专利名称：散热器调节阀开度设定的控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种散热器调节阀开度设定的控制装置。
背景技术：
散热器调节阀调节进入散热器的热水流量，通过设定不同的开度，使室温控制在人们希 望的数值上。散热器调节阀分为手动和自动，自动的调节阀又称为恒温控制阀。长期以来， 无论是手动还是自动的调节阀都得到广泛的应用。但是，在某些场所或某个时间段，例如在 办公场所的非工作时间，双职工家庭在外的时间，人们希望改变调节阀的设定，使室温在无 人时处在一个较低的水平，而当人们回到室内时室温又能恢复到正常的温度，以达到节约能 源的目的。
由中国专利公开号CN1268647A公开了一种解决上述问题的控制装置，该装置针对恒温控 制阀作出了改进，在恒温控制阀感温膨胀元件与阀门的阀杆之间加入了一组元件，在电机的 驱动下依靠一对相互啮合的螺纹件的旋转，使感温膨胀元件与阀门的阔杆之间的长度发生改 变，形成了恒温控制阀的不同控制特性，使得该装置控制下的室温可以按照人们的希望在不 同的时间段保持不同的温度。
然而上述装置是一种全新的，有别于现有恒温控制阀的全新设计，结构较现有恒温控制 阀复杂，已经在现场安装的恒温控制阅无法改造，手动调节阀更无法应用上述方案。
此外上述装置需要在系统安装时就选定并安装到位，但是人们总是希望能根据自身情况 和需要作出个性选择，比如人们可以选择恒温控制阀，甚至更简单的手动调节阀，待需要时 再选择具有分时设定的控制装置。
发明内容
本实用新型的任务是提供一种不改变现有散热器调节阀的结构和安装，随时可拆可装的， 既可用于自动的恒温控制阀，又可用于手动调节阀的自动设定装置，满足人们对不同时间段 室温的不同要求。
本实用新型的具体方案如下
本控制装置包括
电机，固定在机壳上，在控制器的作用下，驱动连接器转动；连接器，套在散热器调节阔的手柄上，在电机的驱动下转动调节闽的手柄，改变调节阀 的开度设定；
控制器，以内建实时时钟的单片机为核心，有输入输出部件，有电机驱动电路，按设定 的程序，依时间顺序控制电机的启、停以及正、反方向旋转，改变调节阀的开度设定；
电源，为装置提供电力；
外壳，为装置内的零部件提供安装与固定，为整个装置提供支撑。
本控制装置的工作过程和原理如下首先将需控制的散热器调节阀调整到正常工作位置， 然后将本装置沿连接器的内孔套在散热器调节阀的手柄上，本装置的外壳简单固定在墙壁或 散热器或管道处作为防转支点。本装置将按照设定的程序，依时间顺序改变散热器调节阀的 开度。具体执行过程如下控制器内单片机的时钟为控制器的动作提供时间参照，当设定的 室温低温运行时间到，控制器内的单片机向电机驱动电路发出信号，电机转动，驱动连接器， 带动散热器调节阀手柄关小阀门。此时阀门内的热水流量减少，室温开始降低。随着时间的 推移，当设定的恢复的时间到时，控制器又按照上述执行过程，反方向转动电机，开大散热 器调节阀的开度，室温慢慢恢复到正常值。
这里每天关小阀门的时刻、恢复正常的时刻以及周六周日节假日的作息时间都可通过控 制器的输入输出部件传输并存储在单片机的FLASH存储器内，也可随时修改；装置的运行 状态以及存于FLASH存储器内的设定值可通过控制器的输入输出部件对外输出。
本装置中，所述连接器上较为有利的是连接器内孔与调节阀手柄接触位置至少有一道与 所述连接器内孔同轴的环形凹槽，凹槽内放置胶圈，胶圈增大了连接器与调节阀手柄的接触 面积和作用力，保持同步，避免滑移，便于安装找正。对于不同的调节阀手柄可采取更换相 应胶圈的方法，以保证连接器与调节阀手柄的可靠传动。
更为有利的是所述连接器内孔环形凹槽内至少有一个凸台或凹点，相应的，放置其内的 胶圈在该处亦有防转的凹点或凸台对应，这样连接器与调节阀手柄的传动更加可靠。
所述连接器与电机之间可以采用蜗轮蜗杆、皮带、摩擦轮等公知常识的传动方式，而优 选的是采用简单可靠的齿轮传动。更为有利的是连接器与电机之间还可以至少有一级减速齿 轮，这样电机的功率、体积可以更小，驱动力矩可以更大。连接器上有限位，用于指示转动 是否到位。
所述控制器的输入输出部件可以是采用按键作为输入；以LCD液晶显示器作为输出，显 示输入信息和运行的状态。
所述控制器的输入输出部件还可以是红外收发电路，控制器以红外方式接收输入指令并 将运行状态以红外方式送出。
所述控制器的输入输出部件还可以是串行通讯接口，常见单片机都带有UART、 SPI、 I2C 等串行接口 ，控制器以此接口对外接收指令数据并将运行状态送出。
所述电源可以是电池，还可以是市电经降压整流后的直流电。
所述外壳可以借助外壳本身靠在墙壁、散热器、管道等处作为防转支点。更为有利的是 外壳至少有一个支撑件，该支撑件的一端固定在调节阀阀体或与阀体相连的管道上，固定不 动，支撑件的另一端与所述外壳底部用销钉连接，可使所述外壳由平行于调节阀手柄的轴线 翻转到垂直于调节阀手柄的轴线的位置时，连接器的内孔正好套在调节阀的手柄上。
同样更为有利的是所述外壳还可以至少有两个固定的支撑腿，当外壳沿连接器的内孔套 入调节阀的手柄时，该支撑腿跨骑在调节阀阀体或与阀体相连的管道上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是除具有相同的节能效果外，具有结构简单， 易于加工；安装方便，与阔门的连接简单，扣上既可，无需复杂安装，；对阀门无特殊要求， 手动自动(恒温控制阀)均可，适应不同厂家不同的阀门手柄尺寸，用户可根据需要，随时 在已有手动或自动阔门的基础上自行安装，满足个性需求。
图L本实用新型实施例的结构图。
图2为带按键和LCD液晶显示器的控制器电路结构图。
图3为红外收发的电路结构图。
图4为电机驱动的电路结构图。
图5为无线收发的电路结构图。
图6为外壳固定支脚的结构图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进一步详细描述
图i示出了本实用新型实施例的结构图，包含有电机108,连接器101，控制器109， 电池107,外壳102。
连接器101安装在外壳102内，外壳102为连接器101提供旋转支撑。电机108的输出 轴上带有齿轮，可直接带动连接器101旋转，更为有利的是如图1所示，在电机108与连接 器101之间增加一级减速齿轮106，这样可以增大转动力矩，减小电机的功率。
连接器101沿内孔128方向套在散热器调节阀手柄上，连接器101转动时带动散热器调 节阀手柄一起同步旋转，为了提高转动的可靠性，同时也是为了使连接器适应不同厂家调节 阀手柄的形状，在连接器101的内孔沿圆周方向开有环形槽，槽内镶嵌弹性胶圈103，胶圈 103可根据调节阀手柄的形状大小更换。更为有利的是，胶圈103的外圈上还有凸起的凸台 104，凸台104嵌入到与之相对应的连接器101的相应位置，增加胶圈与连接器101的传递力 矩。这里所述胶圈103的外圈上凸起的凸台也可以是凹点，其作用原理相同，都是为了增加 胶圈与连接器101的传递力矩。
图1中限位105起到限位的作用。
为了防止电机转动时外壳向相反的方向转动，外壳上连接有一个杆件122，杆件122的一 端126为环状，可套在管道上，靠螺孔125锁紧固定。杆件122的另一端与外壳在120连接 处以活动销钉121连接，外壳可沿销钉121翻转。当人们需要调整散热器调节阀时，将外壳 向上翻转，连接器101与调节阀手柄分离，这时可手动调整调节阀手柄的位置，然后再将外 壳翻回，并将连接器101与调节阀手柄压紧。
图6示出了另一种防止外壳转动的实施例，外壳上有两个固定的支撑腿131、 132，当外 壳沿连接器的内孔套在调节阀的手柄上时，该支撑腿跨骑在调节阀阀体或与阀体相连的管道 上。当人们需要调整散热器调节阀时，将外壳从上取出拿开，连接器101与调节阀手柄分离， 这时可手动调整调节阀手柄的位置，调整完成后，再将外壳沿连接器的内孔套入调节阀的手 柄内压紧。
本装置控制器的电路结构图如图2所示。控制器以单片机为核心构建，这里选择了美国TI 公司的低功耗混合信号处理器MSP430F425单片机，其明显的优点是功耗极低，待机时不到1 UA，工作时也只有400uA;丰富I/O引脚可实现中断唤醒，适合于按键或键盘设计；丰富 的片内资源，片内512B的数据存储器和16 KB的程序存储器以及两段128B的FLASH信息存 储器；片内具有定时器Timer—A和Timer—B，外接32768Hz钟表晶振，可产生秒脉冲，方便 构成日历时钟;片内具有USART串行模块，通过寄存器设置可选择为串行RS232 (TTL电平) 或SPI通讯方式；片内具有16位的AD转换器，方便模拟参数测量；内建支持128段的液晶 驱动器，直接推动段式液晶显示。
图2中的D80、 R80、 C80组成上电复位电路。时钟采用32768Hz的钟表晶振。 利用MSP430F425单片机片内定时器Timer—A对外接的32768Hz钟表晶振时钟计数产生秒 脉冲中断，在中断处理程序中对秒脉冲累加、运算得到日历时钟， MSP430F425单片机的程序存储器存有控制器的运行程序。
图2中还示出了采用行列式按键构成的键盘原理图(其外形为图1中的按键110)，利用 MSP430F425单片机引脚可中断唤醒功能，P2 口作键盘接口， P2. 0 P2. 3作键盘的行扫描输 出线，P2. 4 P2. 7作为列检测输入线，组成4X4共16个键值，可定义0 9十个数字键和6 个功能键。
图2中还示出了利用MSP430F425单片机内部的液晶驱动直接连接了一个段式液晶显示 器，用于显示控制器的运行状态和使用者输入的参数。(其外形为图1中的液晶显示器1U)
这里说明的是，每天关小阀门的时间、恢复正常的时间以及周六周曰节假日的作息时间 都可通过按键输入并存储在MSP430F425单片机的FLASH存储器内，并可随时修改；装置的 运行状态以及存于FLASH存储器内的设定值也可通过LCD液晶显示器输出显示。
图2中，MSP430F425单片机的I/O引脚TXD、 RXD可作为串行通讯接口，成为控制器的 输入输出部件的另一种的串行接口实施方式，控制器可以用此接口接收指令数据，并将运行 情况发出。
图3为红外收发电路结构图，红外收发作为控制器的输入输出部件的另一种可选的实施 方式。红外收发广泛应用于家电等领域，例如电视、DVD机、空调的遥控等，该技术原理属 于公知常识范畴。
图5为无线收发电路结构图，无线收发作为控制器的输入输出部件的又一种可选的实施 方式。可用于短距离无线收发的芯片很多，常用有挪威Chipcon公司的CCIOOO、 CC1020、 CC1100等系列以及挪威Nordic公司的NRF903、 NRF905、 NRF2401等产品。这里采用Chipcon 公司的CCU00芯片。该电路无线收发频率为433腿z，属于ISM频段，调制方式为FSK， 1200bps 通信波特率，接收电流16mA,发射电流30mA,休眠时电流仅为10uA，与MSP430F425单片机采 用SPI接口相连。
图2中MSP430F425单片机的两个1/0 口的XY1， XY2可作为限位输入 图2中MSP430F425单片机的两个1/0引脚M0DRV0、 MODRV1可作为输出端口，控制电机 的驱动电路。
图4为电机驱动的电路结构图。可用于直流电机驱动的芯片市场上很多，这里仅以深圳 珞珈海泰微电子技术有限公司生产L9110为例。'L9110是为控制和驱动电机而设计的两通道 推挽式功率放大集成电路芯片，两个输出端口能直接驱动马达正反向运动，具有较大的电流 驱动能力和较低的导通电阻，内置的钳位二极管能释放感性负载的反向冲击电流。两输入引 脚中M0DRV0引脚置高用于控制电机正转;M0DRV1引脚置高用于控制电机反转。M0DRV0、M0DRV1
引脚同时为高或同时为低，电机不产生任何动作。
权利要求1.一种散热器调节阀开度设定的控制装置，其特征在于，该装置包括电机，固定在机壳内，在控制器的作用下，驱动连接器转动；连接器，套在散热器调节阀的手柄上，在电机的驱动下转动散热器调节阀的手柄，改变调节阀的开度设定；控制器，以内建实时时钟的单片机为核心，有输入输出部件，有电机驱动电路，在内部程序的控制下，依时间顺序控制电机的启、停以及正、反方向旋转，改变调节阀的开度设定；电源，为装置提供电力；外壳，为装置内的零部件提供安装与固定，为装置提供支撑。
2. 如权利要求l所述装置，其特征在于；所述连接器的内孔与散热器调节闽手柄接触位 置至少有一道与所述连接器内孔同轴的环形凹槽，凹槽内放置胶圈。
3. 如权利要求2所述装置，其特征在于；所述连接器内孔环形凹槽内至少有一个凸台或 凹点，相应的，放置其内的胶圈在该处亦有防转的凹点或凸台对应。
4. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述连接器与电机之间靠齿轮传动，连接器 有限位，连接器与电机之间至少有一级减速齿轮。
5. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述控制器的输入输出部件是由按键作为输入，LCD液晶显示器作为输出，显示信息。
6. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述控制器的输入输出部件是红外线收发电 路，以红外方式接收输入指令，并将运行状态发出。
7. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述控制器的输入输出部件是串行通信接口， 控制器以此接口接收指令数据，将运行状态发出。
8. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述电源为电池。
9. 如权利要求l所述的装置，其特征在于所述外壳至少有一个支撑件，该支撑件的一 端固定在调节阀阀体或与阀体相连的管道上，支撑件的另一端与所述外壳底部用销钉连接， 可使所述外壳绕销钉翻转，'将外壳沿连接器的内孔套在调节阀的手柄上。
10. 如权利要求1所述的装置，其特征在于所述外壳至少有两个固定的支撑腿，当外 壳沿连接器的内孔套入调节阀的手柄时，该支撑腿跨骑在调节阀阀体或与阀体相连的管道上。
专利摘要一种散热器调节阀开度设定的控制装置，用于分时改变散热器调节阀的开度，它具有外壳及布置在外壳内的控制器，电机，连接器以及电源。电机与连接器以齿轮连接，中间可有减速齿轮。连接器内可以嵌有胶圈，使得连接器与散热器调节阀的手柄连接更加可靠。控制器在内部程序的控制下，按照人们设定的时间顺序控制电机的正、反方向旋转，驱动套在散热器调节阀手柄上的连接器旋转，改变调节阀的开度设定。采用本装置可使无人的房间按照人们设定的时间降低采暖温度，减少能源的浪费。本装置与散热器调节阀的连接可靠，拆装方便，特殊设计的胶圈可使本装置适应不同厂家、不同规格的调节阀手柄，而且手动、自动散热器调节阀(又称恒温控制阀)均可使用。
文档编号F16K31/04GK201071969SQ20072009714
公开日2008年6月11日 申请日期2007年8月21日 优先权日2007年8月21日
发明者政 孙, 孙振宇 申请人:孙振宇