專利名稱：帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，是用編碼形式控制燃?xì)饬?，并可同步自?dòng)變換風(fēng)機(jī)速度及風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，屬燃?xì)鉄崴鞯牧悴考脑O(shè)計(jì)與制造的技術(shù)領(lǐng)域。
過去和現(xiàn)在使用的燃?xì)鉄崴鳉忾y是一個(gè)獨(dú)立的氣量調(diào)節(jié)裝置，只是電磁閥開關(guān)與電路有關(guān)，而給予燃燒空氣和排出煙氣的強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)與氣閥的氣量不發(fā)生任何關(guān)系。強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)除排出燃燒廢氣外，還有增加供應(yīng)燃燒空氣的作用，因而強(qiáng)制排風(fēng)機(jī)在燃?xì)馊紵^程中具有十分重要的作用，而過去使用的此類裝置風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速只有一種或簡單的雙速變換，風(fēng)機(jī)排出和給定的氣量成了一個(gè)固定不變的常數(shù)，不管燃?xì)饬考盎鹆Υ笮?，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量卻沒有變化，只能滿足燃?xì)庠诖髿饬咳紵龝r(shí)使用，而燃?xì)庠谛饬咳紵龝r(shí)，風(fēng)機(jī)給定和排除的空氣量又過多，風(fēng)量過大，燃燒極不穩(wěn)定，使燃?xì)馊紵臒嵝史炊档汀榱吮ＷC燃?xì)庠谛饬咳紵龝r(shí)穩(wěn)定不熄火，又不得不加大氣量，這樣又會(huì)使水溫溫升偏高。為了解決小氣量小火時(shí)溫升偏高的問題，有的采用增加一個(gè)燃?xì)饪刂菩?，但風(fēng)機(jī)供給空氣的數(shù)量仍無法解決，熱效率仍不能提高。這種燃器閥與強(qiáng)排風(fēng)機(jī)不相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式，阻礙了燃?xì)鉄崴骷夹g(shù)指標(biāo)和性能的提高。小氣量、小火時(shí)燃燒不穩(wěn)定，甚至不易點(diǎn)燃，且溫升偏高，使南、北方，冬、夏季使用燃?xì)鉄崴鲿r(shí)帶來了很多不便，造成了水溫過冷過熱的弊端。
本實(shí)用新型的發(fā)明目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計(jì)一種新型的燃?xì)鉄崴鞯臍忾y，并在氣閥上設(shè)置編碼器，并設(shè)計(jì)一種用單片計(jì)算機(jī)控制的簡易變頻風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，燃?xì)鈿饬康拇笮∮删幋a器顯示，并同時(shí)把此信號(hào)信息傳輸給電路板及單片計(jì)算機(jī)，由電路板和單片機(jī)處理后向風(fēng)機(jī)發(fā)出運(yùn)轉(zhuǎn)和速度變換指令，使氣量和風(fēng)量有機(jī)的結(jié)合起來，使氣量和風(fēng)量能同步自動(dòng)的進(jìn)行變換。還可根據(jù)不同的燃?xì)鈿夥N來設(shè)置編碼器信號(hào)及風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，使燃?xì)鉄崴髟诖?、小火時(shí)均能獲得穩(wěn)定的燃燒，從而有效的解決了燃?xì)鈿饬颗c風(fēng)機(jī)風(fēng)量的矛盾，使南、北方，冬、夏季都能獲得適宜的溫升及所需熱水的溫度。大大提高燃?xì)鉄崴鞯募夹g(shù)性能。
本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)包括閥體、進(jìn)氣接頭、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、閥芯、調(diào)節(jié)桿、編碼器、配氣管、風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板、單片計(jì)算機(jī)、電機(jī)。
其特征在于所述的閥體1的左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣接頭2、電磁閥3，中間裝有電磁閥4、調(diào)節(jié)閥20，調(diào)節(jié)閥20上端裝有編碼盤7，固定蓋34，調(diào)節(jié)閥20內(nèi)裝有閥芯5，閥芯5上裝有調(diào)節(jié)桿6，編碼器電刷17、支架座11、絕緣支架14；調(diào)節(jié)閥20右側(cè)裝有配氣管10；進(jìn)氣接頭2內(nèi)的氣道40聯(lián)通電磁閥3、4內(nèi)的氣道42、43，并與調(diào)節(jié)閥20內(nèi)的氣腔19相通，氣腔19與配氣管10內(nèi)的氣道8、9，氣腔36、37，氣孔32、33相通，配氣管10對(duì)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)燃?xì)鉄崴鞯娜紵鳌ｏL(fēng)機(jī)調(diào)速電控板裝在燃?xì)鉄崴麟娍睾袃?nèi)，通過電纜線與編碼器相聯(lián)，單片計(jì)算機(jī)裝在風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板上。
所述的調(diào)節(jié)閥20為圓柱體，內(nèi)有圓桶形氣腔19，右側(cè)有上氣道8、下氣道9，內(nèi)部裝有閥芯5；閥芯5為圓柱體，內(nèi)有圓桶形閥芯腔41，閥芯5的腔壁上開有兩排調(diào)氣孔38、39，上調(diào)氣孔38為3個(gè)，呈直徑不等的圓孔形。下調(diào)氣孔39為4個(gè)，亦呈直徑不等的圓孔形。上調(diào)氣孔38對(duì)準(zhǔn)配氣管10的上氣道8、上氣腔36、上氣孔32，下調(diào)氣孔39對(duì)準(zhǔn)配氣管10的下氣道9、下氣腔37、下氣孔33。閥芯5中上部裝有密封圈13，上部通過限位銷18裝有調(diào)節(jié)桿6，調(diào)節(jié)桿6用檔塊12限位。
所述的編碼器由編碼盤7、電刷17、觸頭16、固定蓋34、支架座11、絕緣支架14組成。編碼盤7裝在調(diào)節(jié)閥20上，中間加有固定蓋34，電刷17裝在閥芯5的上端，中間加有支架座11，支架座11通過螺釘22裝有絕緣支架14，絕緣支架14右側(cè)通過鉚釘15，安裝孔31裝有電刷17，電刷17上設(shè)有4個(gè)觸頭16，觸頭16的4個(gè)觸頭分別與編碼盤7上的敷銅板滑規(guī)23、24、25、26相接觸。編碼盤7呈方形，為絕緣體，四周有安裝孔21，中間為中心孔35，以圓心0為基準(zhǔn)設(shè)有半圓環(huán)形敷銅板滑規(guī)，內(nèi)環(huán)圈為不間斷式敷銅板滑規(guī)26，并通過導(dǎo)線30聯(lián)通地信號(hào)GND，內(nèi)環(huán)圈向外一圈為間斷式敷銅板滑規(guī)25，并通過導(dǎo)線29聯(lián)結(jié)數(shù)碼C，內(nèi)環(huán)圈向外兩圈為間斷式敷銅板滑規(guī)24，并通過導(dǎo)線28連接數(shù)碼B，外環(huán)圈為間斷式敷銅板滑規(guī)23，并通過導(dǎo)線27聯(lián)通數(shù)碼A，數(shù)碼A、B、C、GND通過電纜線分別與電控板上的A、B、C、GND端相聯(lián)接。編碼盤7上的敷銅板23、24、25、26與電刷17的觸頭16相接觸時(shí)產(chǎn)生“0”電平，不接觸時(shí)產(chǎn)生“1”電平，由于電刷17隨閥芯5、調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷17的觸頭16和編碼盤7上的敷銅板之間將會(huì)出現(xiàn)間斷或不間斷接觸，亦會(huì)產(chǎn)生“0”或“1”電平，故此編碼盤7劃分了8個(gè)信息編碼區(qū)，即000區(qū)、001區(qū)、010區(qū)、011區(qū)、100區(qū)、101區(qū)、110區(qū)、111區(qū)，通過導(dǎo)線向電控板和單片計(jì)算機(jī)輸入氣量信息。
所述的風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置電控板主要由電源變換電路、波形檢測電路、編碼器電路、工作模式設(shè)定電路、單片計(jì)算機(jī)工作電路、光電隔離及功率驅(qū)動(dòng)電路組成。風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置為單片計(jì)算機(jī)控制的交流電源輸出的電路板，交流電源220V輸入變壓器B，變?yōu)槎M低壓電源，一組經(jīng)整流橋Z1、電容C1、C2、C3、C4濾波，7805型三端穩(wěn)壓器IC1穩(wěn)壓，變成+5V直流穩(wěn)壓電源Vcc供電路使用。另一組通過整流橋Z2整流后不濾波，經(jīng)負(fù)載電阻RL取樣，經(jīng)電阻R10、穩(wěn)壓管W將波形信號(hào)輸入到三極管T1的b極，三極管T1的C極經(jīng)電阻R11、R12分壓，變換成單片計(jì)算機(jī)的信號(hào)，輸入到單片機(jī)IC3的GO端，整流橋Z2與單片機(jī)的供電電源共地，形成通路。編碼器電路KB由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、電容C5、C6、C7組成編碼盤7的接口電路，電阻R1、R2、R3一端接電源Vcc，另一端分別接編碼盤7的C、B、A端，GND端接地，電容C5、C6、C7和電阻R4、R5、R6組成各輸入的濾波電路，當(dāng)電刷17的觸頭16接觸敷銅板滑規(guī)時(shí)輸入“0”電平，當(dāng)電刷17的觸頭16不接觸敷銅板滑規(guī)時(shí)，在上拉電阻的作用下，輸入“1”電平，信號(hào)經(jīng)單片機(jī)IC3的端口L0、L1、L2輸入單片機(jī)。上電復(fù)位電路由電阻R16、電容C10、二極管D1組成，與單片機(jī)的看門狗電路watchdog相聯(lián)，出現(xiàn)軟件故障時(shí)，看門狗電路自動(dòng)復(fù)位，并通過RESET重新啟動(dòng)。時(shí)鐘震蕩電路由電容C8、C9、電阻R9、晶體XT組成，與單片機(jī)CK0、CK1引腳相接，為單片機(jī)提供時(shí)鐘。光電隔離與功率驅(qū)動(dòng)電路是由單片機(jī)G3口輸出，經(jīng)電阻R15傳輸給三極管T2，經(jīng)放大后傳輸給光電驅(qū)動(dòng)開關(guān)IC2，并由限流電阻R13限制，經(jīng)光電隔離后，驅(qū)動(dòng)由電阻R14、電容C11、雙向可控硅T3組成的電機(jī)控制電路完成，可控硅的一端來自220V的一端，另一端聯(lián)結(jié)電機(jī)M的一端，電機(jī)M的另一端聯(lián)結(jié)220V輸入電源的另一端。ENABL為單片機(jī)對(duì)電機(jī)控制的使能端，是與燃?xì)鉄崴髀?lián)動(dòng)控制時(shí)的聯(lián)結(jié)端。開關(guān)K1、K2組成工作模式編碼，通過改變K1、K2的編碼實(shí)現(xiàn)電機(jī)M的不同變速模式，電阻R7、R8為上拉電阻，以保證與單片機(jī)連接端L4、L3的輸入穩(wěn)定。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，由于設(shè)有調(diào)氣閥編碼器和風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板，克服了原來燃器熱水器燃?xì)馊紵龝r(shí)氣量和所需風(fēng)量失調(diào)的弊病，由于編碼盤、調(diào)節(jié)閥芯、調(diào)節(jié)桿、電刷能同時(shí)聯(lián)動(dòng)，就能把調(diào)氣閥開啟所產(chǎn)生的氣量信息同時(shí)傳輸?shù)斤L(fēng)機(jī)調(diào)速電控板單片計(jì)算機(jī)上，經(jīng)單片機(jī)計(jì)算處理，就能自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，因而改變風(fēng)量，滿足了燃?xì)馊紵龝r(shí)的需要。調(diào)氣閥的閥芯腔、閥芯均為直腔型并設(shè)有上下兩個(gè)輸氣通道，閥芯上設(shè)有兩排孔徑不一的輸氣孔，這樣就能保證燃?xì)鈿饬康妮敵龀识嗉?jí)別的遞增遞減控制，保證燃?xì)庠谛』?、大火時(shí)均能穩(wěn)定的燃燒，有效的保證了冬季、夏季、南方、北方對(duì)熱水水溫的需要，使溫升變化能更加有效的控制，使燃?xì)馊紵映浞?，熱效率更高，溫升調(diào)控范圍更大，實(shí)現(xiàn)了氣量和風(fēng)量的同步自動(dòng)變換和調(diào)控的目的。編碼器、電控板、調(diào)氣閥結(jié)構(gòu)簡單，信號(hào)攝取傳輸快捷準(zhǔn)確、操作方便，不需另加開關(guān)，制造容易成本低，單片計(jì)算機(jī)的使用使燃?xì)鉄崴鞯男畔⑻幚砀叕F(xiàn)代化，此技術(shù)可適用于各種氣源、各種型號(hào)的燃?xì)鉄崴鳌?


圖1為帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y的整體結(jié)構(gòu)圖。
圖2為圖1帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y的頂視圖。
圖3為氣閥的調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)圖。
圖4為氣閥的調(diào)節(jié)閥芯結(jié)構(gòu)圖。
圖5為編碼器相互位置及結(jié)構(gòu)圖。
圖6為編碼器的編碼盤結(jié)構(gòu)圖。
圖7為編碼器的電刷結(jié)構(gòu)圖。
圖8為編碼與轉(zhuǎn)角及氣孔關(guān)系原理圖。
圖9為風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板電路框圖。
圖10為風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板電路圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述圖1、2、3、4所示，燃?xì)鉄崴鳉忾y為雙重電磁閥控制的雙通道排氣裝置，其閥體1上并排裝有兩個(gè)電磁閥3、4，電磁閥3、4為串聯(lián)式，只有2個(gè)電磁閥同時(shí)打開，才會(huì)使閥體內(nèi)的氣道42、43打開，為雙重氣路安全保護(hù)，閥體1的中間上面裝有調(diào)節(jié)閥20，調(diào)節(jié)閥20內(nèi)有閥腔19，閥腔19呈直桶形，右側(cè)設(shè)有上下氣道8、9，調(diào)節(jié)閥20上還裝有編碼器的編碼盤7及固定蓋34，調(diào)節(jié)閥20內(nèi)裝有閥芯5，閥芯5為圓柱體，內(nèi)有直桶形閥芯腔41，閥芯腔41的腔壁上開有上下兩排調(diào)氣孔38、39，上調(diào)氣孔38為3個(gè)，均呈圓孔形，對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥體20上的上氣道8，上調(diào)氣孔38孔徑不一，但均在同一軸線上，可按需要設(shè)置孔徑和孔距，呈遞增或遞減、等距或不等距式，下氣孔39為4個(gè)，亦呈遞增、遞減的圓孔形，孔徑和孔距可與上氣孔38相同，亦可按氣源和溫升需要設(shè)置不相等的孔距和孔徑，下氣孔39的4個(gè)氣孔均在同一軸線上且對(duì)準(zhǔn)調(diào)節(jié)閥20的下氣道9。閥芯5中上部裝有密封圈13，上部用限位銷18固定有調(diào)節(jié)桿6、電刷17、支架座11、絕緣支架14，調(diào)節(jié)桿6用檔塊12限位，調(diào)節(jié)閥20右側(cè)與配氣管10對(duì)接安裝，上氣道8對(duì)準(zhǔn)配氣管10內(nèi)的上氣腔36、3個(gè)氣孔32，下氣道9對(duì)準(zhǔn)配氣管10內(nèi)的下氣腔37、3個(gè)下氣孔33。進(jìn)氣接頭2內(nèi)的氣道40與電磁閥3、4內(nèi)的氣道42、43及調(diào)節(jié)閥20內(nèi)的閥腔19、閥芯5內(nèi)的閥芯腔41、調(diào)氣孔38、39，氣道8、9，氣腔36、37，出氣孔32、33相聯(lián)通。配氣管10的二排出氣口32、33對(duì)準(zhǔn)燃?xì)鉄崴鞯娜紵鲗?duì)接安裝。各接口處均設(shè)有密封圈、密封墊、裝緊上牢、不得漏氣。
圖1、3、4、5、6、7所示，編碼器的編碼盤7裝在調(diào)節(jié)閥20上，中間用固定蓋34承接，用螺釘21固定，編碼盤呈方形，用3-4mm厚的絕緣材料制作，其周邊尺寸大于調(diào)節(jié)閥體20即可，以圓心O為基準(zhǔn)，在正面腐蝕加工印制4個(gè)同心環(huán)式敷銅板滑規(guī)23、24、25、26，滑規(guī)間相互絕緣，敷銅板滑規(guī)均呈半圓形環(huán)狀，內(nèi)環(huán)圈敷銅板26為不間斷形，外環(huán)圈敷銅板滑規(guī)25、24、23均為間斷形，敷銅板滑規(guī)的寬度均為4-5mm，敷銅板滑規(guī)23、24、25、26均通過導(dǎo)線27、28、29、30分別與右上角的A、B、C、地信號(hào)GND相聯(lián)結(jié)。閥芯5上端裝有支架座11、絕緣支架14，絕緣支架14通過鉚釘15、安裝孔31裝有電刷17，電刷17為銅質(zhì)彈性簧片，下端有4個(gè)圓頭形支腳觸頭16，4個(gè)支腳觸頭分別對(duì)準(zhǔn)敷銅板滑規(guī)23、24、25、26，構(gòu)成一完整的編碼器裝置，編碼盤7上的A、B、C、GVD端與風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)聯(lián)接，編碼盤7上的敷銅板滑規(guī)23、24、25、26與電刷17的觸頭16的4個(gè)支腳接觸時(shí)將產(chǎn)生“0”電平，不接觸時(shí)將產(chǎn)生“1”電平，內(nèi)環(huán)圈敷銅板滑規(guī)26與觸頭16的支腳為不間斷接觸，為信號(hào)地GND傳輸信號(hào)。其他觸頭和敷銅板接觸的狀況在編碼盤7上劃分為8個(gè)區(qū)間，即000區(qū)，即數(shù)碼A、B、C聯(lián)結(jié)的三個(gè)敷銅板26、25、24與電刷觸頭16全接觸，均產(chǎn)生“0”電平，故定為000區(qū)。以電刷觸頭和敷銅板接觸情況類推，劃分為001區(qū)、010區(qū)、011區(qū)、100區(qū)、101區(qū)、110區(qū)、111區(qū)，以此區(qū)間的信號(hào)向電控板和單片計(jì)算機(jī)輸入氣量大小的信息。由于單片計(jì)算機(jī)采用三位二進(jìn)制，滑規(guī)23、24、25分別代表其三位，故上述區(qū)間的編碼為三位數(shù)編碼?！?”和、“1”電平構(gòu)成了二進(jìn)制數(shù)字的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即完成了編碼功能。
圖8是編碼盤7的數(shù)碼區(qū)間與調(diào)節(jié)桿6的旋轉(zhuǎn)角度及調(diào)節(jié)閥芯5上下調(diào)氣孔的開啟程度的關(guān)系圖，當(dāng)調(diào)節(jié)桿6旋轉(zhuǎn)時(shí)就會(huì)帶動(dòng)電刷17的觸頭16在編碼盤7上劃動(dòng)，敷銅板和觸頭接觸或不接觸就會(huì)產(chǎn)生“1”電平或“0”電平，就形成了數(shù)碼區(qū)間，由于調(diào)節(jié)閥芯5上調(diào)氣孔為3個(gè)不等圓，下氣孔為4個(gè)不等圓，故在旋轉(zhuǎn)過程中就會(huì)隨之產(chǎn)生不同的位置。當(dāng)調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到30°時(shí)，數(shù)碼顯示111區(qū)，閥芯5的上氣孔38、下氣孔39全部打開，氣量最大。當(dāng)數(shù)碼顯示110區(qū)，調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到60°時(shí)，上氣孔38、下氣孔39左側(cè)局部打開，當(dāng)數(shù)碼顯示101區(qū)，調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到90°時(shí)，上氣孔38兩側(cè)局部打開，下氣孔39中間打開。當(dāng)數(shù)碼顯示100區(qū)、調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到120°時(shí)，上氣孔38、下氣孔39左側(cè)局部打開。當(dāng)數(shù)碼顯示011區(qū)，調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到150°時(shí)，上氣孔38兩側(cè)打開，下氣孔39中間微量打開。當(dāng)數(shù)碼顯示010區(qū)、調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到180°時(shí)，上氣孔38右側(cè)微量打開、下氣孔39左側(cè)微量打開。當(dāng)數(shù)碼顯示001區(qū)、調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到210°時(shí)，上氣孔38左側(cè)微量打開，下氣孔39右側(cè)微量打開。當(dāng)數(shù)碼顯示000區(qū)、調(diào)節(jié)桿6轉(zhuǎn)到240°度時(shí)，上氣孔38全部關(guān)閉，下氣孔39中間微量打開，此時(shí)，氣量最小，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速最低，風(fēng)量最小。
圖9、10所示，風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置由風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板及單片計(jì)算機(jī)和電機(jī)組成。電控板裝在燃?xì)鉄崴麟娍睾袃?nèi)為宜，并通過導(dǎo)線與其各聯(lián)動(dòng)部位相聯(lián)。風(fēng)機(jī)調(diào)速是采用簡易變頻方式來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)速度變換的，通過準(zhǔn)確的測定電源過零點(diǎn)，消去電機(jī)電源的整周波，因而改變了電源的供電頻率，從而達(dá)到調(diào)速的目的。改變不同的消波數(shù)、消波間隔，即可得到不同的轉(zhuǎn)數(shù)，風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)可以在600轉(zhuǎn)-2700轉(zhuǎn)／分鐘內(nèi)進(jìn)行變換，其轉(zhuǎn)數(shù)指令受單片計(jì)算機(jī)控制，單片計(jì)算機(jī)的信息來自編碼器的氣量信息轉(zhuǎn)換，電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)越快，風(fēng)機(jī)風(fēng)量越大，反之越小。
本實(shí)用新型的使用方法如下將本燃?xì)忾y安裝在燃?xì)鉄崴魃?，配氣?0上的出氣口32、33，安上噴嘴，與熱水器的燃燒器對(duì)應(yīng)聯(lián)結(jié)，編碼盤7的GND、A、B、C端分別與風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)聯(lián)通，聯(lián)結(jié)好電機(jī)M的導(dǎo)線，將熱水器電控總成電路的水氣聯(lián)動(dòng)電路與本電路的允許工作信號(hào)端ENABL聯(lián)通，電磁閥3、4的電磁鐵與電控總成電路接通。當(dāng)水控信號(hào)啟動(dòng)時(shí)，電控總成電路即工作，同時(shí)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置、開啟電磁閥3、4，燃?xì)饧从蛇M(jìn)氣接頭2進(jìn)入本氣閥氣道40、42、43，然后進(jìn)入調(diào)節(jié)閥20。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿6時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)了電刷17的觸頭16在編碼盤7上的敷銅板滑規(guī)23、24、25、26上運(yùn)動(dòng)，即把編碼盤7上的編碼區(qū)間信號(hào)通過導(dǎo)線傳輸給風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板及單片計(jì)算機(jī)，經(jīng)單片計(jì)算機(jī)做信息處理后，向電機(jī)M發(fā)出轉(zhuǎn)動(dòng)及速度指令。與此同時(shí)，調(diào)節(jié)桿6帶動(dòng)閥芯5在氣腔19內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，按需要火力大小來轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿6角度，同時(shí)使閥芯5內(nèi)的閥芯腔41的燃?xì)庥缮舷抡{(diào)氣孔38、39通過氣道8、9輸入到配氣管10，供燃燒使用。從而完成了氣量、風(fēng)量的自動(dòng)、同步、連續(xù)的變換。
調(diào)節(jié)閥20的氣量信息數(shù)據(jù)，通過編碼盤7傳輸給風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板及單片機(jī)即可自動(dòng)跟蹤氣量的變化，當(dāng)調(diào)節(jié)閥20調(diào)到最小時(shí)，為保證小火穩(wěn)定，便自動(dòng)關(guān)閉一半燃燒器，以保證小火時(shí)能穩(wěn)定燃燒，同時(shí)風(fēng)機(jī)也在較低轉(zhuǎn)速運(yùn)行。這樣就能使小火、大火的幅度加大，就能保證水道溫升從3°-70℃之間變化，也就使燃?xì)鉄崴髯優(yōu)槎男?、四季型成為現(xiàn)實(shí)。
編碼器也可做為燃?xì)鉄崴鞯幕鹧娲笮〉闹甘酒魇褂谩?br> 本風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置的簡易變頻方式也可在風(fēng)扇及空調(diào)器上使用。
權(quán)利要求1.一種帶編碼器的燃器熱水器氣閥及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，主要結(jié)構(gòu)包括閥體、進(jìn)氣接頭、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、閥芯、調(diào)節(jié)桿、編碼器、配氣管、風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板、單片計(jì)算機(jī)、電機(jī)，其特征在于所述的閥體(1)的左側(cè)設(shè)有進(jìn)氣接頭(2)、電磁閥(3)，中間裝有電磁閥(4)、調(diào)節(jié)閥(20)，調(diào)節(jié)閥(20)上端裝有編碼盤(7)、固定蓋(34)，調(diào)節(jié)閥(20)內(nèi)裝有閥芯(5)，閥芯(5)上裝有調(diào)節(jié)桿(6)、電刷(17)、支架座(11)、絕緣支架(14)，調(diào)節(jié)閥(20)右側(cè)裝有配氣管(10)；進(jìn)氣接頭(2)內(nèi)的氣道(40)聯(lián)通電磁閥(3)、(4)內(nèi)的氣道(42)、(43)，并與調(diào)節(jié)閥(20)內(nèi)的氣腔(19)相通，氣腔(19)與配氣管(10)內(nèi)的氣道(8)、(9)，氣腔(36)、(37)，氣孔(32)、(33)相通，配氣管(10)對(duì)準(zhǔn)聯(lián)結(jié)燃?xì)鉄崴鞯娜紵鳎L(fēng)機(jī)調(diào)速電控板裝在燃?xì)鉄崴鞯碾娍睾袃?nèi)，通過電纜線與編碼器相聯(lián)，單片計(jì)算機(jī)裝在風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的帶有編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于所述的調(diào)節(jié)閥(20)為圓柱體，內(nèi)有圓桶形氣腔(19)，右側(cè)有上氣道(8)、下氣道(9)，內(nèi)部裝有閥芯(5)；閥芯(5)為圓柱體，內(nèi)有圓桶形閥芯腔(41)，閥芯(50)的腔壁上開有兩排調(diào)氣孔(38)、(39)，上調(diào)氣孔(38)為(3)個(gè)，呈直徑不等的圓孔形，下調(diào)氣孔(39)為(4)個(gè)，亦呈直徑不等的圓孔形，上調(diào)氣孔(38)對(duì)準(zhǔn)配氣管(10)的上氣道(8)、上氣腔(36)、上氣孔(32)，下調(diào)氣孔(39)對(duì)準(zhǔn)配氣管(10)的下氣道(9)、下氣腔(37)、下氣孔(33)，閥芯(5)中上部裝有密封圈(13)，上部通過限位銷(18)裝有調(diào)節(jié)桿(6)，調(diào)節(jié)桿(6)用檔塊(12)限位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于所述的編碼器由有編碼盤(7)、電刷(17)、觸頭(16)、固定蓋(34)、支架座(11)、絕緣支架(14)組成，編碼盤(7)裝在調(diào)節(jié)閥(20)上，中間加有固定蓋(34)，電刷(17)裝在閥芯(5)的上端，中間加有支架座(11)，支架座(11)通過螺釘(22)、安裝孔(31)裝有電刷(17)，電刷(17)上設(shè)有(4)個(gè)觸頭(16)，觸頭(16)的(4)個(gè)觸頭分別與編碼盤(7)上的敷銅板滑規(guī)(23)、(24)、(25)、(26)相接觸，編碼盤(7)呈方形，為絕緣體，四周有安裝孔(21)，中間為中心孔(35)，以圓心O為基準(zhǔn)設(shè)有半圓環(huán)形敷銅板滑規(guī)，內(nèi)環(huán)圈為不間斷式敷銅板滑規(guī)(26)，并通過導(dǎo)線(30)聯(lián)通地信號(hào)GND，內(nèi)環(huán)圈向外一圈為間斷式敷銅板滑規(guī)(25)，并通過導(dǎo)線(29)聯(lián)結(jié)數(shù)碼C，內(nèi)環(huán)圈向外兩圈為間斷式敷銅板滑規(guī)(24)，并通過導(dǎo)線(28)連同數(shù)碼B，外環(huán)圈為間斷式敷銅板滑規(guī)(23)，并通過導(dǎo)線(27)聯(lián)通數(shù)碼A，數(shù)碼A、B、C、GND通過電纜線分別與電控板上的A、B、C、GND端相聯(lián)接，編碼盤上的敷銅板(23)、(24)、(25)、(26)與電刷(17)的觸頭(16)相接觸時(shí)產(chǎn)生“0”電平，不接觸時(shí)產(chǎn)生“1”電平，由于電刷(17)隨閥芯(5)、調(diào)節(jié)桿(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，電刷(17)的觸頭(16)和編碼盤(7)上的敷銅板之間將會(huì)出現(xiàn)間斷或不間斷接觸，亦會(huì)產(chǎn)生“0”或“1”電平，故此編碼盤(7)劃分了(8)個(gè)信息編碼區(qū)，即(000)區(qū)、(001)區(qū)、(010)區(qū)、(011)區(qū)、(100)區(qū)、(101)區(qū)、(110)區(qū)、(111)區(qū)，通過導(dǎo)線向電控板和單片計(jì)算機(jī)輸入氣量信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置，其特征在于所述的風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置電控板主要由電源變換電路、波形檢測電路、編碼器電路、工作模式設(shè)定電路、單片計(jì)算機(jī)工作電路、光電隔離及功率驅(qū)動(dòng)電路組成，風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置為單片計(jì)算機(jī)控制的交流電源輸出的電路板，交流電源220V輸入變壓器B，變?yōu)閮山M低壓電源，一組經(jīng)整流橋Z1、電容C1、C2、C3、C4濾波，7805型三端穩(wěn)壓器IC1穩(wěn)壓，變?yōu)?5V直流穩(wěn)壓電源Vcc供電路使用，另一組通過整流橋Z2整流后不濾波，經(jīng)負(fù)載電阻RL取樣，經(jīng)電阻R10、穩(wěn)壓管W將波形信號(hào)輸入到三極管T1的b極，三極管T1的C極經(jīng)電阻R11、R12分壓，變換成單片計(jì)算機(jī)的信號(hào)，輸入到單片機(jī)IC3的GO端，整流橋Z2與單片機(jī)的供電電源共地，形成通路，編碼器電路KB由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、電容C5、C6、C7組成編碼盤(7)的接口電路，電阻R1、R2、R3一端接電源Vcc，另一端分別接編碼盤(7)的C、B、A端，GND端接地，電容C5、C6、C7和電阻R4、R5、R6組成各輸入的濾波電路，當(dāng)電刷17的觸頭16接觸敷銅板滑規(guī)時(shí)輸入“0”電平，當(dāng)電刷17的觸頭16不接敷銅板滑規(guī)時(shí)，在上拉電阻的作用下，輸入“1”電平，信號(hào)經(jīng)單片機(jī)IC3的端口L0、L1、L2輸入單片機(jī)，上電復(fù)位電路由電阻R16、電容C10、二極管D1組成，與單片機(jī)的看門狗電路watchdog相聯(lián)，出現(xiàn)軟件故障時(shí)，看門狗電路自動(dòng)復(fù)位，并通過RESET重新啟動(dòng)，時(shí)鐘震蕩電路由電容C8、C9、電阻R9、晶體XT組成，與單片機(jī)CK0、CK1引腳相接，為單片機(jī)提供時(shí)鐘，光電隔離與功率驅(qū)動(dòng)電路是由單片機(jī)G3口輸出，經(jīng)電阻R15傳輸給三極管T2，經(jīng)放大后傳輸給光電驅(qū)動(dòng)開關(guān)IC2，并由限流電阻R13限制，經(jīng)光電隔離后，驅(qū)動(dòng)由電阻R14、電容C11、雙向可控硅T3組成的電機(jī)控制電路完成，可控硅的一端來自220V的一端，另一端聯(lián)結(jié)電機(jī)M的一端，電機(jī)M的另一端聯(lián)結(jié)220V輸入電源的另一端，ENABL為單片機(jī)對(duì)電機(jī)控制的使能端，是與燃?xì)鉄崴髀?lián)動(dòng)控制時(shí)的聯(lián)結(jié)端，開關(guān)K1、K2組成工作模式編碼，通過改變K1、K2的編碼實(shí)現(xiàn)電極M的不同變速模式，電阻R7、R8為上拉電阻，以保證與單片機(jī)連接端L4、L3的輸入穩(wěn)定。
專利摘要本實(shí)用新型為一種帶編碼器的燃?xì)鉄崴鳉忾y及風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置,主要結(jié)構(gòu)包括閥體、進(jìn)氣接頭、電磁閥、調(diào)節(jié)閥、閥芯、調(diào)節(jié)桿、編碼器、配氣管、風(fēng)機(jī)調(diào)速電控板、單片計(jì)算機(jī)。電磁閥為雙重設(shè)置,調(diào)節(jié)閥及閥芯為直桶形多氣孔式的雙通道調(diào)控氣裝置,調(diào)節(jié)閥及閥芯上裝有顯示氣量的編碼器,風(fēng)機(jī)調(diào)速裝置由電控板及單片計(jì)算機(jī)及電機(jī)組成,并與編碼器聯(lián)通,使燃?xì)饬考帮L(fēng)機(jī)風(fēng)量能自動(dòng)同步調(diào)控,可用于各種形式的燃?xì)鉄崴鳌?br> 文檔編號(hào)F24H1/16GK2415313SQ0020625
公開日2001年1月17日 申請(qǐng)日期2000年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月20日
發(fā)明者林永暖, 林瑾 申請(qǐng)人:林永暖