专利名称：数控电热采暖炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以水为载热体的电热采暖炉。
电热采暖炉是一种以水为载热体并采用电加热的采暖炉，它具有体积小，无烟尘污染的优点，因此越来越广泛地取代各种燃煤、燃油或燃气采暖炉而应用于没有集中供热采暖设施的家庭中，其主要组成部分是炉体和安装在炉体内的加热器及其控制装置。现有技术中的电热采暖炉多采用两个加热功率不同的加热器，其电源的通断和加热功率的切换都是通过手动操作有触点机械开关来实现的，不但不能实现自动控制，而且容易对其它电子设备或家用电器造成电火花干扰。其次，目前普遍采用的电热采暖炉一般都缺少必要的水位监控设施，因而容易使加热器形成干烧而损坏。此外，炉体上的出水管和回水管往往平行安装于炉体侧面，回水管位置不能降到最低，因而不利于回水，往往需要抬高暖气片或在回水管路中加装回水泵才能使回水通畅。
本实用新型的目的即在于对现有技术中电热采暖炉的结构加以适当的改进，以保证采暖炉回水畅通，同时使加热器电源的通断和加热功率的切换实现自动控制，并防止加热器形成干烧。
为了实现上述目的，本实用新型将回水管由炉体的下侧改到炉体的下底，最大限度地降低回水管的位置。同时，利用数字集成电路、水温和水位传感器以及其它分立的电子元器件组成一种无机械触点的数字控制器，以自动控制加热器电源的通断和加热功率的切换，并自动监控炉体内的水位以防止加热器形成干烧。以下结合具体实施例对本实用新型数控电热采暖炉的技术特征作进一步的详细说明。
附
图1为本实用新型数控电热采暖炉的结构示意图。
附图2为数字控制器的控制电路原理图。
参考附
图1、2，本实用新型数控电热采暖炉主要由炉体、炉冠、加热器和数字控制器构成。炉体为圆筒形，由内壳体1、外壳体2和夹于内外壳体之间的隔热保温层3构成，其上口带有用于安装固定加热器和水温、水位传感器的法兰盘4，其下底和上部一侧分别装有回水管5和出水管6。炉冠7由隔热保温材料制成，通过止口8扣盖在炉体的上顶部。加热器包括主加热器Rr1和辅加热器Rr2，均为U形且开口朝上，通过炉体上口的法兰盘4安装固定在炉体内中央，其电源线由上端穿过炉冠7引入数字控制器中并通过数字控制器控制电路与市电相接。数字控制器9安装在炉冠7的上方，其控制电路是由数字集成电路、水温及水位传感器以及其它电子元器件组成的无触点控制电路，包括主加热器控制电路、辅加热器控制电路、防干烧电路、水温监控电路、室温调控电路、延迟控制电路和电源电路。
主加热器控制电路由可控硅VS1、电阻R10、晶体三极管VT1和发光二极管LED-H串接而成、VS1接于主加热器Rr1的电源零线中，R7与C3串联后再与VS1并联。通常情况下，VT1和VS1都是截止的，Rr1不投入加热。当VT1基极为高电位时，VT1导通并控制VS1导通，Rr1电源接通并投入加热，LED-H同时亮启以指示Rr1已投入加热。
辅加热器控制电路由可腔硅VS2、电阻R11、晶体三极管VT2和发光二极管LED-C串接而成，VS2接于辅加热器Rr2的电源零线中，R6与C2串联后再与VS2并联。通常情况下，VT2和VS2都是截止的，Rr2不投入加热。当VT2基极为高电位时，VT2导通并控制VS2导通，Rr2电源接通并投入加热，LED-C同时亮启以指示Rr2已投入加热。
防干烧电路由水位传感器K，两输入端与门电路IC1、电阻R1、R3和发光二极管LED-L组成。水位传感器K安装于炉体上口的法兰盘4上，其触点a接高电平，触点b接IC1两输入端并经R1接地，IC1输出端经R3和LED-L接地。当炉体内水位较低时，水位传感器触点a、b断开，IC1输入端和输出端均为低电平，VT1和VT2均不能导通，Rr1和Rr2都不能通电加热，故可有效防止加热器形成干烧。当炉体内水位达到额定水位时，水位传感器触点a、b因水的高阻而导通，IC1的两输入端均为高电平。其输出端亦为高电平。一路通过R3使LED-L亮启，指示水已加足，允许加热器投入加热；另一路将高电平送至IC2的一个输入端。
水温监控电路由水温传感器Rt1、电阻R2和两输入端与门电路IC2组成，Rt1为负温度系数热敏电阻，安装在炉体上口法兰盘4上，Rt1与R2组成分压电路，其分压点电平送至IC2的一个输入端，IC2的另一输入端与IC1的输出端相接。当炉体内水温没有达到额定水温(由R2经试验确定)时，Rt1阻值较高，分压点和IC2输入端均为高电平，IC2输出端亦为高电平并送至IC3的一个输入端，允许加热器继续加热。当炉体内水温达到额定温度时，Rt1阻值降低，分压点和IC2的一个输入端为低电平，IC2的输出端亦为低电平，加热器停止加热，以防止炉体内水的沸腾和产生水垢。
室温调控电路由电位器Rp1、电阻R4、室温传感器Rt2和两输入端与门电路IC3组成。Rt2为热敏电阻并暴露于采暖空间中，Rp1和R4与Rt2组成分压电路，其分压点电平送至IC3的一个输入端，IC3的另一输入端与IC2的输出端相接，其输出端经电阻R8接VT1基极。当调节Rp1预置一个高于环境温度的室温时，Rp1的阻值较低，分压点及IC3输入端和输出端均为高电平IC3输出高电平一路经R8送至VT1基极，使VT1导通、Rr1投入加热，另一路延迟一段时间后送到VT2基极，使VT2延迟导通，Rr2延迟投入加热。当室温升至预置温度时，Rt2的阻值将降低，分压点及IC3一个输入端为低电平，IC3输出端亦为低电平，VT1和VT2相继截止，Rr1和Rr2停止加热。
延迟控制电路由电位器Rp2、电阻R5、电容C1和两输入端与门电路IC4组成，Rp2和R5与C1组成延迟电路并与IC3输出端相接，C1的正端与IC4两输入端相接，IC4输出端经R9接VT2基极。当IC3输出为高电平并使VT1导通时，高电平通过Rp2和R5向C1充电，经过一段时间延迟，C1的正端电平即IC4输入端电平达到高电平，IC4的输出端亦为高电平，VT2延迟导通，Rr2投入加热。当IC3输出端为低电平时，IC4输入端失去高电平，VT2截止，Rr2停止加热。调节Rp2可以改变延迟时间，以避免Rr2和Rr1同时起动而增加对市电电路的电流冲击，也可使Rr2减少不必要的起动加热(在延迟时间内，如炉内水温或室温已达到预定值，则Rr2不起动加热)。
电源电路由降压变压器B、二极管D3～D6、电阻12、电容C4、C5、二极管D1和稳压二极管D2组成，B的原边接市电，D3～D6组成桥式整流器，C4、C5和R12组成π型滤波器，市电经降压、整流、滤波和稳压后为控制电路提供直流稳压电源。
本实用新型结构合理，回水管位置低，可保证回水畅通。无触点数字控制电路调整控制方便，可自动控制加热器电源的通断和功率的切换，有效防止加热器干烧，并避免对其它电子设施或家用电器产生电火花干扰。因此，本实用新型特别适用于家庭电热采暖系统。
权利要求1.一种以水为载热体并采用电加热的数控电热采暖炉，其特征在于由炉体、炉冠、加热器和数字控制器构成，所述炉体为圆筒形，由内壳体、外壳体及夹于内外壳体之间的隔热保温层构成，其上口带有用于安装固定加热器和水温水位传感器的法兰盘，其下底和上部一侧分别装有回水管和出水管；所述炉冠由隔热保温材料制成，通过止口扣盖在炉体的上顶部；所述加热器包括主加热器和辅加热器，均为U形且开口朝上，通过炉体上口的法兰盘安装固定在炉体内中央，其电源线由上端穿过炉冠引入数字控制器中并通过数字控制器控制电路与市电相接；所述数字控制器安装在炉冠的上方，其控制电路是由数字集成电路、水温及水位传感器以及其它电子元器件组成的无触点控制电路，
2.根据权利要求1所述的数控电热采暖炉，其特征在于所述数字控制器控制电路包括主加热器控制电路、辅加热器控制电路、防干烧电路、水温监控电路、室温调控电路、延迟控制电路和电源电路；所述主加热器控制电路由可控硅VS1、电阻R10、晶体三极管VT1和发光二极管LED-H串接而成，VS1接于辅加热器Rr1的电源零线中，R7与C3串联后再与VS1并联；所述的辅加热器控制电路由可控硅VS2、电阻R11、晶体三极管VT2和发光二极管LED-C串接而成，VS2接于辅助加热器Rr2的电源零线中，R6与C2串联后再与VS2并联，所述防干烧电路由电位传感器、两输入端与门电路IC1、电阻R1、R3和发光二极管LED-L组成，水位传感器安装于炉体上口法兰盘上，其触点a接高电平，触点b接IC1两输入端并经R1接地，IC1输出端经R3和LED-L接地；所述水温监控电路由水温传感器Rt1、电阻R2和两输入端与门电路IC2组成，Rt1为负温度系数热敏电阻，安装固定在炉体上口法兰盘上，Rt1与R2组成分压电路，其分压点电平送至IC2的一个输入端，IC2的另一输入端与IC1的输出端相接；所述室温调控电路由电位器Rp1、电阻R4、室温传感器Rt2和两输入端与门电路IC3组成，Rt2为热敏电阻并暴露于采暖空间中，Rp1和R4与Rt2组成分压电路，其分压点电平送至IC3的一个输入端，IC3的另一输入端与IC2的输出端相接，IC3输出端经电阻R8接VT1基极；所述的延迟控制电路由电位器Rp2、电阻R5、电容C1和两输入端与门电路IC4组成，Rp2和R5与C1组成延迟电路并与IC3输出端相接，C1的正端与IC4两输入端相接，IC4输出端经R9接VT2基极；所述电源电路由降压变压器B、二极管D3～D6、电阻12、电容C4、C5、二极管D1和稳压二极管D2组成，B的原边接市电，D3～D6组成桥式整流器，C4、C5和R12组成π型滤波器。
专利摘要数控电热采暖炉涉及一种以水为载热体的电热采暖炉,由炉体、炉冠、加热器和数字控制器构成。数字控制器控制电路包括主、辅加热器控制电路,防干烧电路、水温监控电路、室温调控电路、延迟控制电路和电源电路。当炉体内水位达到一定高度后,防干烧电路才允许加热器投入加热,当炉内水温达到额定值时,水温监控电路可控制加热器停止加热,当采暖空间室温达到预定值时,室温调控电路可控制加热器停止加热。
文档编号F24H1/20GK2388542SQ9920844
公开日2000年7月19日 申请日期1999年4月1日 优先权日1999年4月1日
发明者倪凤舞 申请人:倪凤舞