基於傳感器網絡的電熱水器自動排汙裝置的製作方法

2023-05-23 03:29:16 2

本發明屬於電子領域，尤其是指基於傳感器網絡的電熱水器自動排汙裝置。

背景技術：

因為電熱水器裡面有汙垢，不管是用的什麼水源都有礦物，熱水器加熱後就會形成水垢，就會有髒東西，所以熱水器要排汙，要定時清洗，以確保使用壽命並節省能源。目前的電熱水器的排汙完全依靠使用者在一定的時間內手動排汙。有的使用者甚至到熱水器損壞也沒有排過汙。汙垢長時間附著在加熱器上會形成厚厚的隔熱層，阻擋熱的傳導；同時，汙垢會腐蝕加熱器縮短熱水器的使用壽命。為了改變這一狀況，本發明提出了基於傳感器網絡的電熱水器自動排汙裝置。

技術實現要素：

為了能夠及時的自動排除電熱水器的汙垢，本發明提出了基於傳感器網絡的電熱水器自動排汙裝置。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：本發明裝置由電熱水器內膽、上保溫壁、熱水出管、排汙減壓孔電磁閥、排汙電磁閥、排汙管、進水管、安全閥、右汙物傳感器、左汙物傳感器、加熱管、右加熱管支架、左加熱管支架、下保溫壁、衝洗進水管、衝洗進水管電磁閥、連接管、噴洗頭、傳感器右側壁、右篩網、傳感器左側壁、左篩網、紅外發光二極體、右支撐彈簧、左支撐彈簧、紅外光敏二極體、篩網上邊框、篩網右邊框、篩網第一豎絲、篩網第一橫絲、篩網下邊框、篩網左邊框、CC2530模塊、第一繼電器、第二繼電器組成，其特徵是：排汙減壓孔電磁閥位於上保溫壁內，衝洗進水管電磁閥位於上保溫壁內，熱水出管通過上保溫壁，衝洗進水管通過衝洗進水管電磁閥同噴洗頭相連，左汙物傳感器同下保溫壁相連，左加熱管支架同下保溫壁相連，右加熱管支架同下保溫壁相連，左加熱管支架通過加熱管同右加熱管支架相連，排汙電磁閥位於下保溫壁內，排汙電磁閥同排汙管相連，進水管同下保溫壁相連，安全閥同下保溫壁相連，右汙物傳感器同下保溫壁相連，紅外光敏二極體同傳感器左側壁相連，左篩網同傳感器左側壁相連，左支撐彈簧同傳感器左側壁相連，左篩網同左支撐彈簧相連，紅外發光二極體同傳感器右側壁相連，右篩網同傳感器右側壁相連，右篩網同右支撐彈簧相連，篩網上邊框同篩網右邊框相連，篩網上邊框同篩網左邊框相連，篩網上邊框同篩網第一豎絲相連，篩網右邊框通過篩網第一橫絲同篩網左邊框相連，右汙物傳感器同CC2530模塊相連，左汙物傳感器同CC2530模塊相連，衝洗進水管電磁閥同第一繼電器相連，排汙減壓孔電磁閥同第一繼電器相連，第一繼電器通過三極體(T1)同電阻(R1)相連，電阻(R1)同CC2530模塊相連，排汙電磁閥同第二繼電器相連，第二繼電器通過三極體(T2)同電阻(R2)相連，電阻(R2)同CC2530模塊相連；右汙物傳感器和左汙物傳感器均為長方體狀；右篩網和左篩網均為長方形；右支撐彈簧和左支撐彈簧的長度相等且小於右汙物傳感器寬度的二分之一；右篩網和左篩網形成的角度大於二十度。

右汙物傳感器和左汙物傳感器均為長方體狀，這樣才能保證其內部的篩網在水衝力的作用下打開一個縫隙，從而使堆積在兩個篩網中間的汙物衝掉。右篩網和左篩網均為長方形。噴洗頭為圓柱狀，其上布滿細孔，從而保證對熱水器內部有很好的衝刷效果。右支撐彈簧和左支撐彈簧的長度相等且小於右汙物傳感器寬度的二分之一，保證左右篩網的交界面處於汙物傳感器的中間位置。右篩網和左篩網形成的角度大於二十度，有利於收集汙物。

CC2530模塊是物聯網常用晶片。相當於一個單片機和一個收發模塊。它是用於2.4GHz的ZigBee應用的一個真正的片上系統解決方案。它能夠以非常低的總的材料成本建立強大的網絡節點。該晶片結合了領先的RF收發器的優良性能，業界標準的增強型8051CPU，系統內可編程快閃記憶體。CC2530具有不同的運行模式，使得它尤其適應超低功耗要求的系統。運行模式之間的轉換時間短進一步確保了低能源消耗。

由於各地區所用水的成分不同，根據各地區水的礦物質成分對最佳的除汙時間進行設置，可以取得良好的效果。因而採用物聯網，由廠家對除汙極限值進行設置。設計兩個汙物傳感器可以更好的反映電熱水器內膽汙物情況。

汙物傳感器的工作原理為：汙物將逐漸堆積於右篩網和左篩網形成的三角形內，當堆積量達到一定程度，將堵塞紅外發光二極體和紅外光敏二極體的光通路，光敏傳感器接收不到紅外發光二極體發出的紅外光，因而紅外光敏二極體將此信號轉換電信號並送往CC2530模塊，CC2530模塊將此信息通過家庭網際網路端發送到廠家管理系統，根據客戶的家庭所在區域的水質情況，管理系統如果認為需要排汙，則發出排汙指令。

CC2530模塊接收到排汙指令後將通過物聯網向用戶的手機發送信息，請求用戶允許排汙，避免用戶此時使用電熱水器。當用戶允許後，CC2530模塊發出指令，通過電阻R2、三極體T2使第二繼電器吸合，排汙電磁閥開啟；然後，CC2530模塊發出指令，通過電阻R1、三極體T1使第一繼電器吸合，排汙減壓孔電磁閥和衝洗進水管電磁閥開啟。排汙減壓孔電磁閥開啟後在外界大氣壓的作用下，電熱器內的水將通過排汙管道排出，同時，從衝洗進水管電磁閥進入的水將對電熱水器進行衝洗。當衝洗水去掉堆積於右篩網和左篩網形成的三角內的汙物後(汙物是從在水壓下擠壓右支撐彈簧和左支撐彈簧形成的細縫流掉的)，光敏傳感器將接收到紅外發光二極體發出的紅外光，因而紅外光敏二極體將此信號轉換電信號並送往CC2530模塊，CC2530模塊將此信息通過家庭網際網路端發送到廠家管理系統，系統將發出指令關閉排汙減壓孔電磁閥和衝洗進水管電磁閥以及排汙電磁閥，從而完成排汙。

本發明的有益效果是可以能夠及時的自動排除電熱水器的汙垢，從而延長電熱水器的使用壽命並且節省能源。它主要用於家電領域。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是基於傳感器網絡的電熱水器自動排汙裝置的側剖面構造圖。

圖2是汙物傳感器的側剖面構造圖。

圖3是汙物傳感器篩網俯視圖。

圖4是本發明的電路圖。

圖中1.電熱水器內膽，2.上保溫壁，3.熱水出管，4.排汙減壓孔電磁閥，5.排汙電磁閥，6.排汙管，7.進水管，8.安全閥，9.右汙物傳感器，10.左汙物傳感器，11.加熱管，12.右加熱管支架，13.左加熱管支架，14.下保溫壁，15.衝洗進水管，16.衝洗進水管電磁閥，17.連接管，18.噴洗頭，19.傳感器右側壁，20.右篩網，21.傳感器左側壁，22.左篩網，23.紅外發光二極體，24.右支撐彈簧，25.左支撐彈簧，26.紅外光敏二極體，27.篩網上邊框，28.篩網右邊框，29.篩網第一豎絲，30.篩網第一橫絲，31.篩網下邊框，32.篩網左邊框，33.CC2530模塊，34.第一繼電器，35.第二繼電器。

圖中R1、R2均為電阻；T1、T2均為三極體。

具體實施方式

在圖1中，排汙減壓孔電磁閥4位於上保溫壁2內，衝洗進水管電磁閥16位於上保溫壁2內，熱水出管3通過上保溫壁2，衝洗進水管15通過衝洗進水管電磁閥16同噴洗頭18相連，左汙物傳感器10同下保溫壁14相連，左加熱管支架13同下保溫壁14相連，右加熱管支架12同下保溫壁14相連，左加熱管支架13通過加熱管11同右加熱管支架12相連，排汙電磁閥5位於下保溫壁14內，排汙電磁閥5同排汙管6相連，進水管7同下保溫壁14相連，安全閥同下保溫壁14相連，右汙物傳感器9同下保溫壁14相連。

在圖2中，紅外光敏二極體26同傳感器左側壁21相連，左篩網22同傳感器左側壁21相連，左支撐彈簧25同傳感器左側壁21相連，左篩網22同左支撐彈簧25相連，紅外發光二極體23同傳感器右側壁19相連，右篩網20同傳感器右側壁19相連，右篩網20同右支撐彈簧24相連。

在圖3中，篩網上邊框27同篩網右邊框28相連，篩網上邊框27同篩網左邊框32相連，篩網上邊框27同篩網第一豎絲29相連，篩網右邊框28通過篩網第一橫絲30同篩網左邊框32相連。

在圖4中，右汙物傳感器9同CC2530模塊33相連，左汙物傳感器10同CC2530模塊33相連，衝洗進水管電磁閥16同第一繼電器34相連，排汙減壓孔電磁閥4同第一繼電器34相連，第一繼電器34通過三極體(T1)同電阻(R1)相連，電阻(R1)同CC2530模塊33相連，排汙電磁閥5同第二繼電器35相連，第二繼電器35通過三極體(T2)同電阻(R2)相連，電阻(R2)同CC2530模塊33相連。