專利名稱：太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能熱水器，具體地說是關(guān)于太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能熱水器上配備的排空裝置，如專利02257659.2，盡管能解決了上水、放水后管道內(nèi)滯留水的排空問題，但面對廣大用戶具體安裝、使用出現(xiàn)的諸多客觀問題仍不能大范圍地推廣應(yīng)用。如用戶安裝使用的水管與排空裝置的要求不吻合，用戶住房的樓層高低與排空裝置上三叉管長短有特定的技術(shù)要求，熱水器測控儀與一戶多衛(wèi)生間的多點使用等，其通用性較差。如專利200420026179.X，是將進氣排空閥置于水箱的側(cè)面，水箱內(nèi)的熱量難以幫助進氣排空閥消除因天寒產(chǎn)生的凍堵，若用電熱帶裹之加以保溫，則因管道出水口冷熱溫差而出現(xiàn)凝露凍堵，影響熱水器正常使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種由微電腦控制系統(tǒng)對熱水器進行自動上水，管道滯留水智能排空，有效防止管道凍堵，且具有遙控功能，使太陽能熱水器能多點、多單元使用，開即有熱水，關(guān)即空管的遙控式智能排空裝置。
本實用新型采用的技術(shù)方案是主要包括太陽能熱水器水箱，置于水箱上部的排空控制室，連接于排空控制室進出口的上下水共用管，上下水共用管連接強制排水閥，水箱頂部設(shè)有穿透水箱內(nèi)膽的孔，孔中插有硅膠插管，硅膠插管中插有伸入水箱中的虹汲導(dǎo)熱管，虹汲導(dǎo)熱管頂端連接于排空控制室內(nèi)的金屬三通，金屬三通出水口連接上下水共用管，上下水共用管上連接有向微電腦控制系統(tǒng)提供信號的滯留水信號探測器，以及旁接水管上裝有受系統(tǒng)控制的進水控制閥，水箱上部一側(cè)的溢流管中插有伸入水箱且向系統(tǒng)提供水箱內(nèi)水溫、水位信號的探測器。
排空控制室包括置于防護罩內(nèi)的金屬三通，連接于金屬三通上部的止回閥和進氣排空閥，金屬三通、止回閥、進氣排空閥上裹繞有連接微電腦控制系統(tǒng)和溫控開關(guān)的電熱線帶，排空控制室內(nèi)填充有保溫材料，保溫材料表面或進氣排空閥與止回閥連接處貼附有受微電腦控制系統(tǒng)控制的溫控開關(guān)或溫度傳感器。
所述滯留水信號探測器包括蓋有塑帽的塑套內(nèi)設(shè)有絕緣襯套和金屬導(dǎo)熱座，導(dǎo)熱座的內(nèi)腔底部置有熱敏元件，熱敏元件的兩引腳上分別焊有導(dǎo)線，塑套上套一環(huán)形導(dǎo)電墊圈，該墊圈的一引接片穿進塑套且焊一導(dǎo)線，金屬導(dǎo)熱座焊另一導(dǎo)線，這四根導(dǎo)線一同穿過絕緣襯套、塑套和塑帽至塑帽外分別連接至微電腦測控系統(tǒng)，導(dǎo)熱座和絕緣襯套內(nèi)腔及塑帽頸腔內(nèi)灌注有絕緣填充劑，導(dǎo)熱座下部接觸于塑套的圓底頸部內(nèi)外均套有堵水橡膠。
所述控制系統(tǒng)包括受微電腦控制系統(tǒng)控制的電子開關(guān)，受電子開關(guān)控制的主切換電路，主切換電路有四個輸入接口和四個輸出接口，其中兩只輸入接口連接水溫水位探測器，另兩只輸入接口連接滯留水信號探測器；兩只輸出接口連接水溫水位信號發(fā)生器，另兩只輸出接口連接滯留水信號發(fā)生器，它們分別向系統(tǒng)提供各自的信號，再由微電腦控制系統(tǒng)自動控制進氣排空閥、進水控制閥、強制排水閥工作；無線電遙控接收器與微電腦控制系統(tǒng)集成在一封裝內(nèi)，無線電遙控發(fā)射器發(fā)射的信號經(jīng)接收器中的集成電路接收、解碼、識別并轉(zhuǎn)換成電平信號，再經(jīng)系統(tǒng)中的微電腦芯片識別確認后控制執(zhí)行繼電器動作。
所述電熱帶受控于微電腦控制系統(tǒng)和溫控開關(guān)，當(dāng)溫控開關(guān)或溫度傳感器探測到的溫度≤2℃時，微電腦控制系統(tǒng)啟動定時工作程序，即每小時啟動一次，每次工作15-20分鐘，為電熱帶提供一個電壓源，讓電熱線帶發(fā)熱。
為了消除因室內(nèi)外氣溫差異對上下水共用管產(chǎn)生的負氣壓，微電腦控制系統(tǒng)控制進氣排空閥每小時打開一次，每次工作3-5秒鐘。
當(dāng)用戶需用熱水時，按下遙控發(fā)射器上的“放水鍵”，執(zhí)行繼電器打開進水控制閥1-4秒鐘，有壓自來水進入上下水共用管推動管內(nèi)的氣體及“U”型彎中的滯留水向水箱方向移動，同時止回閥自行關(guān)閉，此時打開水龍頭，上下水共用管中的水流向水龍頭的同時虹汲形成，水箱中的熱水由水龍頭流出。
采用以上技術(shù)方案后本實用新型達到的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，性能穩(wěn)定，安全可靠；適時智能排空，有效避免管道的凍堵凍裂；更具有人性化的自動上水及遙控操作，提高了使用價值，使一裝置多點、多單元的使用成為現(xiàn)實，有效地為熱水器用戶排憂解難、提供方便。


圖1是本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型排空控制室結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型滯留水信號探測器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型的系統(tǒng)控制框圖。
圖1、2、3、4中，水箱1，硅膠插管2，金屬虹汲導(dǎo)熱管3，金屬三通4，止回閥5，進氣排空閥6，排空控制室7，上下水共用管8，溢流管9，水溫水位信號探測器10，金屬三通11，滯留水信號探測器12，金屬四通13，水龍頭14，進水控制閥15，強制排空閥16，滯留水排出管17，微電腦控制系統(tǒng)18，無線電遙控接收器19，導(dǎo)線20a、20b、21a、21b，塑帽22，引接片23，絕緣襯套24，塑套25，環(huán)形導(dǎo)電墊圈26，堵水橡膠27、29，金屬導(dǎo)熱座28，熱敏元件30，絕緣填充劑31，電源電路32，主切換電路33，水溫水位信號發(fā)生器34，滯留水信號發(fā)生器35，執(zhí)行電路36，電子開關(guān)37，防護罩38，電熱線帶39，溫度傳感器40，保溫材料41。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1中，在太陽能熱水器水箱1上鉆一直徑19mm的孔，并穿透水箱內(nèi)膽，在此孔中插入硅膠插管2，在硅膠插管中向水箱內(nèi)插入金屬虹汲導(dǎo)熱管3，虹汲導(dǎo)熱管伸出水箱外部分外罩有防護罩7，防護罩內(nèi)在虹汲導(dǎo)熱管3的上部裝有金屬三通4、止回閥5、進氣排空閥6，金屬三通4出水口接有上下水共用管8，在上下水共用管上串接有金屬三通11和金屬四通13，金屬三通11上裝接有向微電腦控制系統(tǒng)18(以下簡稱系統(tǒng))提供滯留水及水溫信號的探測器12，金屬四通13裝接有受系統(tǒng)控制的進水控制閥15、強制排空閥16和連接于強制排空閥的滯留水排出管17及水龍頭14，水箱1頂部一側(cè)的溢流管9中插有伸入水箱且向系統(tǒng)提供水箱內(nèi)水溫、水位信號的探測器10。
圖2中，排空控制室7內(nèi)的金屬三通4上部連接有止回閥5和進氣排空閥6，金屬三通、止回閥、進氣排空閥上裹繞有連接微電腦控制系統(tǒng)18和溫控開關(guān)40的電熱線帶39，排空控制室內(nèi)填充有保溫材料41，保溫材料表面或進氣排空閥與止回閥連接處貼附有受微電腦控制系統(tǒng)控制的溫控開關(guān)或溫度傳感器40。
圖3中，滯留水信號探測器12包括蓋有塑帽22的塑套25內(nèi)設(shè)絕緣襯套24和金屬導(dǎo)熱座28，導(dǎo)熱座的內(nèi)腔底部置有熱敏元件30，熱敏元件的兩引腳上分別焊有引接導(dǎo)線20a、20b，塑套25上套一環(huán)形導(dǎo)電墊圈26，該墊圈的一引接片23穿進塑套25，上焊一導(dǎo)線21a，金屬導(dǎo)熱座28焊另一導(dǎo)線21b，這四根導(dǎo)線一同穿過絕緣襯套24、塑套25和塑帽22至塑帽外，分別連接至微電腦測控系統(tǒng)，導(dǎo)熱座28和絕緣襯套24內(nèi)腔及塑帽22頸腔內(nèi)灌注有絕緣填充劑31，導(dǎo)熱座28下部接觸于塑套25內(nèi)和伸出塑套外的圓底頸部套有堵水橡膠27、29。
圖4中，控制系統(tǒng)包括受系統(tǒng)18控制的電子開關(guān)37，受電子開關(guān)控制的主切換電路33，主切換電路有四個輸入接口和四個輸出接口，其中兩只輸入接口連接水溫水位探測器10，另兩只輸入接口連接滯留水信號探測器12；兩只輸出接口連接水溫水位信號發(fā)生器34，另兩只輸出接口連接滯留水信號發(fā)生器35，它們分別向系統(tǒng)18提供各自的信號，再由控制系統(tǒng)自動控制進氣排空閥6、進水控制閥15、強制排水閥16工作；無線電遙控接收器19與微電腦控制系統(tǒng)18集成在一封裝內(nèi)，無線電遙控發(fā)射器發(fā)射的信號經(jīng)接收器19中的集成電路接收、解碼、識別并轉(zhuǎn)換成電平信號，再經(jīng)系統(tǒng)18中的微電腦芯片識別確認后控制執(zhí)行繼電器動作，即遙控發(fā)射器上的按鍵與執(zhí)行繼電器間建立了一一對應(yīng)的關(guān)系，從而使太陽能熱水器的使用實現(xiàn)遙控操作。
當(dāng)上下水共用管8內(nèi)有滯留水時，滯留水信號探測器12向系統(tǒng)提供的信號電流經(jīng)導(dǎo)線21b、金屬導(dǎo)熱座28、三通內(nèi)的水、環(huán)形導(dǎo)電墊圈26和另一導(dǎo)線21a回到系統(tǒng)，形成一個串聯(lián)電路，為系統(tǒng)提供了一個管道內(nèi)有滯留水的信號，此時導(dǎo)熱座28內(nèi)腔底部的熱敏元件30經(jīng)導(dǎo)線20a、20b為系統(tǒng)提供了一個滯留水水溫信號，若此時滯留水水溫≤4℃時，管道內(nèi)有滯留水的信號、滯留水的溫度信號，經(jīng)系統(tǒng)確認為唯一的識別信號時，系統(tǒng)讓執(zhí)行繼電器同時帶動進氣排空閥6、強制排水閥16工作，空氣沿進氣排空閥6、止回閥5、上下水共用管8進來，迫使管道內(nèi)的滯留水通過強制排水閥16、滯留水排出管17排出，延時數(shù)分鐘(約4-15分鐘)后，管道滯留水被排空。此時金屬三通11內(nèi)無存水，斷開了向系統(tǒng)提供管道滯留水的串聯(lián)電路，系統(tǒng)則讓執(zhí)行繼電器停止進氣排空閥6和強制排水閥16的工作，智能排空過程結(jié)束。
當(dāng)用戶需用熱水時，按下遙控發(fā)射器上的“放水鍵”，在一一對應(yīng)關(guān)系的作用下，執(zhí)行繼電器打開進水控制閥15至1-4秒鐘，讓有壓力的自來水進入上下水共用管8，推動管內(nèi)的氣體及“U”型彎中的滯留水向水箱1方向移動，同時止回閥5自行關(guān)閉，此時打開水龍頭14，上下水共用管中的水流向水龍頭的同時虹汲形成，水箱中的熱水由水龍頭源源不斷地流出。
當(dāng)用戶關(guān)水時，按下遙控發(fā)射器的“關(guān)水鍵”，執(zhí)行繼電器打開進氣排空閥6，空氣由進氣排空閥6、止回閥5、金屬三通4、金屬虹汲導(dǎo)熱管3進入水箱1及上下水共用管5，切斷了虹汲水源，一部分水回到了水箱，另一部分水在大氣壓和地心引力的作用下，順著上下水共用管道壓向水龍頭而排出，上下水共用管成了空管，管中的熱水得到了充分的利用，同時也起到了節(jié)水、防凍的作用。
本實用新型將排空裝置的一部分置于水箱頂部，讓水箱中的熱量順著金屬虹汲導(dǎo)熱管3垂直向上傳遞至金屬三通4、止回閥5、進氣排空閥6，且它們基本保持與水箱內(nèi)溫度一致，只要水箱內(nèi)的水不凍結(jié)，那么金屬虹汲管、金屬三通、止回閥及進氣排空閥也就不會出現(xiàn)凍堵。當(dāng)水箱中的水溫≤4℃(不高于自來水水溫)時，在微電腦的控制作用下，按“放水”鍵，熱水龍頭處將會放不到水，“放水”已無意義，故“放水”無效，以便更可靠地保證上下水共用管的室外部分不被凍堵。
為了使設(shè)計更為人性化，本實用新型增設(shè)了“自動上水”功能，由于滯留水信號探測器12與水溫水位探測器10會同時工作在同一水里，而在微電腦控制系統(tǒng)中會產(chǎn)生電信號的相互干擾造成系統(tǒng)工作的不正常，甚至癱瘓，本實用新型增加了滯留水信號探測器與水溫水位探測器的切換電路(簡稱切換電路)，確保系統(tǒng)工作的可靠性。
當(dāng)滯留水信號探測器探測到的溫度信號＞4℃時，滯留水信號探測器與水溫水位探測器的切換電路，受微電腦控制停止切換，讓位于水溫水位探測狀態(tài)。
當(dāng)滯留水信號探測器探測到的溫度信號≤4℃時，微電腦根據(jù)得到的溫度信號立即啟動切換電路，隨時監(jiān)測滯留水信號，一旦測到臨近冰點溫度(+2℃)時，立即實施智能排空，當(dāng)上下水共用管中的水排盡且在數(shù)分鐘后，切換電路自行回復(fù)到水溫水位探測狀態(tài)。
當(dāng)用戶用完了水箱中的水，上水的方法有兩種其一，“遙控上水”，用戶按下遙控發(fā)射器的“上水”鍵，執(zhí)行繼電器打開進水控制閥，自來水順上下水共用管、虹汲導(dǎo)熱管進入水箱，水位達到100％時，水溫水位探測器向系統(tǒng)提供了一個高水位信號，系統(tǒng)即自動關(guān)閉進水控制閥；其二，“自動上水”，此時水溫水位探測器向系統(tǒng)提供一個低水位信號，經(jīng)系統(tǒng)識別、確認后，讓執(zhí)行繼電器打開進水控制閥上水，當(dāng)水箱水滿后，系統(tǒng)即自動關(guān)閉進水控制閥，“自動上水”結(jié)束。
微電腦控制系統(tǒng)控制進氣排空閥每小時打開一次，每次工作3-5秒鐘，以消除因室內(nèi)外氣溫差異對上下水共用管產(chǎn)生的負氣壓。
電熱線帶39的通電與否受控于微電腦控制系統(tǒng)和溫控開關(guān)，當(dāng)溫度傳感器或溫控開關(guān)40探測到的溫度≤2℃時，微電腦控制系統(tǒng)啟動定時工作程序每小時1次，每次15-20分鐘，為電熱線帶提供一個電壓源，讓電熱線帶發(fā)熱，以保證進氣閥不被凍堵，以便在實施排空或強制排空時，保證進氣氣流的暢通無阻。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置，主要包括太陽能熱水器水箱(1)，置于水箱上部的排空控制室(7)，連接于排空控制室進出口的上下水共用管(8)，上下水共用管連接強制排水閥(16)，其特征是水箱(1)頂部設(shè)有穿透水箱內(nèi)膽的孔，孔中插有硅膠插管(2)，硅膠插管中插有伸入水箱中的虹汲導(dǎo)熱管(3)，虹汲導(dǎo)熱管頂端連接于排空控制室(7)內(nèi)的金屬三通(4)，金屬三通出水口連接上下水共用管，上下水共用管上連接有向微電腦控制系統(tǒng)(18)提供信號的滯留水信號探測器(12)，以及旁接水管上裝有受系統(tǒng)控制的進水控制閥(15)，水箱上部一側(cè)的溢流管(9)中插有伸入水箱且向系統(tǒng)提供水箱內(nèi)水溫、水位信號的探測器(10)，所述排空控制室(7)包括置于防護罩(38)內(nèi)的金屬三通(4)，連接于金屬三通上部的止回閥(5)和進氣排空閥(6)，金屬三通、止回閥、進氣排空閥上裹繞有連接微電腦控制系統(tǒng)(18)和溫控開關(guān)(40)的電熱線帶(39)，排空控制室內(nèi)填充有保溫材料(41)，保溫材料表面或進氣排空閥與止回閥連接處貼附有受微電腦控制系統(tǒng)控制的溫控開關(guān)(40)或溫度傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置，其特征是所述滯留水信號探測器(12)包括蓋有塑帽(22)的塑套(25)內(nèi)設(shè)有絕緣襯套(24)和金屬導(dǎo)熱座(28)，導(dǎo)熱座的內(nèi)腔底部置有熱敏元件(30)，熱敏元件的兩引腳上分別焊有導(dǎo)線(20a)(20b)，塑套上套一環(huán)形導(dǎo)電墊圈(26)，該墊圈的一引接片(23)穿進塑套且焊一導(dǎo)線(21a)，金屬導(dǎo)熱座焊另一導(dǎo)線(21b)，這四根導(dǎo)線一同穿過絕緣襯套、塑套和塑帽至塑帽外分別連接至微電腦測控系統(tǒng)，導(dǎo)熱座和絕緣襯套內(nèi)腔及塑帽頸腔內(nèi)灌注有絕緣填充劑(31)，導(dǎo)熱座下部接觸于塑套的圓底頸部內(nèi)外均套有堵水橡膠(27)(29)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置，其特征是所述控制系統(tǒng)包括受微電腦控制系統(tǒng)(18)控制的電子開關(guān)(37)，受電子開關(guān)控制的主切換電路(33)，主切換電路有四個輸入接口和四個輸出接口，其中兩只輸入接口連接水溫水位探測器(10)，另兩只輸入接口連接滯留水信號探測器(12)；兩只輸出接口連接水溫水位信號發(fā)生器(34)，另兩只輸出接口連接滯留水信號發(fā)生器(35)，它們分別向系統(tǒng)提供各自的信號，再由微電腦控制系統(tǒng)(18)自動控制進氣排空閥(6)、進水控制閥(15)、強制排水閥(16)工作；無線電遙控接收器(19)與微電腦控制系統(tǒng)(18)集成在一封裝內(nèi)，無線電遙控發(fā)射器發(fā)射的信號經(jīng)接收器(19)中的集成電路接收、解碼、識別并轉(zhuǎn)換成電平信號，再經(jīng)系統(tǒng)(18)中的微電腦芯片識別確認后控制執(zhí)行繼電器動作。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能熱水器無線電遙控式智能排空裝置，主要包括置于水箱上部的排空控制室(7)，水箱(1)頂部設(shè)有穿透水箱內(nèi)膽的孔，孔中插有硅膠插管(2)，硅膠插管中插有伸入水箱中的虹汲導(dǎo)熱管(3)，虹汲導(dǎo)熱管頂端連接于排空控制室(7)內(nèi)的金屬三通(4)，金屬三通出水口連接上下水共用管(8)，上下水共用管上連接有滯留水信號探測器(12)，以及旁接水管上裝有進水控制閥(15)，水箱上部一側(cè)的溢流管(9)中插有伸入水箱且向系統(tǒng)提供水箱內(nèi)水溫水位信號的探測器(10)。本裝置由微電腦控制系統(tǒng)對熱水器進行自動上水，管道滯留水智能排空防止凍堵，具有遙控功能，使熱水器多點多單元使用。
文檔編號F24H9/20GK2906472SQ200520140370
公開日2007年5月30日 申請日期2005年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者黃永生 申請人:黃永生