專利名稱：具有通電陽(yáng)極的蓄水設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有通電陽(yáng)極(powered anode)的蓄水設(shè)備以及控制蓄水設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
通電陽(yáng)極已經(jīng)被用于熱水器行業(yè)。為了正常地工作，通電陽(yáng)極通常必須解決兩個(gè)主要問(wèn)題。首先，通電陽(yáng)極應(yīng)該提供足夠的保護(hù)電流來(lái)保護(hù)水箱內(nèi)暴露的鋼鐵。所暴露的鋼鐵的程度將隨著箱體的不同而變化，并且在箱體的整個(gè)使用壽命期間也將發(fā)生變化。其次，由通電陽(yáng)極產(chǎn)生的保護(hù)電流應(yīng)該足夠低，以便降低過(guò)量的氫的可能性。
當(dāng)前在熱水器行業(yè)中至少有兩種技術(shù)使用通電陽(yáng)極來(lái)保護(hù)箱體。一種技術(shù)基于水的導(dǎo)電率來(lái)調(diào)節(jié)陽(yáng)極電壓電平。然而，該技術(shù)不測(cè)量箱體的防護(hù)水平，并且具有過(guò)多暴露的鋼鐵的箱體無(wú)法得到適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)。第二種技術(shù)周期性地切斷送至陽(yáng)極電極的電流，并使用電極“感測(cè)”箱體的防護(hù)水平。該技術(shù)適應(yīng)箱體中的暴露鋼鐵的量發(fā)生變化，但不適應(yīng)水導(dǎo)電率級(jí)別發(fā)生變化。此外，該技術(shù)在高導(dǎo)電率水中可能具有問(wèn)題，因?yàn)樵诟邔?dǎo)電率水中，當(dāng)前產(chǎn)生的鈦電極與混合金屬氧化膜傾向于在它們的參考電壓測(cè)量結(jié)果方面發(fā)生漂移。使用一種有別于剛剛描述的技術(shù)的替代方案將是很有益的。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種熱水器，其包括用于容納水的箱體、用于將冷水引入到箱體里的進(jìn)水口、用于從箱體中排出熱水的出水口、加熱元件(例如電阻加熱元件或者煤氣燃燒器)、電極和控制電路。控制電路包括可變電壓電源、電壓傳感器和電流傳感器。控制電路被配置為可控制地將電壓施加到電極，確定當(dāng)電壓不對(duì)電極供電的時(shí)候該電極相對(duì)于箱體的電位，確定在電壓對(duì)電極供電之后施加于箱體的電流，基于所施加的電壓和電流確定箱體中的水的導(dǎo)電率狀態(tài)，以及基于該導(dǎo)電率狀態(tài)定義施加于電極的電壓。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種控制蓄水設(shè)備的工作的方法。該方法包括以下動(dòng)作將電壓施加到電極，停止將所施加的電壓施加到電極，確定在停止施加所施加的電壓之后電極相對(duì)于箱體的電位，確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)，基于導(dǎo)電率狀態(tài)定義該電極的目標(biāo)電位，以及調(diào)節(jié)所施加的電壓以便令電極電位接近(emulate)目標(biāo)電位。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了另一種控制熱水器的工作的方法。該方法包括以下動(dòng)作將電壓施加到電極，獲取與所施加的電壓相關(guān)的信號(hào)，至少部分地基于所獲取的信號(hào)來(lái)確定該熱水器是否處于干燒(dry-fire)狀態(tài)，以及當(dāng)熱水器處于干燒狀態(tài)的時(shí)候防止啟動(dòng)加熱元件。
通過(guò)詳細(xì)的說(shuō)明以及附圖，本發(fā)明的其他特征將變得清楚明白。


圖1是具體實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的熱水器的部分暴露視圖。
圖2是能夠用于圖1的熱水器中的電極的側(cè)視圖。
圖3是能夠控制圖2中的電極的控制電路的電子原理圖。
圖4是能夠由圖3中所示的控制電路執(zhí)行的子例程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在詳述本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)理解的是，本發(fā)明不局限于其在以下說(shuō)明中闡述的、或在以下附圖中圖示出的部件的結(jié)構(gòu)和布局細(xì)節(jié)方面的應(yīng)用。本發(fā)明能夠具有其他實(shí)現(xiàn)方式，能夠以多種方式來(lái)實(shí)踐或執(zhí)行。此外，還應(yīng)理解的是，此處所用的措辭和術(shù)語(yǔ)是為了說(shuō)明的目的，而不應(yīng)被認(rèn)為是限制。此處使用“包括”、“包含”或“具有”或其變體，意圖是涵蓋在其后所列舉的項(xiàng)、其等效物以及補(bǔ)充項(xiàng)。術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支持”和“耦合”被泛義地使用，其既包含直接地也包含間接地安裝、連接、支持和耦合。此外，“連接”、“耦合”不局限于物理的或者機(jī)械的連接或者耦合，其可以包括電連接或者耦合，而不管是直接的還是間接的。
圖1圖示出熱水器100，其包括封閉的水箱105、包裹水箱105的外殼110、以及填充水箱105和外殼110之間的環(huán)形間隙的泡沫絕緣115。典型的貯水箱105由黑色金屬制成，并且內(nèi)部襯有玻璃樣的搪瓷，以保護(hù)金屬不被腐蝕。然而，保護(hù)襯里可能具有缺陷，或者說(shuō)可能不可避免地沒(méi)有完全地覆蓋黑色金屬內(nèi)部。在這種情況下，由于所蓄存的水中的溶解固體，可能產(chǎn)生電解腐蝕電池，這導(dǎo)致暴露出的黑色金屬被腐蝕，并且縮短熱水100的使用壽命。
進(jìn)水管路或者汲取管120以及出水管路125進(jìn)入水箱105的上部。進(jìn)水管路120具有用于向水箱105中添加冷水的進(jìn)水孔130，并且出水管路125具有用于從水箱105中排出熱水的出水孔135。熱水器100還包括電阻加熱元件140，其被附著于箱體105上，并且延伸進(jìn)箱體105來(lái)加熱水。加熱元件140通常包括內(nèi)部的高電阻加熱元件線，該高電阻加熱元件線被適當(dāng)?shù)慕^緣材料環(huán)繞，并被封裝入金屬外套中。用于加熱元件140的電力通常是由控制電路提供的。雖然示出了具有元件140的熱水器100，但是本發(fā)明可以與其他熱水器類型一起使用，比如煤氣熱水器，并且可以與其他熱水器元件設(shè)計(jì)一起使用。還可預(yù)見(jiàn)的是，本發(fā)明或者本發(fā)明的特征可用于其他蓄水設(shè)備。
電極組件145附著到熱水器100，并且延伸進(jìn)入箱體105以便為箱體提供防腐蝕。圖2中示出能夠用于熱水器的范例電極組件145。參看圖2，電極組件145包括電極線150和連接器組件155。電極線150包含鈦，并且具有鍍有金屬氧化物材料的第一部分160和未鍍有金屬氧化物材料的第二部分165。在制造電極組件145期間，包括PEX或者聚砜的遮蔽管170被置于電極線150的一部分上。然后，電極線150被彎折兩次(例如，以兩個(gè)四十五度的角度)，以便將遮蔽管保持于適當(dāng)位置。電極線150的靠近箱體上部的小部分175被暴露給箱體，以允許氫氣排出遮蔽管。在其他結(jié)構(gòu)中，電極組件145不包括遮蔽管170。連接器組件155包括具有螺紋的銷釘180，其通過(guò)與開口190(圖1)的螺紋緊密配合，將電極棒組件固定到水箱105的上部。當(dāng)然，也可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的其他連接器組件來(lái)將電極組件145固定到箱體105。連接器組件還包括連接器195，用于將電極線150電連接到控制電路(以下討論)。將電極組件145電連接到控制電路使得電極組件145成為通電陽(yáng)極。正如本領(lǐng)域中技術(shù)人員所知，電極線150與箱體105電氣絕緣，以便允許形成跨電極線150和箱體105的電位。
圖3中示出了用于控制電極組件145的控制電路200的一種結(jié)構(gòu)的電子原理圖?？刂齐娐钒ㄎ⒖刂破鱑2。用于控制電路200的一種結(jié)構(gòu)的范例微控制器U2是型號(hào)為8051F310的硅實(shí)驗(yàn)室(SiliconLaboratories)微控制器。正如下文將更詳細(xì)地論述的，微控制器U2接收來(lái)自多個(gè)傳感器的信號(hào)或者輸入，分析輸入，并且產(chǎn)生輸出來(lái)控制電極組件145。此外，微控制器U2可以接收其他輸入(例如，來(lái)自用戶的輸入)，并且能夠產(chǎn)生輸出來(lái)控制其他設(shè)備(例如加熱元件140)。正如本領(lǐng)域中所公知的，型號(hào)為8051F310的硅實(shí)驗(yàn)室微控制器包括處理器和存儲(chǔ)器。該存儲(chǔ)器包括一個(gè)或多個(gè)具有指令的模塊。處理器獲得、解釋并且執(zhí)行這些指令，以便控制熱水器100，包括電極組件145。盡管微控制器U2被描述為具有處理器和存儲(chǔ)器，但是本發(fā)明可以使用其他設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括各種各樣的集成電路(例如，專用集成電路)和分立器件，這對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是清楚易見(jiàn)的。
微控制器U2在P0.1輸出脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)。一般說(shuō)來(lái)，PWM信號(hào)控制施加于電極線150的電壓。百分之百的占空度產(chǎn)生施加于電極線150的全電壓，百分之零的占空度導(dǎo)致沒(méi)有電壓被施加于電極線150，而在零和百分之百之間的比值將產(chǎn)生在無(wú)電壓和全電壓之間的對(duì)應(yīng)比值被施加于電極線150。
PWM信號(hào)被施加于低通濾波器和放大器，其由電阻R2、R3和R4、電容器C3、和運(yùn)算放大器U3-C構(gòu)成。低通濾波器將PWM信號(hào)轉(zhuǎn)換為與PWM信號(hào)成比例的模擬電壓。該模擬電壓被提供給緩沖器和限流器，其由運(yùn)算放大器U3-D、電阻R12和R19和晶體管Q1和Q3構(gòu)成。緩沖器和限流器提供了微控制器U2和電極組件145之間的緩沖，并且限制施加于電極線150的電流以防止氫積累。電阻R7、電感器L1和電容器C5充當(dāng)濾波器，以防止瞬變和振蕩。濾波的結(jié)果是施加于電極組件145的電壓，電極組件145與CON1電連接。
正如稍后將論述的，周期性地從電極組件145中去掉驅(qū)動(dòng)電壓。通過(guò)控制施加于驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)，微控制器撤除驅(qū)動(dòng)電壓，所述驅(qū)動(dòng)器由電阻R5和晶體管Q2構(gòu)成。更具體地說(shuō)，微控制器U2的下拉引腳P0.3低導(dǎo)致晶體管Q1關(guān)閉，從而有效地除去所施加的電壓而不再驅(qū)動(dòng)電極組件145。據(jù)此，微控制器U2、低通濾波器和放大器、緩沖器和限流器、濾波器和驅(qū)動(dòng)器充當(dāng)可變電壓電源，該可變電壓電源可控制地為電極組件145施加電壓，從而產(chǎn)生通電陽(yáng)極。本領(lǐng)域中技術(shù)人員所公知的其他電路設(shè)計(jì)可用于可控制地為電極組件145提供電壓。
連接CON2提供一個(gè)允許電極返回電流測(cè)量結(jié)果的連接。更具體地說(shuō)，電阻R15提供傳感電阻器，其產(chǎn)生一個(gè)與箱體處的電流相關(guān)的信號(hào)。運(yùn)算放大器U3-B和電阻R13和R14提供放大器，該放大器在引腳P1.1處為微控制器U2提供放大的信號(hào)。因此，電阻R15和放大器構(gòu)成電流傳感器。然而，可以使用其他電流傳感器來(lái)代替剛剛描述的傳感器。
除去電壓后，電極145處的電位下降到偏離于、但是正比于斷路或者電極145相對(duì)于箱體105的“自然電位”的電位。與自然電位成正比的電壓被施加于由電阻R6和電容器C4構(gòu)成的濾波器。濾波后的信號(hào)被施加于運(yùn)算放大器U3-A，該運(yùn)算放大器被用作電壓跟隨器。運(yùn)算放大器U3-A的輸出被施加于限壓器(電阻R17和齊納二極管D3)和分壓器(電阻R18和R20)。該輸出是與電極組件145的自然電位相關(guān)的信號(hào)，其在引腳P1.0處被施加于微控制器U2。據(jù)此，剛剛描述的濾波器、電壓跟隨器、限壓器和分壓器構(gòu)成電壓傳感器。然而，可以使用其他電壓傳感器來(lái)代替所公開的電壓傳感器。
控制電路200控制施加于電極線150的電壓。如下所述，控制電路200還測(cè)量箱體防護(hù)級(jí)別，適應(yīng)水分導(dǎo)電率狀態(tài)變化，以及適應(yīng)高導(dǎo)電率水中的電極電位漂移。此外，當(dāng)用于電極組件145的控制電路200與用于加熱元件140的控制電路組合或者通信的時(shí)候，得到的控制電路可以利用交互作用來(lái)提供對(duì)于熱水器的額外控制。
圖4提供控制電極組件145的一種方法。在繼續(xù)到圖4之前，應(yīng)當(dāng)理解的是所公開的步驟的順序是可以改變的。此外，可以將額外的步驟添加到控制序列，并且可能并不需要全部這些步驟。在正常工作期間，電壓被從控制電路200施加到電極組件145。周期性地(例如每100毫秒)，發(fā)生中斷，并且控制電路進(jìn)入圖4中所示的控制循環(huán)。
參看圖4，控制電路200撤除施加于電極組件145的電壓(框220)。在撤除電壓之后，控制電路200執(zhí)行延遲(框225)，比如250μs，并且確定電極電位(框230)?？刂齐娐?00執(zhí)行該延遲以便允許電極組件145釋放到其斷路狀態(tài)。然后微控制器U1從電壓傳感器獲取該電位。然后，控制電路200重新向電極組件145施加電壓(框240)。在框240處，控制電路200確定電極電位是否大于目標(biāo)電位。如果電極電位大于目標(biāo)電位，則控制電路繼續(xù)到框245；否則控制繼續(xù)到框250。
在框245，控制電路200確定所施加的電壓是否處于最小值。如果所施加的電壓處于最小值，則控制電路200繼續(xù)到框255；否則控制電路200繼續(xù)到框260。在框260，控制電路減少所施加的電壓。
在框250，控制電路200確定所施加的電壓是否處于最大值。如果所施加的電壓處于最大值，則控制電路200繼續(xù)到框255；否則控制電路繼續(xù)到框265。在框265，控制電路200增加所施加的電壓。通過(guò)分別在框260或者265處降低或者提高所施加的電壓，控制電路200可以間接地調(diào)節(jié)電極電位。提高所施加的電壓將導(dǎo)致由電極來(lái)調(diào)節(jié)的箱體電位增加，并且降低所施加的電壓將降低由電極調(diào)節(jié)的箱體電位。因此，控制電路200可以調(diào)節(jié)電極的斷路電位，直到它達(dá)到目標(biāo)電位為止。此外，隨著熱水器100的特性變化，控制電路200可以調(diào)節(jié)施加于電極的電壓，以便令電極的斷路電位等于目標(biāo)點(diǎn)電位。
在框255，控制電路獲取電極電流。更具體地說(shuō)，微控制器U1從電流傳感器接收表示感測(cè)電流的信號(hào)。在框270，控制電路確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)。例如，導(dǎo)電率狀態(tài)可以是水為高導(dǎo)電率，或者水為低導(dǎo)電率。為了確定導(dǎo)電率狀態(tài)(高或者低)，微控制器U1將所施加的電流除以增長(zhǎng)電壓，所述增長(zhǎng)電壓等于所施加的電壓減去斷路電位。如果結(jié)果小于一個(gè)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定值，則控制電路200確定導(dǎo)電率狀態(tài)為低，并且將目標(biāo)電位設(shè)置為第一值；否則，所述控制電路將目標(biāo)電位設(shè)置為表示高導(dǎo)電率狀態(tài)的第二值(框275)。控制電路200可以在每一中斷(如圖4中所示)期間重復(fù)地執(zhí)行導(dǎo)電率測(cè)試，以比設(shè)置電極電壓更長(zhǎng)的間隔來(lái)周期性地執(zhí)行導(dǎo)電率測(cè)試，或者僅僅在起動(dòng)程序期間執(zhí)行導(dǎo)電率測(cè)試。另外，雖然僅僅示出了兩個(gè)設(shè)置點(diǎn)，但是可以預(yù)見(jiàn)的是，能夠使用多個(gè)設(shè)置點(diǎn)。還被預(yù)見(jiàn)的是，可以使用其他方法來(lái)確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)。例如，可以使用所施加的電流除以所施加的電壓的比值來(lái)確定導(dǎo)電率狀態(tài)。
除了建立設(shè)置點(diǎn)之外，控制電路200還能夠使用所獲取的電流來(lái)確定熱水器100是否處于干燒狀態(tài)。術(shù)語(yǔ)“干燒”是指未蓄有適當(dāng)水量的熱水器的啟動(dòng)。在干燒狀態(tài)啟動(dòng)熱水器的加熱元件(例如，電阻加熱元件或者煤氣燃燒器)可能導(dǎo)致熱水器的損害。例如，如果水沒(méi)有適當(dāng)?shù)匕鼑娮杓訜嵩?40，則當(dāng)電壓被施加于加熱元件140的時(shí)候，該電阻加熱元件可能在一分鐘之內(nèi)即被燒壞。因此，有益的是，如果熱水器100處于干燒狀態(tài)，則減少啟動(dòng)加熱元件140的可能性。如果所獲取的電流小于最小值(例如，基本上為零)，則認(rèn)為熱水器100未蓄有適當(dāng)?shù)乃?，控制電?00阻止啟動(dòng)加熱元件140。還可預(yù)見(jiàn)的是，可以使用其他方法來(lái)確定干燒狀態(tài)。例如，控制電路200可以用以下的方式來(lái)設(shè)計(jì)在干燒狀態(tài)下，電極電位近似等于所施加的電壓。
因此，本發(fā)明尤其提供了一種新的并且有益的熱水器和控制熱水器的方法。在所附的權(quán)利要求書中將闡述本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種控制蓄水設(shè)備工作的方法，熱水器包括箱體和電極，該方法包括將電壓施加給所述電極；停止將所施加的電壓施加給所述電極；在停止施加所施加的電壓之后，確定所述電極相對(duì)于所述箱體的電位；確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)；基于所述導(dǎo)電率狀態(tài)定義所述電極的目標(biāo)電位；以及調(diào)節(jié)所施加的電壓，以便令相對(duì)于所述箱體的電極電位接近所述目標(biāo)電位。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中，該方法還包括確定由所施加的電壓產(chǎn)生的施加于所述箱體的電流，其中確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)至少部分基于所施加的電壓和所施加的電流。
3.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中，該方法還包括確定由所施加的電壓產(chǎn)生的施加于所述箱體的電流，其中確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)包括以下動(dòng)作將所施加的電壓和所施加的電流中的一個(gè)除以所施加的電壓和所施加的電流中的另一個(gè)。
4.如權(quán)利要求3中所述的方法，其中，確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)還包括確定結(jié)果是指示第一導(dǎo)電率狀態(tài)還是第二導(dǎo)電率狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求4中所述的方法，其中，定義目標(biāo)電位包括如果導(dǎo)電率狀態(tài)是第一導(dǎo)電率狀態(tài)，則將目標(biāo)電位設(shè)置為第一值，如果導(dǎo)電率狀態(tài)是第二導(dǎo)電率狀態(tài)，則將目標(biāo)電位設(shè)置為第二值。
6.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中，該方法還包括獲取由所施加的電壓產(chǎn)生的施加于所述箱體的電流，其中確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)包括以下動(dòng)作計(jì)算所施加的電壓的與相對(duì)于所述箱體的電極電位的差值電壓，并且將所述差值電壓和所施加的電流中的一個(gè)除以所述差值電壓和所施加的電流中的另一個(gè)。
7.如權(quán)利要求6中所述的方法，其中，確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)還包括確定結(jié)果是指示第一導(dǎo)電率狀態(tài)還是第二導(dǎo)電率狀態(tài)。
8.如權(quán)利要求7中所述的方法，其中，定義目標(biāo)電位包括如果導(dǎo)電率狀態(tài)是第一導(dǎo)電率狀態(tài)，則將目標(biāo)電位設(shè)置為第一值，如果導(dǎo)電率狀態(tài)是第二導(dǎo)電率狀態(tài)，則將目標(biāo)電位設(shè)置為第二值。
9.一種熱水器，其包括用于蓄水的箱體；用于將冷水引入到箱體里的進(jìn)水口；用于將熱水排出箱體的出水口；加熱元件；電極；以及控制電路，其包括可變電壓電源、電壓傳感器和電流傳感器，并且被配置為可控制地將電壓施加給所述電極，當(dāng)電壓不在為所述電極供電的時(shí)候，確定所述電極相對(duì)于所述箱體的電位，確定在電壓對(duì)所述電極供電之后施加于所述箱體的電流，基于所施加的電壓和電流確定所述箱體中的水的導(dǎo)電率狀態(tài)，以及基于所述導(dǎo)電率狀態(tài)定義施加于通電電極的電壓。
10.如權(quán)利要求9中所述的熱水器，其中，所述通電電極包括含有鈦的電極線。
11.如權(quán)利要求10中所述的熱水器，其中，所述電極線包括具有包裹鈦的金屬氧化物涂層的第一部分以及沒(méi)有金屬氧化物涂層的第二部分。
12.如權(quán)利要求11中所述的熱水器，其中，管子包裹第二部分的至少一部分。
13.如權(quán)利要求12中所述的熱水器，其中，所述電極線包括至少一個(gè)彎折，以將所述管子保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 14.如權(quán)利要求9中所述的熱水器，其中，所述控制電路包括具有處理器和存儲(chǔ)器的微控制器。
15.如權(quán)利要求9中所述的熱水器，其中，所述可變電壓電源包括脈寬調(diào)制器和濾波器。
16.如權(quán)利要求9中所述的熱水器，其中，所述控制電路通過(guò)進(jìn)一步可操作地將所施加的電壓和所施加的電流中的一個(gè)除以所施加的電壓和所施加的電流中的另一個(gè)來(lái)確定熱水器的導(dǎo)電率狀態(tài)，并且確定結(jié)果是表示第一導(dǎo)電率狀態(tài)還是第二導(dǎo)電率狀態(tài)。
17.如權(quán)利要求16中所述的熱水器，其中，所述控制電路通過(guò)進(jìn)一步可操作地在導(dǎo)電率狀態(tài)是第一導(dǎo)電率狀態(tài)時(shí)將目標(biāo)電位設(shè)置為第一值、并且在導(dǎo)電率狀態(tài)是第二導(dǎo)電率狀態(tài)時(shí)將目標(biāo)電位設(shè)置為第二值來(lái)定義電壓，并且其中所述控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)所施加的電壓以便令電極電位接近目標(biāo)電位，來(lái)可控制地將電壓施加到所述通電電極。
18.如權(quán)利要求9中所述的熱水器，其中，所述控制電路通過(guò)進(jìn)一步可操作地計(jì)算所施加的電壓與電極電位的差值電壓、將所述差值電壓和所施加的電流中的一個(gè)除以所述差值電壓和所施加的電流中的另一個(gè)來(lái)確定水的導(dǎo)電率狀態(tài)，并且確定結(jié)果是表示第一導(dǎo)電率狀態(tài)還是第二導(dǎo)電率狀態(tài)。
19.如權(quán)利要求18中所述的熱水器，其中，所述控制電路通過(guò)進(jìn)一步可操作地在導(dǎo)電率狀態(tài)是第一導(dǎo)電率狀態(tài)時(shí)將目標(biāo)電位設(shè)置為第一值、并且在導(dǎo)電率狀態(tài)是第二導(dǎo)電率狀態(tài)時(shí)將目標(biāo)電位設(shè)置為第二值來(lái)定義電壓，并且其中所述控制電路通過(guò)調(diào)節(jié)所施加的電壓以便令電極電位接近目標(biāo)電位，來(lái)可控制地將電壓施加到所述通電電極。
20.一種控制熱水器工作的方法，所述熱水器包括箱體、加熱元件和電極，所述方法包括將電壓施加給所述電極；獲取與所施加的電壓相關(guān)的信號(hào)；至少部分地基于所獲取的信號(hào)來(lái)確定所述熱水器是否處于干燒狀態(tài)；以及當(dāng)所述熱水器處于干燒狀態(tài)的時(shí)候，阻止啟動(dòng)所述加熱元件。
21.如權(quán)利要求20中所述的方法，其中，所述熱水器還包括與所述箱體電連接的傳感器，并且其中獲取信號(hào)包括使用所述傳感器獲取信號(hào)。
22.如權(quán)利要求21中所述的方法，其中，所述傳感器是電流傳感器，并且其中使用所述傳感器獲取信號(hào)包括感測(cè)施加于所述箱體的電流。
23.如權(quán)利要求22中所述的方法，其中，當(dāng)電壓被施加于所述電極的時(shí)候感測(cè)電流發(fā)生。
24.如權(quán)利要求20中所述的方法，其中，確定所述熱水器是否處于干燒狀態(tài)包括確定所述信號(hào)是否小于閾值，所述閾值表示干燒狀態(tài)。
25.如權(quán)利要求20中所述的方法，其中，所述熱水器還包括與通電電極電連接的傳感器，并且其中獲取信號(hào)包括使用所述傳感器獲取信號(hào)。
26.如權(quán)利要求25中所述的方法，其中，所述傳感器是電壓傳感器，并且其中使用所述傳感器獲取信號(hào)包括感測(cè)所述通電電極相對(duì)于所述箱體的電位。
27.如權(quán)利要求26中所述的方法，其中，所述方法還包括停止施加所施加的電壓，并且其中感測(cè)電位在停止施加所施加的電壓之后發(fā)生。
28.如權(quán)利要求27中所述的方法，其中，確定所述熱水器是否處于干燒狀態(tài)包括確定所感測(cè)的電位是否小于閾值，所述閾值表示干燒狀態(tài)。
29.如權(quán)利要求20中所述的方法，其中，所述電極保護(hù)所述箱體不受腐蝕。
30.如權(quán)利要求20中所述的方法，其中所述加熱元件包括電阻加熱元件和煤氣燃燒器中的至少一個(gè)。
全文摘要
一種具有通電電極的熱水器和控制熱水器的方法。所述熱水器包括用于蓄水的箱體、加熱元件、電極和控制電路。控制電路包括可變電壓電源、電壓傳感器和電流傳感器。所述控制電路被配置為可控制地將電壓施加到電極，利用電壓傳感器確定在電壓不對(duì)電極供電的時(shí)候該電極相對(duì)于箱體的電位，確定在電壓對(duì)電極供電之后施加于箱體的電流，基于電極電位和電流確定箱體中的水的導(dǎo)電率狀態(tài)，以及基于該導(dǎo)電率狀態(tài)定義施加于通電電極的電壓。熱水器的控制電路還能夠確定熱水器是否處于干燒狀態(tài)。
文檔編號(hào)F24H9/20GK1766458SQ20051010708
公開日2006年5月3日 申請(qǐng)日期2005年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月27日
發(fā)明者雷·奧利弗·克諾佩爾, 托馬斯·杰勒德·范·西斯廷, 馬克·艾倫·墨菲 申請(qǐng)人:Aos控股公司