CN102080887A - 太阳能热水器上水水位自动控制装置 - Google Patents

Abstract

太阳能热水器上水水位自动控制装置，它包括盒体、信号发射电路、信号接收电路、关闭水阀的执行机构，信号发射电路的输入端接有两个水位探头，信号接收电路置于盒体内且其输出端接有线圈；执行机构包括弹簧夹、衔铁、竖直推杆、配重块，弹簧夹设置在盒体内的上部，衔铁与弹簧夹的一侧夹板的上端内侧面固接、与弹簧夹的另一侧夹板之间留有间隙，以致衔铁处于弹簧夹的上开口端之内，推杆的上端设有与两侧夹板的下端配合的槽孔，推杆的下端穿出盒体的底板，两侧夹板的下端卡在槽孔中，以致推杆悬挂在弹簧夹的下端，配重块设置在推杆处于盒体外的杆体上；线圈缠绕在衔铁上。本控制装置具有上水水满时可确保自动断水的优点。当太阳能热水器的上水管、溢流管不同处一室且彼此间隔较远时，本控制装置尤其适用。

Description

太阳能热水器上水水位自动控制装置

技术领域

本发明涉及一种上水水满时可确保自动断水的太阳能热水器上水水位自动控制装置。

背景技术

目前，太阳能热水器上水水满时可自动断水的方式有多种，其中：常见的一种方式是通过快开式水阀、添加在太阳能热水器的贮水箱上侧且内装浮球阀的水盒(又称副水箱)来控制上水，快开式水阀接在自来水管道和太阳能热水器的上水管之间。当需要给贮水箱上水时，人工开启水阀，上水水路导通并通过水阀、上水管、浮球阀为贮水箱上水；当上水水满时(即水位达到贮水箱上部的溢流口处时)，浮球阀关闭，上水水路断开，完成上水工作(一般地，水阀处于常开状态)。由于浮球阀长期浸泡在水里，使用寿命较短，容易发生故障，这样上水水满时无法自动断水，如用户又未能及时关闭水阀，上水水路仍然导通，水将从贮水箱上部的溢流口溢出并经太阳能热水器的溢流管而流失，以至造成水资源的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种上水水满时可确保自动断水的太阳能热水器上水水位自动控制装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种太阳能热水器上水水位自动控制装置，它包括盒体、信号发射电路、信号接收电路、关闭水阀的执行机构，信号发射电路的输入端接有两个水位探头，信号接收电路置于盒体内且其输出端接有线圈；执行机构包括弹簧夹、衔铁、竖直推杆、配重块，弹簧夹设置在盒体内的上部，衔铁与弹簧夹的一侧夹板的上端内侧面固接、与弹簧夹的另一侧夹板之间留有间隙，以致衔铁处于弹簧夹的上开口端之内，推杆的上端设有与两侧夹板的下端配合的槽孔，推杆的下端穿出盒体的底板，两侧夹板的下端卡在槽孔中，以致推杆悬挂在弹簧夹的下端，配重块设置在推杆处于盒体外的杆体上；线圈缠绕在衔铁上。

为能简洁说明问题起见，以下对本发明所述太阳能热水器上水水位自动控制装置均简称为本控制装置。

使用时，将快开式水阀垂直安装在竖直墙体上，并按进口在下、出口在上的方式接在自来水管道和太阳能热水器的上水管之间，以至向上推动水阀的手柄时使水阀开启、向下推动水阀的手柄时使水阀关闭；通过盒体将信号接收电路、关闭水阀的执行机构安装在上述墙体上对应于快开式水阀的位置处，使推杆的下端与水阀的手柄外端相接触；将两个水位探头放在与太阳能热水器贮水箱上部连通的溢流管的下管口处，两个探头放在同一高度，但互不接触。

本控制装置的工作原理如下：

当需要给太阳能热水器的贮水箱上水时，人工向上推动水阀的手柄、开启水阀，上水水路导通并通过水阀、上水管为贮水箱上水，与此同时，手柄向上推动推杆，进而带动配重块上升，并使得两侧夹板的下端卡在槽孔中，以致推杆悬挂在弹簧夹的下端。

当上水水满时(即水位达到贮水箱上部的溢流口处时)，水将从贮水箱上部的溢流口溢出并经溢流管的下管口流到两个水位探头上，通过水的导电性，使得信号发射电路工作，向外发出信号；与此同时，信号接收电路接收到所述信号而工作，线圈得电，衔铁磁化而产生吸力，让弹簧夹的两侧夹板的上端相靠拢，使得弹簧夹由常闭状态变为打开状态，这样，两侧夹板的下端呈张开状而脱离槽孔，使弹簧夹的下端无法悬挂推杆，以致推杆、配重块在两者重力的作用下向下移动。这样，通过推杆向下推动水阀的手柄，使得水阀关闭，上水水路自动断开，完成上水工作。

下次上水时，再重复上述过程。

可见，本控制装置具有上水水满时可确保自动断水的优点。

所述信号接收电路内接有干簧管；推杆的上端还设有一个永磁磁铁，当推杆悬挂在弹簧夹的下端时，永磁磁铁与干簧管在位置上相对应。

永磁磁铁与干簧管相配合，使得干簧管被磁化而闭合，这样，信号接收电路内的直流电源得以接通，从而使信号接收电路处于值守待机状态。

所述盒体内在弹簧夹的下方处还设有与推杆相配合的竖直导槽；推杆处于盒体内的杆体配装在导槽内。

导槽可对推杆的上下移动提供导向作用，以确保推杆竖直移动。这样，当推杆向上移动时，推杆能够准确地悬挂在弹簧夹的下端；当推杆向下移动时，推杆能够向下推动水阀的手柄，使得水阀关闭。

当太阳能热水器的上水管、溢流管不同处一室且彼此间隔较远时，本控制装置尤其适用。

附图说明

图1是本控制装置自上而下看的立体图；

图2是本控制装置自下而上看的立体图；

图3是本控制装置中的信号发射电路的电路原理图；

图4是本控制装置中的信号接收电路的电路原理图；

图5是本控制装置的安装使用示意图。

具体实施方式

下面通过实施方式及附图对本控制装置作进一步详细的说明：

参见图1-图5：

本控制装置包括盒体5、信号发射电路、信号接收电路、关闭水阀6的执行机构。

为能简洁而清楚地说明问题起见，图1、图2中省略信号发射电路、信号接收电路，仅示出信号接收电路中的线圈L、直流电源E₂，且盒体5的前侧部被掀去；图5中省略盒体5、弹簧夹1、导槽3。

信号发射电路包括水位探头T₁、水位探头T₂、电阻R₁、电阻R₂、三极管BG、继电器J₁、电容C₁、发射机FS、开关K、直流电源E₁，且这些元器件按图3和图5的连接方式进行连接，信号发射电路的输入端接有水位探头T₁、水位探头T₂，三极管BG截止，继电器J₁释放，继电器J₁的动触头与继电器J₁的常闭触点J_1-1接触。平时，合上开关K，直流电源E₁通过电阻R₂、继电器J₁的常闭触点J_1-1、继电器J₁的动触头对电容C₁进行充电，从而使发射机FS处于值守待机状态。

信号接收电路置于盒体5内，信号接收电路包括接收机JS、继电器J₂、电阻R₃、电容C₂、线圈L、干簧管JAG、直流电源E₂，且这些元器件按图4和图5的连接方式进行连接，信号接收电路的输出端接有线圈L，线圈L的一端与继电器J₂的常开触点J_2-2相接、另一端接直流电源E₂的负极，继电器J₂的动触头与继电器J₂的常闭触点J_2-1接触。

执行机构包括弹簧夹1、竖直圆形推杆2、竖直导槽3、配重块4、衔铁XT、永磁磁铁CT。弹簧夹1设置在盒体5内的上部，衔铁XT与弹簧夹1的一侧夹板1a的上端内侧面固接、与弹簧夹1的另一侧夹板1a之间留有间隙，以致衔铁XT处于弹簧夹1的上开口端之内。推杆2的上端设有一个永磁磁铁CT及与两侧夹板1a的下端配合的椭圆形槽孔2a，推杆2的下端穿出盒体5的底板。两侧夹板1a的下端卡在槽孔2a中，以致推杆2悬挂在弹簧夹1的下端，永磁磁铁CT与干簧管JAG在位置上相对应，这样，永磁磁铁CT与干簧管JAG相配合，使得干簧管JAG被磁化而闭合，信号接收电路内的直流电源_E2得以接通，直流电源E₂通过电阻R₃、继电器J₂的常闭触点J_2-1、继电器J₂的动触头对电容C₂进行充电，从而使接收机JS处于值守待机状态。配重块4设置在推杆2处于盒体5外的杆体上。盒体5内在弹簧夹1的下方处还设有与推杆2相配合的竖直导槽3；推杆2处于盒体5内的杆体配装在导槽3内。导槽3由相互间隔且对称布置的两个板体构成，每个板体上沿高度方向设有半圆形的外伸凸起(附图中未示出所述板体和凸起的件号)。导槽3可对推杆2的上下移动提供导向作用，以确保推杆2竖直移动。线圈L缠绕在衔铁XT上。

使用时，将快开式水阀6(水阀6为市售品)垂直安装在竖直墙体Q上，并按进口在下、出口在上的方式接在自来水管道10和太阳能热水器的上水管7之间，以至向上推动水阀6的手柄6a时使水阀6开启、向下推动水阀6的手柄6a时使水阀6关闭；通过盒体5将信号接收电路、关闭水阀6的执行机构安装在墙体Q上对应于快开式水阀6的位置处，使推杆2的下端与水阀6的手柄6a外端相接触；将水位探头T₁、水位探头T₂放在与太阳能热水器贮水箱8上部连通的溢流管9的下管口处，水位探头T₁、水位探头T₂放在同一高度，但互不接触。

本控制装置的工作原理如下：

当需要给太阳能热水器的贮水箱8上水时，人工向上推动水阀6的手柄6a、开启水阀6，上水水路导通并通过水阀6、上水管7为贮水箱8上水，与此同时，手柄6a向上推动推杆2，使其沿导槽3上升，进而带动永磁磁铁CT、配重块4上升，并使得两侧夹板1a的下端卡在槽孔2a中，以致推杆2悬挂在弹簧夹1的下端，永磁磁铁CT刚好与干簧管JAG在位置上相对应。

当上水水满时(即水位达到贮水箱8上部的溢流口8a处时)，水将从贮水箱8上部的溢流口8a溢出并经溢流管9的下管口流到水位探头T₁、水位探头T₂上，通过水的导电性，让三极管BG导通，这样，继电器J₁吸合，继电器J₁的动触头与继电器J₁的常开触点J_1-2接触，将电容C₁储存的电能传递给发射机FS，使得发射机FS向外发出信号(电容C₁储存的电能耗尽时，发射机FS停止工作)；

与此同时，接收机JS接收到信号而工作，继电器J₂吸合，继电器J₂的动触头与继电器J₂的常开触点J_2-2接触，将电容C₂储存的电能传递给线圈L，线圈L得电，衔铁XT磁化而产生吸力，让弹簧夹1的两侧夹板1a的上端相靠拢，使得弹簧夹1由常闭状态变为打开状态。这样，两侧夹板1a的下端呈张开状而脱离槽孔2a，弹簧夹1的下端无法悬挂推杆2，以致永磁磁铁CT、推杆2、配重块4在三者重力的作用下向下移动。通过推杆2向下推动水阀6的手柄6a，使得水阀6关闭，上水水路自动断开，完成上水工作(当永磁磁铁CT随推杆2向下移动且与干簧管JAG在位置上不相对应时，直流电源E₂得以切断，接收机JS停止工作，继电器J₂释放)。

下次上水时，再重复上述过程。

可见，本控制装置具有上水水满时可确保自动断水的优点。

以上所述的仅是本发明的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这些也应视为属于本发明的保护范围。比如：在确保使得水阀关闭、上水水路自动断开的前提条件下，执行机构还可采用其它适用的结构形式。

Claims (3)

1.太阳能热水器上水水位自动控制装置，包括盒体、信号发射电路、信号接收电路、关闭水阀的执行机构，信号发射电路的输入端接有两个水位探头，信号接收电路置于盒体内且其输出端接有线圈，其特征在于：

执行机构包括弹簧夹、衔铁、竖直推杆、配重块，弹簧夹设置在盒体内的上部，衔铁与弹簧夹的一侧夹板的上端内侧面固接、与弹簧夹的另一侧夹板之间留有间隙，以致衔铁处于弹簧夹的上开口端之内，推杆的上端设有与两侧夹板的下端配合的槽孔，推杆的下端穿出盒体的底板，两侧夹板的下端卡在槽孔中，以致推杆悬挂在弹簧夹的下端，配重块设置在推杆处于盒体外的杆体上；

线圈缠绕在衔铁上。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器上水水位自动控制装置，其特征在于：

信号接收电路内接有干簧管；

推杆的上端还设有一个永磁磁铁，当推杆悬挂在弹簧夹的下端时，永磁磁铁与干簧管在位置上相对应。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能热水器上水水位自动控制装置，其特征在于：

盒体内在弹簧夹的下方处还设有与推杆相配合的竖直导槽；

推杆处于盒体内的杆体配装在导槽内。

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