專利名稱：一種用于常壓水箱供水的管路壓力自動控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動控制器，其中包括壓力探 測開關(guān)、水箱水位探頭、自動控制裝置。
背景技術(shù)：
目前市場上推出的分體式太陽能熱水器均使用承壓水箱，這種承壓水箱體積大， 對材質(zhì)要求高，加工技術(shù)難度大，容易出現(xiàn)漏水等故障。最大的弊端是在室內(nèi)安裝困難。本 人設(shè)計制造了使用常壓水箱在室內(nèi)安裝方便的分體式太陽能熱水器一“墻體櫥柜內(nèi)置水 箱太陽能熱水器”，并已申報專利，申請?zhí)?01020595342.X。由于使用常壓水箱，水箱無法 對熱水管路加壓。水箱安裝在吊頂之上，壓力也很小。如果安裝在櫥柜之內(nèi)，水箱高度低于 供水點的高度，更是無法供水。因此，在熱水供水管路加裝增壓泵向熱水管路增壓注水。增 壓泵的啟停由熱水管路的壓力控制。在熱水管路沒壓力或壓力小與設(shè)定的最低壓力時，控 制器啟動增壓泵向管路注水增壓。當管路內(nèi)壓力達到設(shè)定壓力，關(guān)閉增壓泵，停止注水。這 個控制器還要有水箱無水自動保護功能，即當水箱內(nèi)水被用完以后，應(yīng)立即關(guān)閉增壓泵，避 免增壓泵長時間空轉(zhuǎn)，保護電機不被燒毀。為此，先后在市場篩選了十幾個廠家的壓力開 關(guān)，都無法滿足要求。一般的壓力開關(guān)僅有根據(jù)壓力大小打開和關(guān)閉水泵的功能，沒有水箱無水保護功 能。如果一旦水箱內(nèi)無水(水用完)，增壓泵就會長時間空轉(zhuǎn)，甚至燒毀水泵電機。必須在電 路中另外增加缺水保護電路，這增加了電路的復(fù)雜程度?，F(xiàn)在有一種帶水流保護的壓力控 制開關(guān)。這種壓力開關(guān)具有水流探測與保護功能，它是在管路中設(shè)置一個水流閥體，在有水 流動時，水流將閥體托起，閥體上有一磁鐵，閥體被托起后，磁鐵位移到安裝在控制盒內(nèi)的 干簧管的附近，使干簧管吸合，水泵控制電路可以根據(jù)管路壓力控制增壓泵的啟停。這種方 式用在太陽能熱水器中最大的問題是當熱水管路內(nèi)的水流量較小時(水龍頭開啟的小)， 水流無法將水流閥體托起，磁體無法接近干簧管，因而控制電路就無法控制增壓泵啟動。還 有一個問題，就是這種控制器必須垂直安裝，這也給安裝造成困難。除了在市場上尋找適合 太陽能熱水器使用的控制器無果外，搜尋很多資料也沒找到適合的管路壓力自動控制器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的的技術(shù)問題是一種能夠根據(jù)設(shè)定的管路壓力自動控制水泵啟停， 同時又具有水源無水自動關(guān)閉水泵的全自動控制器。為解決以上問題，本發(fā)明用于常壓水箱供水的管路壓力自動控制器包括可調(diào)壓 力探測開關(guān)、水箱水位探頭、自動控制裝置。該自動控制裝置包括水箱水位探測電路和壓力 探測控制電路，其中水箱水位自動探測電路在探測到水箱水位低于設(shè)定的最低水位或無水 時，可以關(guān)閉壓力探測控制電路，無法啟動水泵。壓力探測控制電路在被打開后，可以按照 設(shè)定的壓力，根據(jù)壓力探測開關(guān)的信號，啟動或關(guān)閉水泵，在關(guān)閉水泵時，要求有5秒鐘的 延時，以確保管路內(nèi)的壓力達到設(shè)定值，或確保水箱水面脫離水位探測頭。
作為實現(xiàn)本發(fā)明的第一種技術(shù)方案，水箱水位自動探測電路應(yīng)用1/2電壓比較器 LMl 19組成。作為實現(xiàn)本發(fā)明的第二種技術(shù)方案，壓力控制電路應(yīng)用另外1/2電壓比較器 LMl 19組成。作為實現(xiàn)本發(fā)明的第三種技術(shù)方案，所述延時電路由電阻和電容構(gòu)成的RC電路 組成。作為實現(xiàn)本發(fā)明的第四種技術(shù)方案，控制裝置的供電由變壓器、橋堆、電容組成。本發(fā)明應(yīng)用一只具有兩個電壓比較器LM119的集成電路實現(xiàn)了水箱水位自動探 測和壓力控制電路，由用于水箱水位自動探測電路的1/2LM119的輸出端根據(jù)水箱水位信 號控制壓力探測控制電路是否工作。供電電路工作可靠。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、成本低、體積小?？蓮V泛地應(yīng)用在基于水箱供水的 無塔供水系統(tǒng)。


下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1是本發(fā)明常壓水箱供水的管路壓力自動控制器的安裝示意圖。圖2是圖1所示常壓水箱供水的管路壓力自動控制器的電路原理圖。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明常壓水箱供水的管路壓力自動控制器的安裝示意圖。該壓力自動控 制器由水位探測頭2、壓力探測開關(guān)5、自動控制裝置9構(gòu)成。當水箱1內(nèi)水位高于水位探 測頭2時，自動控制裝置9能根據(jù)壓力探測開關(guān)5的的信號有效地控制水泵3的啟閉。當 水箱1內(nèi)水位低于水位探測頭2時，自動控制裝置9的壓力探測與控制部分被禁止工作，無 法啟動水泵3。即使水泵3已經(jīng)啟動，在抽水過程中水位下降，致使水位低于水位探測頭2， 自動控制裝置9也會關(guān)閉水泵3，使其停止工作。當水箱1內(nèi)水位高于水位探測頭2時，如果管路內(nèi)壓力低于設(shè)定的壓力，壓力探測 開關(guān)5的觸點閉合，自動控制裝置9根據(jù)壓力開關(guān)5的的信號啟動水泵3，向管路內(nèi)注水，使 管路內(nèi)壓力升高或保證用水點的水流不斷。當用水點關(guān)閉，管路內(nèi)壓力上升，達到設(shè)定的上 限壓力值，壓力探測開關(guān)5的觸點被打開，自動控制裝置9根據(jù)壓力開關(guān)5的信號關(guān)閉水泵 3。在止回閥4的作用下，管路內(nèi)的壓力得以保持。若有用水點取水，管路內(nèi)壓力下降，當管 路內(nèi)壓力低于設(shè)定的下限值時，自動控制裝置9自動打開水泵3注水。當壓力探測開關(guān)5的觸點被打開或水位下降低于水位探測頭2時，自動控制裝置 9要停止水泵3的工作，為了使管路內(nèi)的壓力能充分達到設(shè)定的上限值，也為了在水位下降 后，水面能十分可靠地脫離水位探測頭2，自動控制裝置9將延時5秒鐘關(guān)閉水泵。圖1中6為壓力探測開關(guān)的信號輸出電線，7為自動控制裝置9至水泵3的電源控 制線，8為水位探測頭2至自動控制裝置9間的信號傳輸線，10為自動控制裝置9的電源插 頭，接入220V市電。圖2是圖1常壓水箱供水的管路壓力自動控制裝置的電路原理圖。本壓力自動控制裝置的電源部分1，由電源變壓器T、整流橋堆和電解電容Cl組成，提供15V直流電源。如圖2所示，由1/2電壓比較器LM119、R1、R2、R3、R4以及水位探測頭構(gòu)成水位探 測電路2。R1、R2與R3、R4構(gòu)成兩組分壓器，調(diào)整兩組電阻的比值，在不接入水位探測頭時， LMl 19的第4腳(反相輸入端)的電壓比第3腳(同相輸入端)高3V，在不接入水位探測 頭或水位探測頭脫離水面時，這個電壓比較器的輸出端輸出低電位，相當于接地。第二個電 壓比較器的第8腳(同相輸入端)被鉗制在零電位，無論壓力開關(guān)觸點閉合與開啟，都無法 使第8腳(同相輸入段)的電壓發(fā)生變化，相當于禁止第二個電壓比較器工作。當水位探 測頭深入到水中后，由于水的電阻很小，相當于給電阻4并聯(lián)了一只阻值很小的電阻，使第 4腳的電壓下降，并且低于第3腳(同相輸入端)，第一個電壓比較器發(fā)生反轉(zhuǎn)，但是LM119 是集電極開路型的，在此狀態(tài)下輸出端相當于斷開，因此失去對第二只電壓比較器第8腳 的鉗位作用，第二只電壓比較器進入正常工作狀態(tài)。同樣，由另外1/2LM119、R5、R6、R7、R8、壓力開關(guān)構(gòu)成壓力控制電路4，R5、R6、R7、 R8構(gòu)成第二個電壓比較器V2LM119的輸入分壓電路。R7、R8構(gòu)成的分壓器使第9腳(反 相輸入端)的電壓固定在5V。R6和C2構(gòu)成RC延時電路3。R6的阻值比較大，考慮到響應(yīng) 速度，R5的阻值又要比較小。在壓力探測開關(guān)閉合后，進入穩(wěn)定狀態(tài)后施加在第8腳上(同 相輸入端)的電壓比較高，接近電源電壓，高于第9腳的5V，此時輸出端第6腳相當于開路。 如果管路中的壓力上升到上限值，壓力探測開關(guān)被打開，R5、R6的電源端被斷開。由于電容 C2已被充電，C2將通過R6放電，第8腳的電壓隨著C2的放電不斷下降。當C2兩端的電壓 下降到低于第9腳的電壓(5V)時，第二個電壓比較器1/2LM119發(fā)生反轉(zhuǎn)，輸出端第6腳輸 出低電位，相當于接地，三極管S8050、R9、RIO、Rll構(gòu)成放電電路5。調(diào)整三極管S8050的基極分壓電阻 R9和RlO的比值，在LMl 19第6腳在斷開狀態(tài)時，使S8050工作在飽和狀態(tài)。集電極電流 帶動繼電器吸合，水泵工作。如果管路中的壓力上升到上限值，壓力探測開關(guān)被打開，LM119 的輸出端第6腳輸出低電位，相當于接地，三極管S8050的基極被接地，三極管S8050進入 截止狀態(tài)。繼電器釋放，水泵關(guān)閉。Rll為發(fā)射極接地電阻，調(diào)整R11，可以在滿足繼電器可 靠吸合的同時，使三極管可靠地在飽和與截止狀態(tài)間轉(zhuǎn)換。
權(quán)利要求
1.一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動控制器，其包括 -水箱水位探測頭O)，用于探測水位是否低于設(shè)定最低值；-管路壓力探測開關(guān)(5)，用于探測管路內(nèi)的壓力是否低于設(shè)定的最低值或高于設(shè)定 的最高值；-自動控制裝置(9)，根據(jù)水箱水位探測頭( 和管路壓力探測開關(guān)(5)的信號，自動 控制水泵的啟閉； 其特征在于所述自動控制裝置(9)包括 -供電電路(1)，向控制電路供電；-水位探測控制電路O)，根據(jù)水位信號，控制壓力控制電路的開啟與禁止； -壓力控制電路G)，在被開啟的狀態(tài)下，根據(jù)壓力信號控制三極管飽和與截止； -RC延時電路(3)，在壓力控制開關(guān)被打開后，延遲壓力控制電路的信號輸出； -功率放大電路(5)，根據(jù)壓力控制電路(4)的信號，工作在飽和或截止狀態(tài)，使得繼電 器吸合或釋放，從而啟動或關(guān)閉水泵。
2.按照權(quán)利要求1所述的常壓水箱供水的供水管路壓力自動控制器，其特征在于所 述水位探測控制電路( 和壓力控制電路(4)均使用電壓比較器構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于常壓水箱供水的供水管路壓力自動控制器，包括供電電路(1)、水位探測電路(2)、RC延時電路(3)、壓力控制電路(4)、功率放大電路(5)。水位探測電路(2)根據(jù)水位探測頭的信號，在水箱內(nèi)水位低于水位探測頭時，將禁止壓力控制電路(4)工作，水泵將無法開啟，起到缺水保護作用。在水箱內(nèi)水位高于水位探測頭的情況下，壓力控制電路(4)根據(jù)壓力控制開關(guān)的信號控制水泵的啟閉，當管路內(nèi)壓力低于設(shè)定最低值時，啟動水泵向管路內(nèi)注水，增壓或保證水流，當管路內(nèi)壓力高于設(shè)定的值時，關(guān)閉水泵，停止注水。為了保證管路內(nèi)達到預(yù)定壓力，在壓力探測開關(guān)打開后水泵延時5秒停止。這種管路壓力控制器可以廣泛地用于有限容積的水源(如水箱、水池)常壓供水的供水管路壓力的自動控制。
文檔編號G05D16/20GK102122179SQ20111003800
公開日2011年7月13日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者魏春旺 申請人:魏春旺