專利名稱：具有用于確定熱水存儲器的熱水水位的裝置的熱水存儲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種熱水存儲器，其具有用于確定所述熱水存儲器的熱水水位的裝置。所述熱水存儲器包括用于輸入冷水的進水口和用于輸出熱水的出水ロ。
現(xiàn)有技術(shù)熱水存儲器通常具有指示器，該指示器為使用者指示存儲器的熱水裝載狀態(tài)。借助于該指示器，使用者可以確定或評估熱水的量是否足夠。指示器通常也用于節(jié)能目的，因為如果例如熱水量已經(jīng)足夠用于所期望的使用，則使用者可以阻止再加熱或重新加熱。為了確保指示出熱水水位，通常使用了溫度傳感器或溫度測量裝置，其設(shè)計成整體式或者說集成式(integral)或也可以布置在水箱中確定的位置處。例如，DE 44 01 539Al公開了整體式溫度探測器，該整體式溫度探測器提供了關(guān)于在熱水存儲器的水箱中的熱 水水位的信息。此外，對出ロ溫度進行檢測以確保對熱水水位的精確指示。DE 195 43 761 C2同樣公開了用于熱水存儲器的熱水水位的檢測裝置。根據(jù)DE195 43 761 C2，評估水溫連同加熱元件的控制電壓，以便能實現(xiàn)熱水水位的盡可能精確的指示。被加熱的水由于較小的特定重量而在水箱中上升，這導(dǎo)致形成不同溫度的水層。這些不均勻的水層無法完全由溫度傳感器檢測，因此可能發(fā)生對當前在水箱中熱水水位的錯誤指示。對此，整體式溫度探測器太不精確，并且使用者例如不能估計或讀出熱水的剰余流出時間。根據(jù)本發(fā)明的目的
因此，本發(fā)明的目的在于，提供ー種熱水存儲器，其確保了對熱水存儲器的熱水水位或者說熱水裝載情況(Warmwasserfiillstand)的精確說明。根據(jù)本發(fā)明的解決方案
所述目的通過具有權(quán)利要求I的特征的熱水存儲器實現(xiàn)?？梢詥为毜鼗蛳嗷ソM合使用的有利的設(shè)計方案和改進方案是從屬權(quán)利要求的主題。
熱水存儲器具有用于確定所述熱水存儲器的熱水水位的裝置。熱水存儲器的熱水水位或裝載狀態(tài)或熱水含量對應(yīng)于熱水的量，該熱水在適合的分流點(Zapfstelle)處供使用者使用。所述熱水存儲器包括用于輸入冷水的進水口和用于輸出熱水的出水ロ。冷水通過進水口可以到達熱水容器或水箱中，隨后冷水可被加熱，并可以相應(yīng)地在出水ロ或熱水出水ロ處得到熱水的使用量。熱水存儲器具有用于檢測水流量的流量測量裝置，為了基于檢測到的水流量確定裝載狀態(tài)，所述流量測量裝置與用于確定熱水存儲器的熱水水位的裝置相連接。通過流量測量裝置可以確保對熱水存儲器的熱水水位的精確指示。熱水水位理解為供使用者或消耗者使用的熱水的量。流量測量裝置優(yōu)選借助于傳感器來檢測在熱水存儲器的出水ロ或進水口中的流量，并將這些數(shù)據(jù)傳輸至用于確定熱水水位的裝置。因此，用于確定(熱水水位)的裝置可以確定當前的熱水水位，而使用者可以讀出熱水的精確的量。此夕卜，通過流量測量裝置可以對熱水水位進行實時指示。供使用的熱水量、即熱水水位由存在于存儲器中的層的、供使用的熱水含量組成。在此，優(yōu)選僅考慮可使用的層、即具有大于確定的額定溫度值的水溫的層。通過已知的內(nèi)部容器的存儲器幾何形狀、以及已知的可借助于流量測量裝置確定的流出的體積，已知了層高度并且進而熱水量。通過可選地使用溫度傳感器還可以進ー步提高精確性。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案
流量測量裝置優(yōu)選被設(shè)置用于檢測進水口的流量，并發(fā)出信號。通過將流量測量裝置布置在進水口處，可以精確地確定流入到熱水存儲器中的冷水 的量。流入到存儲器中的冷水的量相應(yīng)于由使用者在分流點處放出的熱水量。流量測量裝置優(yōu)選被設(shè)置用于檢測出水ロ的流量，并發(fā)出信號。因此可以確定由內(nèi)部容器流出的精確的熱水量。根據(jù)ー種實施方式，流量測量裝置被設(shè)置用于檢測水的瞬時流量。通過檢測瞬時或當前流量可以實時地對熱水水位進行精確的說明。這一點是有利的，因為流量測量裝置的傳感器的慣性小于例如在內(nèi)部容器(水箱)中的溫度傳感器的慣性。優(yōu)選通過在進水口和/或出水口中的至少ー個流量傳感器提供對水流量的檢測。以有利的方式，流量傳感器直接布置在進水口和/或出水口中，以便為用于確定熱水水位的裝置檢測各個流量。也可以借助下述傳感器實現(xiàn)這種檢測該傳感器不宣接地布置在管中而是感應(yīng)地或利用超聲波來檢測流量。優(yōu)選設(shè)有至少ー個用于檢測水溫的溫度傳感器。附加使用溫度傳感器實現(xiàn)了對熱水存儲器的熱水水位的更精確的確定，因為用于確定(熱水水位)的裝置獲得了其它的測量數(shù)據(jù)并可以處理這些數(shù)據(jù)。根據(jù)ー種實施方式，用于確定熱水存儲器的熱水水位的裝置具有控制裝置，該控制裝置被設(shè)置用于接收流量測量裝置和/或至少ー個溫度傳感器的信號。通過控制裝置可以對用于確定(熱水水位)的裝置進行控制。此外，例如控制裝置也可以對熱水存儲器的加熱裝置進行控制，以及控制例如對于操作必要的指示、例如熱水的額定溫度。流量測量裝置優(yōu)選具有與控制裝置連接的測量用轉(zhuǎn)換器(Messumwandler)。該測量用變換器提供能由控制裝置評估并進ー步處理的信號。在一種實施方式中，熱水存儲器包括用于指示熱水存儲器的熱水水位/裝載狀態(tài)的指示器。例如，使用者可以通過該指示器讀出，熱水量是否足夠用于沐浴。此外可以考慮，例如一旦熱水含量低于確定的閾值，就響一聲音信號。熱水存儲器有利地具有用于指示熱水的剰余流出時間的時間指示器。因此，使用者可以準確地估計出例如他還可以淋浴多長時間。熱水存儲器優(yōu)選具有用于通過使用者對被加熱的熱水的額定溫度進行調(diào)節(jié)的器件。通過該器件可以對溫度進行調(diào)節(jié)，而使用者在熱水存儲器運行期間總是可以調(diào)節(jié)優(yōu)選的期望溫度。也可以考慮，通過使用者能對所需的熱水量進行調(diào)節(jié)。因此，使用者可以有針對性地調(diào)節(jié)熱水的量，并進而確保熱水存儲器的節(jié)能運行。有利地，控制裝置包括用于控制所述裝置的微控制器。有利地，該微控制器可以成本經(jīng)濟地作為標準化組件使用。
熱水存儲器具有用于對存儲在熱水存儲器中的水進行加熱的加熱裝置。該加熱裝置可以借助于控制裝置來控制，從而在水箱中的水總是具有期望的溫度，或必要時可使用期望的熱水量。


下面借助在附圖中示出的實施例詳細描述其它有利的設(shè)計方案，然而本發(fā)明并不限于該實施例。附圖示意性示出
圖I示出根據(jù)本發(fā)明的熱水存儲器；以及
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的、布置在進水口上的流量測量裝置的原理結(jié)構(gòu)。借助實施例的詳細描述 在下面對本發(fā)明的描述中，相同或類似的元件以相同的附圖標記來標記。在本說明書、權(quán)利要求和附圖中公開的特征不僅能単獨地還能以任意組合的方式在其不同的設(shè)計方案中對于實現(xiàn)本發(fā)明來說都是重要的。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的熱水存儲器。熱水存儲器I例如可以安裝在浴室或廚房中。因此使用者總是能夠使用熱水?？梢运降鼗蜇Q直地安裝熱水存儲器I。當豎直安裝時，熱水存儲器的縱軸線沿垂直線延伸，而對于操作必要的進水管道和出水管道位于箱之下。當水平安裝時，安裝軸線或縱軸線基本上平行于水平線延伸，從而例如熱水存儲器可以安裝成接近房間的頂板。為了使已經(jīng)被加熱的水能被盡可能長時間地保持在工作溫度，并且為了為盡可能小地保持備用能量消耗，例如可以設(shè)計成柱形的水箱2優(yōu)選被絕緣外罩(未示出)包圍。為了能加熱在箱中存儲的水，熱水存儲器包括加熱裝置15，該加熱裝置可以布置在水箱的內(nèi)部，并且優(yōu)選與被存儲的水直接接觸。加熱裝置15通過具有功率電子元件的適合的控制裝置由公共電網(wǎng)供電，從而可以加熱箱2中的水。此外，熱水存儲器可以安置在能容置構(gòu)件的殼體中。根據(jù)圖1，水連接管道3和4位于水箱之下，并且可以按照期望進行連接。進給管道或者說冷水入口 4例如可以連接到殼體的冷水供給部(Kaltwasserspeisung)上,從而可以為熱水存儲器I供給清水。根據(jù)ー種實施方式，出水ロ或者說熱水出ロ 3同樣布置在水箱2之下，并可以被引導(dǎo)至ー個或多個分流點。在這些分流點之ー處，使用者可以放出并使用在熱水存儲器I的水箱2中的水。熱水存儲器I的、與在水箱內(nèi)的加熱裝置15連接的控制部確保了 加熱裝置15在箱2內(nèi)部總是將水加熱至恒定的或基本恒定的溫度。還可以考慮，例如可以將水連接部布置在水箱之上。加熱裝置15布置在水箱2之內(nèi)，并以下述方式布置S卩，對通過進入口 4流入的清水進行加熱。加熱裝置15由適合的控制電子元件或者說控制裝置14來控制，從而可以提供必要的熱能。例如，控制裝置14可能布置在用于確定熱水存儲器的熱水水位的裝置7內(nèi)，然而也可以設(shè)計成単獨的構(gòu)件。借助于加熱裝置15對在水箱中包含的水進行加熱，其中通過水的物理性質(zhì)形成了兩個區(qū)域。熱水在水箱的所謂的熱水區(qū)域9中升高，而冷水位于在熱水區(qū)域之下的冷水區(qū)域8中。因此在水箱2中形成了水的不均勻的分布?？捎盟?也就是說熱水)可以從出水ロ 3中流出，如此布置該出水口 3,使得僅熱水區(qū)域9中的水可流出。在該實施方式中，用于熱水的連接點優(yōu)選位于水箱的所謂的拱頂中。在流出過程中，熱水通過熱水出口 3流出，從而冷水可以通過進ロ 4再流入。因此，加熱裝置15可以重新把新輸入的冷水加熱至期望的溫度，從而使用者可以使水在出水ロ 3處以盡可能恒定的溫度流出。示意性地示出了加熱裝置15，然而也可以設(shè)想，加熱裝置具有另外的設(shè)計方案或安裝位置。熱水存儲器I具有用于確定熱水水位的裝置7，該裝置設(shè)置成接收至少ー個流量測量裝置5的信號。根據(jù)該實施方式，流量測量裝置布置在進水管或者說冷水進ロ 4上，從而可以檢測流入的冷水的流量。也就是說，流量測量裝置5被設(shè)置用于檢測冷水的流量。流量測量裝置5也可以檢測瞬時或當前的在進水口 4處的水流量。然而也可以設(shè)想，流量測量裝置例如布置在出水ロ 3處，從而流量測量裝置5可以檢測或測量流出的水的流量。在圖2中描述了根據(jù)本發(fā)明的流量測量裝置5的原理結(jié)構(gòu)。此外，熱水存儲器I在熱水容器2內(nèi)部具有兩個溫度傳感器。在熱水容器2中的溫度傳感器6如此布置，使得溫度傳感器6可以檢測水在容器2中的不均勻的分布。根據(jù)該實施方式，溫度傳感器6作為單個的構(gòu)件布置在容器2中，然而也可以設(shè)想，可以使用沿 容器2的外表面延伸的整體式溫度傳感器(Integraltemperatursensor),該整體式溫度傳感器被設(shè)置用于檢測水的精確的溫度分布。在圖I中，兩個溫度傳感器示例性地布置在熱水容器2中、即在冷水區(qū)域8和熱水區(qū)域9中，可用水(熱水)可以從該熱水區(qū)域9中流出。此外，熱水存儲器具有另ー個溫度傳感器6，該溫度傳感器6直接布置在用于清水的進水口 4中。溫度傳感器6檢測相應(yīng)的區(qū)域中的各自的水溫，并將其傳輸給控制裝置14和/或用于確定熱水存儲器I的熱水水位的檢測單元7。可以考慮，溫度傳感器的數(shù)據(jù)不用于控制熱水存儲器1，而是可以借助于多個測量數(shù)據(jù)實現(xiàn)熱水水位的精確信息。也就是說，使用多個溫度傳感器6可以附加地改善熱水水位確定的精確性。流量測量裝置5優(yōu)選布置在進水管中，相應(yīng)于水流量的信號被傳輸至用于確定熱水水位的裝置7。為了確定熱水水位，該裝置7可以附加地使用溫度傳感器6的數(shù)據(jù)。流量測量裝置5可以檢測在進水管4處的瞬時水流量，然而同樣也可以實現(xiàn)提供或確定流到水容器2中的水的體積。例如，可以考慮在分流點處的流出持續(xù)時間的情況下而在控制裝置7內(nèi)確定該體積。根據(jù)所用的作為流量測量裝置5的構(gòu)件的流量傳感器可以基于不同的測量變量。如果使用者使熱水從容器2流出，則冷水通過進水ロ 4隨后流入，并且根據(jù)本發(fā)明通過流量測量裝置5來檢測流量。類似地，流量測量裝置5可以布置在出水ロ 3處，其中在這種情況下，可以檢測流出的熱水的流量。流量測量裝置5檢測測量數(shù)據(jù)、即流量，并以電信號的形式將這些數(shù)據(jù)例如傳輸至控制裝置14。由于已知被填滿的熱水存儲器I的原始含量，因此可以示出目前在容器2中存儲的水的實時指示(Echtzeitanzeige)?？墒褂玫臒崴康扔谠紵崴砍チ鞒龅臒崴?。這例如可以借助于剩余水指示器(Restwasseranzeige)12來實現(xiàn)，以便將熱水存儲器I的熱水水位告知使用者。因此，熱水存儲器I的用于確定水位的裝置7可以基于來自流量測量裝置5的測量數(shù)據(jù)來確定并轉(zhuǎn)達精確的熱水水位。此外，可以考慮，在測定或確定熱水存儲器的熱水水位時，可以附加地使用溫度傳感器的測量數(shù)據(jù)。因此當容器2內(nèi)的溫度分布不均勻時，可以確定熱水的準確的量。可用的熱水含量或熱水水位等于在水箱2中多個層的熱水含量的總和，所述層的溫度足夠使用，即超出確定的額定值(通常> 40°C)。通過使用流量測量裝置5可以實時測定熱水量，因為溫度傳感器6的慣性例如在裝置7中進行確定時不是主要(因素)，而流量才是。圖2示出流量測量裝置的原理結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明該流量測量裝置布置在熱水存儲器的進入口處。根據(jù)該實施方式，流量測量裝置5布置在用于冷水的進水口 4處，并且被設(shè)置用于檢測或測量流量。流量測量裝置5包括可以直接布置在冷水進水管中的流量傳感器10。同樣可以考慮使用其它用于流量測量的傳感器。流量傳感器10檢測在進水口 4中的冷水的流量，并以適合的電信號的形式將該流量傳輸給測量用變換器(Messwandler) 11，該測量用變換器同樣可以布置在流量測量裝置5中?？梢栽O(shè)想，流量測量裝置設(shè)計成包括變換器11和傳感器10的整體構(gòu)件(IntegralbauteiI),然而也可以實現(xiàn)分開的構(gòu)造方式。在這種情況下也可以在進水管4內(nèi)布置多個傳感器10，其信號被傳輸至測量用變換器11。流量測量裝置5的測量用變換器11對收到的信號進行轉(zhuǎn)換，并將該信號傳輸給用于確定熱水存儲器的水位的裝置7。此外，該信號也可以被輸送至控制裝置14，例如該控制裝置可以承擔對熱水存儲器I的控制?？刂蒲b置14優(yōu)選可以為微控制器，然而也可以是其 它適合用于控制的電子元件。根據(jù)該實施方式，附加地、然而并不是必需地在進水口 4中布置溫度傳感器6，該溫度傳感器類似地可以將溫度數(shù)據(jù)輸送至控制裝置14和/或用于確定水位的裝置7。因此基于這些數(shù)據(jù)，用于確定水位的裝置可以對信息進行評估并輸出水位(信息)。例如，可以借助于不同的指示器、例如剰余水指示器12和/或熱水指示器13，實現(xiàn)對這些數(shù)據(jù)的輸出。剰余水指示器12例如可以指出還有多少水以期望的溫度處于容器2中。因此，使用者可以精確地讀出供使用的熱水的量。熱水指示器13例如指出加熱裝置15還必須對冷水加熱多長時間，直至達到例如由使用者設(shè)定的水溫或熱水量。此外，可以實現(xiàn)剩余時間指示器，該剩余時間指示器例如在淋浴時指示出，以目前的流量還可以淋浴多長時間。本發(fā)明也可以在壁式存儲器、作為上工作臺設(shè)備(Ubertischgerjit)或下工作臺設(shè)備(Untertischgerjit)的小型存儲器、或立式存儲器(Standspeicher)中使用，它們都可用于為使用者產(chǎn)生熱水。這些裝置例如可以用在浴室或廚房中，然而可以設(shè)想其它的安裝位置。附圖標記列表
I熱水存儲器 2水箱或者說熱水容器 3出水ロ、熱水出口或熱水出水ロ 4進水口或冷水進ロ 5流量測量裝置
6溫度傳感器或者說溫度探測器 7用于確定熱水水位或熱水含量的裝置 8冷水區(qū)域 9熱水區(qū)域
10流量傳感器或者說流量探測器
11用于流量傳感器的測量用轉(zhuǎn)換器或者說測量用變換器
12剩余水指示器13熱水指示器或者說剩余時間加熱指示器14控制裝置 15加熱裝置或加熱體
權(quán)利要求
1.熱水存儲器(1)，具有用于確定所述熱水存儲器(I)的熱水水位的裝置(7)，所述熱水存儲器包括 -用于輸入冷水的進水口(4); -用于輸出熱水的出水ロ(3)； 其特征在于，所述熱水存儲器(I)具有用于檢測水流量的流量測量裝置(5)，為了基于檢測到的所述水流量來確定裝載狀態(tài)，所述流量測量裝置與所述用于確定所述熱水存儲器(I)的所述熱水水位的裝置(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱水存儲器(1)，其特征在于，所述流量測量裝置(5)被設(shè)置用于檢測所述進水口(4)的流量，并發(fā)出信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的熱水存儲器(1)，其特征在于，所述流量測量裝置(5)被設(shè)置用于檢測所述出水ロ(3)的流量，并發(fā)出信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3中任一項所述的熱水存儲器(I)，其特征在于，所述流量測量裝置(5)被設(shè)置用于檢測水的瞬時流量。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(I)，其特征在干，通過在所述進水ロ(4)和/或所述出水ロ(3)中至少ー個流量傳感器(10)提供對所述水流量的檢測。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(I)，其特征在于，還具有至少ー個用于檢測水溫的溫度傳感器(6 )。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，其特征在于，所述用于確定所述熱水存儲器(I)的熱水水位的裝置(7)具有控制裝置(14)，所述控制裝置被設(shè)置用于接收所述流量測量裝置(5)的和/或所述至少ー個溫度傳感器(6)的所述信號。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(I)，其特征在于，所述流量測量裝置(5)具有測量用轉(zhuǎn)換器(11)，所述測量用轉(zhuǎn)換器與所述控制裝置(14)連接。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，還包括用于指示所述熱水存儲器(I)的所述熱水水位的指示器(12)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，還包括用于指示所述熱水的剩余流出時間的時間指示器。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，還包括用于通過使用者對被加熱的熱水的額定溫度或額定熱水量進行調(diào)節(jié)的器件。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，其特征在于，所述控制裝置(14)具有用于控制所述裝置(7)的微控制器。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的熱水存儲器(1)，還具有用于對存儲在所述熱水存儲器中的水進行加熱的加熱裝置(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱水存儲器，其具有用于確定所述熱水存儲器的水位的裝置。所述熱水存儲器包括用于輸入冷水的進水口和用于輸出熱水的出水口。其中所述熱水存儲器具有用于檢測水流量的流量測量裝置，為了基于檢測到的水流量確定裝載狀態(tài)，所述流量測量裝置與用于確定所述熱水存儲器的水位的裝置連接。
文檔編號G05D9/00GK102770821SQ201080034519
公開日2012年11月7日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月3日
發(fā)明者C.恩格里施, S.布格哈特 申請人:Bsh博世和西門子家用電器有限公司