CN205156397U - 太阳能热水器自动上水控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能热水器自动上水控制系统，包括安装在太阳能热水器的上水管上的控制装置和安装在溢水管上的感应装置，控制装置与感应装置信号连接，感应装置包括传感器和信号发射装置，传感器用于将管道内的气流和/或水流转换成电信号；控制装置包括阀门、集成控制器和执行机构，集成控制器用于接收信号和控制执行机构，执行机构包括电机和齿轮组，电机的输出轴与齿轮组的输入端联接，齿轮组的输出端与阀门的阀杆联接。本实用新型可以对太阳能热水器进行自动上水，成本低廉、便于安装、可靠性高，具备广泛的应用前景。

Description

太阳能热水器自动上水控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能集热器的控制装置，具体涉及一种太阳能热水器自动上水控制系统。

背景技术

我国已成为世界上最大的太阳能热水器生产国和最大的太阳能热水器市场，太阳能热水器以其节能环保的优势，在整个热水器行业中所占比重超过了40%。由于太阳能热水器的储水箱和集热管需要安装在室外房顶上，其粗放的使用模式决定了其上水装置不能太复杂。目前绝大多数太阳能热水器仍采用人工上水，即手动阀门控制的方式，当需要补水时打开阀门，等到溢水管出水时，表示已上满水，再手动将阀门关闭。人工上水最为可靠，也比较简单。但是占用大量时间，尤其是等待时间，如果用户忘记关闭阀门还会浪费大量的水。

发明人此前提出过一种太阳能热水器自动上水装置，专利号ZL201420825035.4，其结构如图1所示，是在现有的太阳能热水器1的上水管1-2和溢水管1-3上分别串联控制装置1-4和感应装置1-5，其中控制装置1-4代替现有的手动上水阀，感应装置1-5直接安装在溢水管1-3的出水口处即可。控制装置1-4与感应装置1-5均位于室内，通过无线信号连接，可以自动上水并利用溢水的信号自动切断上水。具有自动化程度高，安装简单，使用可靠等优点。但是其控制装置的安装需要对现有的上水阀进行改造，对于某些装修时已经将管道与阀门埋墙处理的家庭，再安装该装置比较困难。而且原有的感应装置单纯依靠发电机的电流发射无线信号，需要气流和水流对叶轮的冲击能量集聚到一定程度才能发出足够强的信号，对于感应装置和控制装置安装间隔较远的情况，可能会存在控制的延迟，如何在其基础上进一步改进，提供一种便于加装、控制效率更高太阳能热水器自动上水控制系统已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种高可靠性、低成本、使用方便的太阳能热水器自动上水控制系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的太阳能热水器自动上水控制系统，包括安装在太阳能热水器的上水管上的控制装置和安装在溢水管上的感应装置，所述控制装置与所述感应装置信号连接，其特征在于：

所述感应装置包括传感器和信号发射装置，所述传感器用于将管道内的气流和/或水流转换成电信号；

所述控制装置包括阀门、集成控制器和执行机构，所述集成控制器用于接收信号和控制执行机构，所述执行机构包括电机和齿轮组，所述电机的输出轴与齿轮组的输入端联接，所述齿轮组的输出端与阀门的阀杆联接。

作为优选，为了对阀门的开度进行简单有效的控制，所述集成控制器内具有堵转保护电路和电机限时电路。

作为优选，所述电机是直流减速电机。

作为优选，所述感应装置具有竖直的筒状壳体，信号发射装置、传感器和电池盒安装在筒状壳体的上部，所述壳体中部的一侧具有流体入口，壳体底端具有流体出口，在壳体内形成L形的流体通道，在流体通道的转折处安装有叶轮，所述叶轮与传感器的转轴相联接。

作为优选，所述控制装置具有壳体，壳体的下部具有阀体锁紧器和连接板，所述齿轮组和电机安装在连接板上，所述连接板与阀体锁紧器固定连接，所述阀体锁紧器与门固定连接。

作为优选，所述阀体锁紧器用于将控制装置加装到原有太阳能热水器的上水阀上形成自动阀，所述阀体锁紧器壳体连接成一体，所述齿轮组的输出端通过联轴器与上水阀的阀杆联接。

使用时，上述太阳能热水器自动上水控制系统的工作过程如下：

感应装置安装于原有太阳能热水器的溢水口，将溢水时管道内的气流和/或水流转换成电信号；

将控制装置加装于原有太阳能热水器的上水阀上形成自动阀，首先通过阀体锁紧器将自动控制系统锁紧在原阀门上，再将连接板与电机安装在锁紧器上，最后用联轴器将齿轮组的输出端与原阀门的阀杆相连；

控制装置接收到感应装置的溢水信号后，电机驱动齿轮组旋转，带动水阀的阀杆执行关阀动作，当阀门关闭后扭矩增大，电机堵转保护电路使电机停转，同时电机限时电路对执行一次关阀动作的总时间进行限制。

发明原理：本实用新型通过定时模块让上水阀门在指定的时间自动开启实现上水，当上水（压水）充满太阳能热水器的水箱后，溢出的水进入溢水管，同时压缩溢水管内的空气形成向下的流体运动，流体推动感应装置内的叶轮，使传感器产生信号，进而发射无线信号，集成控制器收到无线信号后，控制电机带动阀杆转动，转动到完全关闭时堵转保护电路使电机停转，如果堵转电流较小，限时电路会限制电机转动一定时间后关闭，避免电机过载。整个过程依靠两个装置自动运行，无需人工干预。

有益效果：本实用新型利用安装于上水管的控制装置和安装于溢水管的感应装置实现对上水的自动控制，具有以下有益效果：

1）控制装置可以加装在原有阀体上，即通过锁紧器将整个壳体锁紧在原阀门上，再用联轴器和原阀门的阀杆相连，形成自动控制系统。比拆下原阀重装自动阀有很多优点，如果是要拆原阀就必须要关闭家里的总进水阀，还要将太阳能水箱里的水全部放出，这样才能拆原阀。而本实用新型通过阀体锁紧器在原阀的基础上加装，就不需要关闭进水阀和放出太阳能的水。

2）安装与改装容易，只需安装在现有太阳能热器的上水管和溢水管上能实现自动控制，对已有太阳能热水器也只需要原上水阀和溢水管口处加装这两个装置，无需对室外管路和室内电路做任何改动。

3）定时自动上水，无人值守。在一些白天水压不足的老小区，可以将时钟电路中设定为夜间水压较高时自动上水，避开用水高峰，且整个过程无需人工干预，自动化程度高。

4）可靠性高，所有系统均安装在室内，而且采用无线连接时各自独立工作，不会受到电网、水压和温度等任何外界因素的影响。即便外部发生漏水，时钟电路也可以及时地自动切断上水。

5）安全性好，采用的控制电压远低于安全电压，而且动作时的功耗很低，采用小容量的电池即可满足要求。

6）性价比高，所采用组件如集成控制器、传感器、直流减速电机、阀门等均可直接选用市售成熟产品，便于成本控制。

除了上面所述的本实用新型解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的优点外，本实用新型的太阳能热水器自动上水控制系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的优点，将结合附图做出进一步详细的说明。

附图说明

图1是现有太阳能热水器自动上水控制系统的整体结构图；

图2是本实用新型实施例中感应装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中控制装置的结构示意图；

图中：1太阳能热水器，1-2上水管，1-3溢水管，1-4控制装置，1-5感应装置，电池盖2，电池3，上壳体4，电路支架5，传感器6，中间体7，叶轮8，下壳体9，面盖12，齿轮组13，连接板14，电机15，阀体锁紧器16，集成控制器17，控制装置壳体18，电池盒19。

具体实施方式

实施例：

本实施例的太阳能热水器自动上水控制系统是在ZL201420825035.4基础上对感应装置和控制装置结构的进一步改进。

感应装置的具体结构如图2所示，是由上壳体4、中间体7和下壳体9组成的封闭防水的圆筒状壳体，在上壳体4上具有电池盖2，其下方安装有电池3，中间体7的一侧具有进水口，其上方安装有传感器6，其下方具有与进水口相通的流道，流道内安装叶轮8，叶轮8与传感器6的转轴相连，在传感器6的上方固连用于安放无线发射电路的电路支架5，上壳体4顶部具有包络无线发射天线的天线罩。下壳体9安装在中间体7的底部，底端具有出水口，与流道形成L形。以上各结构件可采用注塑成型的方式制造，装配时在其连接处安装密封圈。

控制装置的结构如图3所示，具有矩形的控制装置壳体18，所有部件均安装在控制装置壳体18内，是将阀体锁紧器16锁定在现有的上水阀上，再安装齿轮组13，连接板14与电机15，形成的联动机构，外部加盖面盖12进行保护。上方具有集成控制器17和电池盒19，集成控制器具有用于人机交互的显示屏和按键，用于显示当前时间和阀门开闭状态，设定上水时间，并接收感应装置的信号。同时通过堵转保护电路和限时电路对阀门开闭时电机的输出进行限制。

安装时，控制装置加装到原有太阳能热水器的上水阀上形成自动阀，是通过阀体锁紧器将自动控制系统锁紧在原阀门上，连接板与电机安装在锁紧器上，联轴器将齿轮组的输出端与原阀门的阀杆相连。不需要拆下原来的三角阀或暗阀，可以直接在原有的阀上加装自动控制系统。

以上结合附图对本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种太阳能热水器自动上水控制系统，包括安装在太阳能热水器的上水管上的控制装置和安装在溢水管上的感应装置，所述控制装置与所述感应装置信号连接，其特征在于：

所述感应装置包括传感器和信号发射装置，所述传感器用于将管道内的气流和/或水流转换成电信号；

所述控制装置包括集成控制器和执行机构，所述集成控制器用于接收信号和控制执行机构，所述执行机构包括电机和齿轮组，所述电机的输出轴与齿轮组的输入端联接，所述齿轮组的输出端与上水阀的阀杆联接。

2.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水控制系统，其特征在于：所述集成控制器内具有堵转保护电路和电机限时电路。

3.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水控制系统，其特征在于：所述电机是直流减速电机。

4.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水控制系统，其特征在于：所述感应装置具有竖直的筒状壳体，信号发射装置、传感器和电池盒安装在筒状壳体的上部，所述壳体中部的一侧具有流体入口，壳体底端具有流体出口，在壳体内形成L形的流体通道，在流体通道的转折处安装有叶轮，所述叶轮与传感器的转轴相联接。

5.根据权利要求1所述的太阳能热水器自动上水控制系统，其特征在于：所述控制装置具有壳体，壳体的下部具有阀体锁紧器和连接板，所述齿轮组和电机安装在连接板上，所述连接板与阀体锁紧器固定连接，所述阀体锁紧器与阀门固定连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能热水器自动上水控制系统，其特征在于：所述阀体锁紧器用于将控制装置加装到原有太阳能热水器的上水阀上形成自动阀，所述阀体锁紧器壳体连接成一体，所述齿轮组的输出端通过联轴器与上水阀的阀杆联接。