專利名稱：自動恒溫電暖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型自動恒溫電暖器，是一種供采暖用的家用電器。
技術(shù)背景在國內(nèi)專利文獻中尚未發(fā)現(xiàn)這種實用技術(shù)，現(xiàn)有市售的電暖器中，僅箱式電暖器 采用了自動復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)進行自動恒溫控制，雖其結(jié)構(gòu)簡單，但其溫度波動范圍大， 使用壽命短，無安全保障措施，能耗也較高，使用時也不夠舒適方便。發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全耐用的自動恒溫電暖器，電暖器 構(gòu)體是箱體1與擱腳格子板3構(gòu)成的箱式電暖器構(gòu)體；或保溫底盤6與傳熱臺板7構(gòu)成的 臺式電暖器構(gòu)體；或傳熱筒體14構(gòu)成的筒式電暖器構(gòu)體，構(gòu)建內(nèi)裝測溫傳感器T、電熱件RL 和保安開關(guān)的儲熱空間，并由箱體1擱腳格子板3與棉絮2之間的空間、保溫罩8與傳勢臺 板7之間的空間和傳熱筒體向采暖者供暖，所裝電子式自動恒溫控制器20根據(jù)測溫傳感器 T所測儲熱空間溫度值相對設(shè)定值之偏差大小和極性，經(jīng)電壓比較器ICI或單片機IC3處理 后，由雙向可控硅Q2對電熱件RL的電源實行無觸點通斷控制，使電暖器供暖的溫度自動 地維持恒定。本實用新型中電子式自動恒溫控制器的技術(shù)方案，如圖1、圖2、圖3和圖4所示。 其中經(jīng)電源線和開關(guān)接入的市電220VAC電源，其火線經(jīng)串接電容Cl降為交流低電壓，經(jīng) 二極管Dl、D2整流、電容C2、C3濾波、穩(wěn)壓二極管D3、D4或穩(wěn)壓器IC2穩(wěn)壓后給電壓比較 器、測溫電路和溫度設(shè)定電路或單片機IC3提供穩(wěn)定的直流電壓源，可控硅Ql的Tl極、可 控硅Q2的T2極、電壓比較器ICl和單片機IC3的電源正端均與外電源220VAC的零線相連； 限流電阻R4與硅二極管測溫傳感器T串聯(lián)成測溫電路，測溫傳感器T正極輸出表征儲熱空 間溫度的電壓信號；電阻R5、R6電位器W1、W2串聯(lián)成溫度設(shè)定電路，電位器W2的中心端輸 出表征設(shè)定溫度的電壓信號；測溫電路和設(shè)定電路的輸出信號分別接入電壓比較器ICl或 單片機比較器IC3的輸入端，電壓比較器ICl或單片機比較器IC3輸出，經(jīng)電阻R7至雙向 可控硅Ql控制極控制雙向可控硅Ql的通斷，Ql的T2極經(jīng)限流電阻R8接雙向可控硅Q2的 控制極，給可控硅Q2提供觸發(fā)信號，可控硅Q2的Tl極經(jīng)電熱件RL后接至外電源220VAC 的火線。這樣，電壓比較器ICl或單片機IC3根據(jù)儲熱空間溫度相對于設(shè)定溫度的偏差大 小和極性，輸出高低位電壓，經(jīng)可控硅Q2使電熱件RL的220VAC電源關(guān)斷或?qū)?，實現(xiàn)電暖 器儲熱空間是否通電補充熱能，達到自動恒溫的目的。采用帶比較器的單片機芯片IC3，便 于實現(xiàn)溫度的數(shù)字顯示和開停機與溫度設(shè)定的觸摸操作。在本實用新型的恒溫控制器中，為方便了解電暖器的運行狀況和故障部位，其電 源開關(guān)采用帶指示燈的船形開關(guān)，將指示燈并聯(lián)于電熱件RL。當(dāng)電熱件RL的功率較大時， 為延長電源開關(guān)的壽命，選用帶輔助接點K4的按鍵開關(guān)K3作電源開關(guān)，接通時K3比K4先 通，分?jǐn)鄷rK4比K3先斷，避免了 K3帶負(fù)荷斷合。[0006]在本實用新型的恒溫控制器中，如果電熱件功率較小，即電壓比較器ICl或單片 機IC3中比較器輸出端允許吸入電流大于雙向可控硅Q2的觸發(fā)電流時，電壓比較器ICl或 單片機IC3比較器的輸出經(jīng)電阻R7直連雙向可控硅Q2的控制極，臺式筒式電暖器適合用 這種技術(shù)方案。在本實用新型的恒溫控制器中，采用線性好，靈敏度高，價格低謙的小功率硅二極 管作測溫傳感器的溫度敏感元件，為提高靈敏度可多只串聯(lián)，為求取多點近似平均溫度可 多只并聯(lián)。本實用新型中的箱式電暖器如圖5圖6所示，是供多人集聚時采暖、衣被烘干和保 溫等用途的電暖器。所述箱式電暖器，由開口型箱體1和蓋于其上面的棉絮2構(gòu)成儲熱空 間，內(nèi)置低位擱腳格子板3、位處格子板之下的電熱組件4、裝于電熱組件金屬底板的手動 復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)16和測溫傳感器T，以及箱體側(cè)裝的恒溫控制器20。手動復(fù)位雙金屬 溫控開關(guān)串于電熱支路，當(dāng)箱底溫度超過溫控開關(guān)16的設(shè)定溫度時，溫控開關(guān)自動切斷電 熱支路。本實用新型中的臺式電暖器如圖7所示，供單人暖腳之用。所述臺式電暖器，由保 溫底盤6和蓋于其上的傳熱臺板7構(gòu)造一儲熱空間，其內(nèi)安裝電熱管11、測溫傳感器T、微 動開關(guān)12(替代電原理圖中的電源開關(guān)Kl)和恒溫控制器20，在傳熱臺板7的上表面安 裝腳踏觸動板10，觸動板有一穿透臺板7小孔的觸片，推動微動開關(guān)12動作，在傳熱臺板7 的上方安裝一拱凸形并帶人造毛皮條9沿的保溫罩8。本實用新型中的筒式電暖器如圖8所示，供人在被窩暖腳暖身或釀造缸保溫。所 述筒式電暖器，由金屬筒體14和隔熱板15構(gòu)成儲熱空間，其內(nèi)安裝電熱管11、測溫傳感器 T和手動復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)16，在隔熱板15的另一側(cè)安裝恒溫控制器20，筒體外裹隔熱 保溫套18，在隔熱板安裝處的筒體上有雙排小孔環(huán)形帶。在本實用新型自動恒溫電暖器中，為免恒溫控制器出故障時發(fā)生火患事故，在電 暖器儲熱空間中安裝保安開關(guān)在箱式、筒式電暖器中安裝手動復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)16， 串接于電熱支路，在臺式電暖器中安裝微動開關(guān)12，并串接于電源進線的火線，待排出故障 后再復(fù)位溫控開關(guān)，電暖器即可投入使用。


圖1為普通型恒溫控制器的電原理圖。圖2為帶單片機恒溫控制器電原理圖，其中與本實用新型無關(guān)部分電路未予繪出ο圖3為采用按鍵開關(guān)作電源開關(guān)的恒溫控制器關(guān)聯(lián)部分的電路圖。圖4為電熱件功率較小時恒溫控制器之觸發(fā)驅(qū)動部分電路。圖5為箱式電暖器結(jié)構(gòu)圖。圖6為箱式電暖器使用示意圖。圖7為臺式電暖器正視圖、側(cè)視圖、頂視圖。圖8為筒式電暖器正視圖、側(cè)視圖。圖中Rl至R9為電阻，Cl至C4為電容，W1、W2為電位器，D1、D2為整流二極管，D3、D4為穩(wěn)壓二極管，D5為溫度設(shè)定電位器Wl撥盤刻度照明用發(fā)光二級管，QU Q2為雙向可控硅，ICl為電壓比較器，IC2為三端穩(wěn)壓器，IC3為單片機，T為測溫傳感器，RL為電熱件 (即電暖器結(jié)構(gòu)圖中電熱組件4和電熱管11的總稱)，Kl為船形開關(guān)，K2為手動復(fù)位雙金 屬溫控開關(guān)，K3、K4為按鍵開關(guān)，1為箱體，2為棉絮，3為擱腳格子板，4為電熱組件，5為提 手，6為保溫底盤，7為傳熱臺板，8為保溫罩，9為人造毛皮條，10為腳踏觸動板，11為電熱 管，12為微動開關(guān)，13為電源線，14為傳熱筒體，15為隔熱板，16為手動復(fù)位雙金屬溫控開 關(guān)，即電原理圖中的K2，17為電熱管支承架，18為隔熱保溫套，19為電源開關(guān)，20為恒溫控 制器。
具體實施方式
在恒溫控制器中，降壓電容Cl為耐壓630V0. 33uF的薄膜電容，穩(wěn)壓二極管D3穩(wěn) 壓值12V額定功率1W，穩(wěn)壓二極管D4，穩(wěn)壓值9V功率1/2W，W1為帶齒短柄IK炭膜電位器， W2為IK微調(diào)電位器，ICl為低功耗低失調(diào)雙電壓比較器LM393，Ql為1A600V雙向可控硅 97A6，Q2為額定電流是最大負(fù)載電流2倍以上耐壓600V的雙向可控硅，并帶散熱片，R7的 阻值視其后接的雙向可控硅Ql或Q2的型號而定，測溫傳感器T中的二極管選用單只開關(guān) 二極管4148，臺式、筒式電暖器中電熱管為300W鉬絲電熱管，箱式電暖器中電熱組件功率 視箱體大小而定，在300W至600W間選用鉬絲電熱管，微動開關(guān)和溫控開關(guān)觸點容量不小于 10A250V。箱體1為木質(zhì)板材，體高約300毫米，擱腳格子板為木質(zhì)條坊，上表面高約100毫 米，保溫底盤6用耐溫100°C以上的塑料，傳熱臺板7用0. 8毫米厚的冷扎鋼板，保溫罩8采 用人造革面內(nèi)襯棉氈，腳踏觸動板10用0. 4毫米厚的薄鋼板，傳熱筒體14用Φ60 X0. 4的 不銹鋼管或無縫鋼管。在圖1技術(shù)方案中，電位器W2為溫度設(shè)定范圍起點設(shè)定電位器，電位器Wl為溫度 值設(shè)定電位器。本實用新型經(jīng)設(shè)計者多年實用和不斷完善，技術(shù)方案成熟可靠，以極快的速度適 應(yīng)環(huán)境變化對被控溫度的影響，用無觸點控制方式使傳感器T處的溫度控制在設(shè)定值的 士 0. 5 °C之內(nèi)，使用這種電暖器安全可靠，經(jīng)濟耐用，節(jié)能明顯。
權(quán)利要求1.一種自動恒溫電暖器，包括方便采暖的電暖器構(gòu)體和控制電暖器供暖溫度的自動恒 溫控制器，本實用新型自動恒溫電暖器的特征是電暖器構(gòu)體是箱體(1)與擱腳格子板(3) 構(gòu)成的箱式電暖器構(gòu)體；或保溫底盤(6)與傳熱臺板(7)構(gòu)成的臺式電暖器構(gòu)體；或傳熱 筒體(14)構(gòu)成的筒式電暖式構(gòu)體，構(gòu)建內(nèi)裝測溫傳感器(T)、電熱件(RL)和保安開關(guān)的儲 熱空間，所裝電子式自動恒溫控制器00)根據(jù)測溫傳感器(T)所測儲熱空間溫度值相對設(shè) 定值之偏差大小和極性，經(jīng)電壓比較器(ICl)或單片機(IO)處理后，由雙向可控硅0^2) 對電熱件(RL)的電源實行無觸點通斷控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動恒溫電暖器，其特征是經(jīng)電源線和開關(guān)接入的市電220VAC 電源，其火線經(jīng)串接電容(Cl)降為交流低電壓，經(jīng)二極管(Dl、D2)整流、電容(C2、C3)濾 波、穩(wěn)壓二極管(D3、D4)或穩(wěn)壓器(1以)穩(wěn)壓后給電壓比較器、測溫電路和溫度設(shè)定電路或 單片機(IO)提供穩(wěn)定的直流電壓源，可控硅Oil)的Tl極、可控硅⑴幻的T2極和電壓比 較器(ICl)或單片機(IC3)的電源正端均與外電源220VAC的零線相連；限流電阻(R4)與 硅二極管測溫傳感器(T)串聯(lián)成測溫電路，測溫傳感器(T)正極輸出表征儲熱空間溫度的 電壓信號；電阻(R5、R6)電位器(W1、W2)串聯(lián)成溫度設(shè)定電路，電位器(W2)的中心端輸出 表征設(shè)定溫度的電壓信號；測溫電路和設(shè)定電路的輸出信號分別接入電壓比較器(ICl)或 單片機比較器(IO)輸入端，電壓比較器(ICl)或單片機比較器(IO)輸出，經(jīng)電阻(R7)至 雙向可控硅Oil)控制極控制雙向可控硅Oil)的通斷，雙向可控硅Oil)的T2極經(jīng)限流電 阻(R8)接雙向可控硅的控制極，給可控硅提供觸發(fā)信號，可控硅的Tl極 經(jīng)電熱件(RL)后接至外電源220VAC的火線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動恒溫電暖器，其特征是電源開關(guān)(Kl)采用帶指示燈的船 形開關(guān)，其指示燈與電熱件(RL)并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動恒溫電暖器，其特征是電源開關(guān)選用帶輔助接點(K4) 的按鍵開關(guān)(K3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述自動恒溫電暖器，其特征是，在電壓比較器(ICl)或單片機 (IC3)中比較器輸出端允許吸入電流大于雙向可控硅硅的觸發(fā)電流時，電壓比較器 (ICl)或單片機(IC3)比較器的輸出經(jīng)電阻(R7)直連雙向可控硅0^2)的控制極。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動恒溫電暖器，其特征是，用硅二極管作測溫傳感器的溫 度敏感元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述自動恒溫電暖器，其特征是由開口型箱體(1)和蓋于其上面的 棉絮⑵構(gòu)成儲熱空間，內(nèi)置低位擱腳格子板(3)，位處格子板之下電熱組件，裝于電熱 組件金屬底板的手動復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)(16)和測溫傳感器(T)，以及箱體側(cè)裝的恒溫 控制器(20)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動恒溫電暖器，其特征是由保溫底盤(6)和蓋于其上的傳 熱臺板⑵構(gòu)造一儲熱空間，其內(nèi)安裝電熱管(11)、測溫傳感器(T)、微動開關(guān)(12)和恒溫控制器(20)，在傳熱臺板(7)的上方安裝腳踏觸動板(10)和帶人造毛皮條(9)沿的保溫罩 ⑶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動恒溫電暖器，其特征是由金屬筒體(14)和隔熱板(15) 構(gòu)成儲熱空間，其內(nèi)安裝電熱管(11)、測溫傳感器(T)和手動復(fù)位雙金屬溫控開關(guān)(16)，在 隔熱板(1 的另一側(cè)安裝恒溫控制器(20)，筒體外裹隔熱保溫套(18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動恒溫電暖器，其特征是，各式電暖器中安裝一保安開 關(guān)，并串接于恒溫控制器電源進線的火線或電熱支路中。
專利摘要本實用新型公開了一種自動恒溫電暖器，其構(gòu)體是箱體1與擱腳格子板3構(gòu)成的箱式電暖器構(gòu)體；或保溫底盤6與傳熱臺板7構(gòu)成的臺式電暖器構(gòu)體；或傳熱筒體14構(gòu)成筒式電暖器構(gòu)體，構(gòu)建內(nèi)裝測溫傳感器T、電熱件RL和保安開關(guān)的儲熱空間，所裝電子式自動恒溫控制器20根據(jù)儲熱空間溫度值對設(shè)定值之偏差大小和極性，經(jīng)電壓比較器IC1或單片機IC3處理后，由雙向可控硅Q2對電熱件RL的電源實行無觸點通斷控制，使電暖器供暖的溫度自動地維持恒定。這種電暖器可供家庭及其作坊采暖、保溫和干燥之用，其技術(shù)經(jīng)設(shè)計者多年試用和完善，成熟可靠，使用時安全方便、經(jīng)濟耐用、節(jié)能明顯。
文檔編號G05D23/20GK201836971SQ20092006587
公開日2011年5月18日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者陽仲榮 申請人:陽仲榮