專利名稱：鐵路客車全自動電開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電加熱裝置，尤其是一種鐵路客車全自動電開水器。
在鐵路客運中，乘客飲水是我國鐵路部門非常棘手的問題。根據(jù)哈爾濱鐵路局1306＃電報統(tǒng)計，僅哈局客車配燒開水茶爐就是494臺(2500元／臺)，據(jù)客運部門統(tǒng)計，每臺日耗煤量為100kg，年耗煤量僅哈局就是1.8萬噸；每臺茶爐需配1.5個工日(8小時為一工作日)，每節(jié)車還配有大鋁保溫壺一個(800元／個)，推水車及中水壺一套(430元／套)。另外，僅哈爾濱鐵路分局還配有一臺牽引車(2.5萬元／臺)和拖車二臺(1500元／臺)，每個工作日還配有六名上煤工人。哈局有六個分局，全國共計十二個鐵路局，開銷之大可想而知。
本實用新型的目的在于，以原有車輛配備的發(fā)電機及蓄電池為電源，提供一種鐵路客車全自動電開水器。
本實用新型技術(shù)解決方案它主要由水位控制電路和水溫控制電路組成。在水位控制電路中上限水位電極Ⅱ與驅(qū)動水位上限繼電器J2的三極管G3基極相連；下限水位電極Ⅳ與驅(qū)動水位下限繼電器J1的三極管G1基極相連；由水位上限繼電器J2控制的停水繼電器J3的常閉點J3－1與上水電磁閥線圈DF1串聯(lián)。在水溫控制電路中電觸點溫度計T的動觸點O與溫度下限繼電器J4的常開點J4－1和常閉點J4－3相連；常開點J4－1的另一側(cè)與溫度上限繼電器J5的常閉點J5－2和溫度下限繼電器J4相連；常閉點J4－3的另一側(cè)與溫度上限繼電器J5和其常開點J5－1相連；電觸點溫度計T的水溫上、下限觸點H、L分別與溫度上限繼電器J5(常開點J5－1側(cè))和溫度下限繼電器J4(常閉點J5－2側(cè))相連。由上述兩種電路組成的電加熱器，可實現(xiàn)自動進水、自動補水，即貯水箱內(nèi)的水位保持在一定的高度范圍內(nèi)。供使用者使用；水溫可根據(jù)使用者的需要，在0℃－100℃范圍內(nèi)任意調(diào)解。
本實用新型優(yōu)點1、給水補水和加熱全部自動化，無人看管即可正常工作。它不僅可減輕乘務(wù)人員的勞動強度，潔化環(huán)境，而且大大的提高了車輛發(fā)電機的用電利用率(由原來的10％，提高到90％)僅哈鐵局安裝此裝置后，便可每年節(jié)省煤費140.6萬元。
2、本裝置體積小(210×500×550)，可以掛在洗面間的壁上。原茶爐拆除后，經(jīng)改裝可放置6個旅客座位，不僅緩解了旅客乘車席位，而且相對體高了鐵路客運收入。
3、本裝置應(yīng)用范圍廣。它除了用于鐵路客車及餐車上的飲用水外，還可作為車站、機關(guān)、單位和家庭的電熱水器(或淋浴器只需改變電源電壓即可)。
以下結(jié)合附圖詳述本實用新型最佳實施例。


圖1為本實用新型車停時以蓄電池為電源、車行走時以發(fā)電機的電路原理圖。
圖2為本實用新型車輛的發(fā)電機為主電源，蓄電池為電源的電路原理圖。
在附圖中，RD1～RD4熔斷器，K電源開關(guān)，J7加熱繼電器、YJ電壓繼電器、JRQ1～JRQ3加熱電阻、UD最低極限水位指示燈、LD上水指示燈、HD1、HD2電源指示燈、DF1上水電磁閥線圈、DF2開水泄放電磁閥線圈、AN2上水暫停按鈕、ZL整流橋、F發(fā)電機輸出端、XDC蓄電池、D極管、J2水位上限繼電器、J1水位下限繼電器、J3停水繼電器、J4溫度下限繼電器、J5溫度上限繼電器、J6蜂鳴停止繼電器、J8輔助加熱繼電器、AN1蜂鳴停止按鈕、FM蜂鳴器、T電觸點溫度計、O動觸點、L水溫下限觸點、H水溫上限觸點、TE熱傳感器、R1～R7電阻、G1～G4三極管、D1、D2二極管、W加熱貯水箱、Ⅰ回路電極、Ⅱ上限水位電極、Ⅲ上限水位自鎖電極、Ⅳ下限水位電極。在此附圖中，上水暫停按鈕AN2串聯(lián)于上水電磁線圈DF1回路；水位下限繼電器J1的常開點J1－1分別與電源的正極和電觸點溫度計T的動觸點O相連。上限水位自鎖電極Ⅲ通過水位上限繼電器J2的常開點J2－1與上限水位電極Ⅱ相連。開水泄放電磁閥線圈DF2與溫度上限繼電器J5的常開點J5－3串聯(lián)。另外，
圖1、2中的＋48a為蓄電池XDC的電壓輸出端，＋48b為整流橋ZL的電壓輸出端。由于二極管D的單向?qū)щ娮饔?，在列車運行時，ZL的電壓輸出除了可為＋48a、＋48b端提供電源外，還可同時向蓄電池XDC充電。在列車停運時，＋48b端無電壓輸出，＋48a端由蓄電池XDC給付加熱器JRQ3供電。
目前，不論快車還是慢車，60－70％的車輛配有線電壓為44V、容量為5.0KW的三相交流發(fā)電機F，同時，每節(jié)車箱還配有電壓為48V、容量為450AH的蓄電池XDC(每節(jié)電池2V計24節(jié))，列車運行時，與車輪聯(lián)動的發(fā)電機F進行發(fā)電，其輸出經(jīng)三相整流器ZL向蓄電池XDC充電，并供給車上的用電器具使用。因此，本實用新型將電路設(shè)計成兩種形式。即利用蓄電池供電的
圖1和列車行走時用發(fā)電機F供電，車停時用蓄電池供電的圖2。這樣車出庫就需開水的最大難題便迎刃而解。但是，車出庫時蓄電池的蓄電量往往已經(jīng)不足，要想保證車出庫時電池有足以供給開水器使用的電量(相當(dāng)于蓄電池容量指標(biāo)的12.92％)，就需車輛部門在庫內(nèi)向蓄電池充一部分電，這一工作涉及到方方面面，困難不小，目前難以達到。所以，只好根據(jù)目前的狀況將電路設(shè)計成圖2的形式。用電量小且須經(jīng)常供電的自動控制電路使用蓄電池供電，用電量大(占整機90％以上)的主加熱器(見圖2中的JRQ1、2、3)由發(fā)電機經(jīng)整流器供電，付加熱器(由圖2中JRQ1兼任)由蓄電池供電。始發(fā)站車出庫就需開水的問題，一個辦法是實施1的方案，在庫內(nèi)配備一臺380V／44V、20KVA的三相變壓器，專供出庫車燒開水用，另一個辦法是按圖2中的辦法，使用為車在折返終點站、不準(zhǔn)入庫而設(shè)計的付加熱器JRQ1及時燒水。
顯然
圖1優(yōu)于圖2，建議當(dāng)
圖1的供電條件具備后以用
圖1為最佳。
圖1和圖2除供電方式和為適應(yīng)其方式而增加的輔助加熱繼電器J8、電壓繼電器YJ、隔離二極管D外其余基本相同。所以，下面僅分析圖2的工作原理，
圖1便不言而喻。
首先通過電觸點溫度計將水溫予置指針調(diào)到所需溫度位置(如飲用水調(diào)到100℃，餐車或家庭洗滌用水可調(diào)至40℃－70℃)。其次打開冷水閥門和電源開關(guān)，因為此時上水電磁閥線圈DF1經(jīng)常閉接點J3－1得得電、打開加熱貯水箱W的通道。冷水進入加熱貯水箱W。使相應(yīng)的水位控制電路和水溫控制電路開始工作1、水位控制電路工作過程，當(dāng)水位上升至下限水位電極Ⅳ時，三極管G1由飽和變?yōu)榻刂?，使三極管G2導(dǎo)通，水位下限繼電器J1得電吸合。其常開點J1－2閉合最低極限水位指示燈UD亮以示已達最低水位。同時J1－1閉合水溫控制電路的電源回路，使水溫控制電路開始工作。當(dāng)水位上升至上限水位自鎖電極Ⅲ時，因此時水位上限擊電器J2未吸合，所以三極管G3保持原飽和狀態(tài)。當(dāng)水位最后上升至上限水位電極Ⅱ時，三極管G3由飽和轉(zhuǎn)為截止，三極管G4導(dǎo)通，水位上限繼電器J2得電吸合其常開點J2－1閉合停水繼電器J3回路、停水繼電器J3吸合后，它的常閉點J3－1切斷上水電磁閥線圈DF1回路，停止向加熱貯水箱W注水，同時水位上限繼電器J2的常開點J2－2閉合，使水位在上限水位電極Ⅱ到上限水位自鎖電極Ⅲ之間，不再繼續(xù)向加熱貯水箱W內(nèi)注水。直至水位下降，并在上限水位自鎖電極Ⅲ以下時，三極管G3由截止變?yōu)轱柡?，使水位上限繼電器J2斷電，其常開點J2－1復(fù)位，停水繼電器J3也相應(yīng)斷電，其常閉點J3－1復(fù)位后，使上水電磁閥線圈DF1得電，繼續(xù)向加熱貯水箱內(nèi)注水，重復(fù)上述工作過程。另外，當(dāng)出現(xiàn)停水時，加熱貯水箱W內(nèi)的水位有可能低于下限水位電極。此時，三極管G1由截止便為飽和，水位下限繼電器J1釋放，其常開點J1－1切斷水溫控制電路的電源，從而保證該裝置因缺水而不至于損壞的保護目的。
2、水溫控制電路工作過程(1)當(dāng)注入加熱貯水箱W內(nèi)的水溫正處在所予置水溫度范圍內(nèi)時，電觸點溫度計T的動觸點O已離開水溫下限觸點L，此時蜂鳴器FM響，告知使用者水溫已達到予置溫度。按蜂鳴停止按鈕AN1可消除蜂鳴聲。
(2)在多數(shù)情況下，注入加熱貯水箱內(nèi)的水溫要低于使用者予置的溫度、即動觸點O在水溫下限觸點L位置。此時溫度下限繼電器J4得電吸合，其常開點J4－1閉合自鎖，另一常開點J4－4閉合，使加熱繼電器J7輔助加熱繼電器J8得電吸合，若此時列車正在運行，則加熱電阻JRQ1～JRQ3同時工作(由整流器ZL供電)；否則僅有加熱繼電器JRQ1工作(由蓄電池XDC供電)。當(dāng)溫度升高，動觸點O在水溫傳感器TE的驅(qū)動下離開下限觸點L位置時，加熱電阻JRQ1～JRQ3繼續(xù)加熱，直至動觸點O移到水溫上限觸點H時，溫度上限繼電器J5導(dǎo)通，其常閉點使溫度下限繼電器J4釋放，相應(yīng)的加熱繼電器J7也釋放，停止加熱，同時，蜂鳴器FM響，同時開水泄放電磁線圈DF2得電，打開開水通道(本裝置若用在餐車或作為家庭淋浴熱水器，該電磁閥可不要)。隨使用者用水時間的加長，水溫開始降低，當(dāng)動觸點O離開水溫上限觸點H時，水溫控制電路保持原狀態(tài)，直至動觸點O移動到水溫下限觸點L時，溫度下限繼電器J4吸合，重復(fù)上述加熱過程。
權(quán)利要求1.一種全自動多功能電熱水器，主要由水位電極、繼電器、開關(guān)管、電觸點溫度計構(gòu)成的水位控制電路和水溫控制電路組成，其特征在于a、所述的水位控制電路上限水位電極Ⅱ與驅(qū)動水位上限繼電器J2的三極管G3基極相連；下限水位電極Ⅳ與驅(qū)動水位下限繼電器J1的三極管G1基極相連；由水位上限繼電器J2控制的停水繼電器J3的常閉點J3-1與上水電磁閥線圈DF1串聯(lián)；b、所述的水溫控制電路電觸點溫度計T的動觸點O與溫度下限繼電器J4的常開點J4-1和常閉點J4-3相連；常開點J4-1的另一側(cè)與溫度上限繼電器J5的常閉點J5-2和溫度下限繼電器J4相連；常閉點J4-3的另一側(cè)與溫度上限繼電器J5和其常開點J5-1相連；電觸點溫度計T的水溫上、下限觸點H、L分別與溫度上限繼電器J5(常開點J5-1側(cè))和溫度下限繼電器J4(常閉點J5-2側(cè))相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能電熱水器，其特征a、上水暫停按鈕AN2串聯(lián)于上水電磁閥線圈DF1回路；b、開水泄放電磁閥線圈DF2與溫度上限繼電器J5的常開點J5－3串聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多功能電熱水器，其特征a、上限水位自鎖電極Ⅲ通過水位上限繼電器J2的常開點J2－1與上限水位電極Ⅱ相連；b、水位下限繼電器J1的常開點J1－1分別與電源的正極和電觸點溫度計T的動觸點O相連。
專利摘要一種鐵路客車全自動電開水器，解決了目前鐵路乘客飲水難等問題。其主要技術(shù)特征上、下限水位電極分別與對應(yīng)的三極管基極相連，該管驅(qū)動相應(yīng)的繼電器；電觸點溫度計的水溫上、下觸點及動觸點分別與相應(yīng)的水溫控制繼電器相連。并以車輛本身配備的發(fā)電機和蓄電池為電源。利用上述控制電路，使用戶在不同的應(yīng)用場合，根據(jù)需要將水溫預(yù)置在一定的溫度范圍內(nèi)，如客車預(yù)置飲用水的溫度為100℃，餐車或家庭洗滌用的水溫為40℃—70℃。
文檔編號F24H1/18GK2105643SQ91216870
公開日1992年5月27日 申請日期1991年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月22日
發(fā)明者王萬榮, 王甡, 王麾 申請人:王萬榮, 王甡, 王麾