。當然，不局限于四個，可以根據需要設置多個，具體連接結構與圖4相同。
[0074]所述浮動盤管I為多個，多個浮動盤管I分別獨立連接左管箱2和右管箱8，即多個浮動盤管I為并聯結構。
[0075]本發明所述電加熱裝置，如圖4所示，所述左管箱2與浮動盤管A端相連通;右管箱8與浮動盤管D端相連通。
[0076]作為優選，如圖2、3所述電加熱器13分別設置在左管箱2和右管箱8內，即第一電加熱器131設置在左管箱2內，第二電加熱器132設置在右管箱8內。
[0077]作為優選，左管箱2和右管箱8的長度相同。
[0078]作為優選左管箱的管徑大于右管箱的管徑。
[0079]作為優選，如圖2、3所示，在熱水器運行的時候，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。通過上述設置，通過實驗發現，能夠使得水箱內熱水的加熱更加均勻。
[0080]作為優選，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，優選為1.4 — 1.65倍。
[0081]作為優選，所述電加熱裝置10還設置壓力傳感器9，用于檢測電加熱裝置10內的壓力。所述壓力傳感器9與控制器3進行數據連接。控制器3降壓力傳感器9檢測的壓力傳遞到云端服務器，然后通過云端服務器傳遞到客戶端，例如手機APP客戶端，客戶端可以及時得到電加熱裝置10內的壓力。
[0082]一旦檢測的壓力低于一定的壓力，例如因為流體的泄漏，客戶端就會接到報警信息，用戶根據客戶端接到的信息確定是否關閉電熱水器的加熱。如果經過一定時間(例如15秒)，如果客戶端無反應，則控制器會停止電加熱器10的加熱，同時將停止的信息傳遞到客戶端。
[0083]當然，作為優選，控制器在檢測的壓力低于一定的壓力，可以直接停止電加熱器10的加熱，同時將停止的信息傳遞到客戶端。
[0084]一旦檢測的壓力超過一定的壓力，例如因為加熱功率過大，客戶端就會接到報警信息，用戶根據客戶端接到的信息確定是否關閉電熱水器的加熱。如果經過一定時間(例如15秒)，如果客戶端無反應，則控制器會停止電加熱器10的加熱，同時將停止的信息傳遞到客戶端。
[0085]當然，作為優選，控制器在檢測的壓力超過一定的壓力，可以直接停止電加熱器10的加熱，同時將停止的信息傳遞到客戶端。
[0086]作為優選，壓力傳感器9可以設置在電加熱裝置10的任何位置。因為電加熱裝置10內部為連通結構，所以測量任何位置的壓力可以體現出相應的壓力變化。例如圖2中測量的是右側管8內的壓力。
[0087]雖然本發明已以較佳實施例披露如上，但本發明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
【主權項】
1.一種利用手機APP進行智能溫度控制的電熱水器，所述電熱水器包括控制器、電加熱裝置、水箱，所述電加熱裝置設置在水箱中，所述水箱包括進水管和出水管，在水箱內設置溫度傳感器，用于檢測水箱內的水溫度，所述溫度傳感器、電加熱裝置與控制器進行數據連接，控制器連接云端服務器，云端服務器與熱水器客戶端連接，其中控制器將測量的水溫度傳遞給云端服務器，然后通過云端服務器傳送給客戶端，所述客戶端是手機，所述手機安裝APP程序，用戶根據客戶端得到的數據，通過APP程序輸入溫度數據控制電熱水器的運行。2.如權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，如果輸入的溫度數據高于測量的溫度數據，則控制器提高電加熱裝置的加熱功率，如果輸入的溫度數據低于測量的溫度數據，則控制器停止電加熱裝置的加熱。3.根據權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述溫度傳感器為多個，其中至少一個溫度傳感器設置在水箱的熱水出口位置，用來測量出口熱水的溫度，至少一個溫度傳感器設置在水箱的冷水入口位置，用來測量入口位置處冷水的水溫，其中至少一個溫度傳感器設置在水箱內的其他位置，用來測量水箱內其它位置的水的溫度，所述客戶端的得到的數據是多個溫度傳感器測量的溫度的平均值。4.根據權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述溫度傳感器設置在水箱的熱水出口位置，用來測量出口熱水的溫度，所述客戶端通過溫度傳感器測量的出口熱水的溫度來產生控制所述電熱器的調節信號。5.根據權利要求1的電熱水器，其特征在于，還包括水位控制器、流量控制器、流量傳感器，水位控制器、流量控制器、流量傳感器與控制器數據連接，流量傳感器和流量控制器設置在熱水器入口管上，所述流量傳感器用于測量流入熱水器水箱的水的流量;所述的流量控制器用來控制熱水器入口管上的水的流速，所述水位控制器用于測量熱水器水箱的水位，并將測量結果傳遞給控制器，控制器根據測量的水位和流量來控制流量控制器的流速。6.根據權利要求5所述電熱水器，其特征在于:流量控制器是閥門或栗。7.如權利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述電加熱裝置包括左側管箱、右側管箱和浮動盤管，浮動盤管與左側管箱和右側管箱相連通，形成加熱流體封閉循環，電加熱棒設置在左側管箱和右側管箱內；左側管箱、右側管箱和浮動盤管內填充加熱流體;浮動盤管為一個或者多個，每個浮動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;所述同心圓是以左側管箱的中心為圓心的圓。8.如權利要求7所述的電熱水器，其特征在于，所述左管箱的管徑大于右管箱的管徑，所述左管箱內設置第一電加熱器，右管箱內設置第二電加熱器，第一電加熱器的加熱功率大于第二電加熱器的加熱功率。9.如權利要求8所述的電熱水器，其特征在于，左管箱的內徑為Rl，右管箱的內徑為R2，則1.5〈R1/R2〈2.5;第一電加熱器的加熱功率是第二電加熱器的功率的1.3-1.8倍。10.如權利要求7所述的電熱水器，其特征在于，左側管箱的內徑為Rl，右側管箱的內徑為R2，相鄰管束的中心線所在的圓弧的半徑分別是rl，r2，其中rl>r2，距離左側管箱中心線最近的圓弧的半徑為r，滿足如下關系: (r2-r)/(rl-r) = (Rl/R2)a;其中a是系數，滿足如下條件: .1.42〈R1/R2〈=1.68,-1.48〈=a〈=_l.31;CO
【文檔編號】F24H9/20GK106016708SQ201610587570
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月25日
【發明人】馮大成, 王薇, 徐振帥, 王逸隆, 徐建軍
【申請人】馮大成