專利名稱：太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器屬于熱水器控制領(lǐng)域。
目前的太陽能熱水器一般不具備自動(dòng)上水的功能，需要用戶經(jīng)常給太陽能熱水器上水，用戶一般要開啟手動(dòng)閥門，等太陽能熱水器上滿水后再去關(guān)閉手動(dòng)閥門，用戶使用極不方便。如果用戶忘記及時(shí)給太陽能熱水器上水，就沒有熱水用；如果用戶忘記在太陽能熱水器上滿水后及時(shí)關(guān)閉手動(dòng)閥門，就可能造成水滿溢出，不僅浪費(fèi)水而且易造成其他危害。目前雖然有少數(shù)廠家生產(chǎn)太陽能熱水器自動(dòng)控制器，但其原理一般是根據(jù)太陽能熱水器中的水溫或水量(或水位)來確定上水時(shí)間和上水多少的，這種太陽能熱水器自動(dòng)控制器在實(shí)際使用中存在一些不足之處，如必須將測(cè)量太陽能熱水器中的水溫、水量(或水位)的裝置安裝在太陽能熱水器中，這就造成了安裝難度大且可靠性不高，因?yàn)樘柲軣崴鲀?nèi)部溫度有時(shí)極高，室外易受惡劣天氣的干擾(如大風(fēng)、暴雨、雷電等)，就容易造成這些測(cè)量裝置及其與控制裝置的連接線路出現(xiàn)故障，這樣就難以保證給太陽能熱水器正常上水，另外這些測(cè)量太陽能熱水器中水溫、水量(或水位)裝置的測(cè)量誤差增大也易造成上水控制錯(cuò)誤。
本實(shí)用新型的目的是通過使用者的時(shí)間設(shè)定或者通過環(huán)境光線的自動(dòng)檢測(cè)，再經(jīng)過計(jì)算后產(chǎn)生控制信號(hào)，控制信號(hào)控制電磁閥的開啟和關(guān)閉從而實(shí)現(xiàn)太陽能熱水器的全自動(dòng)上水控制，工作穩(wěn)定可靠，并且安裝方便。
本實(shí)用新型由觸發(fā)電路、運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路、驅(qū)動(dòng)裝置、電磁閥、水傳感器組成。觸發(fā)電路的輸出端連接到運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的信號(hào)輸入端；運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)輸入端連接；驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接到電磁閥的電源或電信號(hào)輸入端；水傳感器的輸出端連接到運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的信號(hào)輸入端。
本實(shí)用新型的附圖
作如下說明附圖(1)為本實(shí)用新型的組成方框圖。
附圖(2)為本實(shí)用新型的電原理圖。其中1為觸發(fā)電路，2為運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路，3為驅(qū)動(dòng)裝置，4為電磁閥，5為水傳感器。
附圖(3)為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路圖。1為觸發(fā)電路，其中RT為光敏元件，K1為按鈕開關(guān)；2為運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路，其中R1為電阻，C1、C2、C3為電容，CR1為晶體振蕩器，U1為單片計(jì)算機(jī)；3為驅(qū)動(dòng)裝置，其中R2為電阻，Q1為三極管，Q1的基極串接電阻R2；4為電磁閥；5為水傳感器，其中T1、T2、T3為導(dǎo)體探頭；VCC為直流電源電壓，GND為直流電源地。
本實(shí)用新型中，觸發(fā)電路(1)是為了確定給太陽能熱水器上水的時(shí)間而產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)的電路，可采用一般的時(shí)鐘電路或至少一個(gè)開關(guān)的電路，也可采用光傳感器；還可以將這三種電路中的兩種并聯(lián)使用，或這三種電路一起并聯(lián)使用。時(shí)鐘電路的定時(shí)輸出端在設(shè)定時(shí)間到時(shí)能輸出電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)；一個(gè)或一組開關(guān)電路將使用者操作開關(guān)通斷的動(dòng)作轉(zhuǎn)換為電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)，一般由開關(guān)組成，也可在開關(guān)的一端或兩端串聯(lián)電阻；光傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)作為觸發(fā)信號(hào)，光傳感器一般由光敏元件組成，也可在光敏元件的一端或兩端串聯(lián)電阻，有些光敏元件由于其輸出信號(hào)微弱還需要后接放大電路。
運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)是一種能根據(jù)輸入信號(hào)進(jìn)行諸如算術(shù)、邏輯、記數(shù)、延時(shí)和控制運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生輸出信號(hào)的電路，該電路在接收到觸發(fā)電路(1)輸入的觸發(fā)信號(hào)后，根據(jù)觸發(fā)信號(hào)的種類通過相應(yīng)的運(yùn)算確定給太陽能熱水器上水的時(shí)間，并輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)可采用一般的延時(shí)或記數(shù)器電路及邏輯與、邏輯或電路，也可采用微型計(jì)算機(jī)(如單片計(jì)算機(jī)及其輔助外圍電路)，其運(yùn)算用軟件實(shí)現(xiàn)；驅(qū)動(dòng)裝置(3)是根據(jù)運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)輸出的控制信號(hào)產(chǎn)生或取消電磁閥(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)或驅(qū)動(dòng)電源，驅(qū)動(dòng)裝置(3)一般可采用晶體管、繼電器、可控硅或其他電動(dòng)開關(guān)元件組成的電流(或電壓)驅(qū)動(dòng)部件或開關(guān)部件；電磁閥(4)采用一般的交流或直流電磁閥均可；水傳感器(5)是將是否有水或水的位置信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的裝置，可采用至少兩個(gè)不直接接觸的導(dǎo)體探頭或其他水位傳感器，導(dǎo)體探頭應(yīng)該放在需要測(cè)出是否有水的位置，可以放入太陽能熱水器中，也可放入太陽能熱水器的溢水管中，通過測(cè)量導(dǎo)體探頭之間的電信號(hào)(如電阻或者電流或者電壓)即可判斷該位置是否有水。
本實(shí)用新型自動(dòng)控制上水的過程如下首先觸發(fā)電路(1)產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)有以下幾種方式如果觸發(fā)電路(1)采用時(shí)鐘電路，則先設(shè)定時(shí)鐘電路中的定時(shí)時(shí)間，時(shí)鐘電路在定時(shí)時(shí)間到時(shí)即輸出信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)如果觸發(fā)電路(1)采用開關(guān)電路，則通過操作開關(guān)使開關(guān)接通或斷開即可產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)如果觸發(fā)電路(1)采用光傳感器，則光傳感器測(cè)出環(huán)境光的強(qiáng)度并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)作為觸發(fā)信號(hào)。觸發(fā)信號(hào)傳送到運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)，作為確定上水時(shí)間的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)根據(jù)此信號(hào)計(jì)算出合適的上水時(shí)間；運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)在上水時(shí)間內(nèi)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)到驅(qū)動(dòng)裝置(3)，使驅(qū)動(dòng)裝置(3)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流(或電壓)驅(qū)動(dòng)電磁閥(4)開啟，給太陽能熱水器上水；當(dāng)太陽能熱水器上滿水或上水到指定的水位時(shí)，水傳感器(5)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)在接收到此信號(hào)后，輸出控制信號(hào)給驅(qū)動(dòng)裝置(3)使驅(qū)動(dòng)裝置(3)停止輸出驅(qū)動(dòng)電流(或電壓)，電磁閥(4)關(guān)閉，停止給太陽能熱水器上水。
本實(shí)用新型的顯著優(yōu)點(diǎn)是首次采用了光傳感器測(cè)定環(huán)境光強(qiáng)度，并根據(jù)環(huán)境光強(qiáng)度計(jì)算合適的上水時(shí)間，因此實(shí)現(xiàn)了不需使用者進(jìn)行任何操作而給太陽能熱水器自動(dòng)上水的功能；使用者也可以在要給太陽能熱水器上水的時(shí)刻通過簡單的開關(guān)(一般為按鍵)操作指定時(shí)間上水，并且每天在到達(dá)該指定的時(shí)刻自動(dòng)給太陽能熱水器上水；當(dāng)上水到指定的水位或上滿水時(shí)立即自動(dòng)停止上水；另外水傳感器不僅可以安裝在太陽能熱水器中，也可以安裝在太陽能熱水器溢水管中，這樣不僅安全可靠而且安裝方便。本實(shí)用新型全自動(dòng)控制，控制精度高，穩(wěn)定可靠。
本實(shí)用新型實(shí)施例說明如下觸發(fā)電路的P1中的光敏元件RT為光敏三極管，K1為一個(gè)按鈕開關(guān)；運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的P2中R1為1～3KΩ，C1和C2均為10～100pf，C3為4uf，CR1為1～5M晶體振蕩器，U1為單片計(jì)算機(jī)；驅(qū)動(dòng)裝置的P3中Q1為NPN型三極管，R2為0.3～20KΩ；電磁閥P4中J1為一般的直流電磁閥；水傳感器的T1、T2和T3為導(dǎo)體探頭；VCC接直流電源5V，GND接直流電源地。將以上部件按附圖(3)連接，將水傳感器放置在太陽能熱水器的溢水管中，即組成了本太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于由觸發(fā)電路(1)、運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路(2)、驅(qū)動(dòng)裝置(3)、電磁閥(4)、水傳感器(5)組成，觸發(fā)電路的輸出端連接到運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的信號(hào)輸入端；運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的控制信號(hào)輸出端與驅(qū)動(dòng)裝置的控制信號(hào)輸入端連接；驅(qū)動(dòng)裝置的輸出端連接到電磁閥的電源或電信號(hào)輸入端；水傳感器的輸出端連接到運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路的信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于觸發(fā)電路采用光傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于觸發(fā)電路采用時(shí)鐘定時(shí)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于觸發(fā)電路采用至少一個(gè)開關(guān)的電路，開關(guān)的一端或兩端可以串聯(lián)電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于觸發(fā)電路采用將光傳感器、時(shí)鐘定時(shí)電路、至少一個(gè)開關(guān)的電路這三種電路中的兩種并聯(lián)使用的電路，或這三種電路一起并聯(lián)使用的電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3或4或5所述的太陽能熱水器自動(dòng)上水控制器，其特征在于水傳感器安裝在太陽能熱水器的溢水管中。
專利摘要本實(shí)用新型由觸發(fā)電路、運(yùn)算與控制信號(hào)生成電路、驅(qū)動(dòng)裝置、電磁閥、水傳感器組成,本實(shí)用新型自動(dòng)確定合適的時(shí)間給太陽能熱水器上水,當(dāng)太陽能熱水器上滿水后能立即停止上水,本實(shí)用新型可全自動(dòng)運(yùn)行,也可由使用者設(shè)定上水時(shí)間,安裝方便,操作簡單,控制精度高,工作穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)F24J2/40GK2397448SQ99229568
公開日2000年9月20日 申請(qǐng)日期1999年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月10日
發(fā)明者章勇 申請(qǐng)人:章勇