太阳能热水器室内微机控制自动上水装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术太阳能热水器室内微机控制自动上水装置涉及太阳能热水器的应用技术，也涉及自动控制技术在太阳能热水器中的应用。它包括电源、上水控制电路和电磁阀，在上水管，自来水管、热水出口之间设置有三通阀，上水控制电路由微电脑处理芯片控制，包括溢流传感器和控制电路，所述溢流传感器探测脚安装在溢流管内，其输出信号与控制电路的输入端口连接，该信号经输入模块、微电脑处理器、执行模块控制电磁阀动作。控制电路中还设有时钟模块和显示模块，并安装液晶显示屏，以显示时钟和设定的上水时间。本实用新型专利技术的全部系统安装在用户室内，安装方便，操作简单易行。其整个控制电路以微电脑处理芯片为主要控制单元，性能可靠；整个制造成本较低，有利于推广使用。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热水器的应用技术，也涉及自动控制技术在太阳能热水器中的应用。技术背景在提倡使用绿色能源的今天，太阳能首当其冲成为人们考虑的对象，其中太阳能热水器是太阳能应用中最为成功的。至今，人们已经研制出了很多款式不同的热水器，例如真空管热水器已得到了十分广泛的应用。一般情况下，真空管热水器的水箱置于楼顶，在室内控制与自来水连通的进水管的阀门，就能够达到给水箱进水的目的。当水箱水满使溢流管回水时，使用者关掉上水阀门。这样的装置虽然操作起来比较简单，但是给用户带来很多不便。如整个上水过程一般需要20-30分钟，用户等待时间过长，以至常常会发生忘记关阀门或忘记上水等现象。因此，用户很希望能够出现自动上水、水满自动关闭的太阳能热水器。近年来，已经出现太阳能热水器的自动上水装置，包括在水箱中增加浮球等装置，但这种改进一旦出现问题必须上楼顶打开水箱维修，非常不方便。也有在水箱上安装电控制装置的，这种装置需要从用户到楼顶之间增加一根电线，仍然非常不方便。ZL03235876.8CN中公开了一种能给太阳能热水器自动上水的装置。由于该装置使用传统的模拟电路技术，集成化程度低，并使用了价格较高的双稳态电磁阀，因此其制造成本较高；同时由于其中所采用的电池组电源、继电器等传统电子元器件寿命短，这使得整个装置性能不稳定，而且一旦出现故障不易排查。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对现有技术中的不足，提供一种安装在用户室内，能方便地完成定时自动上水、自动关闭的装置。本技术的目的通过以下方式实现。本技术的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，包括电源、上水控制电路和电磁阀，在上水管，自来水管、热水出口之间设置有三通阀，其特征在于，所述上水控制电路由微电脑处理芯片控制，包括溢流传感器和控制电路，所述溢流传感器的探测脚安装在溢流管内，其输出信号与控制电路的检测模块输入端口连接，该信号经检测模块、微电脑处理器、执行模块控制电磁阀动作；所述电磁阀是常闭直动式电磁阀，它设置在太阳能热水器的上水管道上；所述上水控制电路使用的电源是常规民用220V电源，经电磁隔离，转为低压直流电源；也可以在所述三通阀上设置与溢流管连接的管腔，并使溢流传感器探测脚安装在此管腔内。本技术的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，可根据用户需要，在控制电路中设置输入模块，用于设置系统时间和设置系统工作模式，其输出与控制电路中微电脑芯片的输入端口连接，以实现时钟设置和自动上水、半自动上水、手动上水操作模式切换；为给用户更多的方便，也可在控制电路中增加时钟模块和显示模块，并安装液晶显示屏，为系统提供准确的时间，用以显示时钟和设定的上水时间。本技术的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，全部系统安装在用户室内，安装方便，操作简单易行。其整个控制电路采用集成化程度很高的微芯片技术，以微电脑处理芯片为主要控制单元，由编程产生的逻辑算法代替了传统模拟电路的逻辑电路，电路简单，性能可靠；并且由于所使用的元件均为价格低廉的常用件，成本低，使整个制造成本较低，有利于推广使用。本技术的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，在三通阀上设置了与溢流管连接的管腔，并将溢流传感器安装在此管腔处，由于三通阀内常有热水通过，这使得溢流传感器能处于干燥环境中，有利于其工作可靠性，并提高其使用寿命。本技术的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，可以作为一个专用配件，使已经安装了太阳能热水器的用户能够自行进行改造，从而增加自动上水功能，也适合太阳能热水器制造厂家直接配套生产，从而进一步完善太阳能热水器的功能。下面通过附图及实施例作进一步说明。附图说明图1是本技术所述的太阳能热水器室内微机控制自动上水装置的一种实施例示意图。图2是实施例1中所述专用三通管的结构示意图。图3是本技术所述的上水控制电路的一种实施例电路图。具体实施方式参见图1，1为方形壳体，在该壳体的四角处设有通孔，用以其整体的安装，例如挂在墙壁上。在该壳体的内腔中设有专用三通管5，该三通的三管道的出口处均设有管螺纹，分别用以和自来水管9、太阳能热水器进水管3和用户的用水管8(热水出口管，如喷淋管头)的连接；该三通管5上还设有另一垂直方向的通孔，其上、下端出口处也设有管螺纹，其上端用以和太阳能热水器的溢流管4接通，下端与溢流出口管7连接。6是溢流传感器，如日本和泉(IDEC)SA1W/SA1W-MK查水传感器，它安装在三通管5上，其探测脚伸入到溢流管腔内。由于管3、8中常有热水流过，加热三通管5的管壁，这能对传感器起到自动烘干作用，从而保证了传感器正常可靠的工作。传感器的有水信号经传输线进入控制电路10的检测模块输入端口，然后经微电脑处理器、执行模块后传输到电磁阀2，从而控制电磁阀2的开启和关闭。电磁阀2安装在三通管5与自来水管9连通的管道上。图2示意表达了实施例所述的三通管5的内部结构。从图可以方便地看出，进水管3连接到三通的上部管口，对应的三通的下面管口接用户的喷淋系统，而三通的水平管口通过电磁阀2和自来水管连接。该三通的右边还有一垂直方向的管道，用以和溢流管连接，传感器6的探测脚安装在三通模块上与溢流管连接的通道内，11为安装传感器的孔。图3为控制电路的实施例。13为电源电路，220V市电经变压器T1、电桥D8、电容C4降压、整流、滤波后，通过稳压芯片U6与U7后为整个电路和电磁阀提供直流电源。14为微电脑处理器电路，其中U1为市购微电脑处理芯片，它有40个管脚，其中有28个输入输出接口，分别与时钟模块15、显示模块16、执行模块17、检测模块18及输入模块19连接。微电脑处理芯片U1的第10和第30管脚接到电源电路13的输出端VCC，这两个管脚同时通过电容C3接地。时钟模块15中时钟芯片U2通过其SCL、SDA、SQW脚分别与微电脑处理芯片U1的第22、23、24脚相连。U2的SCL、SDA、SQW脚分别通过上拉电阻R6、R7、R8连接到电源模块13的输出端VCC，U2的Vbat脚接电池BT，X1、X2脚接晶振Y2，时钟模块为系统提供准确的时钟，并可以通过输入模块19设置时钟；显示模块16中LCD显示屏U3通过CS、WR和DATA脚分别与微电脑处理芯片U1的第40、39、38脚相连，显示屏U3的VDD脚与电源模块的输出端VCC相连，并通过可调电阻R14与U3的VLCD脚相连；执行模块17中，电阻R12一端连接到U1的第14脚，另一端连接到光耦U4的输入端，该光耦U4用于数电与模电隔离，U4的输出一端接至电源模块的输出端VCC，另一端接至继电器K1的线圈，二极管D1反接在K1线圈的两端，作为泻流二极管，继电器K1的线圈另一端通过电阻R11接地；继电器K1的触点两端一端接电源模块的输出端+24V，另一端接至电磁阀，控制电磁阀P1工作，从而控制上水管路的通和关，电磁阀P1的1端通过电阻R10接地；检测模块18中传感器P2的2脚与VCC相连，P2的1脚经电阻R13接至三极管Q2的基极，Q2的集电极接VCC，Q2的发射极接至U1的第16脚，同时Q2的发射极经电阻R9接地，传感器P2的信号经Q2放大后送至微电脑处理芯片U1；图中19为输入模块，S1～S5为设置按键，S1～S5一端接直流电源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能热水器室内微机控制自动上水装置，包括电源、上水控制电路和电磁阀，在上水管，自来水管、热水出口之间设置有三通阀，其特征在于，所述上水控制电路由微电脑处理芯片控制，包括溢流传感器和控制电路，所述溢流传感器的探测脚安装在溢流管内，其输出信号与控制电路的检测模块输入端口连接，该信号经检测模块、微电脑处理器、执行模块控制电磁阀动作；所述电磁阀是常闭直动式电磁阀，它设置在太阳能热水器的上水管道上；所述上水控制电路使用的电源是常规民用２２０Ｖ电源，经电磁隔离，转为低压直流电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永斌，赵吉文，张平，王玉梅，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]