CN1190634C - 采暖、洗浴热水兼用机 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种采用双水路一体化设计，采暖、洗浴水截然分开的家庭用采暖、洗浴热水兼用机。它由微处理器进行设定各种运行参数，将计算机技术应用于电热锅炉，使电热锅炉的工作状态纳入程序控制实现智能化、自动化。本发明智能化程度高，带有中文界面，采暖洗浴功能任意选择，在电脑程序上切换，具有超低温保护和漏电切断电源，混相保护功能。其优点是：双水路一机两用，减少家庭电器设备的投入，提高房屋面积利用率；降低前期工程投入，减少电气工程的投入；适合智能化小区建设，与家控器联接，可实现整个小区物业统一管理或用户委托物业管理，也可上网进行远程控制。
Description
技术领域：本发明涉及一种主要是用于家庭的智能型全自动采暖、洗浴双水路一体化的电热水机组。
背景技术：目前家庭用的采暖炉或热水器均为独立设计，存在着设备重复、占据房间面积大、铺设冷热水管多、户内电源线多，使整个小区用电容量增加，前期施工费用增大等缺陷。
发明内容：本发明的目的是针对现有技术的不足而向人们提供一种采用双水路一体化设计，采暖洗浴水截然分开的家庭用采暖、洗浴热水兼用机。它由微处理器进行设定各种运行参数，将计算机技术应用于电热锅炉，使电热锅炉的工作状态纳入程序控制实现智能化、自动化。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：采暖、洗浴热水兼用机，主要包括电热锅炉、微机控制装置，它是以主机(1)为核心，主机(1)内设电热锅炉的不锈钢罐体(3)，不锈钢罐体(3)内装有盘管式换热器(12)使采暖、洗浴水截然分开，不锈钢罐体(3)内水加热后经水泵进行采暖系统循环，内置换热器属集热升温型换热器，将自来水送入换热器(12)，即可置换出卫生热水，实现双水路一体化设计，所述主机(1)下设有自来水入口(6)，自来水入口(6)的一端接三通，三通的上端接盘管式换热器(12)，三通的另一端接电磁阀(15)的入端，电磁阀(15)的出端接另外一个三通，该三通的上端接不锈钢罐体(3)，下端接采暖回水口(9)，盘管式换热器(12)一端为卫生热水出口(7)，采暖出水口(8)一端接不锈钢罐体(3)，一端接循环泵(14)的入口，循环泵(14)的出口接主机(1)的出水口(19)，不锈钢罐体(3)的上端设有大气联通口(10)，不锈钢罐体(3)底部设有排污口(11)，不锈钢罐体(3)内设加热器(13)；外设保温层(4)和保温保护层(5)。
所述的微机控制装置，主要包括人机界面部分、输入部分、输出部分、主回路及指示灯部分，控制器定时扫描键盘输入信号，并转入键盘处理程序，控制器控制读时钟，将当前时间显示在液晶显示器上；不锈钢罐体(3)上装有液位检测器(16)、(17)、(18)，控制器分三点控制液位，当水位于上端时停止补水，水位降至中间点时开始补水，当水位降至最低控制点时切断电源，停机保护蜂鸣器发出告警声，防止干烧，指示灯显示当前工作状态和警报状态，锅炉的启停、水温的调节由键盘的输入参数决定。
本发明智能化程度高，带有中文界面，采暖洗浴功能任意选择，在电脑程序上切换，具有超低温保护和漏电切断电源，混相保护功能。其特点是：1、双水路一机两用，减少家庭电器设备的投入，提高房屋面积利用率。2、降低前期工程投入，减少预埋管线(冷热水管)，减少用电回路，使整个用电负荷有所下降，减少电气工程的投入。3、适合智能化小区建设，与家控器联接，可实现整个小区物业统一管理或用户委托物业管理，也可上网进行远程控制。4、按预设温度自动调节整机输出功率，节能高效，符合现行的以家庭为单元的独立采暖要求。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的管路连接示意图。
图3是图1中电热锅炉结构示意图。
图4是本发明自动控制部分的方框图。
图5是控制电路中开关量输入部分电路原理图。
图6是控制电路中开关量输出部分电路原理图。
图7是主回路电路原理图。
图8是控制电路中指示灯部分电路原理图。
图9是控制电路中人机界面部分电路原理图。
具体实施方式：
参照图1、2、3，采暖、洗浴热水兼用机，主要包括电热锅炉、微机控制装置，其具体结构：它是以主机1为核心，主机1上设操作面板2；下设卫生热水出口7、自来水入口6、排污口11、采暖出水口8、采暖回水及补水口9，采暖出水口8与主机出水口19的管路间设有水泵14，自来水入口6的管路上设电磁阀15，上述采暖回水及补水口9与主机1内设电热锅炉的不锈钢罐体3相通，不锈钢罐体3上装有液位检测器16、17、18；外设保温保护层5及保温层4；内设加热器13及换热器12；上设大气联通口10；底部设有卫生热水出口7、自来水入口6、排污口11及采暖回水及补水口9，自来水入口6的一端直接联通换热器12，另一端经三通接电磁阀15的入端，电磁阀15出端经三通接采暖回水及补水口9。
参照图4、5、6、7、8、9，采暖、洗浴热水兼用机的自动控制部分主要包括输入部分、输出部分、主回路电路、指示灯部分、人机界面部分。
图4中控制器控制程序是：控制器定时扫描键盘输入信号，并转入键盘处理程序；读时钟值，将当前时间显示在液晶显示器上；读水位信号值后判断水位报警信息并同时声光报警；指示灯显示当前工作状态和警报状态、键盘处理程序用户参数的修改、控制器的启动和停止，在运行中控制器的启动和停止通过加热器来调节锅炉内的水温。
图5中输入部分包括前向输入通道和逻辑转换电路。前向输入通道采用工业控制常用的开关输入电路，结合水位检测电路，用来检测三路水位信号。输入通道将水位信号转换成逻辑电平，送到逻辑转换电路的输入部分。逻辑转换电路采用移位寄存器74hc165实现八路逻辑电平和控制器核心器件的接口。水位检测原理图中XS8是水位检测的接线端子，接八路信号IN1-IN8，XS5是电源端子，D6是和控制器核心器件接口的驱动和DB9端子。
图6中输出部分包括逻辑转换电路和输出驱动电路。逻辑转换电路采用移位寄存器74hc595实现八路控制逻辑电平的输出。主控单片机通过移位方式和74hc595接口并输出控制逻辑电平。输出驱动电路采用固态继电器典型驱动电路，驱动固态继电器。固态继电器输出控制交流接触器来控制循环泵、补水泵、加热器的启动和停止。输出通道原理图XS1是输出端子，接三个泵和三个加热器的交流接触器的控制端为主回路电路原理图7中XS9端子，交流接触器的输出端接R1-Rn，K1是固态继电器。
图8是指示灯部分。指示灯部分比较简单主要由移位寄存器74hc595实现八路指示灯的控制逻辑电平输出。主控单片机通过移位方式和74hc595接口并输出控制逻辑电平。输出通道原理图中XS1是于人机界面板的接口端子。
图9是人机界面部分。人机界面部分是控制器的核心部分，主要是实现人机交互，包括用户可以控制使用采暖和洗浴两种运行方式，采暖方式中可选择自动和手动两种方式，采暖方式中手动的启动和停止，用户设置的参数包括采暖水温的上限和下限参数，时钟的调整，自动方式的工作时间表包括一天内和一周内。人机界面部分包括CPU-D1(TMPN3150B1AF)和它的程序存储器D2(29EE010)，字库存储器D3(29EE010)，参数存储器D5(6264)，键盘接口包括左D6(74HC245)和D7(74HC573)，时钟芯片是D10(DS1305)，XS1是液晶控制器接口端子，XS2是薄膜键盘的八针接口，XS3是lonwork网络接口，XS4是与输出输入部分连接的端子，XS5是温度传感器的接口端子。
工作原理：一、工作状态设置，它是通过控制器来完成。1、按温度设定；2、按时间段设定；3、手动自动选择；4、采暖、洗浴选择。一、二、三组加热，根据设定的温度上限、下限值加减功率，当达到设定上限值时每间隔10秒去一组，当温度低于下限值时每间隔10秒增加一组，使温度始终恒定在设定值的上下限之间，也可按设定的时间运行。即：电脑时钟按24小时制，可随意设定运行时间和停机时间，可分四个时间段设定。三、自动补水：分三点控制液位，当水位于上端时停止补水，水位降至中间点时开始补水，当水位降至最低控制点时切断电源，停机保护蜂呜器发出告警声，防止干烧。四、双水路，采暖洗浴水截然分开，不锈钢罐体内水加热后经水泵进行采暖系统循环。内置换热器属集热升温，将自来水送入换热器，即可置换出卫生热水。五、采暖洗浴功能随意选择。采暖水温一般控制在50-55℃之间，换热器只能换出32-35℃的卫生温水，这时加热器带的是双路负荷，在本机面板上有一个采暖洗浴切换按钮，当按一下此钮，洗浴指示灯亮，本机处于洗浴状态，采暖功能停止。罐体内水温在6-8分钟即可从50℃升到85℃，这时换热器可置换出55℃以上的卫生热水。12KM-21KM功率的可供两个浴盆同时洗浴，6-9KM功率的可供一个浴盆洗浴。再按此钮又回复至采暖功能，洗浴指示灯灭。六、各种工作状态都有中文显示和指示灯指示，人机转换操作简单。七、漏电自动保护，自动找零功能。本机装有漏电保护器，万一出现漏电，当漏电电流达到30MA时，漏电保护器在0.1秒内自动切断电源。当外电路混线时，造成零火颠倒时，本机控制器电源立即切断，使控制器受到保护。八、网络运行功能：本机带有网络接口与家控联接，可实现整个小区网络操作，业户可委托物业管理，也可与计算机网络联接，实现远程操作。
Claims (2)
1、一种采暖、洗浴热水兼用机，主要包括电热锅炉、微机控制装置，其特征在于它是以主机(1)为核心，主机(1)内设电热锅炉的不锈钢罐体(3)，不锈钢罐体(3)内装有盘管式换热器(12)使采暖、洗浴水截然分开，不锈钢罐体(3)内水加热后经水泵进行采暖系统循环，内置换热器(12)属集热升温型换热器，将自来水送入换热器(12)，即可置换出卫生热水，实现双水路一体化设计，所述主机(1)下设有自来水入口(6)，自来水入口(6)的一端接三通，三通的上端接盘管式换热器(12)，三通的另一端接电磁阀(15)的入端，电磁阀(15)的出端接另外一个三通，该三通的上端接不锈钢罐体(3)，下端接采暖回水口(9)，盘管式换热器(12)一端为卫生热水出口(7)，采暖出水口(8)一端接不锈钢罐体(3)，一端接循环泵(14)的入口，循环泵(14)的出口接主机(1)的出水口(19)，不锈钢罐体(3)的上端设有大气联通口(10)，不锈钢罐体(3)底部设有排污口(11)，不锈钢罐体(3)内设加热器(13)，外设保温层(4)和保温保护层(5)。
2、如权利要求1所述的采暖、洗浴热水兼用机，其特征在于采暖洗浴热水兼用机的微机控制装置，主要包括人机界面部分、输入部分、输出部分、主回路及指示灯部分，控制器定时扫描键盘输入信号，并转入键盘处理程序，控制器控制读时钟，将当前时间显示在液晶显示器上；不锈钢罐体(3)上装有液位检测器(16)、(17)、(18)，控制器分三点控制液位，当水位于上端时停止补水，水位降至中间点时开始补水，当水位降至最低控制点时切断电源，停机保护蜂鸣器发出告警声，防止干烧，指示灯显示当前工作状态和警报状态。
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