專利名稱：時(shí)控暖氣閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種主要用于控制管道供暖的閥門，屬于利用時(shí)間設(shè)定及管道內(nèi)水溫設(shè)定自動(dòng)控制閥門導(dǎo)通狀態(tài)的水暖器材。
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展的今天，我國(guó)北方地區(qū)居民住宅樓的冬季供暖問(wèn)題，已由福利式轉(zhuǎn)向商品化。但由于種種原因，用戶欠繳取暖費(fèi)的現(xiàn)象十分普遍，造成供暖企業(yè)嚴(yán)重歉收，甚至影響到正常供暖。矛盾日益突出。另外一個(gè)問(wèn)題是有些用戶長(zhǎng)時(shí)間外出，居室無(wú)人時(shí)，暖氣照常散熱，造成熱能的大量浪費(fèi)。
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種使用IC卡啟動(dòng)，利用時(shí)間設(shè)定及水溫設(shè)定控制導(dǎo)通狀態(tài)的水暖管道閥門。其結(jié)構(gòu)合理，安裝方便，能夠有效地解決供暖收費(fèi)問(wèn)題。用戶還可以根據(jù)居住情況，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)關(guān)斷暖氣，以減少能源消耗，節(jié)約費(fèi)用開(kāi)支。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門主要由閥體、閥芯、水道、微電機(jī)、減速器、溫度信號(hào)傳感器、電器盒、電路控制板、IC卡座、顯示屏及電源構(gòu)成。閥體與電器盒之間安裝有隔熱層，并相互連接。
閥門的閥體兩側(cè)分別帶有進(jìn)口和出口，閥體的下端帶有短路出口，水道將進(jìn)口、出口和短路出口連接為三通，在三通水道交匯處安裝有可控制水道導(dǎo)通狀態(tài)的閥芯。在閥體內(nèi)安裝有微電機(jī)和減速器，微電機(jī)通過(guò)減速器與閥芯配合連接，微電機(jī)受控制電路板控制?？拷y體進(jìn)口安裝有溫度信號(hào)傳感器。溫度信號(hào)傳感器與電器盒內(nèi)的控制電路板連接。
控制電路板、IC卡座、顯示屏以及電源均安裝在電器盒內(nèi)，顯示屏面及IC卡座的插卡口顯露在電器盒的表面。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的閥體為二位三通式，可連接在串聯(lián)式或并聯(lián)式暖氣管線上使用。
為設(shè)定供暖時(shí)間，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的電器盒表面安裝有計(jì)時(shí)設(shè)定按紐。
為顯示閥芯導(dǎo)通狀態(tài)，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的電器盒表面還安裝有工作狀態(tài)指示燈。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的控制電路主要由IC卡輸入電路，閥芯控制電路、電源電路、計(jì)時(shí)設(shè)定電路、溫度信號(hào)控制電路、顯示電路以及微處理器、顯示屏構(gòu)成。IC卡輸入電路、閥芯控制電路、電源電源、計(jì)時(shí)設(shè)定電路、溫度信號(hào)控制電路、顯示電路均與微處理器連接。電源電路為控制電路工作提供電源，并受微處理器控制。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門在應(yīng)用時(shí)，安裝在居室內(nèi)散熱器的前端，閥體的進(jìn)口與供暖管道相連接，出口與散熱器的進(jìn)口相連接。當(dāng)供暖管路為串聯(lián)方式時(shí)，在閥體短路出口處加裝短路管并與散熱器回水口處的供暖管道相連接。當(dāng)供暖管路為并聯(lián)方式時(shí)，封堵短路出水口。在供暖期初，用戶需先繳納供暖費(fèi)，購(gòu)買存入用暖時(shí)間的IC卡，以便插卡取暖。當(dāng)未插IC卡時(shí)，閥門閥芯處于封閉閥體進(jìn)口至出口水道，開(kāi)通閥體進(jìn)口至短路出口水道的狀態(tài)，散熱器被關(guān)斷、不供暖。插入IC卡后，微處理器讀取IC卡內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，在識(shí)別確認(rèn)后，驅(qū)動(dòng)微電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)并通過(guò)減速器帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯調(diào)整到開(kāi)通閥體進(jìn)口至出口水道，封閉閥體進(jìn)口至短路出口水道的狀態(tài)，散熱器被開(kāi)通開(kāi)始供暖。同時(shí)，微處理器還將控制綠色指示燈點(diǎn)亮數(shù)秒，以示散熱器已開(kāi)始供暖。而且微處理器將按時(shí)讀取IC卡中存儲(chǔ)的用暖時(shí)間數(shù)據(jù)，并通過(guò)顯示屏顯示用暖時(shí)間，當(dāng)IC卡中的用暖時(shí)間數(shù)據(jù)用完時(shí)，微處理器驅(qū)動(dòng)微電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)減速器帶動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，使閥芯調(diào)整到封閉閥體進(jìn)口至出口水道，開(kāi)通閥體進(jìn)口至短路出口水道的狀態(tài)。散熱器被關(guān)斷、停止供暖，同時(shí)，微處理器還將控制紅色指示燈閃亮。以示散熱器已停止供暖。此時(shí)，用戶需再次繳納供暖費(fèi)，在IC卡中存儲(chǔ)新的用暖時(shí)間，重新插入時(shí)控暖氣閥門，方可繼續(xù)取暖。
在供暖期間，用戶可以根據(jù)自身居住情況通過(guò)計(jì)時(shí)設(shè)定按紐，預(yù)調(diào)24小時(shí)之內(nèi)的關(guān)斷，開(kāi)通散熱器的時(shí)間，微處理器將根據(jù)計(jì)時(shí)設(shè)定的數(shù)據(jù)，自動(dòng)調(diào)整閥門導(dǎo)通狀態(tài)，執(zhí)行定時(shí)供暖的設(shè)定。用戶也可以拔出IC卡，停止供暖，在需要取暖時(shí)再插入IC卡。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門在應(yīng)用時(shí)，當(dāng)管道內(nèi)的水溫達(dá)到某一溫度值(擬設(shè)定為40℃)時(shí)，閥門內(nèi)的溫度信號(hào)傳感器將水溫信號(hào)傳送給微處理器，微處理器經(jīng)過(guò)邏輯處理，在IC卡座內(nèi)未插有IC卡的情況下，驅(qū)動(dòng)微電機(jī)并通過(guò)減速器帶動(dòng)閥額芯轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整到關(guān)斷散熱器狀態(tài)。在IC卡座內(nèi)插有IC卡，且IC卡內(nèi)存有有用暖數(shù)據(jù)的情況下，微處理器通過(guò)識(shí)別確認(rèn)，將保持閥芯處于開(kāi)通散熱器狀態(tài)。同時(shí)，微處理器開(kāi)始讀取IC卡中的用暖時(shí)間。而使用非法卡、空卡無(wú)效。
當(dāng)管道內(nèi)的水溫長(zhǎng)時(shí)間低于某一溫度值(擬設(shè)定為25℃)時(shí)，閥門內(nèi)的溫度信號(hào)傳感器將水溫信號(hào)傳送給微處理器，微處理器經(jīng)過(guò)邏輯處理，當(dāng)IC卡座內(nèi)插有IC卡，并存有用暖時(shí)間數(shù)據(jù)情況下，停止讀取數(shù)據(jù)，并將保持閥芯所處的開(kāi)通散熱器狀態(tài)。當(dāng)IC卡座內(nèi)雖插有IC卡，但已是空卡或未插有IC卡的情況下，將閥芯調(diào)整到開(kāi)通散熱器狀態(tài)。微處理器是時(shí)控暖氣閥門的控制中心。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的優(yōu)點(diǎn)是1．結(jié)構(gòu)合理時(shí)控暖氣閥門與暖氣管道系統(tǒng)配合安裝，可以有效地控制供暖收費(fèi)。用戶只有預(yù)先繳納供暖費(fèi)，購(gòu)取IC卡，供暖單位根據(jù)本地區(qū)供暖期的長(zhǎng)短，將用暖時(shí)間數(shù)據(jù)輸入IC卡后，用戶才能用卡計(jì)時(shí)取暖。
2．用戶可以根據(jù)自己的需要，在一定時(shí)間內(nèi)關(guān)斷暖氣，以節(jié)約能源，減少費(fèi)用支出。
3．該閥門安裝在串聯(lián)式暖氣管線上時(shí)，由于使用了二位三通式閥體，加裝有短路管，當(dāng)某一用戶的散熱器被關(guān)斷后，不會(huì)影響其他用戶取暖，也不會(huì)影響管道內(nèi)整體水循環(huán)。該閥門在安裝在并聯(lián)式暖氣管線上時(shí)，可將閥體的短路出水口封堵。使用中一暖氣組關(guān)斷后，不會(huì)影響其它暖氣組正常取暖。從而具有廣泛的適用性。
4．該閥門可以有效地維護(hù)供取暖雙方的合法權(quán)益。當(dāng)管道中的水溫高于某一溫度時(shí)，不插入IC卡或雖插入有IC卡，但沒(méi)有用暖時(shí)間數(shù)據(jù)時(shí)，閥芯會(huì)自動(dòng)處于關(guān)斷暖氣的狀態(tài)。當(dāng)管道中的水溫長(zhǎng)時(shí)間低于某一溫度時(shí)，閥芯會(huì)自動(dòng)處于開(kāi)通暖氣狀態(tài)，此時(shí)即使插有IC卡，并存有用暖數(shù)據(jù)，微處理器也不讀取數(shù)據(jù)。即保證供暖收費(fèi)的合理性，又便于供暖單位檢修，維修。
本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門除適用于供暖系統(tǒng)使用外，還可以廣泛用于輸送其它液體的管道控制。


圖1是本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是
圖1的正視圖。
圖3是
圖1的側(cè)視圖。
圖4是
圖1的俯視圖。
圖5是控制電路圖。
圖6是安裝使用圖。
下面根據(jù)附圖結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的時(shí)控暖氣閥門的結(jié)構(gòu)及實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例如
圖1、2、3、4所示的時(shí)控暖氣閥門，主要由閥體1、水道2、閥芯3、微電機(jī)4、減速器5、溫度信號(hào)傳感器6、電器盒7、控制電路板8、IC卡座9、顯示屏10、電源11構(gòu)成。隔熱層12將閥門分為前后兩個(gè)腔體。后腔體的主體為閥體1，閥體1帶有水道2，水道2將閥體1兩側(cè)的進(jìn)口13出口14以及下端的短路口15連接為三通。在三通水道的交匯處安裝有閥芯3，閥芯3用于導(dǎo)通進(jìn)口13至出口14，關(guān)閉進(jìn)口13至短路口15的水道或者關(guān)閉進(jìn)口13至出口14，導(dǎo)通進(jìn)口13至短路口15的水道，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)通或關(guān)斷散熱器的目的。閥芯3導(dǎo)通狀態(tài)的改變是，由安裝在閥體1內(nèi)的微電機(jī)4通過(guò)減速器5來(lái)帶動(dòng)的。在靠近閥體1的進(jìn)口13的一端安裝有溫度信號(hào)傳感器6。在前腔體主體－電器盒7內(nèi)還裝有控制電路板8，上面布置有控制電路，后腔體中的微電機(jī)4以及溫度信號(hào)傳感器6通過(guò)導(dǎo)線與控制電路相連接。電器盒7內(nèi)還有IC卡座9顯示屏10和電源11，IC卡座插口，顯示屏面顯露于電器盒7的表面。此外電器盒表面還安裝有顯示工作狀態(tài)的綠色指示燈16和紅色指示燈17以及定時(shí)設(shè)定按紐18、19和顯示調(diào)整紐19、20。
在控制電路板8的設(shè)計(jì)上如圖5所示，主要包括IC卡輸入電路、閥芯控制電路，電源電路計(jì)時(shí)設(shè)定電路，溫度信號(hào)控制電路，顯示電路微處理器CPU和顯示器。顯示驅(qū)動(dòng)電路固化在顯示器內(nèi)。
電源電路主要由主電池組、備用電池組，穩(wěn)壓電路、電壓提升電路構(gòu)成。穩(wěn)壓電路由恒流管HL、穩(wěn)壓管WD1、負(fù)反饋放大器(或稱電壓比較放大器)U1、三極管T1、電阻R1及電解電容C1連接組成。穩(wěn)壓電路獨(dú)立工作，不受控于微處理。電壓提升電路由三極管T2、T3、Vmos管M1、整流二極管D1、D2、電解電容C2、C3、穩(wěn)壓管WD2WD1及電阻R2～R4連接組成，同時(shí)與微處理器CPU連接并受其控制。
主電池組正極經(jīng)二極管D3與穩(wěn)壓電路、電壓提升電路連接組成；備用電池組由Vmos管M2、三極管T4、電阻R5～R7、電位器DR1連接組成，同時(shí)與微處理器連接，并受其控制。
穩(wěn)壓電路為控制電路正常工作提供電源，而電壓提升電路，僅在IC卡輸入電路工作時(shí)才為控制電路提供電源。由此使控制電路長(zhǎng)時(shí)間在低電壓狀態(tài)下工作，從而節(jié)省電能消耗，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。
IC卡輸入電路由IC卡座(包括K5)、R8連接組成，與微處理器CPU共有四條連線并通過(guò)連線與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
閥芯控制電路由Vmos管M3～M6、三極管T5T6、電阻R11～R16、電容C4C5以及開(kāi)關(guān)K6K7、微電機(jī)D連接組成，同時(shí)與微處理器CPU連接并受其控制。
溫度信號(hào)控制電路由溫度信號(hào)傳感器MT。電壓比較放大器U2、電阻R9R10、電位器DR2連接組成，同時(shí)與微處理器CPU連接，但不受其控制。
顯示電路包括工作狀態(tài)顯示電路及時(shí)間數(shù)據(jù)顯示電路。工作狀態(tài)顯示電路由發(fā)光二極管FD1、FD2、三極管T7、T8、電阻R17～R20連接組成，同時(shí)與微處理器CPU連接并受其控制。時(shí)間數(shù)據(jù)顯示電路由顯示器與按鍵K1～K4、電阻R21～R24以及微處理器連接組成，并受微處理控制。同時(shí)顯示器向微處理器提供頻率恒定脈沖信號(hào)，使微處理器呈間歇性工作狀態(tài)。顯示器由雙四位連續(xù)數(shù)字組成，最大顯示數(shù)值為9999，最小顯示數(shù)值為0000。前四位顯示是累積用暖時(shí)間，后四位顯示的是正在使用的IC卡中所剩存的用暖時(shí)間數(shù)值。數(shù)值單位為小時(shí)。
計(jì)時(shí)設(shè)定電路由顯示器按鍵K1～K4，電阻R21～R24及微處理器CPU連接組成，但不受微處理器CPU控制。
該時(shí)控暖氣閥門在使用時(shí)安裝于取暖用戶的供暖管路中。如圖6-A所示。當(dāng)供暖管線為串聯(lián)方式時(shí)，將時(shí)控暖氣閥門閥體的進(jìn)口13、出口14與散熱器進(jìn)水口前端的管路連接，同時(shí)在短路出口15加裝短路管與散熱器回水口外的回水管路連通。如圖6-B所示。當(dāng)供暖管線為并聯(lián)方式時(shí)，將時(shí)控暖氣閥門閥體進(jìn)口13、出口14與散熱器進(jìn)水口前端的管路連接，同時(shí)將短路口15封堵。此安裝方法保證在使用時(shí)控閥門時(shí)，某一散熱器被關(guān)斷，不影響其它散熱器的正常供暖。
用戶取暖需事先購(gòu)買IC卡，當(dāng)尚未插入IC卡時(shí)，時(shí)控暖氣閥門內(nèi)的微處理器CPU在接到溫度控制電路輸送的水溫已達(dá)到某一設(shè)定值的信號(hào)后，啟動(dòng)微電機(jī)4通過(guò)減速器5調(diào)整閥芯3的導(dǎo)通狀態(tài)，關(guān)斷通往散熱器的水道2，打開(kāi)通往短路管的水道2，散熱器不供暖，當(dāng)用戶將存有用暖時(shí)間數(shù)據(jù)的IC卡插入IC卡座時(shí)，微處理器CPU通過(guò)確認(rèn)，啟動(dòng)微電機(jī)4通過(guò)減速器5調(diào)整閥芯3的導(dǎo)通狀態(tài)，打開(kāi)通往散熱器的水道2，關(guān)斷通往短路管的水道2，散熱器開(kāi)始供暖。同時(shí)綠色工作狀態(tài)指示燈16閃亮，數(shù)秒，顯示器10顯示雙四位讀數(shù)。當(dāng)后四位(IC卡內(nèi)存有用取暖時(shí)間)數(shù)值為0000時(shí)，微處理器CPU啟動(dòng)微電機(jī)4通過(guò)減速器5調(diào)整閥芯3的導(dǎo)通狀態(tài)，關(guān)斷通往散熱器的水道2，打開(kāi)通往短路管的水道2。同時(shí)，紅色工作狀態(tài)指示燈17閃亮，顯示器10讀數(shù)停止。直到用戶再購(gòu)買IC卡數(shù)值輸入，方能使用IC卡重新開(kāi)通散熱器取暖。當(dāng)管道內(nèi)的水溫長(zhǎng)時(shí)間(可設(shè)定)低于某一溫度值時(shí)，微處理器CPU在接到溫度控制電路輸送的水溫信號(hào)后，啟動(dòng)微電機(jī)4通過(guò)減速器5調(diào)整閥芯3的導(dǎo)通狀態(tài)，打開(kāi)通往散熱器的水道2，關(guān)斷通往短路管的水道2；同時(shí)停止讀取IC卡內(nèi)存的用暖時(shí)間數(shù)據(jù)，關(guān)閉顯示器。由此可以看出，時(shí)控暖氣閥門既可以保證供暖收費(fèi)，又可以解決水溫過(guò)低對(duì)取暖用戶的損害。
這種時(shí)控暖氣閥門如圖2所示，用戶可以根據(jù)自身需要，使用按鍵18～20，設(shè)定定時(shí)供暖，從而還可以節(jié)約能源，節(jié)省費(fèi)用開(kāi)支。
權(quán)利要求1.一種時(shí)控暖氣閥門，其特征是主要由閥體、水道、閥芯、微電機(jī)、減速器、電器盒、IC卡座、溫度信號(hào)傳感器、控制電路板、顯示器及電源構(gòu)成，閥門由隔熱層分為前后兩個(gè)腔體，后腔體主體--閥體分別帶有進(jìn)口、出口和短路出口，水道將進(jìn)口、出口以及短路出口連接為三通，在三通水道交匯處安裝有閥芯，微電機(jī)通過(guò)減速器與閥芯連接配合，微電機(jī)同時(shí)與控制電路板連接，并受控于控制電路中的微處理器CPU，靠近閥體進(jìn)口處安裝有溫度信號(hào)傳感器，并與控制電路板連接，前腔體主體--電器盒內(nèi)安裝有IC卡座、控制電路板、顯示器及電源，顯示器面板。IC卡座插口顯露于電器盒表面，IC卡座、顯示器、電源均與控制電路板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于其閥體為二位三通式閥體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于閥體內(nèi)安裝的閥芯為圓柱形二位三通式閥芯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于閥門導(dǎo)通狀態(tài)的調(diào)整受控制電路板中微處理器CPU控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于控制電路主要由IC卡輸入電路，溫度信號(hào)控制電路，計(jì)時(shí)設(shè)定電路，顯示電路、閥芯控制電路及電源電路構(gòu)成，上述電路均與微處理器連接，電源電路為控制電路工作提供電源并受其控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于電源電路中設(shè)置了電壓提升電路，即能滿足微處理器讀取IC卡，內(nèi)存信息時(shí)的短時(shí)間電壓要求，又能在平時(shí)不升壓，達(dá)到延長(zhǎng)電池使用時(shí)間的目的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)控暖氣閥門，其特征還在于電器盒面板上帶有工作狀態(tài)指示燈和計(jì)時(shí)控制按鍵，工作狀態(tài)指示燈及計(jì)時(shí)按鍵均與微處理器CPU連接。
專利摘要本實(shí)用新型為控制管道導(dǎo)通狀態(tài)的閥門。該閥門主要由閥體、水道、閥芯、微電機(jī)、減速器、溫度信號(hào)傳感器、電器盒、控制電路板、IC卡座及電源構(gòu)成。閥體兩側(cè)帶有進(jìn)口和出口。下端帶有短路出口,水道將三口接為三通。在三通交匯處安裝有閥芯。微電機(jī)通過(guò)減速器與閥芯連接,并受控制電路板控制。閥體進(jìn)口端安裝有溫度信號(hào)傳感器。閥體前端安裝有電器盒,內(nèi)置控制電路板、IC卡座、顯示屏及電源。該閥可以有效控制供暖并節(jié)約能源。
文檔編號(hào)F16K31/04GK2417349SQ0023359
公開(kāi)日2001年1月31日 申請(qǐng)日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者李乾元 申請(qǐng)人:李乾元