专利名称：一种壁挂式热水介质室内采暖装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于热水介质采暖装置领域，特别涉及一种壁挂式热水介质室内采暖装置。
在常规热水介质供暖中，室内采暖方式是用暖气片组，自然热辐射，自然空气对流的方法实现的。因此暖气片级的单位体积出热效率有限，体积较大，对面积较大的厅室散热不均匀。如从美观出发，对暖气片组进行装饰，则既影响暖气片组的散热，又占用更多的室内有效面积，并相应发生可观的装饰费用。暖气片组一旦安装后，暖气片数不易调整，用户在使用中完全不能控制采暖量，当供暖过量，室温高于人体适应温度时，只有用打开窗门向室外散热的方法来降温，造成了能源不必要的消耗，浪费了采暖费用。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、安装方便，占据室内有效空间小，并可自动控制采暖过量的壁挂式热水介质室内采暖装置。
本实用新型的技术解决方案可依如下方式实现一种壁挂式热水介质室内采暖装置，其特征在于含有介质换热组件、风扇调速电机、风扇轮、电控分流阀、电子控制部分，所述风扇调速电机输出轴接风扇轮；所述电控分流阀由微型电机及分流阀体组成，微型电机输出轴带动阀体内的阀芯转动；电控分流阀入口与介质换热组件的进水端口相联通；其出口分两路，一路与介质换热组件导管相通，另一路与介质换热组件的出水端口相联通；所述电子控制部分含有用户按键、室温传感器、热水介质温度传感器、状态参数显示面板、电子控制器；所述室温传感器接电子控制器；所述电子控制器含有单片机、接口电路、接口电路、显示驱动电路、放大电路、调速驱动电路、微电机正反转驱动电路、所述用户按键接单片机的输入信道1，输入信道2、IRQ中断和XIRO中断；室温传感器和热水介质温度传感器经接口电路和接口电路分别接单片机的A/D通首1和A/D通道2；显示驱电路一端接单片机的数据输出通道，另一端接状态参数显示面板；放大电路一端接单片机的输出信道，另一端接蜂鸣器；微电机正反转驱动电路一端接单片机指令输出通道2，另一端接电控分流阀的微型电机。本实用新型还可配有电动风叶机构；微电机正转驱动电路；所述微电机正反转驱动电路一端接单片机的指令输出通道3，另一端接电动风叶机构的微型电机。
本实用新型结构简单，可自动控制采暖过量。本实用新型采用高效热水介质换热组件，风扇强制循环空气对流带出热量，提高单位体积换热效率，在与常规暖气片组相同出热强度下，体积显著减小，质量减少，可装挂在室内人员活动高度上方，不占用室内人员有效活动空间。热风流动能使热量散到整个房间各处。采用一体化构造，整机置于免装饰的现代外观设计面壳中，装饰方面费用降低，并且方便安装，方便维护。
以下结合附图详述本实用新型的最佳实施方式
图1为本实用新型整体结构示意图；图2为本实用新型介质换热组件外翅片结构示意图；图3为本实用新型电控分流阀整体结构示意图；图4为本实用新型电控分流阀阀芯结构示意图；图5为本实用新型图4沿A-A向剖视图；图6为本实用新型自动控制系统电路原理框图；图7为本实用新型自动控制系统电路原理图；图8为本实用新型整体装配图；本实用新型采用以电子控制器中微处理器为核心的自动控制系统，实现根据热水介质温度室温度实时采样数据和用户设定值，装置只送热风，并程序控制风扇调速电机的转速改变流过介质换热组件的循环空气流量，配合电控分流阀改变流过介质换热组件的热水介质分流量，改变装置单位时间出热量，改变室温提高梯度，自动控制室内温度在用户设定值上防止供暖过热室温过高。
如
图1所示，本实用新型含有介质换热组件1、风扇调速电机11、风扇轮13、电控分流阀8、电子控制部分36，所述风扇调速电机11输出轴接风扇轮13；所述电控分流阀8由微型电机16及分流阀体17组成，微型电机16输出轴带动阀体17内的阀芯转动；电控分流阀8入口与进水端口7相联通；其出口分两路，一路与介质换热组件1导管相通，另一路与出水端口10相联通；所述电子控制部分含有用户按键3、室温传感器2、热水介质温度传感器6、状态参数显示面板4、电子控制器5；所述室温传感器2接电子控制器5；所述电子控制器5含有单片机25、接口电路26、接口电路27、显示驱动电路28、放大电路29、调速驱动电路30、微电机正反转驱动电路31、所述用户按键3接单片机25的输入信道1，输入信道2、IRQ中断和XIRO中断；室温传感器2和热水介抽温度传感器6经接口电路26和接口电路27分别接单片机25的A/D通首1和A/D通道2；显示驱电路28一端接单片机25的数据输出通道，另一端接状态参数显示面板4；放大电路29一端接单片机25的输出信道，另一端接蜂鸣器35；微电机正反转驱动电路31一端接单片机25指令输出通道2，另一端接电控分流阀8的微型电机16。
本装置还配有电动风叶机构12；微电机正转驱动电路32；所述微电机正反转驱动电路一端接单片机25的指令输出通道3，另一端接电动风叶机构12的微型电机。本实用新型内部原理构造如
图1所示，由介质换热组件1，电控分流阀8，连接管9，风扇调速电机11，风扇轮13，电动风叶机构12，室温传感器2，热水介质温度传感器6，电子控制器5，用户按键3，状态参数显示面板4及一些相关配件组成。
其中介质换热组件1是摄取热水介质热量，加热循环气流的热能转换部件，采用图2所示设计方案，旨在实现体积小，质量小，转换效率高。导管14采用导热性能良好的铜质材料。导管14内壁分布着螺旋状翅片，起到增加与热水介质接触的展开面积，搅动热水介质的作用，增强介质换热组件1对热水介质热量的摄取。导管14外壁与密布的外翅片15紧密贴合，采用浸锡锌焊在一起的方法，增强导管14与外翅片15间的热量传导，同时加固导管14强度和固定外翅片15间相互位置。外翅片15表面压出小波纹起伏状，增加表面积，搅动循环气流增强介质换热组件与循环气流之间的热交换。
电控分流阀8是实现调节采暖量的执行组件，见图3，在电子控制器5指令下，微型电机16正反旋转带动齿轮组拨动分流阀体17的阀芯18实现由进水端口7进入分流阀的热水介质在流向介质换热组件1与直接流向装置出水端口10的连接管9之间分流。
电动风叶机构12在电子控制器5指令下正反方向动作，带动多叶风片机构开放或者关闭装置的出风口或者摇动热风气流；借鉴现有成熟相似机构实施。
本装置自动控制系统原理结构框图如图4所示意。系统主要由电子控制器5，输入部分，显示与执行部分三大部分构成。电子控制部分既是电子控制器5，其中的单片机25为核心单元，外围电路包括温度传感器的接口电路26与接口电路27，显示驱动电路28，蜂鸣器放大电路29，风扇电机调速驱动电路30，微电机正反转驱动电路31和微电机正反转驱动电路32等；输入部分包括用户按3，室温传感器2，热水介质传感器6，行程开关33和行程开关34；显示与执行部分包括状态参数显示面板4，蜂鸣器35，风扇调速电机11，电控分流阀8，电动风叶机构12。用户设定由用户按键3以电平信号送入单片机25的输入信道1，输入信道2，IRQ中断和XIRQ中断；室温传感器2和热水介质温度传感器6分别将实时测量温度经过接口电路26和接口电路27转换为模拟电压送入单片机25的A/D通道1和A/D通道2；单片机25在对输入信息处理后，作出相应输出；其数据输出通道连接显示驱动电路28驱动状态参数显示面板4实时显示热水介质温度，用户设定值和室温；其一输出信道连接放大电路29驱动蜂鸣器35发出提示音；其指令输出通道1连接调速驱动电路30，实现控制风扇调速电机11运转；其指令输出通道2和指令输出通道3分别连接微电机正反转驱动电路31和微电机正反转驱动电路32，实现控制电控分流阀8和电动风叶机构12的动作。行和开关33和行程开关34分别指示阀芯18和电动风叶机构12的叶片是否转动到位置。
本装置自动控制系统的一个实施电路图如图7所示意。在电子控制器5的电路板上，以单片机M68HC11E9为核心器件，连接一片74HC373，一片74HC00和一片2764扩展出8K EPROM用于存放控制程序；接口PA1与PA0连接用户按键S1与S2对应于用户进行递增与递减设定温度值；中断口XIRQ与IRQ连接用户按键S3与S4设定风扇工作方式与装置工作模式；接口PA2连接一只三极管驱动蜂鸣器用于声音提示；室温度传感器和热水介质温度传感器及其相应接口电路分别以LM35温度传感器与运放OP07为主件构成的，将实时测量温度值转换为0V-5V间的模拟电压，分别送入PE4和PE5通道实现A/D转换；接口PB5-PB7连接一片CD4028与接口PD0-PD3连接一片CD4511构成本3*2位LED显示板，实时显示热水介质温度值，室温度值和用户设定温度值；接口PA3-PA5指令输出通道连接一片CD4028译码器其输出端Y0-Y7连接2片CD4016AE共8路数字模拟开关门的控制输入端，当控制信号使CD4028译码器某一输出端出现高电平时，与之相连的数字模拟开关门便闭合，此时有交变电流通过，经过由R10-R17和C5构成的移相网络，控制双向可控硅VS的导通角，达到控制风扇调速电机M1转速的目的；接口PA6与PA7指令输出通道连接一片电机正反转控制集成块UDN-2952B，其输出端脚连接电控分流阀8中的微型电动机M2，接口PA6低电平时，微型电机M2可转动，接口PA7高低电平变化控制微型电机M2正反方向转动，实现进入装置的热水介质在流向介质换热组件1与直接流向装置出水端口10的连接管9之间转换的功能；接口PE2与PE3接受行程开关K1动作信号，指示阀芯18转动到位；接口PD4与PD5也连接一片电机正反转控制集成块UDN-2952B，其输出端脚连接电动风叶机构12中的微型电动机M3，接口PD4低电平时，微型电机M3可转动，接口PD5高低电平变化控制微型电机M3正反方向转动，实现风叶片开放或者关闭装置出风口和摇动热风气流的功能；接口PE0与PE1接受行程开关K2动作信号，指示风叶和片转动到位。
当本装置安装到位接通电源时，自动控制系统复位到初始状态，从中断口取出控制程序首地址开始运行，读取执行预设数值；复位电控分流阀8为初始状态，热水介质流向介质换热组件1；采集用户设定值调整信号，热水介质温度采样值模拟电压和室温度采样值模拟电压进行数据处理。当室温低于用户设定值时，执行增温运行程序，电子控制器5指令电动风叶机构12带动风叶片打开装置的出风口；但是，如果进入热水介质换热组件1的热水介质的温度低于室温，风扇不送风。只有热水介质的温度高于室温后，电子控制器5中的调速驱动电路才使风扇调速电机11开始旋转并逐渐增至快速，使风扇轮13带动循环气流以较快流速较大流量经过介质换热组件1，装置单位时间内进行的空气换热量较大，能较快地增加室温。状态参数显示面板4实时显示状态参数数值。当室温达到用户设定值时，电子控制器5控制风扇调速电机11减低转速，使风扇轮13带流动过介质换热组件1的气流量减少，装置交换出的热量减少，降低了室温增温梯度。当室温高于用户设定值后，电子控制器5停止风扇调速电机11转动并指令电控分流阀8的阀芯18转动，将由进水端口7流入装置的热水介质在电控分流阀8处直接经过连接管9流向装置的出水端口10，不再流经介质换热组件1，有效地减小装置的自然空气对流散热，实现控制过量采暖防止室温过高的目的。
用户可将风扇工作方式设定为正常，模拟自然风等；用户可将装置工作模式设定在低耗状态档位，自动控制系统将使装置处于低限度采暖状态，既又避免发生冻害，又避免装置散出过多的热量，实现分房间控制供暖的目的。
当装置未通电运转，对管网中热水介质的流速，流量均无影响，如同普通暖气片一样，可进行自然空气对流散热，但是效果不好。
本实用新型的外观设计是一体化的。不同采暖强度和采暖面积对应不同体积型号的介质换热组件。装置整体构造如图6所示。各零部件装配紧固在背板20上构成装配总成。面壳19外形免装饰设计，在其上面进气流区域24有空气过滤层构造，在其下面出风口处23有多叶风叶片构造，在其靠近热水介质进出端口一侧有用户按键3，状态参数显示面板4和电源进线22。面壳内面形状有利于疏导循环气流。
面壳19罩扣在装配总成上，装置整体完成。装置在使用场合安装过程，支架21固定有适当高度的墙面上，整体装置挂扣上面，然后连接进水端口7和出水端口10到热水管线上。
支架21形状的设计是为了将装置支离墙面一定距离，有利于散热。
权利要求1.一种壁挂式热水介质室内采暖装置，其特征在于含有介质换热组件(1)、风扇调速电机(11)、风扇轮(13)、电控分流阀(8)、电子控制部分(36)，所述风扇调速电机(11)输出轴接风扇轮(13)；所述电控分流阀(8)由微型电机(16)及分流阀体(17)组成，微型电机(16)输出轴带动阀体(17)内的阀芯转动；电控分流阀(8)入口与进水端口(7)相联通；其出口分两路，一路与介质换热组件(1)导管相通，另一路与出水端口(10)相联通；所述电子控制部分含有用户按键(3)、室温传感器(2)、热水介质温度传感器(6)、状态参数显示面板(4)、电子控制器(5)；所述室温传感器(2)接电子控制器(5)；所述电子控制器(5)含有单片机(25)、接口电路(26)、接口电路(27)、显示驱动电路(28)、放大电路(29)、调速驱动电路(30)、微电机正反转驱动电路(31)、所述用户按键(3)接单片机(25)的输入信道1、输入信道2、IRQ中断和XIRO中断；室温传感器(2)和热水介质温度传感器(6)经接口电路(26)和接口电路(27)分别接单片机(25)的A/D通道1和A/D通道2；显示驱电路(28)一端接单片机(25)的数据输出通道，另一端接状态参数显示面板(4)；放大电路(29)一端接单片机(25)的输出信道，另一端接蜂鸣器(35)；微电机正反转驱动电路(31)一端接单片机(25)指令输出通道2，另一端接电控分流阀(8)的微型电机(16)。
2.根据权利要求1年述的壁挂式热水介质室内采暖装置，其特征在于还配有电动风叶机构(12)；微电机正反转驱动电路(32)；所述微电机正反转驱动电路(32)一端接单片机(25)的指令输出通道3，另一端接电动风叶机构(12)的微型电机。
专利摘要本实用新型属于热水介质采暖装置领域,特别涉及一种壁挂式热水介质室内采暖装置,其特征在于:含有介质换热组件(1)、风扇调速电机(11)、风扇轮(13)、电控分流阀(8)、电子控制部分(36),所述风扇调速电机(11)输出轴接风扇轮(13);本实用新型结构简单、安装方便,能自动控制采暖过量,可用于采暖装置领域。
文档编号F28D1/04GK2394178SQ9925037
公开日2000年8月30日 申请日期1999年11月19日 优先权日1999年11月19日
发明者邱春明 申请人:邱春明