CN1793752A

CN1793752A - 太阳能热水器全自动控制仪

Info

Publication number: CN1793752A
Application number: CN 200510129912
Authority: CN
Inventors: 陈汝清
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-12-11
Filing date: 2005-12-11
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2025-12-11
Also published as: CN100389293C

Abstract

一种能够进行太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、聚热管保护、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的装置——太阳能热水器全自动控制仪，仅采用常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、硅胶垫片、不锈钢管、三通、干簧管、磁性材料组成的塑料浮子、电磁阀、电动阀、定时电路等部件组成，完成太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水、水管管道排空等功能的***装置。只要有阳光，就会有设置温度50℃左右的常用热水，全自动恒温无级上水，升温快，随时可用热水，真正达到24小时无人操作，实现全自动恒温无级上水。

Description

太阳能热水器全自动控制仪

所属技术领域：

本发明专利涉及一种节能技术的装置。

背景技术：

太阳能是人类取之不尽的新能源，太阳能热水器是解决新能源利用的一种措施。从八十年代出现太阳能热水器至今二十多年了，困绕太阳能热水器的应用，有如下几点至今也不能遇赿的难题：本发明专利是在申请号2004100599866的基础改进，附资料：①上水要看第二天的天气情况来定量上水，水满要人关，期间要等待，若第二天天气不好水温高低就没有保障；②水位显示控制***，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制***不能正常工作；③当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；④太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温***做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；⑤高层建筑的下水，要先排尽管道中的冷水，再有热水下来，热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；⑥冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；⑦太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的装在内水箱进出水管口的硅胶垫圈内，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，可能造成保温层内保温性能降低；⑧进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署于水箱两边，太阳能热水器在实际应用中，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑨雨水通过装在聚热管管口与***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑩室内控制***开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观。

发明内容：

为了克服现有太阳能热水器的：①上水要看第二天的天气情况来定量上水，如果第二天天气不好水温高低没有保障的缺陷和不足；②水位、水温显示控制***，因为水温高时易形成水垢，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制***不能正常工作；③当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；④太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保***做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；⑤高层建筑的下水，要先排尽管道中的冷水，再有热水下来。热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；⑥冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；⑦太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的装在内水箱进出水管口的硅胶垫圈内，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，可能造成保温层内保温性能降低；⑧进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署于水箱两边，太阳能热水器在实际应用中，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑨雨水通过装在聚热管管口与***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑩室内控制***开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观。本发明专利提供一套装置，该装置不仅能解决太阳能热水器的：①上水要看第二天的天气情况来定量上水，如果第二天天气不好水温高低就没有保障；②水位显示控制***，因为水温高时，水垢存在，同时因工艺不合理，造成有效使用期短，而使整个控制***不能正常工作；③当水箱的水处于低水位、停电、停水、状态时，日照使水水温升到高温时，造成水箱可能缺水，这时候自来水压力过高，有水进入水箱就会造成聚热管遇冷水而爆裂；④太阳能热水器水箱的热量散发，由于排气溢流管口与大气相通，就像热水瓶一样，周围的保温***做得赿好，但如果没有塞子，热气从瓶口逸出，保障不了热量，太阳能热水器也一样；⑤高层建筑的下水，要先排尽管道中的冷水，再有热水下来；热水用完后，管道中的热水再次变成冷水造成能源浪费；⑥冬季冰冻期，由于室外温度低，管道的冷水易结冰，造成上下水不便，目前多使用电热带加热来保障管道的畅通，造成电能源浪费；⑦太阳能热水器在实际应用中，进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的装在内水箱进出水管口的硅胶垫圈内，以保障水进出，经过几年运行后，水会漏出内水箱外，可能造成保温层内保温性能降低；⑧进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署于水箱两边，太阳能热水器在实际应用中，雨水通过装在进出水管道的不锈钢管***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑨雨水通过装在聚热管管口与***水箱保温层的进出口位署的缝隙进入保温层内，同時水箱底的保温层没有出水孔，雨水留存在保温层内，可能造成保温层内保温性能降低；⑩室内控制***开关合不能与常规家用开关合配套，影响整体开关合的美观。而且能提升太阳能热水器整体技术水平及给用户带来实用、方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在目前市场最新式的太阳能热水器上按附图1、2、3、4、5、6、7技术要求形状制作，(1)水位显示***由：在太阳能热水器水箱内侧按要求形状制作：不锈钢管A(外径4-5mm3.6-4.6mm)顶端封有凸型硅胶垫片，不锈钢管管内装有四只干簧管的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线铜丝上并接电源V+，三路的常开触点干簧管的另一电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管A与不锈管B连接管外，分别为低、中、高三挡水位显示，不锈钢管内用防水材料密封，不锈钢管A外套有磁性材料组成的塑料浮子局限在不锈钢管A外，浮子随水位变化使浮于水面上的长条型磁性材料使固定按装在空芯不锈钢管A内并封有防水材料的干簧管以准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只干簧管同时工作，三路的常开触点干簧管另一电极用不同颜色漆包线引出不锈钢管外分别与限流电阻、发光二极管各路独立相互連接后接电源V-；(2)全自动恒温无级上水：常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、热敏电阻、继电器按技术要求同接装在一头带罗纹的不锈钢管B(也可用铝合金管、塑料管)内，不锈钢管管A与不锈钢管B管口通过硅胶垫片连接，硅胶垫中间有一穿孔，不锈钢管AB内装有防水材料，不锈钢管内的最高水位限制用常开触点干簧管另一端与一继电器的线圈一电极连接，继电器线圈另一电极接电源V-；V+接继电器常闭触点一电极，继电器常闭触点另一电极接控制点温度为(85--95)℃的某一点温度(比如95℃的常开触点双金属温控器)的一电极，常开触点双金属温控器另一电极与控制点温度为(40--85)℃某一点温度(比如50℃)的常开触点双金属温控器一电极相接，常开触点双金属温控器另一电极接上水电磁阀的一线圈电极，上水电磁阀的另一电极接电源V-；(3)水温显示由热敏电阻作传感器及EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成；(4)保温***的组成由空芯不锈钢管(也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成2-3圈O型状——总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在垂直于地面的内水箱底部，管口接一三通，三通一端通过管道高于水箱顶部与大气相通，三通另一端接第二个三通一接口，第二三通的第二接口接接装在保温层内的电动阀出水口，电动阀进水口接内水箱底部的热水出口，第二三通另一接口接室内管道，总成P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水；(5)室内控制***由数码数字温度显示***，发光二极管，水位相应位署显示，市场在应用的薄型开关面板改制，以上及室内各部件連接完毕后接通电源的工作原理：当阳光日照照射太阳能热水器聚热管，聚热管中的水温逐步升高，同时与水箱中的水巡迥混合，当整体水温达到设置温度50℃时，常开触点双金属温控器的双金属发生弯曲使常开触点闭合，电磁阀工作，上水开始至混合后水温低于常开触点双金属冷却复源温度时，恢愎触点常开，切断电源，上水停止，等待水温升至设置温度后，本装置重复以上的工作；当水箱处于低水位时，而又没有自来水时，阳光日照使聚热管升温，当水温达到常闭触点双金属温控器设置的95℃时，使常闭触点断开，切断电磁阀的电源，自来水进不到水箱，从而保护聚热管。

本发明技术方案的有益效果：本装置中仅采用常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、中间有一穿孔硅胶垫片、不锈钢管、三通、磁性材料组成的塑料浮子、电磁阀、电动阀、定时电路等部件组成，完成太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的***装置。只要有阳光，就会有设置温度50℃左右的常用热水，全自动恒温无级上水，升温快，随时可用热水，真正达到24小时无人操作，实现全自动恒温无级上水，本装置结构简单，维护方便，成本低廉，经久耐用。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

图1为太阳能热水器主视剖面装配图。

图2为有磁性材料组成的塑料浮子俯视剖面装配图。

图3为水位、全自动恒温无级上水电器元件装配布线图。

图4为水位显示、全自动恒温无级上水、电动阀等电子元件装配电路图。

图5为室内控制***由市场在应用的薄型开关面板改制及热敏电阻、电源V+、电源V-、EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成的水温数码数字温度显示***，发光二极管，控制按钮及水位相应位署。

图6为有磁性材料组成的塑料浮子侧视剖面装配图。。

图7为保温***的组成由空芯不锈钢管顶部弯曲成2-3圈O型状-总体成P形状的侧视剖面装配图。

图1中：1.水箱，2，水箱的保温层，3.聚热管，4.空芯不锈钢管顶部弯曲成2-3圈O型状——总体成P形状保温***装置，4.20不锈钢管，5.热水出口，6..电动阀，7.8..三通，9.排气溢流管口与以后的排空管道的预留管道，10.室内管道，11.进水管口，12.电磁阀，13.自来水接口，14.28.硅胶垫片，15.16.17.18.常开触点干簧管，19.塑料浮子，19，塑料浮子，.21.磁性材料，22.不锈钢管管内装有四只干簧管的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线铜丝上并接电源V+，23.常闭触点双金属温控器，14.常开触点双金属温控器，25.外接引线，26.热敏电阻，27.一头带罗纹的不锈钢管B，29.带一组常闭触点的继电器，30带二组触的继电器，31数字显示的水温，32.轻控制触点开关，33.发光二极管，34相应的水位及指示位暑，35.薄型开关面板。

具体实施方式：

图1中所示实施例中，在原太阳能热水器基础上增加：(1)水位显示***，(2)全自动恒温无级上水，(3)水温显示由热敏电阻作传感器及EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成；(4)保温***的组成由空芯不锈钢管(也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成2-3圈O型状——总体成P形状，(5)室内控制***由数码数字温度显示***，发光二极管，水位相应位署显示，市场在应用的薄型开关面板改制。

图2中所示实施例中，磁性材料组成的塑料浮子俯视剖面装配图，由整体组成的成品必浮于水面的轻塑料材料及磁性材料按图制作：浮子中心空芯直径5.5--6.5mm，外径为16-18mm，长度55--60mm，最薄处2mm，最厚处7.5mm磁性材料(21)长度50mm，极性方向正对浮子空芯中心的干簧管方向按放在7.5mm处塑料注塑。

图3所示实施例中.水位显示***由：在太阳能热水器水箱内侧按要求形状制作：不锈钢管A(20)(外径4-5mm3.6-4.6mm)顶端封有凸型硅胶垫片(14)，不锈钢管管内装有四只干簧管(15.16.17.18)的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线铜丝(22)上并接电源V+，三路的常开触点干簧管(16.17.18)的另一电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管A与不锈管B连接管外，分别为低、中、高三挡水位显示，不锈钢管内用防水材料密封，不锈钢管A外套有磁性材料组成的塑料浮子(19)局限在不锈钢管A外，浮子随水位变化使浮于水面上的长条型磁性材料使固定按装在空芯不锈钢管A内并封有防水材料的干簧管以准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只干簧管同时工作，三路的常开触点干簧管另一电极用不同颜色漆包线引出不锈钢管外分别与限流电阻、发光二极管各路独立相互連接后接电源V-；(2)全自动恒温无级上水：常闭触点双金属温控器(23)、常开触点双金属温控器(24)、热敏电阻(26)、继电器(29)按技术要求同接装在一头带罗纹的不锈钢管B(27)(也可用铝合金管、塑料管)内，不锈钢管管A与不锈钢管B管口通过硅胶垫片(28)连接，硅胶垫中间有一穿孔，不锈钢管AB内装有防水材料，不锈钢管内的最高水位限制用常开触点干簧管(15)另一端与一继电器(29)的线圈一电极连接，继电器(29)线圈另一电极接电源V-；V+接继电器(29)常闭触点一电极，继电器常闭触点另一电极接控制点温度为(85--95)℃的某一点温度(比如95℃)的常闭触点双金属温控器(23)的一电极，常闭触点双金属温控器(23)另一电极与控制点温度为(40--85)℃某一点温度(比如50℃)的常开触点双金属温控器(24)一电极相接，常开触点双金属温控器(24)另一电极接上水电磁阀(12)的一线圈电极，上水电磁阀(12)的另一电极接电源V-，上水电磁阀出水口接水箱底部进水端，上水电磁阀的进水端接自来水接口(13)；(3)水温显示由热敏电阻作传感器及EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成，水箱底部的保温层有出水孔，能使保温层内保温性能更好。

图4所示实施例中，在原太阳能热水器基础上增加：(1)水位显示***，(2)全自动恒温无级上水，(3)水温显示由热敏电阻作传感器；(5)室内控制***由数码数字温度显示***，发光二极管，水位相应位署显示，电子电器线路图；(6)电动阀的自动定时控制电路原理：555时基电路组成的0.5小时控制电路，KM1为轻触点开关，继电器(30)为带二组触点，共有六只电极，其中AC、BD为常闭触点，CE、DF为常开触点，C、D接电动阀线圈两电极，E、B分别接电源V+，A、F分别接电源V-，假设洗浴时间需要30分钟，按下轻触开关时，定时电路工作，相关指示灯亮，定时为30分钟，继电器(30)CE、DF分别接通电源V+、V-，电动阀(6)线圈电源，电动阀(6)的阀门打开，热水进入室内管道，洗浴时间30分钟一到，定时电路及继电器(30)停止工作，AC、BD复原触点常闭，电动阀(6)线圈接通反向电源V-、V+，电动阀(6)阀门逐步关闭；KM2、KM3为轻触点开关，控制电加热或以后功能升级用。

图5所示实施例中，为室内控制***由市场在应用的薄型开关面板(35)改制及热敏电阻、电源V+、电源V-、EM78P156ELM 0141S BG1A51集成电路等组成的水温数码数字温度显示***(31)，发光二极管(33)，控制按钮(32)及水位相应位署。

图7所示实施例中，(4)：保温***的组成由空芯不锈钢管(也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管)顶部弯曲成2-3圈O型状——总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在垂直于地面的内水箱底部，管口接一三通(8)，三通一端通过管道高于水箱顶部(9)与大气相通，三通(8)另一端接第二个三通(7)一接口，第二三通(7)的第二接口接接装在保温层内的电动阀(6)出水口，电动阀(6)进水口接内水箱底部的热水出口(5)，第二只三通(7)另一接口接室内管道(10)，总成P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水。

Claims

1.一种能够进行太阳能热水器的全自动恒温无级上水、水温显示、聚热管保护、室外管道防冻保护、常态保温、气态时冷凝收集后成蒸馏水等功能的装置——太阳能热水器全自动控制仪，它由空芯U型铝合金管、耐高温导线、常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、热敏电阻、电磁阀、电动阀、于簧管、继电器、不锈钢管、P型管道、硅胶垫片、排气溢流管口、三通、室内控制***、电源V+、电源V-按顺序連接，其特征是：水位显示***：在太阳能热水器水箱内按要求形状制作：不锈钢管A顶端封有凸型硅胶垫片，不锈钢管管内装有四只干簧管的一端按一定距离要求分别焊接在漆包线铜丝上并接电源V+，三路的常开触点干簧管的另一电极用不同颜色的漆包线连接后引出不锈钢管A与不锈管B连接管外，分别为低、中、高三挡水位显示，不锈钢管内用防水材料密封，不锈钢管A外套有磁性材料组成的塑料浮子局限在不锈钢管A外，浮子随水位变化使浮于水面上的长条型磁性材料使固定按装在空芯不锈钢管A内并封有防水材料的干簧管以准确执行接通或断开指令，且能够同时指令相近两只干簧管同时工作，三路的常开触点干簧管另一电极用不同颜色漆包线引出不锈钢管外分别与限流电阻、发光二极管各路独立相互连接后接电源V-；全自动恒温无级上水：常开触点双金属温控器、常闭触点双金属温控器、热敏电阻、继电器按技术要求同接装在一头带罗纹的不锈钢管B内，不锈钢管管A与不锈钢管B管口通过硅胶垫片连接，硅胶垫中间有一穿孔，不锈钢管AB内装有防水材料，不锈钢管内的最高水位限制用常开触点干簧管另一端与一继电器的线圈一电极连接，继电器线圈另一电极接电源V-；V+接继电器常闭触点一电极，继电器常闭触点另一电极接控制点温度为(85--95)℃的常开触点双金属温控器)的一电极，常开触点双金属温控器另一电极与控制点温度为(40--85)℃的常开触点双金属温控器一电极相接，常开触点双金属温控器另一电极接上水电磁阀的一线圈电极，上水电磁阀的另一电极接电源V-o

2.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：不锈钢管内的最高水位限制用常开触点干簧管另一端与一继电器的线圈一电极连接，继电器线圈另一电极接电源V-；V+接继电器常闭触点一电极，继电器常闭触点另一电极接控制点温度为(85--95)℃的常闭触点双金属温控器的一电极，常闭触点双金属温控器另一电极与控制点温度为(40--85)℃的常开触点双金属温控器一电极相接，常开触点双金属温控器另一电极接上水电磁阀的一线圈电极，上水电磁阀的另一电极接电源V-，上水电磁阀出水口接水箱底部进水端，上水电磁阀的进水端接自来水接口。

3.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：热敏电阻两电极分别接两根耐高温导线一端，两根耐高温导线另一端分别接由EM78P156ELM 0141S BGlA51集成电路等组成水温显示***的信号接入端，同时接入V+、V-电源各电极顺序连接，室内控制***由数码数字温度显示***，发光二极管、水位相应位署、KM1、KM2为轻触点开关的薄型开关面板组成。

4.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：电动阀的自动定时控制电路原理：555时基电路组成的0.5小时控制电路，KM1为轻触点开关，继电器为带二组触点，共有六只电极，其中AC、BD为常闭触点，CE、DF为常开触点，C、D接电动阀线圈两电极，E、B分别接电源V+，A、F分别接电源V-，假设洗浴时间需要30分钟，按下轻触开关时，定时电路工作，相关指示灯亮，定时为30分钟，继电器CE、DF分别接通电源V+、V-，电动阀线圈电源，电动阀的阀门打开，热水进入室内管道，洗浴时间30分钟一到，定时电路及继电器停止工作，AC、BD复原触点常闭，电动阀线圈接通反向电源V-、V+，电动阀阀门逐步关闭；KM2、KM3为轻触点开关，控制电加热或以后功能升级用。

5.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：保温***的组成由空芯不锈钢管(也可用空芯薄壁铝合金、空芯薄壁紫铜管替代)顶部弯曲成2-3圈O型状——总体成P形状，P形状的管道的另一头焊接在垂直于地面的内水箱底部，管口接一三通，三通一端通过管道高于水箱顶部与大气相通，三通另一端接第二个三通一接口，第二三通的第二接口接接装在保温层内的电动阀出水口，电动阀进水口接内水箱底部的热水出口，第二只三通另一接口接室内管道，总成P形状管道中有水——封水层，常态时热量被阻于封水层内，当温度继续上升到100℃时，水蒸气有微量压力逸出封水层时被冷凝收集后成蒸馏水。

6.根据权力要求1所述的太阳能热水器全自动控制仪，其特征是：水箱底部的保温层有出水孔，改良了原产品的不足之处，能使保温层内保温性能更好。