專利名稱：太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是太陽能熱水器的上水裝置，尤其是一種太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的太陽能熱水器水箱上端有一個(gè)通向室內(nèi)的水滿回流管，人們根據(jù)回流管有水流出，判斷房頂上的太陽能熱水器上水完成，即關(guān)閉供水閥完成上水。由于受水壓和水箱缺水容積無法確定因素的影響，上水時(shí)間變得難以確定，用戶因此而不能長(zhǎng)時(shí)間守在出水口旁，通常是將上水閥開啟后就忙于其它家務(wù)，甚至因上水時(shí)間太長(zhǎng)而忘記了關(guān)閉就出門了。這種狀況常常造成大量水流回溢到室內(nèi)，輕則浪費(fèi)了水資源，重則造成室內(nèi)水災(zāi)，更有甚者影響下層樓層住戶的室內(nèi)裝潢，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。
基于上述情況，市場(chǎng)上出現(xiàn)了帶有在水箱內(nèi)設(shè)置傳感器水位控制裝置的太陽能熱水器，達(dá)到水箱水滿即停止供水的使用目的。但由于水箱內(nèi)高溫潮濕的環(huán)境，和水垢的侵襲均加速了裝置的老化和損壞。鑒于此，用于太陽能熱水器上的非接觸式水位測(cè)量裝置的相關(guān)研發(fā)相繼出現(xiàn)。例如在ZL201020271501. O名為“太陽能熱水器水位傳感器”的中國(guó)實(shí)用新型專利中，給出了一種在太陽能熱水器儲(chǔ)水箱外安裝控制板和在儲(chǔ)水箱內(nèi)安裝套有磁塊及內(nèi)設(shè)磁敏元件的探管，當(dāng)水位上下波動(dòng)時(shí)，浮動(dòng)的磁塊和探管內(nèi)表示不同水位的磁敏元件通過磁路導(dǎo)通，以顯示水箱的水位，實(shí)現(xiàn)非接觸測(cè)量。申請(qǐng)人認(rèn)為該專利技術(shù)無疑能夠?qū)崿F(xiàn)非接觸式水位測(cè)量，但由于需要在儲(chǔ)水箱內(nèi)增加探管結(jié)構(gòu)，無法對(duì)已在使用中的太陽能熱水器進(jìn)行改造和安裝，從而將已有用戶(老用戶)拒之門外。又如，在201110040817. 8名為“太陽能熱水器上水水位自動(dòng)控制裝置”的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)中，也公開了一種包括彈簧夾、銜鐵、豎直推桿、配重塊在內(nèi)的控制系統(tǒng)，通過推桿和配重塊的向下移動(dòng)推動(dòng)手柄實(shí)現(xiàn)關(guān)閉水閥，達(dá)到水滿斷水的發(fā)明目的。由于該技術(shù)的兩個(gè)探頭通過水來導(dǎo)電，可靠性差，此外機(jī)械結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。與前述專利一樣，其也不具備自動(dòng)上水、水滿自動(dòng)斷水的技術(shù)效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，要解決的技術(shù)問題是提供一種太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，不但可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水、水滿自動(dòng)斷水，還能在任何一臺(tái)正在使用的太陽能熱水器上進(jìn)行改造安裝。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述系統(tǒng)包括太陽能熱水器水箱側(cè)壁上的溢流管、水位信號(hào)采集裝置和電磁閥；所述水位信號(hào)采集裝置(為簡(jiǎn)化配件稱謂，以下簡(jiǎn)稱裝置)由塑料或非磁性金屬制造，裝置的下管口與太陽能熱水器的溢流管設(shè)有連接機(jī)構(gòu)，裝置的腔室內(nèi)有一個(gè)內(nèi)含鐵塊的浮球，裝置上部設(shè)有主振線圈，下部是反饋線圈；兩個(gè)線圈均與電感反饋高頻振蕩器連接，電感反饋高頻振蕩器與微控制信號(hào)處理器連接，微控制信號(hào)處理器與繼電器連接，繼電器與電磁閥連接，電磁閥和繼電器的另一極與220V市電連接。
所述主振線圈和反饋線圈(倆線圈與浮球相配合，形成水位傳感器整體)均設(shè)置在所述裝置外壁上，與水不接觸，可有效規(guī)避水位傳感器直接與水源接觸造成的結(jié)垢、老化等影響傳感器使用壽命和準(zhǔn)確度等不可靠問題。從安全角度考慮，所述電磁閥后或前還設(shè)置有手動(dòng)上水閥。所述微控制信號(hào)處理器為單片機(jī)。所述單片機(jī)由低壓電源供電，同時(shí)與單片機(jī)連接的還有聲光報(bào)警裝置。在對(duì)已經(jīng)投入使用的老用戶的太陽能熱水器進(jìn)行加裝本發(fā)明的所述裝置時(shí)，可在所述裝置的下管口設(shè)置絲牙，并在水箱溢流管上設(shè)置絲牙，兩者旋接。所述系統(tǒng)的工作原理是在太陽能熱水器的溢流管上安裝如圖I所示的水位信號(hào)采集裝置。當(dāng)水箱水位較低時(shí)，筒狀的水位信號(hào)采集裝置內(nèi)的浮球遠(yuǎn)離裝置外壁上的主振線圈(A、B)和反饋線圈(C、D)的磁場(chǎng)范圍，高頻振蕩器處于正常振蕩狀態(tài)，此時(shí)，圖3中101點(diǎn)為高電位，此高電位信號(hào)經(jīng)微控制信號(hào)處理器處理后指令繼電器控制電磁閥得電，打開 上水回路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水。當(dāng)水箱水位較高或滿水時(shí)，浮球進(jìn)入主振線圈(A、B)和反饋線圈(C、D)磁場(chǎng)，加大了線圈中的損耗，迫使高頻振蕩器停止振蕩，此時(shí)圖3中101點(diǎn)為低電位，將低電位信號(hào)送入微控制信號(hào)處理器，經(jīng)微控制信號(hào)處理器處理后的輸出信號(hào)通過繼電器控制電磁閥斷電，切斷上水回路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷水，同時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，示意人們關(guān)閉手動(dòng)上水閥，徹底切斷水源。因而，本發(fā)明所述的系統(tǒng)通過對(duì)水箱高低水位兩種不同狀態(tài)產(chǎn)生的兩種不同高頻振蕩信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)了熱水器自動(dòng)上、斷水的發(fā)明目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不僅能自動(dòng)上水，還實(shí)現(xiàn)了水漫自動(dòng)斷水，極大改善了熱水器性能；不僅能提供給太陽能熱水器生產(chǎn)廠家安裝在出廠前的產(chǎn)品上，還能夠?qū)σ延美袭a(chǎn)品進(jìn)行加裝，方便了新老用戶。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖I是水位信號(hào)采集裝置原理結(jié)構(gòu)2是太陽能熱水器上水自動(dòng)控制系統(tǒng)框架示意3是電感反饋高頻振蕩器電路4是對(duì)已用太陽能熱水器進(jìn)行改造5是所述水位信號(hào)采集裝置安裝在太陽能熱水器上的外形中1水位信號(hào)采集裝置的塑料或非磁性金屬外殼；2內(nèi)含鐵塊的浮球；3主振線圈(A-B) ;4反饋線圈(C-D) ;5水位信號(hào)采集裝置底端的連接管；6水位信號(hào)采集裝置整體(包含I—5所有配件)；7電磁閥；8手動(dòng)上水閥；9微控制信號(hào)處理器(單片機(jī))；10繼電器；11電源；12聲光報(bào)警；13熱水器水箱；14水箱上的溢流管；101電感反饋高頻振蕩器102上的高、低電位點(diǎn)；102電感反饋高頻振蕩器。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖5所示，水位信號(hào)采集裝置是一個(gè)塑料或非磁性金屬外殼制造的筒狀裝置，兩端有貫通的水管。在外殼I上，自上而下纏繞有主振線圈(A-B)3，和反饋線圈(C-D)4，腔體內(nèi)是一個(gè)含有鐵塊的浮球2，裝置下端是與熱水器水箱13連接的連接管5，本結(jié)構(gòu)組成了水位信號(hào)采集裝置整體6。如圖2所示，水位信號(hào)采集裝置整體6上的主振線圈(A_B)3和反饋線圈(C_D)4與信號(hào)采集電路一起組成電感反饋高頻振蕩器102，電感反饋高頻振蕩器的電路圖如圖3所示，電感反饋高頻振蕩器102的輸出信號(hào)與微控制信號(hào)處理器(單片機(jī))連接，單片機(jī)由電源11供電，單片機(jī)輸出端連接繼電器10，同時(shí)還連接聲光報(bào)警12。220V市電連接電磁閥后與分別與繼電器連接。如圖I——圖5所示，當(dāng)水箱13的水位較低時(shí)，筒狀的水位信號(hào)采集裝置6內(nèi)的浮球2遠(yuǎn)離裝置6外壁上的主振線圈(A、B)3和反饋線圈(C、D) 4的磁場(chǎng)范圍，高頻振蕩器102處于正常振蕩狀態(tài)，此時(shí)，如圖3所不聞?lì)l振蕩器102上的聞、低電位點(diǎn)101為聞電位，此聞電位信號(hào)經(jīng)微控制信號(hào)處理器(單片機(jī))9處理后，指令繼電器10控制電磁閥7得電，打開上水回路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上水。當(dāng)水箱13的水位較高或滿水時(shí)，浮球2進(jìn)入主振線圈(A、B) 3和反饋線圈(C、D)4的磁場(chǎng)范圍，加大了線圈中的損耗，迫使高頻振蕩器102停止振蕩，此時(shí)，圖3中的高、低電位點(diǎn)101為低電位，將低電位信號(hào)送入微控制信號(hào)處理器(單片機(jī))9，經(jīng)微控制信號(hào)處理器(單片機(jī))9處理后的輸出信號(hào)通過繼電器10控制電磁閥7斷電，切斷 上水回路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷水，同時(shí)聲光報(bào)警12發(fā)出聲光報(bào)警，示意人們關(guān)閉手動(dòng)上水閥8，徹底切斷水源。如圖5中箭頭所指的局部圖所示，在對(duì)正在使用中的太陽能熱水器改裝時(shí)，可在水箱13上已有的溢流管14上車裝絲牙，與水位信號(hào)采集裝置6底端帶有絲牙的連接管5旋接，同時(shí)，如圖4所示，在室內(nèi)的手動(dòng)上水閥8前端安裝電磁閥7即可實(shí)現(xiàn)改裝了。本發(fā)明所述的系統(tǒng)通過對(duì)水箱高低水位兩種不同狀態(tài)產(chǎn)生的兩種不同高頻振蕩信號(hào)進(jìn)行處理實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)了熱水器自動(dòng)上、斷水的發(fā)明目的。與現(xiàn)有技術(shù)相t匕，本發(fā)明不僅能自動(dòng)上水，還實(shí)現(xiàn)了水漫自動(dòng)斷水，極大改善了熱水器性能；由于采用了非接觸式液位測(cè)量，有效規(guī)避了水位傳感器直接與水源接觸造成的結(jié)垢、老化等影響傳感器使用壽命和準(zhǔn)確度等不可靠問題，使用壽命長(zhǎng)，故障率低，工作可靠。此外，本發(fā)明不僅能提供給太陽能熱水器生產(chǎn)廠家安裝在出廠前的產(chǎn)品上，還能夠?qū)σ延美袭a(chǎn)品進(jìn)行加裝，方便了新老用戶，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
權(quán)利要求
1.一種太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，包括太陽能熱水器水箱(13)側(cè)壁上的溢流管(14)、水位信號(hào)采集裝置(6)和電磁閥(7)，其特征在于所述水位信號(hào)采集裝置(6)由塑料或非磁性金屬制造，連接在太陽能熱水器水箱(13)側(cè)壁上的溢流管(14)上，其腔室內(nèi)有一個(gè)內(nèi)含鐵塊的浮球(2)，其外部設(shè)有主振線圈(A-B) (3)和反饋線圈(C-D) (4);所述的兩個(gè)線圈均與電感反饋高頻振蕩器(102)連接，電感反饋高頻振蕩器(102)與微控制信號(hào)處理器(9)連接，微控制信號(hào)處理器(9)與繼電器(10)連接，繼電器(10)與電磁閥(7)連接，電磁閥(7)與繼電器(10)的另一極與220V市電連接。
2.如權(quán)利要求I所述的太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，其特征在于所述主振線圈(A-B) (3)在上，反饋線圈(C-D) (4)在下。
3.如權(quán)利要求I所述的太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，其特征在于所述微控制信號(hào)處理器(6)為單片機(jī)。
4.如權(quán)利要求I所述的太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，其特征在于電磁閥(7)后或前還設(shè)置有手動(dòng)上水閥(8)。
5.如權(quán)利要求3所述的太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，其特征在于所述單片機(jī)由低壓電源(11)供電，同時(shí)與單片機(jī)連接的還有聲光報(bào)警裝置(12)。
6.如權(quán)利要求I——5任一項(xiàng)所述的太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，其特征在于所述水位信號(hào)采集裝置(6)下管口處的連接管(5)上設(shè)置絲牙，與太陽能熱水器水箱(13)溢流管(14)上設(shè)置的絲牙旋接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能熱水器的自動(dòng)上、斷水系統(tǒng)，是在水箱溢流管(14)上安裝一個(gè)內(nèi)含鐵塊的浮球(2)的水位信號(hào)采集裝置(6)，裝置(6)外部設(shè)有主振線圈(3)和反饋線圈(4)。各部件連接順序是兩個(gè)線圈→電感反饋高頻振蕩器(102)→微控制信號(hào)處理器(9)→繼電器(10)→電磁閥(7)；電磁閥(7)與繼電器(10)的另一極與220V市電連接。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上水和水漫自動(dòng)斷水，由于線圈與水不接觸，使用壽命長(zhǎng)，工作可靠，有效提升了太陽能熱水器性能。它不僅能提供給太陽能熱水器生產(chǎn)廠家安裝在出廠前的產(chǎn)品上，還能夠?qū)σ延美袭a(chǎn)品進(jìn)行加裝，方便了新老用戶，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，具有很高的實(shí)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102829563SQ201210208408
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者謝發(fā)忠, 吳年祥 申請(qǐng)人:安徽國(guó)防科技職業(yè)學(xué)院