专利名称：太阳能热水器光电数字水位检测器及其溢流检测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器的水位检测装置，一种太阳能热水器光电数字水位检测器及其溢流检测器。
太阳能热水器的水位检测装置一般都采用电极式，将有不同高低位置电极的电极棒，插入贮水筒中，检测水位。由于电极长期浸在水中，而且水温不断变化，电极易腐蚀，绝缘易损坏，寿命很短，无法投入实际的应用。
本实用新型的目的是提出一种用间接的方法检测太阳能热水器水位的装置，一种太阳能热水器光电数字水位检测器及与其配合使用的溢流检测器。
这种太阳能热水器光电数字水位检测器，包括长方形的外壳，外壳的上端有一进水口，外壳的下端有一出水口，外壳内有叶轮和齿轮，叶轮的半侧处在进水口和出水口的连线上，齿轮与叶轮的轴上的小齿轮相啮合，齿轮上有一孔，外壳的一个侧面上有一光线发射管，外壳的与其相对的另一侧面上有一光线接收管，齿轮转到一定位置时，光线发射管、齿轮上的孔及光线接收管处在一条直线上。
将这种太阳能热水器光电数字水位检测器的进水口与太阳能热水器的贮水筒的出水口(同时也是贮水筒的进水口)相连，将太阳能热水器光电数字水位检测器的出水口与自来水阀门及放热水阀门相连。光线发射管和光线接收管与一个电子控制装置连在一起。在太阳能热水器的贮水筒内灌满水，然后，接通电子控制装置的电源，太阳能热水器光电数字水位检测器即开始工作。当从放热水阀门放水时，水将从太阳能热水器光电数字水位检测器中流过，水流推动叶轮转动。叶轮每转动一圈，光线接收管将得到一次光照射，发出一个电信号。光线接收管发出的电信号由电子控制装置转换并累加，用模拟的形式或数字的形式指示出贮水筒内水位的高低。由于采用间接的、光电检测的方法，不存在电极腐蚀的问题，使用寿命长。
附
图1是这种太阳能热水器光电数字水位检测器的结构图；附图2是图1的A-A剖视图；附图3是太阳能热水器光电数字水位检测器的使用原理图；附图4是太阳能热水器光电数字水位检测器的另一种结构图；附图5是溢流检测器的结构图；附图6是溢流检测器中的叶轮的结构图；附图7是太阳能热水器光电数字水位检测器的又一种结构图；附图8是图7的B-B剖视图；附图9是太阳能热水器光电数字水位检测器与溢流检测器一起使用的原理图；附图10是电子控制装置的原理图。
如图1和图2所示，这种太阳能热水器光电数字水位检测器，包括长方形的外壳2，外壳的上端有一进水口1，外壳的下端有一出水口8，外壳内有叶轮3和齿轮4，叶轮的半侧处在进水口1和出水口8的连线上，齿轮4与叶轮3的轴上的小齿轮9相啮合，齿轮4上有一孔6，外壳的一个侧面上有一光线发射管5，外壳的与其相对的另一侧面上有一光线接收管11，齿轮4转到一定位置时，光线发射管5、齿轮4上的孔6及光线接收管11处在一条直线上。
如图3所示，将这种太阳能热水器光电数字水位检测器16的进水口通过上水管15与太阳能热水器的贮水筒14的出水口(同时也是贮水筒的进水口)相连，将太阳能热水器光电数字水位检测器的出水口与自来水阀门17及放热水阀门18相连。光线发射管和光线接收管与一个电子控制装置连在一起。在太阳能热水器的贮水筒内灌满水，溢水管19中有水流出时，关闭自来水阀门17。然后，接通电子控制装置的电源，太阳能热水器光电数字水位检测器即开始工作。当从放热水阀门放水时，水将从太阳能热水器光电数字水位检测器16中流过，水流推动叶轮转动。光线接收管得到光照，发出电信号，由电子控制装置转换并累加，用模拟的形式或数字的形式指示出贮水筒内水位的高低。
如图4所示，这种太阳能热水器光电数字水位检测器的下部的一侧还可以有一进水阀连接口7。便于与自来水阀门连接。
如图5和图6所示，与这种太阳能热水器光电数字水位检测器相配合使用的溢流检测器包括一长方形的外壳21，外壳的上端为进水口20，下端为出水口25，外壳内有一叶轮22，叶轮22的端面10上有一孔24，叶轮的下部有一重块27，叶轮的半侧处于进水口20与出水口25的连线上，外壳21的一个侧面上有一光线发射管23，相对的另一侧有一光线接收管26。叶轮静止时，重块27处于叶轮的下方，此时，光线发射管23、叶轮的端面上的孔24及光线接收管26成一直线。
上述溢流检测器也是通过它的光线接收管26发出的电信号指示太阳能热水器贮水筒中是否已灌满水从而溢流口有水溢出。其不同之处在于，溢流检测器中无水流过时，叶轮22处于静止状态，光线接收管26上有光照，有电信号输出。当溢流检测器中有水流时，水流推动叶轮22偏转，光线接收管26上无光照，无电信号输出。
如图7和图8所示，这种太阳能热水器光电数字水位检测器的进水阀连接口7的相对侧还可有一放空阀连接口13。
如图9所示，上述放空阀连接口13可以接一个电磁阀DF3，在太阳能热水器贮水筒加水完毕后，或者热水使用结束后，用以自动将上水管15中的水放掉，以免在天冷时因冰冻而堵塞上水管。为达到上述功能，太阳能热水器贮水筒14的进水口处还需加接一个电磁阀DF2。自来水阀17也换成电磁阀DF1，就可用电子控制装置实现加水和放水全自动控制。图中28即为溢流检测器。图中的太阳能热水器光电数字水位检测器16、溢流检测器28、电磁阀DF1和DF3可组合在一起，装入一个盒子内成为一个水位检测装置。
图10即为与上述太阳能热水器光电数字水位检测器及其溢流检测器配合使用的一种全自动的电子控制装置的原理图。图中38为液位检测和显示部件，32为加水部件，31为放热水部件，30为上水管自动放空部件。36为太阳能热水器光电数字水位检测器的光线接收管接口，33为溢流检测器的光线接收管的接口。其工作原理介绍如下初始加水接通电源，溢流检测器的光线接收管的接口33有信号，集成电路34输出低电位，BG9截止，BG10导通，J3吸合，处于准备状态。当按下AN按钮时，J4吸合，J4的1、2触点闭合，4、5触点闭合，一方面J4通过1、2触点及J3的触点自锁，另一方面DF1、DF2得电，打开，向太阳能热水器贮水筒14中加水。
上水管15自动放空水加满后，从溢流口溢出的水从溢流检测器28中流过，叶轮22将光线阻断，光线接收管26无信号输出。集成电路34翻转，输出高电位，BG9导通，BG10截止，J3断电，触点断开，J4断电，J4的1、2触点断开，4、5触点断开，2、3触点闭合，5、6触点闭合。一方面DF1、DF2失电，关闭，停止向贮水筒14中加水；另一方面液位检测和显示部件38电源接通，开始工作。并且，上水管自动放空部件30也得电，IC4输出高电位，J5吸合，DF3得电，打开，将上水管15中的水放空。经过电容C4的充电延时后，IC4翻转，输出低电位，J5失电，DF3失电，关闭。溢流检测器28中的水流尽后，叶轮22回复到稳定位置，集成电路34输出低电位，J3吸合，回复到准备状态。
放热水放热水时，将开关K拔到1、2触点闭合，IC3输出端为高电位，J4吸合，DF2得电，打开。用手打开放热水阀18，即可使用热水。用毕，应将开关K拨回到2、3触点闭合的位置。IC3失电，J4释放，DF2关闭。同时，IC4得电，J5吸合，DF3打开，上水管内水放空。电容C3为延时电容，延时时间可选在半个小时左右。用毕热水后，若忘了将开关K复位，当C3充到足够高的电压时，IC3输出端变为低电位，J4释放，DF2关闭。同时，IC4得电，J5吸合，DF3打开，上水管内水放空，达到自动关热水的目的。如果用热水时间超过了IC3的延时时间，热水被关断，可重新拨动开关K一次，即可重新开启DF2。
水位显示和自动加水液位检测和显示部件38接通电源后，输入信号端36无电信号时，集成电路37的输出端为高电位；IC1、IC2输出也为高电位，高水位指示灯L2和中水位指示灯L1皆亮；J2释放，低电位指示灯L不亮。当从贮水筒14中流出的水经过太阳能热水器光电数字水位检测器16时，水流推动叶轮3，带动齿轮4转动，光线接收管11发出一个个电信号，由集成块37转换，输出一个个低电位信号，使BG1反复截止，BG2导通，J1吸合，由于BG6的钳位作用，先对电容C2充电。J1每吸合一次，对C2充一次电，直到C2上的电压积累到足够高时，IC2的输出端变为低电位，L2熄灭。同时钳位三极管BG6截止。接下去，J1每吸合一次就对电容C1充一次电。直到IC1的输出端变为低电位，L1熄灭，并且BG3截止，BG4导通，J2吸合，L亮，并使J4吸合，开始加水程序。J4吸合后，液位检测和显示部件38的电源端被断开，直到加水程序结束后，再重新接通，起到对液位检测和显示部件38复位的作用。
上述电子控制装置也可以和太阳能热水器光电数字水位检测器16、溢流检测器28、电磁阀DF1和DF3组合在一起，装入一个盒子内，成为一个光电数字水位全自动控制器。电子控制装置中的水位显示部件还可以采用数字式液位显示。此时，可通过适当的电路转换，使在加水和放水时都能即时对水位进行显示。
权利要求1.一种太阳能热水器光电数字水位检测器，包括长方形的外壳(2)，外壳的上端有一进水口(1)，外壳的下端有一出水口(8)，其特征在于外壳内有叶轮(3)和齿轮(4)，叶轮的半侧处在进水口(1)和出水口(8)的连线上，齿轮(4)与叶轮(3)的轴上的小齿轮(9)相啮合，齿轮(4)上有一孔(6)，外壳的一个侧面上有一光线发射管(5)，外壳的与其相对的另一侧面上有一光线接收管(11)，齿轮(4)转到一定位置时，光线发射管(5)、齿轮(4)上的孔(6)及光线接收管(11)处在一条直线上。
2.如权利要求1所述的太阳能热水器光电数字水位检测器，其特征在于它下部的一侧还有一进水阀连接口(7)。
3.如权利要求1或2所述的太阳能热水器光电数字水位检测器，其特征在于在进水阀连接口(7)的相对侧还有一放空阀连接口(13)。
4.一种溢流检测器，包括一长方形的外壳(21)，外壳的上端为进水口(20)，下端为出水口(25)，外壳内有一叶轮(22)，其特征在于叶轮(22)的端面(10)上有一孔(24)，叶轮的下部有一重块(27)，叶轮的半侧处于进水口(20)与出水口(25)的连线上，外壳(21)的一个侧面上有一光线发射管(23)，相对的另一侧有一光线接收管(26)，叶轮静止时，光线发射管(23)、叶轮的端面上的孔(24)及光线接收管(26)处在同一直线上。
专利摘要太阳能热水器光电数字水位检测器,一种太阳能热水器的水位检测装置,包括外壳2,外壳内有叶轮3和齿轮4,齿轮上有一孔6,外壳的一个侧面上有光线发射管5,相对的另一侧面上有光线接收管11,齿轮转到一定位置时,光线发射管、齿轮上的孔及光线接收管在一条直线上。将它与贮水筒的出水口相连,水流推动叶轮、齿轮转动,光线接收管发出电信号,可由电子控制装置转换,指示出贮水筒内的水位。溢流检测器与其配合使用。
文档编号G05D9/00GK2453403SQ0026334
公开日2001年10月10日 申请日期2000年12月16日 优先权日2000年12月16日
发明者徐松富 申请人:徐松富