高效數控電熱採暖爐的製作方法
2023-09-13 03:35:10 1
專利名稱：高效數控電熱採暖爐的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及以水為載體的電熱採暖爐。
高效數控電熱採暖爐是一種以水為載體並採用電加熱的採暖爐，它具有體積小，熱效率高；上下各有兩個供水口和回水口，安裝靈活；數字零伏控制的優點，因此，越來越廣泛地取代煤、氣、油等各種採暖爐而應用於沒有集中供熱採暖設施的環境中，其主要組成部分是裝有加熱器的爐體及其數字零伏控制裝置。現有技術中的電熱採暖爐的結構多為傳統，模式呆板，循環管路長，熱能損失大，降低了電熱採暖爐應有的效率。其次，現有技術中的電熱採暖爐的電源通斷和功率切換多具採用機械觸點開關，在頻繁的溫度調節，除產生對自身的浪湧電流衝擊和幹擾外，還對人體帶來電磁輻射危害，對家電和市電網造成幹擾和汙染。
本實用新型的目的即在於對現有技術中電熱採暖爐的結構加以形體改進，使爐體和管路中的熱能得到充分利用。同時使加熱器電源通斷和功率切換，實現數字零伏控制，降低對自身的衝擊和幹擾，也降低對人體的危害和家電、市電網的幹擾和汙染。
為了實現上述目的，本實用新型將爐體的保溫設施去掉，縮小了體積，充分利用了爐內的熱能；將爐體的供水管與回水管由雙管改為四管，可以在室內任何位置安裝。同時採取用數字集成電路，水位傳感器，水溫傳感器，帶有過零檢測的光電耦，雙向可控制矽等分立電子元器件的無觸點的數字零伏控制器，以自動控制加熱器的電源通斷和功率切換；並自動監控爐體內的水位和水溫，以防止加熱器形成的幹燒和水的沸騰。以下結合具體實施例對本實用新型高效數控電熱採暖爐的技術特徵作進一步的詳細說明。
附
圖1.為本實用新型高效數控電熱採暖爐結構示意圖。
附圖2.為本實用新型高效數控電熱採暖爐控制電路示意圖。
參考附
圖1.2，本實用新型高效數控電熱採暖爐主要由帶加熱器的爐體和數字零伏數控制器構成。爐體為管路形，由管狀爐殼1、異徑四叉2構成，其上口帶有用於安裝固定加熱器、水位傳感器、放氣閥的專用補心3和安全帽4；其下口帶有安裝固定加熱器、水溫傳感器的專用補心5和安全球6；其側面有防燙板7和固定防燙板的卡箍8。數字零伏控制器可安裝在爐體上的防燙板上，也可以由使用者安裝在認為方便的地方。加熱器電源線穿過上端的安全帽4和下端的安全球6並通過數字零伏控制器與市電相接。數字零伏控制器是由數字集成電路，安裝在專用補心上的水位傳感器與水溫傳感器，帶過零檢測的光電耦以及其它電子元器件組成的數字零伏控制電路，包括主加熱器零伏控制電路，輔加熱器零伏控制電路，防幹燒電路，水溫監控電路，室溫調控電路，延遲控制電路和電源電路。
主加熱器零伏控制電路由可控矽VS1，光電耦GD1，電阻R7、R9、R11、R12，電容C2，二極體D1，發光二極體LED-H組成。R7聯接於兩輸入端與門電路IC3的輸出端與GD1輸入端之間；GD1輸入端與LED-H串接後接地，D1與其反向並接；R9、GD1輸出端串接於VS1第2電極與觸發極之間；R11並接於VS1第1電極與觸發極之間；R12與C2串接於VS1兩電極之間；VS1第1電極經加熱器Rr1與電源零線相接，第2電極和電源相線相接。通常情況下GD1的輸入端為低電平，LED-H和VS1都截止，Rr1不投入加熱。當GD1輸入端為高電平時，LED-H亮啟，以指示高電平輸入，GD1經過零檢測後觸發VS1導通，Rr1與電源接通並投入加熱。
輔加熱器零伏控制電路由可控矽VS2，光電耦GD2，電阻R8、R10、R13、R14、電容C3、二極體D2，發光二極體LED-A組成。R8聯接於兩輸入端與門電路IC4的輸出端與GD2輸入端之間；GD2輸入端與LED-A串接後接地，D2與其反向並接；R10、GD2輸出端串接於VS2第2電極與觸發極之間；R13並接於VS2第1電極與觸發極之間；R14與C3串接於VS2兩電極之間；VS2第1電極經加熱器Rr2與電源零線相接，第2電極和電源相線相接。通常情況下，GD2的輸入端為低電平，LED-A和VS2都截止，Rr2不投入加熱。當GD2的輸入端為高電平時，LED-A亮啟，以指示高電平輸入，GD2經過零檢測後觸發VS2導通，Rr2與電源接通並投入加熱。
防幹燒電路由水位傳感器K，兩輸入與門電路IC1，電阻R3、R4、發光二極體LED-L組成。安裝於爐體上口專用補心上的水位傳感器K，其觸點a接高電平，觸點b接IC1兩輸入端並經R3接地。當爐體內水位較低時，水位傳感器的觸點a、b斷開，IC1輸入端和輸出端均為低電平，GD1、GD2輸入端也均為低電平，VS1、VS2均截止，Rr1、Rr2都不能通電加熱，故可以有效防止加熱器形成幹燒。當爐體內水位達到額定水平時，水位傳感器觸點a、b經水的高阻而導通，IC1兩輸入端均為高電平，輸出端亦為高電平。一路經R4使LED-L亮啟，指示水已加足，允許Rr1、Rr2投入加熱；另一路將高電平送至IC2的一個輸入端。
水溫監控電路由水溫傳感器Rt1、電阻R1、R2和兩輸入端與門電路IC2組成。Rt1為負溫度係數熱敏電阻，安裝於爐體下口專用補心上，R1、R2、Rt1組成分壓電路，其分壓點電平送IC2一個輸入端，IC2的另一個輸入端與IC1的輸出端相接。當爐體內水溫沒有達到額定水溫(由R1、R2經實驗確定)時，Rt1阻值較高，分壓點和IC2輸入端均為高電平，IC2輸出端亦為高電平並送至IC3的一個輸入端，允許Rr1、Rr2繼續加熱。當爐體內水溫達到額定溫度時，Rt1阻值降低，分壓點和IC2的一個輸入端為低電平，IC2的輸出端亦為低電平，Rr1、Rr2停止加熱，以防止爐體內的水沸騰和產生水垢。
室溫調控電路由電位器RP1、電阻R5、室溫傳感器Rt2和兩輸入端與門電路IC3組成。Rt2為負溫度係數熱敏電阻並暴露於採暖空間裡，RP1、R5和Rt2組成分壓電路，其分壓點電平送至IC3的一個輸入端，IC3的另一個輸入端與IC2的輸出端相接；IC3的輸出端經R7送至GD1。當調節RP1預置一個高於環境室溫的溫度時，分壓點即IC3輸入端和輸出端均為高電平，輸出端一路送至GD1觸發VS1導通，Rr1投入加熱；另一路經延遲控制電路送至GD2觸發VS2導通，Rr2延遲投入加熱。當室溫升至預置溫度時，Rt2阻值將減小，分壓點即IC3的一個輸入端和輸出端均降為低電平，GD1、VS1和GD2、VS2亦相繼截止，Rr1、Rr2停止加熱。室溫降至預置溫度時，Rr1、Rr2又重新加熱，實現室溫維持的自控。
延遲控制電路由電位器RP2、電阻R6、電容C1和兩輸入端與門電路IC4組成。RP2、R6與C1組成延遲電路並與IC3輸出端相接，C1的正端與IC4兩輸入端相接。IC4輸出端經R8送至GD2。當IC3輸出端為高電平並使GD1導通時，同時也通過RP2、R6向C1充電，經過一段時間充電，C1正端即IC4兩輸入端亦為高電平，GD2、VS2延遲導通，Rr2隨之投入加熱。當IC3輸出端為低電平時，IC4輸入端和輸出端逐漸失去高電平，GD2和VS2亦逐漸截止，Rr2停止加熱。調節RP2可以改變延遲時間，以避免Rr1和Rr2同時加熱而對市網的電流衝擊，也可使Rr2減少不必要的啟動加熱。
電源電路由降壓變壓器B，二極體D3～D6，電阻R15，電容C4、C5，穩壓二極體Dw組成。B的原邊接市電，D3～D6，組成橋式整流器，C4、C5和R15組成π型濾波器。市電經降壓、整流、濾波和穩壓後為控制電路提供直流穩壓電流。
本實用新型結構合理，熱能得到充分利用，提高了熱效率，爐體上下各有兩個供水口和回水口，安裝靈活。數字零伏電路有效防止加熱器造成幹燒，可以自動控制加熱器電源通斷和功率切換，溫度調整控制方便，採用零伏控制電路，降低了對人體電磁輻射危害，也降低了對家電和市電網造成幹擾和汙染。因此本實用新型特別適用家庭採取系統。
權利要求1.一種以水為載體並採用電加熱的高效數控電熱採暖爐，其特徵在於由裝有加熱器的爐體和數字零伏控制器構成；所述爐體為管路形，由管狀爐殼，其上下口各有一個異徑四叉構成；其上口帶有用於安裝固定加熱器、水位傳感器、放氣閥的專用補心和安全帽，其下口帶有用於安裝固定加熱器、水溫傳感器的專用補心和安全球，其側有防燙板及其固定卡箍，其上部為數字零伏控制器，它可安裝在防燙板上，也可安裝在使用者認為方便的地方；其數字零伏控制器由數字集成電路、水位及水溫傳感器，帶有過零檢測的光電耦，雙向可控矽等分子電子元器件組成。
2.根據權利要求1所述的高效數控電熱採暖爐，其特徵在於所述數字零伏控制電路包括，主加熱器零伏控制電路，輔加熱器零伏控制器，防幹燒電路，水溫監控電路，室溫調控電路，延遲控制電路和電源電路；所述主加熱器零伏控制電路由可控矽VS1，電阻R7、R9、R11、R12，電容C2，有過零檢測的光電耦GD1，二極體D1，發光二極體LED-H組成，VS1第1電極經加熱器Rr1與市電零線相接，其第2電極與市電相線聯接；所述輔加熱器零伏控制電路由可控矽VS2，電阻R8、R10、R13、R14，電容C3，有過零檢測的光電耦GD2，二極體D2，發光二極體LED-A組成，VS2第1電極經加熱器Rr2與市電零線相接，其第2電極與市電相線聯接；所述防幹燒電路由水位傳感器，兩輸入端與門電路IC1，電阻R3、R4和發光二極體LED-L組成，水位傳感器安裝於爐體上口的專用補心上，其觸點a接高電平，觸電b接IC1兩輸入端並經R3接地，IC1輸出端經R4和LED-L接地；所述水溫控制電路由水溫傳感器Rt1，電阻R1、R2和兩輸入端與門電路IC2組成，Rt1為負溫度係數熱敏電阻，安裝於爐體下口的專用補心上，Rt1與R1、R2組成部分壓電路，其分壓點電平送至IC2的一個輸入端，IC2的另一個輸入端與IC1的輸出端相接；所述室溫調控電路由電位器RP1、電阻R5，負溫度係數熱敏電阻Rt2和兩輸入端門電路IC3組成，Rt2安裝於暴露採暖空間裡，RP1、R5與Rt2組成分壓電路，其分壓點電平送至IC3的一個輸入端，IC3的另一個輸入端與IC2的輸出端相接，IC3的輸出端經R7接光電耦GD1的輸入端；所述延遲控制電路由電位器RP2、電阻R6、電容C1和兩輸入端與門電路IC4組成，RP2、R6與電容C1組成延遲電路並與IC3輸出端相接，C1的正端與IC4兩輸入端相接，IC4輸出端經R8接光電耦GD2；所述電源電路由降壓變壓器B、二極體D3～D6、電阻R15、電容C4、C5和穩壓二極體Dw組成，B的原邊接市電，D3～D6組成橋式整流器，C4、C5與R15組成π過濾器，由Dw穩壓。
專利摘要高效數控電熱採暖爐涉及一種以水為載體的電熱採暖爐,由裝有加熱的爐體和其數字零伏控制裝置構成。數字零伏控制電路包括主、輔加熱器零伏控制,防幹燒,水溫監控,室溫調控,延遲控制和電源等電路。採用零伏控制電路,降低了對人體電磁輻射危害,也降低了對家電的幹擾和市電網的汙染;當爐體內水位加滿時,防幹燒電路才允許加熱;當爐體內水溫欲沸時,水溫監控電路立即停止加熱;室溫調控電路可隨室溫變化控制加熱,維持穩定。
文檔編號F24H1/22GK2482018SQ01209398
公開日2002年3月13日 申請日期2001年3月20日 優先權日2001年3月20日
發明者倪鳳舞 申請人:倪鳳舞