鐵路客車全自動電開水器的製作方法
2023-08-10 12:47:56 2
專利名稱：鐵路客車全自動電開水器的製作方法
技術領域：
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。根據哈爾濱鐵路局1306＃電報統計，僅哈局客車配燒開水茶爐就是494臺(2500元／臺)，據客運部門統計，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於，以原有車輛配備的發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與驅動水位上限繼電器J2的三極體G3基極相連；下限水位電極Ⅳ與驅動水位下限繼電器J1的三極體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。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)和溫度下限繼電器J4(常閉點J5－2側)相連。由上述兩種電路組成的電加熱器，可實現自動進水、自動補水，即貯水箱內的水位保持在一定的高度範圍內。供使用者使用；水溫可根據使用者的需要，在0℃－100℃範圍內任意調解。
本實用新型優點1、給水補水和加熱全部自動化，無人看管即可正常工作。它不僅可減輕乘務人員的勞動強度，潔化環境，而且大大的提高了車輛發電機的用電利用率(由原來的10％，提高到90％)僅哈鐵局安裝此裝置後，便可每年節省煤費140.6萬元。
2、本裝置體積小(210×500×550)，可以掛在洗面間的壁上。原茶爐拆除後，經改裝可放置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、本裝置應用範圍廣。它除了用於鐵路客車及餐車上的飲用水外，還可作為車站、機關、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、車行走時以發電機的電路原理圖。
圖2為本實用新型車輛的發電機為主電源，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，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開水洩放電磁閥線圈、AN2上水暫停按鈕、ZL整流橋、F發電機輸出端、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～G4三極體、D1、D2二極體、W加熱貯水箱、Ⅰ迴路電極、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串聯於上水電磁線圈DF1迴路；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。開水洩放電磁閥線圈DF2與溫度上限繼電器J5的常開點J5－3串聯。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。由於二極體D的單向導電作用，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的三相交流發電機F，同時，每節車箱還配有電壓為48V、容量為450AH的蓄電池XDC(每節電池2V計24節)，列車運行時，與車輪聯動的發電機F進行發電，其輸出經三相整流器ZL向蓄電池XDC充電，並供給車上的用電器具使用。因此，本實用新型將電路設計成兩種形式。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(相當於蓄電池容量指標的12.92％)，就需車輛部門在庫內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，只好根據目前的狀況將電路設計成圖2的形式。用電量小且須經常供電的自動控制電路使用蓄電池供電，用電量大(佔整機90％以上)的主加熱器(見圖2中的JRQ1、2、3)由發電機經整流器供電，付加熱器(由圖2中JRQ1兼任)由蓄電池供電。始發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、不準入庫而設計的付加熱器JRQ1及時燒水。
顯然
圖1優於圖2，建議當
圖1的供電條件具備後以用
圖1為最佳。
圖1和圖2除供電方式和為適應其方式而增加的輔助加熱繼電器J8、電壓繼電器YJ、隔離二極體D外其餘基本相同。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到所需溫度位置(如飲用水調到100℃，餐車或家庭洗滌用水可調至40℃－70℃)。其次打開冷水閥門和電源開關，因為此時上水電磁閥線圈DF1經常閉接點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，當水位上升至下限水位電極Ⅳ時，三極體G1由飽和變為截止，使三極體G2導通，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迴路，使水溫控制電路開始工作。當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，所以三極體G3保持原飽和狀態。當水位最後上升至上限水位電極Ⅱ時，三極體G3由飽和轉為截止，三極體G4導通，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迴路、停水繼電器J3吸合後，它的常閉點J3－1切斷上水電磁閥線圈DF1迴路，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，不再繼續向加熱貯水箱W內注水。直至水位下降，並在上限水位自鎖電極Ⅲ以下時，三極體G3由截止變為飽和，使水位上限繼電器J2斷電，其常開點J2－1復位，停水繼電器J3也相應斷電，其常閉點J3－1復位後，使上水電磁閥線圈DF1得電，繼續向加熱貯水箱內注水，重複上述工作過程。另外，當出現停水時，加熱貯水箱W內的水位有可能低於下限水位電極。此時，三極體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於損壞的保護目的。
2、水溫控制電路工作過程(1)當注入加熱貯水箱W內的水溫正處在所予置水溫度範圍內時，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)在多數情況下，注入加熱貯水箱內的水溫要低於使用者予置的溫度、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)。當溫度升高，動觸點O在水溫傳感器TE的驅動下離開下限觸點L位置時，加熱電阻JRQ1～JRQ3繼續加熱，直至動觸點O移到水溫上限觸點H時，溫度上限繼電器J5導通，其常閉點使溫度下限繼電器J4釋放，相應的加熱繼電器J7也釋放，停止加熱，同時，蜂鳴器FM響，同時開水洩放電磁線圈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，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，重複上述加熱過程。
權利要求1.一種全自動多功能電熱水器，主要由水位電極、繼電器、開關管、電觸點溫度計構成的水位控制電路和水溫控制電路組成，其特徵在於a、所述的水位控制電路上限水位電極Ⅱ與驅動水位上限繼電器J2的三極體G3基極相連；下限水位電極Ⅳ與驅動水位下限繼電器J1的三極體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；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)和溫度下限繼電器J4(常閉點J5-2側)相連。
2.根據權利要求1所述的全自動多功能電熱水器，其特徵a、上水暫停按鈕AN2串聯於上水電磁閥線圈DF1迴路；b、開水洩放電磁閥線圈DF2與溫度上限繼電器J5的常開點J5－3串聯。
3.根據權利要求1所述的全自動多功能電熱水器，其特徵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。其主要技術特徵上、下限水位電極分別與對應的三極體基極相連，該管驅動相應的繼電器；電觸點溫度計的水溫上、下觸點及動觸點分別與相應的水溫控制繼電器相連。並以車輛本身配備的發電機和蓄電池為電源。利用上述控制電路，使用戶在不同的應用場合，根據需要將水溫預置在一定的溫度範圍內，如客車預置飲用水的溫度為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 優先權日1991年6月22日
發明者王萬榮, 王甡, 王麾 申請人:王萬榮, 王甡, 王麾