專利名稱：數(shù)控電熱采暖爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以水為載熱體的電熱采暖爐。
電熱采暖爐是一種以水為載熱體并采用電加熱的采暖爐，它具有體積小，無煙塵污染的優(yōu)點(diǎn)，因此越來越廣泛地取代各種燃煤、燃油或燃?xì)獠膳癄t而應(yīng)用于沒有集中供熱采暖設(shè)施的家庭中，其主要組成部分是爐體和安裝在爐體內(nèi)的加熱器及其控制裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中的電熱采暖爐多采用兩個(gè)加熱功率不同的加熱器，其電源的通斷和加熱功率的切換都是通過手動(dòng)操作有觸點(diǎn)機(jī)械開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的，不但不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，而且容易對其它電子設(shè)備或家用電器造成電火花干擾。其次，目前普遍采用的電熱采暖爐一般都缺少必要的水位監(jiān)控設(shè)施，因而容易使加熱器形成干燒而損壞。此外，爐體上的出水管和回水管往往平行安裝于爐體側(cè)面，回水管位置不能降到最低，因而不利于回水，往往需要抬高暖氣片或在回水管路中加裝回水泵才能使回水通暢。
本實(shí)用新型的目的即在于對現(xiàn)有技術(shù)中電熱采暖爐的結(jié)構(gòu)加以適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，以保證采暖爐回水暢通，同時(shí)使加熱器電源的通斷和加熱功率的切換實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并防止加熱器形成干燒。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型將回水管由爐體的下側(cè)改到爐體的下底，最大限度地降低回水管的位置。同時(shí)，利用數(shù)字集成電路、水溫和水位傳感器以及其它分立的電子元器件組成一種無機(jī)械觸點(diǎn)的數(shù)字控制器，以自動(dòng)控制加熱器電源的通斷和加熱功率的切換，并自動(dòng)監(jiān)控爐體內(nèi)的水位以防止加熱器形成干燒。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型數(shù)控電熱采暖爐的技術(shù)特征作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
附


圖1為本實(shí)用新型數(shù)控電熱采暖爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為數(shù)字控制器的控制電路原理圖。
參考附
圖1、2，本實(shí)用新型數(shù)控電熱采暖爐主要由爐體、爐冠、加熱器和數(shù)字控制器構(gòu)成。爐體為圓筒形，由內(nèi)殼體1、外殼體2和夾于內(nèi)外殼體之間的隔熱保溫層3構(gòu)成，其上口帶有用于安裝固定加熱器和水溫、水位傳感器的法蘭盤4，其下底和上部一側(cè)分別裝有回水管5和出水管6。爐冠7由隔熱保溫材料制成，通過止口8扣蓋在爐體的上頂部。加熱器包括主加熱器Rr1和輔加熱器Rr2，均為U形且開口朝上，通過爐體上口的法蘭盤4安裝固定在爐體內(nèi)中央，其電源線由上端穿過爐冠7引入數(shù)字控制器中并通過數(shù)字控制器控制電路與市電相接。數(shù)字控制器9安裝在爐冠7的上方，其控制電路是由數(shù)字集成電路、水溫及水位傳感器以及其它電子元器件組成的無觸點(diǎn)控制電路，包括主加熱器控制電路、輔加熱器控制電路、防干燒電路、水溫監(jiān)控電路、室溫調(diào)控電路、延遲控制電路和電源電路。
主加熱器控制電路由可控硅VS1、電阻R10、晶體三極管VT1和發(fā)光二極管LED-H串接而成、VS1接于主加熱器Rr1的電源零線中，R7與C3串聯(lián)后再與VS1并聯(lián)。通常情況下，VT1和VS1都是截止的，Rr1不投入加熱。當(dāng)VT1基極為高電位時(shí)，VT1導(dǎo)通并控制VS1導(dǎo)通，Rr1電源接通并投入加熱，LED-H同時(shí)亮啟以指示Rr1已投入加熱。
輔加熱器控制電路由可腔硅VS2、電阻R11、晶體三極管VT2和發(fā)光二極管LED-C串接而成，VS2接于輔加熱器Rr2的電源零線中，R6與C2串聯(lián)后再與VS2并聯(lián)。通常情況下，VT2和VS2都是截止的，Rr2不投入加熱。當(dāng)VT2基極為高電位時(shí)，VT2導(dǎo)通并控制VS2導(dǎo)通，Rr2電源接通并投入加熱，LED-C同時(shí)亮啟以指示Rr2已投入加熱。
防干燒電路由水位傳感器K，兩輸入端與門電路IC1、電阻R1、R3和發(fā)光二極管LED-L組成。水位傳感器K安裝于爐體上口的法蘭盤4上，其觸點(diǎn)a接高電平，觸點(diǎn)b接IC1兩輸入端并經(jīng)R1接地，IC1輸出端經(jīng)R3和LED-L接地。當(dāng)爐體內(nèi)水位較低時(shí)，水位傳感器觸點(diǎn)a、b斷開，IC1輸入端和輸出端均為低電平，VT1和VT2均不能導(dǎo)通，Rr1和Rr2都不能通電加熱，故可有效防止加熱器形成干燒。當(dāng)爐體內(nèi)水位達(dá)到額定水位時(shí)，水位傳感器觸點(diǎn)a、b因水的高阻而導(dǎo)通，IC1的兩輸入端均為高電平。其輸出端亦為高電平。一路通過R3使LED-L亮啟，指示水已加足，允許加熱器投入加熱；另一路將高電平送至IC2的一個(gè)輸入端。
水溫監(jiān)控電路由水溫傳感器Rt1、電阻R2和兩輸入端與門電路IC2組成，Rt1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，安裝在爐體上口法蘭盤4上，Rt1與R2組成分壓電路，其分壓點(diǎn)電平送至IC2的一個(gè)輸入端，IC2的另一輸入端與IC1的輸出端相接。當(dāng)爐體內(nèi)水溫沒有達(dá)到額定水溫(由R2經(jīng)試驗(yàn)確定)時(shí)，Rt1阻值較高，分壓點(diǎn)和IC2輸入端均為高電平，IC2輸出端亦為高電平并送至IC3的一個(gè)輸入端，允許加熱器繼續(xù)加熱。當(dāng)爐體內(nèi)水溫達(dá)到額定溫度時(shí)，Rt1阻值降低，分壓點(diǎn)和IC2的一個(gè)輸入端為低電平，IC2的輸出端亦為低電平，加熱器停止加熱，以防止?fàn)t體內(nèi)水的沸騰和產(chǎn)生水垢。
室溫調(diào)控電路由電位器Rp1、電阻R4、室溫傳感器Rt2和兩輸入端與門電路IC3組成。Rt2為熱敏電阻并暴露于采暖空間中，Rp1和R4與Rt2組成分壓電路，其分壓點(diǎn)電平送至IC3的一個(gè)輸入端，IC3的另一輸入端與IC2的輸出端相接，其輸出端經(jīng)電阻R8接VT1基極。當(dāng)調(diào)節(jié)Rp1預(yù)置一個(gè)高于環(huán)境溫度的室溫時(shí)，Rp1的阻值較低，分壓點(diǎn)及IC3輸入端和輸出端均為高電平IC3輸出高電平一路經(jīng)R8送至VT1基極，使VT1導(dǎo)通、Rr1投入加熱，另一路延遲一段時(shí)間后送到VT2基極，使VT2延遲導(dǎo)通，Rr2延遲投入加熱。當(dāng)室溫升至預(yù)置溫度時(shí)，Rt2的阻值將降低，分壓點(diǎn)及IC3一個(gè)輸入端為低電平，IC3輸出端亦為低電平，VT1和VT2相繼截止，Rr1和Rr2停止加熱。
延遲控制電路由電位器Rp2、電阻R5、電容C1和兩輸入端與門電路IC4組成，Rp2和R5與C1組成延遲電路并與IC3輸出端相接，C1的正端與IC4兩輸入端相接，IC4輸出端經(jīng)R9接VT2基極。當(dāng)IC3輸出為高電平并使VT1導(dǎo)通時(shí)，高電平通過Rp2和R5向C1充電，經(jīng)過一段時(shí)間延遲，C1的正端電平即IC4輸入端電平達(dá)到高電平，IC4的輸出端亦為高電平，VT2延遲導(dǎo)通，Rr2投入加熱。當(dāng)IC3輸出端為低電平時(shí)，IC4輸入端失去高電平，VT2截止，Rr2停止加熱。調(diào)節(jié)Rp2可以改變延遲時(shí)間，以避免Rr2和Rr1同時(shí)起動(dòng)而增加對市電電路的電流沖擊，也可使Rr2減少不必要的起動(dòng)加熱(在延遲時(shí)間內(nèi)，如爐內(nèi)水溫或室溫已達(dá)到預(yù)定值，則Rr2不起動(dòng)加熱)。
電源電路由降壓變壓器B、二極管D3～D6、電阻12、電容C4、C5、二極管D1和穩(wěn)壓二極管D2組成，B的原邊接市電，D3～D6組成橋式整流器，C4、C5和R12組成π型濾波器，市電經(jīng)降壓、整流、濾波和穩(wěn)壓后為控制電路提供直流穩(wěn)壓電源。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，回水管位置低，可保證回水暢通。無觸點(diǎn)數(shù)字控制電路調(diào)整控制方便，可自動(dòng)控制加熱器電源的通斷和功率的切換，有效防止加熱器干燒，并避免對其它電子設(shè)施或家用電器產(chǎn)生電火花干擾。因此，本實(shí)用新型特別適用于家庭電熱采暖系統(tǒng)。
權(quán)利要求1.一種以水為載熱體并采用電加熱的數(shù)控電熱采暖爐，其特征在于由爐體、爐冠、加熱器和數(shù)字控制器構(gòu)成，所述爐體為圓筒形，由內(nèi)殼體、外殼體及夾于內(nèi)外殼體之間的隔熱保溫層構(gòu)成，其上口帶有用于安裝固定加熱器和水溫水位傳感器的法蘭盤，其下底和上部一側(cè)分別裝有回水管和出水管；所述爐冠由隔熱保溫材料制成，通過止口扣蓋在爐體的上頂部；所述加熱器包括主加熱器和輔加熱器，均為U形且開口朝上，通過爐體上口的法蘭盤安裝固定在爐體內(nèi)中央，其電源線由上端穿過爐冠引入數(shù)字控制器中并通過數(shù)字控制器控制電路與市電相接；所述數(shù)字控制器安裝在爐冠的上方，其控制電路是由數(shù)字集成電路、水溫及水位傳感器以及其它電子元器件組成的無觸點(diǎn)控制電路，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控電熱采暖爐，其特征在于所述數(shù)字控制器控制電路包括主加熱器控制電路、輔加熱器控制電路、防干燒電路、水溫監(jiān)控電路、室溫調(diào)控電路、延遲控制電路和電源電路；所述主加熱器控制電路由可控硅VS1、電阻R10、晶體三極管VT1和發(fā)光二極管LED-H串接而成，VS1接于輔加熱器Rr1的電源零線中，R7與C3串聯(lián)后再與VS1并聯(lián)；所述的輔加熱器控制電路由可控硅VS2、電阻R11、晶體三極管VT2和發(fā)光二極管LED-C串接而成，VS2接于輔助加熱器Rr2的電源零線中，R6與C2串聯(lián)后再與VS2并聯(lián)，所述防干燒電路由電位傳感器、兩輸入端與門電路IC1、電阻R1、R3和發(fā)光二極管LED-L組成，水位傳感器安裝于爐體上口法蘭盤上，其觸點(diǎn)a接高電平，觸點(diǎn)b接IC1兩輸入端并經(jīng)R1接地，IC1輸出端經(jīng)R3和LED-L接地；所述水溫監(jiān)控電路由水溫傳感器Rt1、電阻R2和兩輸入端與門電路IC2組成，Rt1為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，安裝固定在爐體上口法蘭盤上，Rt1與R2組成分壓電路，其分壓點(diǎn)電平送至IC2的一個(gè)輸入端，IC2的另一輸入端與IC1的輸出端相接；所述室溫調(diào)控電路由電位器Rp1、電阻R4、室溫傳感器Rt2和兩輸入端與門電路IC3組成，Rt2為熱敏電阻并暴露于采暖空間中，Rp1和R4與Rt2組成分壓電路，其分壓點(diǎn)電平送至IC3的一個(gè)輸入端，IC3的另一輸入端與IC2的輸出端相接，IC3輸出端經(jīng)電阻R8接VT1基極；所述的延遲控制電路由電位器Rp2、電阻R5、電容C1和兩輸入端與門電路IC4組成，Rp2和R5與C1組成延遲電路并與IC3輸出端相接，C1的正端與IC4兩輸入端相接，IC4輸出端經(jīng)R9接VT2基極；所述電源電路由降壓變壓器B、二極管D3～D6、電阻12、電容C4、C5、二極管D1和穩(wěn)壓二極管D2組成，B的原邊接市電，D3～D6組成橋式整流器，C4、C5和R12組成π型濾波器。
專利摘要數(shù)控電熱采暖爐涉及一種以水為載熱體的電熱采暖爐,由爐體、爐冠、加熱器和數(shù)字控制器構(gòu)成。數(shù)字控制器控制電路包括主、輔加熱器控制電路,防干燒電路、水溫監(jiān)控電路、室溫調(diào)控電路、延遲控制電路和電源電路。當(dāng)爐體內(nèi)水位達(dá)到一定高度后,防干燒電路才允許加熱器投入加熱,當(dāng)爐內(nèi)水溫達(dá)到額定值時(shí),水溫監(jiān)控電路可控制加熱器停止加熱,當(dāng)采暖空間室溫達(dá)到預(yù)定值時(shí),室溫調(diào)控電路可控制加熱器停止加熱。
文檔編號F24H1/20GK2388542SQ9920844
公開日2000年7月19日 申請日期1999年4月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月1日
發(fā)明者倪鳳舞 申請人:倪鳳舞