CN108534378A - 一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，包括水箱，水箱的内部设置有浮球槽，浮球槽的内部设置有浮球，浮球的顶端设置有连接杆，连接杆的一端连接有杠杆，杠杆上设置有支撑点，杠杆的另一端设置有水位开关挡块，水位开关挡块的外侧设置有运行轨道板，运行轨道板的底部设置有进水管，进水管的一端设置有进水口，进水口的底部设置有转轴，转轴的一侧设置有温度开关挡块，转轴的底部设置有传动杆，传动杆的一端设置有金属记忆弹簧，金属记忆弹簧的一端连接有固定座。本发明利用金属记忆弹簧和浮球分别感应水箱内部的温度以及水位，该感应过程利用了物质本身自带的特性，无需电能驱动，减少了能量消耗。

Description

一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置

技术领域

本发明涉及一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，特别涉及一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置。

背景技术

目前太阳能的水位监测通常需要采用各种仪器进行检测，并将检测的结构传感至控制组件上，然后采用电能驱动的方式控制开闭，因此检测过程和控制过程本身就消耗能量，不利于太阳能的利用，而且在控制过程中，只有对水位的控制，没有对温度的控制，这就导致无论水位高低，水箱内部的水经常不适合使用，大大降低了太阳能热水器的使用效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，利用金属记忆弹簧和浮球分别感应水箱内部的温度以及水位，该感应过程利用了物质本身自带的特性，无需电能驱动，减少了能量消耗，利用感应到的结果传感到控制组件上，来控制进水口的开闭，控制组件利用机械传动来完成，从而达到自动化的效果，而且结构简单，因此传动速率更快，调控更加迅速，在调控过程中，可以控制水箱的水温在一定的温度范围，可以保证水箱的水始终满足使用要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，包括水箱，所述水箱的内部设置有浮球槽，所述浮球槽的内部设置有可沿着浮球槽上下移动的浮球，所述浮球的顶端设置有连接杆，所述连接杆的一端连接有杠杆，所述杠杆上设置有支撑点，所述支撑点位于水箱上，且支撑点与水箱的连接处采用密封设置，所述杠杆的另一端设置有水位开关挡块，所述水位开关挡块的外侧设置有运行轨道板，所述水位开关挡块可沿着运行轨道板上下移动，所述运行轨道板的底部设置有进水管，所述进水管的一端设置有进水口，所述进水口的底部设置有转轴，所述转轴的一侧设置有温度开关挡块，所述转轴的底部设置有传动杆，所述转轴向着传动杆的一侧设置有第一齿条，所述传动杆向着转轴的一侧设置有第二齿条，所述传动杆的一端设置有金属记忆弹簧，所述金属记忆弹簧的一端连接有固定座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述浮球槽的一侧设置有隔板，所述隔板为格栅状，所述格栅的间隙小于浮球的半径，所述浮球槽通过格栅状隔板与水箱的内腔相连通。

作为本发明的一种优选技术方案，所述转轴的中心和固定座均固定在水箱的侧壁上，所述传动杆的底端设置有固定滑道，所述传动杆可沿着固定滑道横向移动，所述第一齿条与第二齿条相啮合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述金属记忆弹簧由镍钛合金材料制作而成，所述金属记忆弹簧与传动杆传动连接，所述传动杆通过第一齿条和第二齿条与转轴传动连接，所述转轴与温度开关挡块传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水位开关挡块与运行轨道板的横截面的形状大小均相同，所述浮球通过连接杆与杠杆传动连接，所述杠杆与水位开关挡块传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述水箱的底部设置有出水口，出水口上设置有出水阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明利用金属记忆弹簧和浮球分别感应水箱内部的温度以及水位，该感应过程利用了物质本身自带的特性，无需电能驱动，减少了能量消耗，利用感应到的结果传感到控制组件上，来控制进水口的开闭，控制组件利用机械传动来完成，从而达到自动化的效果，而且结构简单，因此传动速率更快，调控更加迅速，在调控过程中，可以控制水箱的水温在一定的温度范围，可以保证水箱的水始终满足使用要求。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图之一；

图3是本发明的局部结构示意图之二；

图4是本发明的局部结构示意图之三；

图中：1、水箱；2、浮球槽；3、浮球；4、连接杆；5、杠杆；6、支撑点；7、水位开关挡块；8、运行轨道板；9、进水管；10、进水口；11、转轴； 12、温度开关挡块；13、传动杆；14、第一齿条；15、第二齿条；16、金属记忆弹簧；17、固定座；18、隔板；19、固定滑道；20、出水口；21、出水阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。其中附图中相同的标号全部指的是相同的部件。

此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。需要说明的是，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1-4所示，本发明提供一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，包括水箱1，水箱1的内部设置有浮球槽2，浮球槽2的内部设置有可沿着浮球槽2上下移动的浮球3，浮球3的顶端设置有连接杆4，连接杆4的一端连接有杠杆5，杠杆5上设置有支撑点6，支撑点6位于水箱1上，且支撑点6 与水箱1的连接处采用密封设置，杠杆5的另一端设置有水位开关挡块7，水位开关挡块7的外侧设置有运行轨道板8，水位开关挡块7可沿着运行轨道板 8上下移动，运行轨道板8的底部设置有进水管9，进水管9的一端设置有进水口10，进水口10的底部设置有转轴11，转轴11的一侧设置有温度开关挡块12，转轴11的底部设置有传动杆13，转轴11向着传动杆13的一侧设置有第一齿条14，传动杆13向着转轴11的一侧设置有第二齿条15，传动杆13 的一端设置有金属记忆弹簧16，金属记忆弹簧16的一端连接有固定座17。

进一步的，浮球槽2的一侧设置有隔板18，隔板18为格栅状，格栅的间隙小于浮球3的半径，浮球3槽通过格栅状隔板18与水箱1的内腔相连通，可以保证水箱1内的水位高低影响浮球3的上下运动，利用浮球3可以检测水位的高低，控制进水口10开闭。

转轴11的中心和固定座17均固定在水箱1的侧壁上，传动杆13的底端设置有固定滑道19，传动杆13可沿着固定滑道19横向移动，第一齿条14与第二齿条15相啮合，由固定滑道19对传动杆13进行支撑，使传动杆13的运动轨迹保持稳定。

金属记忆弹簧16由镍钛合金材料制作而成，金属记忆弹簧16与传动杆 13传动连接，传动杆13通过第一齿条14和第二齿条15与转轴11传动连接，转轴11与温度开关挡块12传动连接，金属记忆弹簧16是一种记忆合金，简称SMA，形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状，因此金属记忆弹簧16对温度具有感应功能，并传动到控制组件上，来控制进水口10的开闭。

水位开关挡块7与运行轨道板8的横截面的形状大小均相同，浮球3通过连接杆4与杠杆5传动连接，杠杆5与水位开关挡块7传动连接，水位开关挡块7对进水的阻隔程度决定进水量，而水位的高度决定水位开关挡块7 对进水的阻隔程度，这样控制的水位更加准确，避免忽高忽低的情况。

水箱1的底部设置有出水口20，出水口20上设置有出水阀21，由出水管出水，在需要使用时，打开出水阀21进行使用。

具体的，浮球3随着水位的高低沿着浮球槽2进行上下移动，因此浮球3 可以检测水位的高低，并根据水位的高低将动能传递给连接杆4，由连接杆4 控制杠杆5上下移动，杠杆5上设置有支撑点6，支撑点6与水箱1的连接处采用密封设置，该密封结构可以是密封圈、油封或者其他密封结构，密封结构可以保证水箱1的密封性，从而避免水箱1内部的水温与外界的冷气接触，具有保温保热的作用，杠杆5的两端反向运动，当水位很低时，水位开关挡块7不会阻隔进水管9进水，水从进水管9通向水箱1内部，在水位缓慢向上升的过程中，浮球3也开始向上提升，由于杠杆5的两端反向运动，水位开关挡块7开始向下运动，对进水管9的进水进行阻隔，当水位满了时，水位开光挡块7完全插入进水管9中，使进水管9的进水关闭，反之，当浮球3 开始向下运动时，水位开始降低，水位开关挡块7开始向上运动，减少对进水的阻隔，直到水位很低时，水位开关挡块7撤出进水管9，对进水完全开放，在控制进水管9进水的同时，还可以控制进水量，水位开关挡块7对进水的阻隔程度决定进水量，而水位的高度决定水位开关挡块7对进水的阻隔程度，这样控制的水位更加准确，避免忽高忽低的情况，由金属记忆弹簧16根据温度的变化进行拉伸或者收缩，金属记忆弹簧16是一种记忆合金，简称SMA，形状记忆合金具有形状记忆效应，以记忆合金制成的弹簧为例，把这种弹簧放在热水中，弹簧的长度立即伸长，再放到冷水中，它会立即恢复原状，因此金属记忆弹簧16对温度具有感应功能，当水箱1内部的温度低于一定温度时，水温开关挡块12对进水口10进行阻隔，当水箱1内部的温度高于一定温度时，金属记忆弹簧16伸长，带动传动杆13横向移动，传动杆13横向移动的过程中，由固定滑道19对传动杆13进行支撑，使传动杆13的运动轨迹保持稳定，传动杆13横向移动时，由于第一齿条14与第二齿条15相啮合，使得转轴11转动，转轴11转动带动温度开关挡块12偏离进水口10，使水通入水箱1中，与水位控制同理，水温控制也可以控制进水量，水温开关挡块 12对进水的阻隔程度决定进水量，而水温的大小决定水温开关挡块12对进水的阻隔程度，这样可以控制水温缓慢变化，这样可以保证无论水位高低，都可以控制水箱1的水温在一定的温度范围，可以保证水箱1的水始终满足使用要求，然后由出水管出水，在需要使用时，打开出水阀21进行使用。

本发明利用金属记忆弹簧和浮球分别感应水箱内部的温度以及水位，该感应过程利用了物质本身自带的特性，无需电能驱动，减少了能量消耗，利用感应到的结果传感到控制组件上，来控制进水口的开闭，控制组件利用机械传动来完成，从而达到自动化的效果，而且结构简单，因此传动速率更快，调控更加迅速，在调控过程中，可以控制水箱的水温在一定的温度范围，可以保证水箱的水始终满足使用要求。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，包括水箱(1)，其特征在于，所述水箱(1)的内部设置有浮球槽(2)，所述浮球槽(2)的内部设置有可沿着浮球槽(2)上下移动的浮球(3)，所述浮球(3)的顶端设置有连接杆(4)，所述连接杆(4)的一端连接有杠杆(5)，所述杠杆(5)上设置有支撑点(6)，所述支撑点(6)位于水箱(1)上，且支撑点(6)与水箱(1)的连接处采用密封设置，所述杠杆(5)的另一端设置有水位开关挡块(7)，所述水位开关挡块(7)的外侧设置有运行轨道板(8)，所述水位开关挡块(7)可沿着运行轨道板(8)上下移动，所述运行轨道板(8)的底部设置有进水管(9)，所述进水管(9)的一端设置有进水口(10)，所述进水口(10)的底部设置有转轴(11)，所述转轴(11)的一侧设置有温度开关挡块(12)，所述转轴(11)的底部设置有传动杆(13)，所述转轴(11)向着传动杆(13)的一侧设置有第一齿条(14)，所述传动杆(13)向着转轴(11)的一侧设置有第二齿条(15)，所述传动杆(13)的一端设置有金属记忆弹簧(16)，所述金属记忆弹簧(16)的一端连接有固定座(17)。

2.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，其特征在于，所述浮球槽(2)的一侧设置有隔板(18)，所述隔板(18)为格栅状，所述格栅的间隙小于浮球(3)的半径，所述浮球(3)槽通过格栅状隔板(18)与水箱(1)的内腔相连通。

3.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，其特征在于，所述转轴(11)的中心和固定座(17)均固定在水箱(1)的侧壁上，所述传动杆(13)的底端设置有固定滑道(19)，所述传动杆(13)可沿着固定滑道(19)横向移动，所述第一齿条(14)与第二齿条(15)相啮合。

4.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，其特征在于，所述金属记忆弹簧(16)由镍钛合金材料制作而成，所述金属记忆弹簧(16)与传动杆(13)传动连接，所述传动杆(13)通过第一齿条(14)和第二齿条(15)与转轴(11)传动连接，所述转轴(11)与温度开关挡块(12)传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，其特征在于，所述水位开关挡块(7)与运行轨道板(8)的横截面的形状大小均相同，所述浮球(3)通过连接杆(4)与杠杆(5)传动连接，所述杠杆(5)与水位开关挡块(7)传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于太阳能热水器水位监测用传感装置，其特征在于，所述水箱(1)的底部设置有出水口(20)，出水口(20)上设置有出水阀(21)。