專利名稱：全自動智能化電水箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水箱，特別是涉及一種可以作為家用冷、熱水供水中心的全自動智能化電水箱。
當(dāng)前我國水資源不足的矛盾非常突出，我國人均水資源擁有量不足世界人均水資源量的四分之一。在我國六百余個城市中缺水的城市超過50％。缺水造成的直接后果就是城市自來水管網(wǎng)供水壓力低，間斷供水現(xiàn)象嚴(yán)重。而缺水的現(xiàn)象在我國還將長期持續(xù)，這樣一來城市許多居民被迫貯存生活用水。縱觀國內(nèi)貯水容器生產(chǎn)企業(yè)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品幾乎清一色的是封閉式熱水器，封閉式熱水器的一大弊病是它是靠自來水管網(wǎng)壓力工作的，當(dāng)管網(wǎng)壓力較低或無水時，即使熱水器貯滿水，也放不出水，無法充當(dāng)家用供水中心的角色。
本實用新型的目的在于，為克服已有技術(shù)的不足，提供一種具有貯水功能的，不依賴外界水源壓力，不受自來水間斷供水限制的，兼有供熱水、小洗、蒸汽等功能的全自動智能化控制的電水箱。
以下方式可實現(xiàn)本實用新型全自動智能化電水箱，包括箱體、保溫層、電磁閥，箱體內(nèi)安裝有電加熱器、水位傳感器、溫度傳感器和水流開關(guān)，箱體分為主、副兩體，主水箱體下方出水管依次連接水流開關(guān)、電動流量調(diào)節(jié)閥，淋浴噴頭成串列狀連接在水流開關(guān)上，主水箱內(nèi)部安裝有噴淋清洗管，該管呈環(huán)狀，連接在主水箱進(jìn)水管接頭上，副箱體部分安裝有副水箱，一個帶有A端、B端和AB端的電動三通閥的A、B端分別連接在主水箱側(cè)壁上的出水口和副水箱底部的出入水口，電動三通閥AB端連接浴室出水管，在水箱系統(tǒng)入水口后面還裝有過濾器、壓力開關(guān)、濁度傳感器、組合電磁閥，組合電磁閥的一個口連接主水箱進(jìn)水接頭，第二個口連接一個三通的一個口，三通另兩端分別連接主水箱溢水管及排污管，組合電磁閥第三口連接副水箱清洗接口，所述的水流傳感器、溫傳感器、濁度傳感器及水流開關(guān)、壓力開關(guān)的輸出信號端，都連接到微電腦微處理器的信號輸入端，微處理器的輸出信號端，經(jīng)控制繼電器分別連接到該電水箱執(zhí)行器件電動三通閥、流量調(diào)節(jié)閥、電加熱器和組合電磁閥上。
副水箱內(nèi)的電加熱器、水位傳感器、溫度傳感器及副體內(nèi)的水流開關(guān)、壓力開關(guān)的輸出信號端連接到微電腦微處理器的信號輸入端，微處理器的控制信號輸出端，經(jīng)控制繼電器連接到副水箱的電加熱器、電動三通開關(guān)閥上。
本實用新型是一種敞開式貯水器，而且不受外部供水壓力低和停水影響，在有自來水的地方都能使用；雙層殼體強(qiáng)度高，多路供水接口設(shè)計使廚房等外部用水設(shè)備供水充足；本發(fā)明獨(dú)創(chuàng)蒸汽發(fā)生器與副水箱一體化設(shè)計，即可使用熱水又可使用同一箱體洗蒸汽??；聯(lián)接在浴室出水口上的外部用水設(shè)備可用來簡單洗漱，還可聯(lián)接婦洗器等設(shè)備；微電腦全自動控制的自動上水設(shè)計，只要自來水管路有0.02mpa以上水壓，微電腦自動完成上水程序，實現(xiàn)主水箱的貯水功能；微電腦控制可實現(xiàn)工作過程的溫度、水位、加熱時間的預(yù)置，污水水頭排污自動控制、自動上水控制、定溫加熱控制、洗浴噴頭流量控制、小洗控制、蒸汽發(fā)生控制、主、副水箱的自動清洗控制，浴室照明、風(fēng)扇控制等自動控制，是家用貯水箱的更新?lián)Q代產(chǎn)品，而且在顯示控制板上的顯示屏，把系統(tǒng)全部工作狀態(tài)都直觀醒目地顯示出來，方便用戶使用。


圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是
圖1的左視圖；圖3是微電腦控制原理框圖4是微電腦控制電原理圖；圖5是顯示控制板面板圖。
實施例全自動智能化電水箱，為分體式結(jié)構(gòu)，分為主水箱體和副水箱體，主水箱部分包括水箱內(nèi)箱體1、水箱外殼體2、聚胺酯保溫層3，箱體1內(nèi)由聯(lián)接法蘭17安裝電加熱器16和溫度傳感器19。壓力水位傳感器18安裝在箱體1底部。在箱體1底部經(jīng)淋浴出水口13、水流開關(guān)22、電動流量調(diào)節(jié)閥4與沐浴噴頭5相連。箱內(nèi)還安有溢水管6、出水接頭7、管壁帶多孔的環(huán)狀噴淋清洗管8、多路供水口11。進(jìn)水軟管14一端與管8連結(jié)，另一端連接到組合電磁閥36的36-1口。自來水經(jīng)接頭38、濁度傳感器51、過濾器40、水壓開關(guān)39、組合電磁閥36—1口，進(jìn)水管14、噴淋清洗管8、進(jìn)入主水箱，控制組合電磁閥36-1口的啟閉，即可控制主水箱的進(jìn)水。副體部分的安裝板25上裝有副水箱29，一個帶有A端、B端和AB端的電動三通閥26的A、B端分別連接在主水箱側(cè)壁上的出水口和副水箱底部的出入水口，電動三通閥的AB端連接浴室出水管，在水箱系統(tǒng)入水口后面還裝有過濾器40、壓力開關(guān)39、濁度傳感器51、組合電磁閥36，組合電磁閥36的一個口36-1經(jīng)進(jìn)水軟管14連接主水箱進(jìn)水接頭，第二個口36-2連接一個三通45的一個口，三通45另兩端分別連接主水箱溢水管6及排污管50，組合電磁閥36第三口連接副水箱清水流開關(guān)49，浴室出水接頭28連結(jié)水流開關(guān)。副水箱29位于安裝板25上部，顯示控制板37位于下部。清洗接口30、水管31位于副水箱29上部，插入副水箱29內(nèi)的蒸汽輸出管32經(jīng)聚氨酯保溫套管34連接蒸汽接口33。組合電磁閥36連接水壓開關(guān)39、過濾器40、濁度傳感器51。副水箱29內(nèi)還裝有溫度傳感器41、浮子式水位傳感器42、溫度開關(guān)43、加熱器47。副體內(nèi)還裝有微電腦板44、三通45、裝飾外殼46、泄流管48、溢流排污接口50、連接法蘭53、浴室可控外部電接口54。由于本產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是敞開式設(shè)計，依靠水箱自身的水位壓力來工作，其部件間的位置和口徑很重要。從主水箱部分來看，主水箱是按吊棚內(nèi)暗裝的要求設(shè)計的，因此其厚度受到嚴(yán)格的限制，設(shè)計厚度不超過400MM。在水箱內(nèi)體1的內(nèi)壁上，設(shè)有一個環(huán)形的噴淋清洗管8，在此環(huán)形管上按一定角度排列有若干噴孔，環(huán)型管距水箱內(nèi)體頂部距離為50MM，由于噴孔是向下、向水箱內(nèi)側(cè)壁方向噴水，而且每股水柱噴在主水箱內(nèi)壁上都有重疊，所以形成瀑布沖洗水箱內(nèi)體，強(qiáng)力沖掉水箱內(nèi)壁的水垢。加熱器19安裝在主水箱內(nèi)體1的側(cè)下部，離底部越近，其水箱水的溫度梯度越小。水流開關(guān)22、電動流量調(diào)節(jié)閥4和噴頭5都安裝在主水箱底部內(nèi)殼體1與外殼體2之間的保溫層內(nèi)，成串列式安裝，并選用了大口徑的部件，這組淋浴通道通徑不小于15mm，保證了淋浴效果，最大流量可達(dá)10L/min。副水箱體29安裝在浴室吊棚下方的墻壁上，用增強(qiáng)編織軟管與主水箱聯(lián)接。副水箱體的安裝高度可根據(jù)個人的愛好而定，副水箱與浴室吊棚間可用裝飾板遮擋。在副水箱體的安裝板25上裝有電動三通閥26，水流開關(guān)49。技術(shù)要求電動三通閥26—B口低于副水箱29出水口50MM。泄流管48與浴室出水聯(lián)接管平行，因其是在有較大壓差下導(dǎo)流，因此其位置關(guān)系不重要。安裝板25的下部安裝了自來水進(jìn)入管路，其部件包括自來水接頭38、濁度傳感器51、過濾器40、壓力開關(guān)39及組合電磁閥36，這些部件按結(jié)構(gòu)圖串列水平安裝，在自來水壓力下工作，其位置關(guān)系不重要。副水箱體的最下部有一封閉的空間，在此空間內(nèi)安裝有微電腦板44、顯示控制板37。從微電腦板引出二條電纜54、55，其中54為浴室可控電接口，該接口引入浴室吊棚內(nèi)固定，供接浴室取暖器、排風(fēng)扇及洗浴照明燈用。55為電腦控制優(yōu)先級大功率插座，此電纜引至廚房，供大功率廚房電器使用。
檢測組件由溫度傳感器19、41，水位傳感器18、42，水壓開關(guān)39，水流開關(guān)22、49，濁度傳感器51組成。檢測組件的作用是向微電腦44傳送水溫、水位、水壓、水流、水濁度信息，微電腦依據(jù)這些數(shù)據(jù)對系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制。執(zhí)行組件由電動流量調(diào)節(jié)閥4、電動三通閥26、組合電磁閥36、加熱器17、47組成，執(zhí)行微電腦44發(fā)出的控制指令、打開或關(guān)閉相應(yīng)的管路或調(diào)節(jié)流量，完成相應(yīng)的功能。保護(hù)組件由溫度開關(guān)20、43，漏電保護(hù)電源插頭(圖中未畫出)、漏電保護(hù)電路組成。溫度開關(guān)超溫關(guān)斷保護(hù)加熱器16、47、起防干燒作用。漏電保護(hù)插頭內(nèi)置漏電保護(hù)器，當(dāng)泄漏電流超過30ma時切斷主電源。漏電保護(hù)電路設(shè)在微電腦板上，與漏電保護(hù)插頭形成雙重保護(hù)，確保人身安全。
工作過程如下在顯示控制板上設(shè)有參數(shù)預(yù)置區(qū)，能對本產(chǎn)品的水溫、水位、加熱起始時間、標(biāo)準(zhǔn)北京時間進(jìn)行預(yù)置，當(dāng)撳下確認(rèn)鍵后預(yù)置參數(shù)即被微電腦記憶，微電腦將自動地按預(yù)置參數(shù)運(yùn)行，控制執(zhí)行器件達(dá)到預(yù)置的水溫、水位、起始加熱時間。達(dá)到預(yù)置參數(shù)設(shè)定值時，微電腦將自動關(guān)閉系統(tǒng)。撳動溫度予置鍵后即可向微電腦輸入數(shù)字信息，撳下高、低調(diào)節(jié)鍵，顯示器中水溫的數(shù)字欄開始變化，該數(shù)字變化的范圍為0—80度，定格在需要的數(shù)值后撳下確認(rèn)鍵，微電腦即將此予置參數(shù)記憶下來，將主水箱水溫加熱至予置溫度(予置的溫度只是主水箱的水溫，副水箱水溫是微電腦自動控溫，無須予置)。撳動水位予置健后向微電腦輸入水位予置信息，撳動高、低調(diào)節(jié)健，顯示器中的水位標(biāo)尺發(fā)生變化，該標(biāo)尺變化的范圍為0—30即0cm—30cm，定格在需要的數(shù)值后撳動確認(rèn)健，微電腦將此參數(shù)記憶，上水時自動將水位控制在預(yù)置的水位高度。
當(dāng)主水箱上水時撳動顯示控制板上的注水鍵，向微電腦輸入一個鍵值，微電腦44首先檢測與P9接口連接器相接的水壓開關(guān)39的狀態(tài)，當(dāng)水壓開關(guān)39的狀態(tài)為導(dǎo)通時，表明自來水壓力超過0.02mpa，可以上水，微電腦發(fā)出指令，通過驅(qū)動芯片IC2向連接在P5接口的組合電磁閥36—1口供電，電磁閥36—1口打開，自來水經(jīng)接頭38、濁度傳感器51、過濾器40、水壓開關(guān)39、電磁閥36—1口、進(jìn)水軟管14、噴淋清洗管8進(jìn)入主水箱，當(dāng)進(jìn)水達(dá)到預(yù)置水位時微電腦依據(jù)聯(lián)接在微電腦板P6接線端子上的水位傳感器18的頻率參數(shù)將電磁閥36—1口關(guān)閉，結(jié)束上水。當(dāng)水壓開關(guān)39的狀態(tài)為斷開時，表明自來水停水或壓力過低，達(dá)不到0.02mpa上水條件，此時微電腦處于等待狀態(tài)，待自來水壓力增高或來水時，微電腦自動轉(zhuǎn)入上水程序，直至上水過程結(jié)束。上水過程中自來水由接口38進(jìn)入，流經(jīng)濁度傳感器51，在濁度傳感器51上產(chǎn)生模擬信號，經(jīng)微電腦板P3接線端子進(jìn)入數(shù)/模轉(zhuǎn)換電路，微電腦根據(jù)數(shù)值確定是凈水還是污水。當(dāng)確認(rèn)有污水流經(jīng)水濁度傳感器51時，微電腦發(fā)出指令，驅(qū)動芯片IC2通過微電腦板44上P5接口連接器向組合電磁閥36供電，打開電磁閥36—2口，污水水頭經(jīng)濁度傳感器51、過濾器40、水壓開關(guān)39、組合電磁閥36—2口、三通45B口、從45C口流出，經(jīng)泄流管48從泄流排污口50排出。污水水頭排放干凈，濁度傳感器51的信號增強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時，微電腦判定水已變清向驅(qū)動芯片IC2發(fā)出指令，關(guān)閉P5連接器電源，電磁閥36—2關(guān)閉，完成排污過程。在執(zhí)行上水程序過程中，一旦濁度傳感器51檢測到水頭污水流過，微電腦則立即中斷上水程序，轉(zhuǎn)入水頭排污程序，直至水質(zhì)變清時自動上水。
撳動顯示控制板功能選擇區(qū)的恒溫加熱鍵，向微電腦輸入一個鍵值，微電腦將控制繼電器j1置于高電平、繼電器吸合，其輸出觸點(diǎn)通過微電腦板44上P4接口連接器向加熱器16供220V交流電源，主水箱水開始加熱，當(dāng)水被加熱至予置溫度時，微電腦根據(jù)溫度傳感器19的數(shù)據(jù)將加熱器16關(guān)閉，低于予置溫度2度時微電腦再次將j1控制端置于高點(diǎn)平，向加熱器16供電，如此循環(huán)，使主水箱水溫始終保持在設(shè)定溫度的2度以內(nèi)。
為滿足節(jié)水洗浴和舒適洗浴的不同要求，本發(fā)明特別設(shè)計了噴頭流量調(diào)節(jié)電動閥4，其控制原理如下?lián)鍎语@示控制板37上功能區(qū)內(nèi)淋浴流量調(diào)節(jié)鍵，向微電腦輸入一個鍵值，激活微電腦流量調(diào)節(jié)程序，這時就可掀動顯控板37上的大、小調(diào)節(jié)鍵，微電腦44將發(fā)出連續(xù)電脈沖，通過專用驅(qū)動芯片來驅(qū)動電動調(diào)節(jié)閥電機(jī)。脈沖電源是通過電腦板上P4口聯(lián)接器傳送至電動調(diào)節(jié)閥4的。按住大鍵電腦連續(xù)發(fā)出正脈沖，流量加大，松開按鍵調(diào)整停止。按住小鍵微電腦連續(xù)發(fā)出負(fù)脈沖，電動調(diào)節(jié)閥反轉(zhuǎn)，流量減小。在最大流量和最小流量位置裝有微型限位開關(guān)，防止超行程。
小洗功能為家庭簡單洗漱而設(shè)計，具有節(jié)水、節(jié)電、加溫快速的特點(diǎn)。小洗功能由副水箱中的水來實現(xiàn)，副水箱水容量為5L、加熱時間為3分鐘，其控制原理如下?lián)鍎语@示控制板37上的小洗鍵，向微電腦輸入一個鍵值，激活小洗控制程序，微電腦按程序要求自動工作。第一步給副水箱29注水，微電腦發(fā)出正脈沖信號，通過專用驅(qū)動芯片將脈沖信號放大，再通過微電腦板上P4口聯(lián)接器將脈沖信號加載至電動三通閥26的驅(qū)動電機(jī)上。此時電動三通閥將轉(zhuǎn)動至A—AB—B全通的位置。因AB端是電動三通閥的出水口，是聯(lián)接外部用水的通道，由于外部用水設(shè)備龍頭此時處于關(guān)閉狀態(tài)，因此電動三通閥的AB端可看作是封閉的，所以主水箱的水經(jīng)連接軟管15、電流三通閥A口、從電動三通閥B口流出，經(jīng)聯(lián)接管27進(jìn)入副水箱29。副水箱的水位傳感器42在副水箱上水過程中不斷地將水位模擬信號經(jīng)微電腦板44上P9接口的聯(lián)接器進(jìn)入數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)入微電腦進(jìn)行處理。微電腦不斷地將此信號與程序中固定的水位高度值進(jìn)行比較，當(dāng)副水箱水位達(dá)到程序設(shè)定值時，微電腦再次發(fā)出連續(xù)脈沖，經(jīng)驅(qū)動芯片放大后經(jīng)P4接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26驅(qū)動電機(jī)，使電動三通閥位置停在A—AB通的狀態(tài)。接著程序的第二步開始工作，即給副水箱加熱器供電。微電腦將控制繼電器j2控制端置于高電平、控制繼電器吸合，其觸點(diǎn)通過P4口聯(lián)接器向副水箱加熱器47加載220V交流電源，副水箱水開始加熱。水溫傳感器41將溫度模擬信號經(jīng)微電腦板P1口聯(lián)接器傳送至數(shù)模轉(zhuǎn)換電路，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)入微電腦44處理，微電腦將此參數(shù)與程序中固定溫度值進(jìn)行比較，當(dāng)副水箱水溫達(dá)到程序設(shè)定值時，微電腦44將控制繼電器j2控制端置于低電平，控制繼電器釋放，加熱器47斷電，加熱停止。同時微電腦發(fā)出脈沖，經(jīng)驅(qū)動芯片放大經(jīng)P4口聯(lián)接器加載至電動三通閥26的驅(qū)動電機(jī)，使電動三通閥位置轉(zhuǎn)向B—AB通狀態(tài)，同時發(fā)出音響信號，提示可以使用，這時只要打開外部用水設(shè)備的龍頭，就可以使用5L適宜溫度的熱水。小洗熱水的流通路線如下副水箱29→聯(lián)接管27→電動三通閥B端→電動三通閥AB端→聯(lián)接管35→水流開關(guān)49→浴室出水接頭28→外部用水設(shè)備。水流開關(guān)49在小洗狀態(tài)時不起作用，在使用主水箱水的狀態(tài)下，水流開關(guān)49起出水?dāng)嚯姷淖饔茫蜷_聯(lián)接在浴室出水口上的外部用水設(shè)備龍頭、水流開關(guān)49將發(fā)出開關(guān)量信號，經(jīng)微電腦板44上P9接口聯(lián)接器傳至微電腦，微電腦接此信號將控制繼電器J1關(guān)閉，使加熱器16斷電，以達(dá)到出水?dāng)嚯姷陌踩康?，關(guān)閉外部用水設(shè)備的龍頭、微電腦44將自動恢復(fù)加熱器16的供電。小洗程序的結(jié)束有兩種情況，一是當(dāng)副水箱29的水用盡時，水位傳感器42—1的開關(guān)量信號經(jīng)微電腦P9接口聯(lián)接器傳送至微電腦44，微電腦結(jié)束小洗程序；二是副水箱29的水未用盡，微電腦延時20分鐘將小洗程序關(guān)閉。
美容洗面水控制原理本實用新型具有提供連續(xù)交替冷熱水功能，用連續(xù)交替冷熱水洗面具有美容的效果，其控制原理如下掀動顯示控制板37美容水鍵，其鍵值輸入微電腦44，激活美容水程序，微電腦即按前述給副水箱注水、加溫。當(dāng)溫度達(dá)到適宜時微電腦44發(fā)出提示音響，這時如打開連接在浴室出水口28上的外部用水設(shè)備龍頭，水流經(jīng)水流開關(guān)49，此開關(guān)量信號經(jīng)微電腦板上P9口聯(lián)接器輸入至微電腦，微電腦即發(fā)出連續(xù)正、負(fù)脈沖，每組脈沖間隔三秒，經(jīng)驅(qū)動芯片放大后，通過P4接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26電動機(jī)，程序控制三通閥26電動機(jī)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使電動三通閥26狀態(tài)在A—AB通、B—AB通之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在兩個位置定位三秒鐘，這樣冷水就從主水箱→聯(lián)接軟管15→電動三通閥26→A口→電動三通閥26AB→口→聯(lián)接管35→水流開關(guān)49→浴室出水接頭28→外部用水設(shè)備龍頭流出，持續(xù)三秒后，微電腦發(fā)出負(fù)脈沖，控制電動三通閥26，使電動三通閥26的狀態(tài)調(diào)整至B—AB通，這樣電動三通閥A端被關(guān)閉，主水箱冷水通路被切斷，副水箱熱水從副水箱29流出，流經(jīng)路線為副水箱29→聯(lián)接管27→電動三通閥26-B口→電動三通閥26-AB口→聯(lián)接管35→水流開關(guān)49→浴室出水接頭28→外部用水設(shè)備龍頭流出。電動三通閥26在B—AB通位置停留三秒鐘后，在微電腦控制下電動三通閥26又轉(zhuǎn)向A—AB通狀態(tài)，循環(huán)往復(fù)，直至副水箱29水用盡，副水箱水位傳感器42的數(shù)據(jù)值降到程序中最低水位數(shù)據(jù)值時，微電腦將電動三通閥26的狀態(tài)調(diào)整至A-AB通的初始狀態(tài)，美容水程序結(jié)束。
副水箱一箱兩用，即水汽兩用，在作為蒸汽發(fā)生器使用時其控制原理如下?lián)鍎语@示控制板37上的蒸汽鍵，向微電腦輸入開關(guān)量信號，激活蒸汽發(fā)生程序。程序控制第一步給副水箱注水，其控制過程和小洗注水過程基本相同，只是程序中設(shè)置的水位高度數(shù)據(jù)不一致。當(dāng)充水至高出副水箱時加熱器47頂部10mm時，微電腦44發(fā)出電脈沖，經(jīng)驅(qū)動芯片放大通過微電腦P4接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26的電動機(jī)上，將注水時電動三通閥的A—B—AB通狀態(tài)調(diào)整至A—AB狀態(tài)，B端被關(guān)閉充水結(jié)束。接下來程序給加熱器47加電，微電腦44將控制繼電器J2控制端置于高電平、繼電器吸合，其電源輸出觸點(diǎn)經(jīng)微電腦板上P4接口聯(lián)接器給加熱器47加載220V交流電壓，副水箱開始加溫，約3—5分鐘，副水箱水即達(dá)到沸騰狀態(tài)，蒸汽經(jīng)聯(lián)接管32→蒸汽接頭33→外部蒸汽噴口噴出。隨著水分的蒸發(fā)，副水箱29中水位將下降，當(dāng)水位降至安全最低水位時，水位傳感器42通過微電腦板44上的P9接口聯(lián)接器向微電腦44輸入一個開關(guān)量信號，微電腦接此信號按程序要求發(fā)出電脈沖，經(jīng)驅(qū)動芯片放大，從P4接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26的驅(qū)動電機(jī)，將電動三通閥26的位置調(diào)整到A—AB—B通的狀態(tài)，通過主水箱及其管路給副水箱29補(bǔ)水，補(bǔ)水至設(shè)計高度后，微電腦44依據(jù)水位傳感器42水位數(shù)據(jù)，將電動三通閥26調(diào)整至A—AB通狀態(tài)，周而復(fù)始連續(xù)不斷地進(jìn)行。蒸汽功能鍵為雙功能鍵，當(dāng)要結(jié)束蒸汽使用時，只要再次按下此鍵，微電腦將控制繼電器J2輸入端置于低電平，控制繼電器釋放、加熱器47電源被切斷，同時將電動三通閥26固定于A—AB通狀態(tài)，供汽過程結(jié)束。
已有的封閉式熱水器采用高位取水，依靠低位的冷水將高位的熱水頂出，因此水垢及沉淀物易附著在內(nèi)膽的膽壁及膽底，雖然采用了鎂棒技術(shù)，但還會產(chǎn)生沉淀和水垢。本發(fā)明在設(shè)計中采用了清洗技術(shù)，能有效地清洗內(nèi)箱體的水垢和沉淀物，其原理和控制如下主水箱的清洗有兩種方法，即日常清洗和徹底清洗。日常清洗在平時給主水箱上水時附帶進(jìn)行，無需特別操作。上水時自來水經(jīng)連接軟管14進(jìn)入主水箱內(nèi)的噴淋清洗管8，噴淋清洗管8為環(huán)狀，管壁按一定角度均勻布有噴射孔，自來水經(jīng)這些噴射孔噴射進(jìn)水箱，噴射孔射流的方向是箱壁，由于噴淋清洗管呈環(huán)型，自來水經(jīng)噴射孔在水箱上水過程中強(qiáng)力沖刷主水箱內(nèi)箱體1的內(nèi)壁。由于水的結(jié)垢是一種緩慢的、積累的過程，所以每一次上水及使用所結(jié)水垢比較松散與箱體附著力較低，經(jīng)噴淋清洗管的強(qiáng)力沖刷很容易地將這些污物沖刷至箱底，由于淋浴口13、出水接口7及多路供水接口11均高出箱底，因此不影響凈水的使用。徹底清洗的目地是將內(nèi)箱體底部的沉淀物徹底排出，所以本產(chǎn)品特別設(shè)計了清洗程序。首先打開聯(lián)接在浴室出水口上外部用水設(shè)備龍頭，排出主水箱水。掀動顯示控制板功能選擇區(qū)內(nèi)的水箱清洗鍵，其鍵值被輸入微電腦44，微電腦發(fā)出電脈沖送至驅(qū)動芯片放大，經(jīng)P4接口聯(lián)接器給電動三通閥26加載電泳沖，將電動三通閥26凋整至B—AB通狀態(tài)，主水箱聯(lián)接軟管15的水在電動三通閥26A端被關(guān)閉。之后微電腦向驅(qū)動芯片IC2發(fā)出指令通過P5接口聯(lián)接器向電磁閥36—1口供電，電磁閥36—1口打開，自來水經(jīng)電磁閥36—1口，聯(lián)接軟管14，噴淋清洗管8噴射進(jìn)入主水箱，造成沉渣泛起，水位傳感器18時時通過P6接口聯(lián)接器向微電腦44傳入水位數(shù)據(jù)，微電腦將此水位數(shù)據(jù)與清洗程序規(guī)定的水位數(shù)據(jù)相比較，當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)與程序中水位數(shù)據(jù)相符合時，微電腦發(fā)出指令，驅(qū)動芯片IC2停止向連接在P5接口連接器上的電磁閥36供電，36—1口失電，上水清洗停止。之后微電腦44發(fā)出電脈沖送至驅(qū)動芯片放大，經(jīng)P4接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26，將電動三通閥26調(diào)整至A—AB通狀態(tài)，由于聯(lián)接至浴室出水口28上的外部用水設(shè)備龍頭已打開，主水箱內(nèi)混濁污水將從主水箱→聯(lián)接軟管15、電動三通閥26A口→AB口→水流開關(guān)49→浴室出水口→外部用水設(shè)備龍頭排出。當(dāng)主水箱水排凈時，微電腦依據(jù)水位傳感器18數(shù)據(jù)，重新將電動三通閥26調(diào)整至B—AB通狀態(tài)，重復(fù)上水、噴淋、排放程序，反復(fù)三次，最后將電動三通閥調(diào)整至A—AB通初始狀態(tài)，主水箱清洗結(jié)束。
主水箱清洗程序結(jié)束后，清洗程序轉(zhuǎn)入副水箱29清洗程序。微電腦首先向驅(qū)動芯片IC2發(fā)出指令，IC2通過P5接口聯(lián)接器向電磁閥36—3口供電，電磁閥36—3口打開，自來水通過電磁閥36—3口、水管31、副水箱清洗口30進(jìn)入副水箱，利用副水箱接口30的噴嘴沖刷副水箱內(nèi)壁。微電腦44控制噴射時間，延時噴淋后微電腦44指令控制IC2，關(guān)閉電磁閥36電源，電磁閥36—3口關(guān)閉，進(jìn)水噴淋停止。此時微電腦發(fā)出電脈沖，經(jīng)驅(qū)動放大，從P5接口聯(lián)接器加載至電動三通閥26，將電動三通閥26轉(zhuǎn)為B—AB通狀態(tài)，清洗后的濁水將從副水箱29→聯(lián)接管27→電動三通閥B口→AB口→聯(lián)接管35→水流開關(guān)49→浴室出水接口28→外部用水設(shè)備龍頭排出。副水箱水排盡后(依據(jù)水位傳感器42數(shù)據(jù))微電腦將重新將電動三通閥狀態(tài)調(diào)整至A—AB通狀態(tài)，并重復(fù)上水噴淋、清洗、排放程序，如此反復(fù)三次，完成副水箱的清洗，最后微電腦44將電動三通閥26調(diào)整至A—AB通初始狀態(tài)，整個清洗水箱程序結(jié)束。
浴室照明原理本實用新型設(shè)有浴室照明及風(fēng)扇控制電接口54，只要將洗浴照明燈和浴室排風(fēng)扇接入相應(yīng)的端子即可由顯示控制板37集中控制。掀撳動顯示控制板37上的照明鍵，向微電腦輸入一個鍵值，微電腦將控制繼電器J6置于高電平，控制繼電器吸合，其輸出端觸頭向連接在線路板端子上的可控電接口電纜加載220V交流電源，使接在可控電接口端子盒中的洗浴照明燈點(diǎn)亮，此控制電路具有延時熄滅功能，再次掀動顯示控制板37上的照明/關(guān)閉雙功能鍵，微電腦將延時10秒鐘后，將控制繼電器j6輸入端置于低電平，其輸出觸點(diǎn)釋放，關(guān)閉洗浴照明燈。
排風(fēng)扇控制原理與洗浴照明燈相同，其控制繼電器為J5，此控制電路不具延時功能，撳動顯控板37風(fēng)扇控制鍵風(fēng)扇啟動，再撳動一次風(fēng)扇控制鍵風(fēng)扇關(guān)閉。
語音報警電路為身體虛弱者所設(shè)，如在洗浴、蒸汽浴過程中，身體突然出現(xiàn)不適，可掀動此鍵，此鍵值被輸入微電腦，立即驅(qū)動語音報警電路，發(fā)出報警語音聲響，提示他人救助。顯控板37上語音呼喚報警鍵是雙功能鍵，按一下報警，再按一下警報解除。
在顯示控制板37上設(shè)計有大屏幕液晶顯示屏。系統(tǒng)的全部工作狀態(tài)都醒目直觀地顯現(xiàn)出來，顯示方式即有圖形也有文字，包括當(dāng)前狀態(tài)、水位、水溫、時間等信息。此顯示屏也給予置參數(shù)提供了直觀的顯示。
電水箱微電腦控制原理微電腦主要由六個部分組成，IC1、IC9、晶振及電容C1、C2構(gòu)成單片機(jī)最小系統(tǒng)[一]，IC4A、IC4B、IC4C及部分阻容元件構(gòu)成模擬量輸入部分[二]，IC7D、IC7E及二極管、電阻構(gòu)成水箱水位檢測電路[三]，IC2、IC3、IC4、IC6、IC7A、IC7B、IC7C、IC7F及繼電器J1、J2、J3、J4、J5、J6構(gòu)成控制輸出部分[四]，B2、R10、D5、T2、R13、P7構(gòu)成后備電池部分[五]，B1、V1及部分電容構(gòu)成直流電源部分[六]。
ICI和IC9組成的單片機(jī)最小系統(tǒng)[一]接受其它部分送來的狀態(tài)和控制信號，并按預(yù)定的要求作出相應(yīng)的控制。
部分[二]中IC4A為電壓比較器LM339，插座P1接電阻式溫度傳感器。通過電阻R1、R2的分壓，在比較器IC4A的正輸入端形成一個穩(wěn)定的參考電位。IC4A負(fù)輸入端與IC1的第32腳相連，IC1的第32腳是集電極開路輸出。由IC4A、R1、R2、C7、C6及接線端P1上接的電阻式傳感器組成的電路可測接線端P1上接的電阻的阻值。首先使IC1的第32腳為低電平，電容C6充分放電，然后使IC1的第32腳呈高阻態(tài)，由電源VCC經(jīng)接線端P1上接的電阻式傳感器給電容C6充電，使IC4A負(fù)端電位升高，當(dāng)負(fù)端電位高于正端電位時，比較器輸出端發(fā)生由高電平到低電平的跳變。通過由IC1記錄C6由充電到使IC4A輸出端發(fā)生跳變的時間即可知道接線端P1上接的電阻式傳感器的阻值，從而完成A/D轉(zhuǎn)換。以IC4B、IC4C為比較器的兩路電路的工作原理與前述的以IC4A為比較器的電路的工作原理同。
部分[三]中P6是水位傳感器接口，此部分電路可在IC7E輸出端送給微處理器IC1一個頻率和水位高度有關(guān)的脈沖信號。
第[四]部分的IC5為雙二/四譯碼器，IC6、IC7為倒向器，它們把IC1的輸出信號譯碼倒向后送給驅(qū)動器件IC2和IC3，由此驅(qū)動控制加熱、浴霸、風(fēng)扇和照明的繼電器，進(jìn)水、瀉水頭的電磁閥以及帶動調(diào)節(jié)閥門的步進(jìn)電機(jī)。
部分[五]是以7805為穩(wěn)壓芯片的線性穩(wěn)壓電源。
第[六]部分是后備電池電路，當(dāng)接線端子P7接通時直流電源VCC通過D5、R10給3.6V電池充電，同時通過D5給需要后備電池的電路供電。停電時，VCC電壓消失，后備電池的電壓使三極管T2飽和導(dǎo)通，后備電池開始供電。
微電腦電路原理一、開關(guān)量輸入電路由接線端子P9與IC1的第1、2、3、4、13、35、36、37、38、39腳及排電阻RP1組成，其中P9的第1、12腳為地線輸出，第2、3、4、5腳與地線一起構(gòu)成副水箱4段水位開關(guān)量輸入電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號42所指“水位傳感器”)，第6腳與地線構(gòu)成水流開關(guān)輸入電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號22所指“水流開關(guān)”)，第7腳與地線構(gòu)成電動三通閥開輸入信號電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號26所指“電動三通閥”所輸出)，第8腳與地線構(gòu)成電動三通閥關(guān)輸入信號電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號26所指“電動三通閥”所輸出)，第9腳與地線構(gòu)成電動流量調(diào)節(jié)閥開輸入信號電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號4所指“電動流量調(diào)節(jié)閥”所輸出)，第10腳與地線構(gòu)成電動流量調(diào)節(jié)閥關(guān)輸入信號電路(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號4所指“電動流量調(diào)節(jié)閥”所輸出)，第12腳與地線構(gòu)成水壓開關(guān)輸入信號(接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號39所指“水壓開關(guān)”)。
二、主水箱水位測量電路由二極管D1、D2、D3、D4，電阻R6、R8、R9，電容C12、E3，集成電路IC7D、IC7E，接線端子P6，微控制器IC1第14腳構(gòu)成主水箱水位測量電路(P6接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號18所指“水位傳感器”)。
三、模擬量輸入電路由電阻R1、R2，電容C6、C7，集成電路IC4A，接線端子P1，微控制器IC1第12、32腳構(gòu)成主水箱溫度測量電路(P1接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號19所指“溫度傳感器”)，由電阻R3、R4，電容C8、C9，集成電路IC4B，接線端子P2，微控制器IC1第12、33腳構(gòu)成副水箱溫度測量電路(P2接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號41所指“溫度傳感器”)，由電阻R5、R7，電容C10、C11，集成電路IC4C，接線端子P3，微控制器IC1第12、34腳構(gòu)成自來水濁度測量電路(P3接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號51所指“濁度傳感器”)。
四、開關(guān)量輸出電路接線端子P5第1腳為+12V電源，第2腳為地。接線端子P4第1腳接火線，第2腳為火線經(jīng)保險管輸出端，第3腳空閑。由集成電路IC1第5、6腳，集成電路IC5A，集成電路IC2第1、2、3、4、18、17、16、15腳，接線端子P5第3、4、5、6腳與+12V電源構(gòu)成電動三通閥驅(qū)動電路(P5第3、4、5、6腳與+12V電源接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號26所指“電動三通閥”驅(qū)動端)。由集成電路IC1第7、8腳，集成電路IC5B，集成電路IC2第5、6、7、8、14、13、12、11腳，接線端子P5第7、8、9、10腳與+12V電源構(gòu)成電動流量調(diào)節(jié)閥驅(qū)動電路(P5第7、8、9、10腳與+12V電源接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號4所指“電動流量調(diào)節(jié)閥”驅(qū)動端)。集成電路IC1第21腳，集成電路IC6A，集成電路IC3第1、18腳，接線端子P5第11腳與+12V電源構(gòu)成主水箱進(jìn)水電磁閥驅(qū)動電路(P5第11腳與+12V電源接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號36-1所指“電磁閥”驅(qū)動端)。集成電路IC1第22腳，集成電路IC6B，集成電路IC3第2、17腳，接線端子P5第12腳與+12V電源構(gòu)成副水箱進(jìn)水電磁閥驅(qū)動電路(P5第12腳與+12V電源接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號36-3所指“電磁閥”驅(qū)動端。由集成電路IC1第23腳，集成電路IC6C，集成電路IC3第3、16腳，接線端子P5第13腳與+12V電源構(gòu)成水頭排污電磁閥驅(qū)動電路(P5第13腳與+12V電源接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號36-2所指“電磁閥”驅(qū)動端)。由集成電路IC1第24腳，集成電路IC6D，集成電路IC3第4、15腳，繼電器J1常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、4腳構(gòu)成主水箱加熱器控制電路(P4第2、4腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號16所指“水電隔離加熱器”)。由集成電路IC1第25腳，集成電路IC6E，集成電路IC3第5、14腳，繼電器J2常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、5腳構(gòu)成副水箱加熱器控制電路(P4第2、5腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號47所指“加熱器”)。由集成電路IC1第26腳，集成電路IC6F，集成電路IC3第6、13腳，繼電器J3常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、6腳構(gòu)成浴霸1控制電路(P4第2、6腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號54所指“可控外部設(shè)備電接口”)。由集成電路IC1第27腳，集成電路IC7A，集成電路IC3第7、12腳，繼電器J4常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、7腳構(gòu)成浴霸2控制電路(P4第2、7腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號54所指“可控外部設(shè)備電接口”)。由集成電路IC1第28腳，集成電路IC7B，集成電路IC3第8、11腳，繼電器J5常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、8腳構(gòu)成浴室照明燈控制電路(P4第2、8腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號54所指“可控外部設(shè)備電接口”)。由集成電路IC1第17腳，集成電路IC7F，電阻R12，三極管T1，繼電器J6常開接點(diǎn)，接線端子P4第2、9腳構(gòu)成浴室風(fēng)扇控制電路(P4第2、9腳接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號54所指“可控外部設(shè)備電接口”)。
五、鍵盤顯示接口由接線端子P8與微控制器IC1第10、11、15、16、及+5V電源VCC地線GND構(gòu)成鍵盤顯示接線電路，P8接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中序號37所指“控制顯示板”。
權(quán)利要求1.一種全自動智能化電水箱，包括箱體、保溫層、電磁閥，箱體內(nèi)安裝有電加熱器、水位傳感器、溫度傳感器和水流開關(guān)，其特征是箱體分為主、副兩體，主水箱體下方出水管連接水流開關(guān)。電動流量調(diào)節(jié)閥，淋浴噴頭成串列狀連接在水流開關(guān)上，主水箱內(nèi)部安裝有噴淋清洗管，該管呈環(huán)狀，連接在主水箱進(jìn)水管接頭上，副箱體部分安裝有副水箱，一個帶有A端、B端和AB端的電動三通閥的A、B端分別連接在主水箱側(cè)壁上的出水口和副水箱底部的出水口，電動三通閥AB端連接浴室出水管，在副水箱系統(tǒng)入水口后面還裝有過濾器、壓力開關(guān)、濁度傳感器、組合電磁閥，組合電磁閥的一個口連接主水箱進(jìn)水接頭，第二個口連接一個三通的一個口，三通另兩端分別連接主水箱溢水管及排污管，組合電磁閥第三口連接副水箱清洗接口，所述的水流傳感器、溫傳感器、濁度傳感器及水流開關(guān)、壓力開關(guān)的輸出信號端，都連接到微電腦微處理器的信號輸入端，微處理器的輸出信號端，經(jīng)控制繼電器或驅(qū)動電路分別連接到該電水箱執(zhí)行器件電動三通閥、流量調(diào)節(jié)閥、電加熱器和組合電磁閥上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動智能化電水箱，其特征是主水箱經(jīng)電動三通閥連接到副水箱的入水口，三通閥的第三端經(jīng)一個水流開關(guān)連接到外部用水器的開關(guān)上，副水箱內(nèi)的電加熱器、水位傳感器、溫度傳感器及水流開關(guān)的輸出信號端連接到微電腦微處理器的信號輸入端，微處理器的控制信號輸出端，經(jīng)控制繼電器或驅(qū)動電路連接到副水箱電加熱器和電動三通閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動智能化電水箱，其特征是在副水箱上還設(shè)有蒸汽輸出管，聯(lián)接到蒸器輸出接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動智能化電水箱，其特征是在副水箱上部還設(shè)有噴嘴式水箱清洗管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動智能化電水箱，其特征是所述的微電腦由五個部分組成，第一部分微處理器接收其它部分送來的狀態(tài)信號和發(fā)出控制信號；第二部分是比較和A/D轉(zhuǎn)換部分，該部分輸出端連接微處理器輸入端，微處理器輸出進(jìn)入第三部分譯碼驅(qū)動電路，驅(qū)動進(jìn)水、排污，主、副水箱加熱、浴霸、照明等控制電路動作，第四部分輸入端是水位傳感器接口，其輸出端連接微處理器輸入端，第五部分是穩(wěn)壓電源，給微電腦提供工作電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動智能化電水箱，其特征是微電腦還設(shè)有后備電池電路，它由三極管、二極管、充電電池和一個接線端子組成。
專利摘要本實用新型是一種全自動智能化電水箱,包括箱體、水位、水溫傳感器、水壓、水流開關(guān)及執(zhí)行器件、電動流量調(diào)節(jié)閥、電磁閥、電加熱器,主要特征是主、副分體式箱體及副水箱水汽一體化結(jié)構(gòu),其電動三通閥巧妙連接主、副水箱出水口,在系統(tǒng)入水口后面裝有過濾器、濁度傳感器,經(jīng)組合電磁閥連接一三通,此三通另兩端分別連接主水箱溢流口及排污管,由微電腦智能控制檢測水壓、水位、控制排污、清洗、上水、加熱、蒸汽等,是新型家用儲水設(shè)備。
文檔編號E03B11/06GK2471835SQ01241190
公開日2002年1月16日 申請日期2001年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月16日
發(fā)明者孟東昕, 王海濤, 戴文江, 陰雨龍, 王鵬 申請人:黑龍江大學(xué)科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展公司, 孟東昕