專利名稱：供熱計費控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及智能IC卡供熱控制裝置，具體為供熱計費控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國的住房改革的深入，城鎮(zhèn)居民的居住小區(qū)已基本成為集中式物業(yè)管理，小區(qū)居民的取暖費由小區(qū)的物業(yè)部門統(tǒng)一收取?，F(xiàn)階段由于多種因素使取暖費不能及時收取，造成少數(shù)不交費者影響其它交費戶采暖，進而形成管理部門收費難的現(xiàn)象，造成供暖企業(yè)虧損，也使管理部門與小區(qū)居民、小區(qū)居民之間產(chǎn)生矛盾和磨擦?，F(xiàn)有技術(shù)中也有IC卡智能收費控制裝置，其包含由控制電路控制的電動閥，其依IC卡內(nèi)的儲存金額作為是否供熱、從而決定電動閥是否開啟的依據(jù)，以流量計、熱量計等計量部件作為計費的依據(jù)，其由于包含多種計量部件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使整個裝置體積大，不便于安裝和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、合理的供熱計費控制裝置，并僅以提供該控制裝置的硬件結(jié)構(gòu)為目的。
本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的供熱計費控制裝置，包含殼體、位于殼體內(nèi)的由直流電機驅(qū)動的電動旋芯閥和含有一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的電動旋芯閥的控制電路，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的前向通道連接有IC卡座，電動旋芯閥包含閥體、支撐固定于閥體內(nèi)的閥芯、與閥體的閥芯入口固定、開有軸孔的密封蓋板，與閥芯同軸固定有扇形齒輪，與直流電機的輸出軸聯(lián)接有驅(qū)動齒輪，在扇形齒輪與驅(qū)動齒輪之間設(shè)有通過同軸與密封蓋板固定、分別與扇形齒輪和驅(qū)動齒輪嚙合的小齒輪和大齒輪。與旋芯閥的閥芯處于兩個終極位置時扇形齒輪所處位置相應(yīng)的密封蓋板的位置上固定有限位開關(guān)，該限位開關(guān)通過控制電路的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的前向通道與單片機相連。該裝置以IC卡內(nèi)是否有足夠的金額作為供熱的依據(jù)，在滿足條件的情況下，在相應(yīng)軟件的支持下控制電路控制旋芯閥打開，否則，自動關(guān)閉。
為減少整個供熱系統(tǒng)的壓力損耗，本實用新型旋芯閥的閥芯結(jié)構(gòu)為兩端面間聯(lián)接一個橫截面為扇環(huán)形的柱面體的閥瓣。閥瓣隨閥芯轉(zhuǎn)動，完成旋芯閥的開閉。采用該閥芯的結(jié)構(gòu)設(shè)計，利用旋轉(zhuǎn)面密封，增大了流通面積，使供熱系統(tǒng)的壓力損失降為最低，并且充分利用了供熱介質(zhì)自身的壓力進一步促進了閥芯與閥體的密封。
本實用新型的旋芯閥閥體選用三通閥體，也可選用直通閥體，三通旋芯閥適用于串聯(lián)的供熱管道——每一組暖氣片與供熱主管道串接。當(dāng)供熱管道為并聯(lián)管路——每戶的供熱管路與供熱主管路并聯(lián)，戶內(nèi)的各暖氣片間為串聯(lián)，該裝置的旋芯閥可選用直通的。因此，選用三通、直通旋芯閥是在不超出本實用新型權(quán)利保護范圍、根據(jù)實際供熱管路結(jié)構(gòu)所做的最簡單的結(jié)構(gòu)變型。
為實現(xiàn)裝置的多功能，與旋芯閥控制電路的單片機相連設(shè)有供熱溫控電路，該溫控電路由電阻R5-R8構(gòu)成，其中電阻R8為熱敏電阻，在旋芯閥的閥體外表面開有固定腔，熱敏電阻R8置于該固定腔內(nèi)。熱敏電阻R8在固定腔內(nèi)可感受到供熱介質(zhì)的溫度，當(dāng)供熱介質(zhì)的溫度低于規(guī)定的溫度時，熱敏電阻上升至動作阻值，溫控電路向單片機給出信號，單片機應(yīng)用系統(tǒng)在相應(yīng)軟件的支持下停止計費。
一個完整的單片機應(yīng)用系統(tǒng)由單片機與前向通道、后向通道、人機對話通道及計算機相互通道組成，根據(jù)實際的需要在完整單片機應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上可作簡化，如可沒有計算機相互通道。在計算機技術(shù)高度發(fā)展的今天，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(包括系統(tǒng)擴展、系統(tǒng)配置)在應(yīng)用系統(tǒng)功能技術(shù)指標(biāo)確定的情況下，對本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講是公知且無需創(chuàng)造性勞動就可實現(xiàn)的。本實用新型旋芯閥的控制電路中的單片機應(yīng)用系統(tǒng)在其前向通道連接有IC卡座和限位開關(guān)，在人機對話通道連接有功能按鍵，在后向通道連接有單片機的顯示電路和直流電機的驅(qū)動電路，單片機的顯示電路和直流電機的驅(qū)動電路都是常規(guī)的公知電路，本實用新型未對其作具體描述，但在附圖及后續(xù)的具體實施方式
中給出了三通旋芯閥控制電路的電路結(jié)構(gòu)圖及其工作過程。
本實用新型所述的供熱計費控制裝置，對現(xiàn)有供熱管路改動很小而實現(xiàn)分戶供暖；對整個供熱管路造成的壓力損失??；以IC卡及計算機技術(shù)實現(xiàn)供熱的集中控制，有效解決供熱收費難的問題；可實現(xiàn)供熱溫度不足停止計費；同時，具有安裝方便，操作簡單，體積小、重量輕、成本低的特點。


圖1為本實用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的內(nèi)部機械結(jié)構(gòu)圖；圖3為圖1的側(cè)剖圖；圖4為控制電路的電路原理圖；圖5為本實用新型在串聯(lián)供熱管路中的安裝示意圖；圖6為本實用新型在并聯(lián)供熱管路中的安裝示意圖；具體實施方式
供熱計費控制裝置，包含殼體13、位于殼體內(nèi)的由直流電機12驅(qū)動的電動旋芯閥和含有一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的電動旋芯閥的控制電路，單片機應(yīng)用系統(tǒng)包含單片機P87LPC762、EPROM存儲器24WC01、時鐘芯片8563T，在單片機的前向通道連接有IC卡座SLE4442，人機對話通道連接有功能按鍵，在后向通道連接有由LCDMODE芯片、顯示屏構(gòu)成的單片機的顯示電路和直流電機的驅(qū)動電路，電動旋芯閥包含閥體2、支撐固定于閥體內(nèi)的閥芯4、與閥體的閥芯入口固定、開有軸孔的密封蓋板3，與閥芯同軸固定有扇形齒輪7，與直流電機的輸出軸聯(lián)接有驅(qū)動齒輪11，在扇形齒輪與驅(qū)動齒輪之間設(shè)有通過同軸與密封蓋板固定、分別與扇形齒輪和驅(qū)動齒輪嚙合的小齒輪15和大齒輪8。與旋芯閥的閥芯處于兩個終極位置時扇形齒輪所處位置相應(yīng)的密封蓋板的位置上固定有限位開關(guān)16、17，該限位開關(guān)通過控制電路的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的前向通道與單片機相連。旋芯閥的每一通的端部接口伸出殼體外，閥芯的一個端面設(shè)有軸凸，另一端面設(shè)有軸端，軸凸支撐于閥體內(nèi)腔所開的盲軸孔，另一端面的軸端從密封蓋板的軸孔穿出，從而使閥芯支撐于閥體內(nèi)，閥芯的軸端與密封蓋板的軸孔之間由密封圈密封。扇形齒輪由螺釘直接固定在由密封蓋板的軸孔穿出的閥芯軸端上，實現(xiàn)扇形齒輪與閥芯的同軸固定。
與旋芯閥控制電路的單片機相連設(shè)有供熱溫控電路，該溫控電路由電阻R5-R8構(gòu)成，其中電阻R8為熱敏電阻，在旋芯閥的閥體外表面開有固定腔14，熱敏電阻R8置于該固定腔內(nèi)。該供熱溫控電路是通過單片機的P0.3、P0.4線端與單片機相連的。
單片機顯示電路的顯示屏6、IC卡座5的插卡孔及功能按鍵位于裝置的殼體面板上，功能按鍵包括功能鍵、開關(guān)鍵和增加、減少鍵。該裝置在殼體內(nèi)的旋芯閥上部設(shè)有隔熱板10，控制電路的電路板及IC卡座都置于該隔熱板上。該裝置的直流電機可采用帶有減速裝置的直流電機總成。該裝置由電池1供電。
實際使用時，根據(jù)供熱管路的串、并聯(lián)型式選用三通或直通型的該供熱計費控制裝置；三通型的控制裝置用于串聯(lián)的供熱管路，三通旋芯閥的其中兩通串接在暖氣片的進水管路，另一通通過一附加的立管與暖氣片的回水管路聯(lián)接；直通型的控制裝置用于并聯(lián)的供熱管路，裝置直接串接于每戶的進水管路中。本實用新型配套的IC卡選用SLE4442加密卡，其內(nèi)存有金額數(shù)量信息、用戶供暖面積、單位面積的供熱費用等信息，IC卡插入卡座5，按下功能鍵可顯示卡內(nèi)金額、供暖面積、取費標(biāo)準(zhǔn)等信息，通過增加、減少按鍵可對本次欲使用的金額進行選擇，如卡內(nèi)有一千元，本次欲使用五百元，按功能鍵對選擇加以確認(rèn)，單片機將卡內(nèi)信息讀入其內(nèi)存，在軟件的支持下，對卡內(nèi)信息進行分析、判斷，在金額充足的條件下，單片機通過后向通道向直流電機驅(qū)動電路給出動作信號，直流電機帶動閥芯轉(zhuǎn)動至開啟的終極位置，使旋芯閥開啟供熱通路(三通型的旋芯閥同時關(guān)閉了立管的管路)并且單片機開始自動計費和扣費，同時，當(dāng)閥芯至開啟終極位置，此時的扇形齒輪撞擊與該位置對應(yīng)的限位開關(guān)，使限位開關(guān)閉合，向單片機給出低電平，單片機控制直流電機停轉(zhuǎn)。在供熱期間，供熱溫度達(dá)不到規(guī)定的溫度(一般需持續(xù)2小時)，熱敏電阻的阻值升高，溫控電路向單片機給出低電位，這時，單片機在軟件支持下停止計費。在供熱期間，也可通過面板上的開關(guān)按鍵，實現(xiàn)對供熱的人為控制。當(dāng)單片機讀入的金額用完或不足“最小計費單位”時，單片機在軟件支持下，通過后向通道向驅(qū)動電路給出信號，使直流電機帶動閥芯反向旋轉(zhuǎn)，關(guān)閉旋芯閥的供熱通道(三通型的旋芯閥將會同時開啟立管通路)，當(dāng)閥芯至關(guān)閉供熱的終極位置，此時的扇形齒輪撞擊與該位置對應(yīng)的限位開關(guān)，使限位開關(guān)閉合，向單片機給出低電平，單片機控制直流電機停轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種供熱計費控制裝置，包含殼體(13)、位于殼體內(nèi)的由直流電機(12)驅(qū)動的電動旋芯閥和含有一個單片機應(yīng)用系統(tǒng)的電動旋芯閥的控制電路，單片機應(yīng)用系統(tǒng)的前向通道連接有IC卡座，其特征為電動旋芯閥包含閥體(2)、支撐固定于閥體內(nèi)的閥芯(4)、與閥體的閥芯入口固定、開有軸孔的密封蓋板(3)，與閥芯同軸固定有扇形齒輪(7)，與直流電機的輸出軸聯(lián)接有驅(qū)動齒輪(11)，在扇形齒輪與驅(qū)動齒輪之間設(shè)有通過同軸與密封蓋板固定、分別與扇形齒輪和驅(qū)動齒輪嚙合的小齒輪(15)和大齒輪(8)，與旋芯閥的閥芯處于兩個終極位置時扇形齒輪所處位置相應(yīng)的密封蓋板的位置上固定有限位開關(guān)(16)、(17)，該限位開關(guān)通過控制電路的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的前向通道與單片機相連。
2.如權(quán)利要求1所述的供熱計費控制裝置，其特征為電動旋芯閥的閥體為三通閥體。
3.如權(quán)利要求1所述的供熱計費控制裝置，其特征為電動旋芯閥的閥體為直通閥體。
4.如權(quán)利要求1、2、3所述的供熱計費控制裝置，其特征為旋芯閥的閥芯的結(jié)構(gòu)為兩端面間聯(lián)接一個橫截面為扇環(huán)形的柱面體的閥瓣。
5.如權(quán)利要求1、2、3所述的供熱計費控制裝置，其特征為與旋芯閥控制電路的單片機相連設(shè)有供熱溫控電路，該溫控電路由電阻R5-R8構(gòu)成，其中電阻R8為熱敏電阻，在旋芯閥的閥體外表面開有固定腔(14)，熱敏電阻R8置于該固定腔內(nèi)。
6.如權(quán)利要求4所述的供熱計費控制裝置，其特征為與旋芯閥控制電路的單片機相連設(shè)有供熱溫控電路，該溫控電路由電阻R5-R8構(gòu)成，其中電阻R8為熱敏電阻，在三通旋芯閥的閥體外表面開有固定腔(14)，熱敏電阻R8置于該固定腔內(nèi)。
專利摘要本實用新型為供熱計費控制裝置，包含殼體、殼體內(nèi)的電動旋芯閥和電動旋芯閥的控制電路，在電動旋芯閥控制電路設(shè)有IC卡座，電動旋芯閥包含閥體、閥芯、與閥體的閥芯入口固定、開有軸孔的密封蓋板，與閥芯同軸固定有扇形齒輪，與扇形齒輪嚙合設(shè)有傳動機構(gòu)。該裝置以IC卡內(nèi)是否有足夠的金額作為供熱的依據(jù)，在滿足條件的情況下，控制電路控制旋芯閥打開，否則，自動關(guān)閉。該供熱計費控制裝置對現(xiàn)有供熱管路改動很小而實現(xiàn)分戶供暖；對整個供熱管路造成的壓力損失??；以IC卡及計算機技術(shù)實現(xiàn)供熱的集中控制，有效解決供熱收費難的問題；可實現(xiàn)供熱溫度不足停止計費；同時，具有安裝方便，操作簡單，體積小、重量輕、成本低的特點。
文檔編號G01D4/00GK2534559SQ0221288
公開日2003年2月5日 申請日期2002年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月10日
發(fā)明者宋艷芳 申請人:宋艷芳