专利名称：暖气流量控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种室内供暖控制装置，具体为暖气流量控制阀。
背景技术：
暖气是我国北方地区使用最广泛的集中采暖系统，然而，在有的技术里，暖气难以 实现根据不同居室内的气温进行及时有效地调节。在秋末(暖气开始提供)和春初(即将 结束供应)时，早晚温差大，现有的暖气管道无法实现及时的调节，这样既不能为人们提供 更舒适的生活环境又造成了能源的巨大浪费。
发明内容本实用新型为了解决现有暖气系统存在的上述技术问题，提供了一种结构简单、 使用方便、可以及时有效的根据室温调节暖气流量的暖气流量控制阀。本实用新型是通过以下技术方案实现的暖气流量自动控制阀，包括电源部分、室 内气温检测系统和暖气流量控制系统电源由直流稳压电路提供，气温检测系统是一套检 测、控制电路，包括数字温度传感器、芯片IC和放大器V3 ；暖气流量控制系统是执行电路， 主要结构是一个安装在暖气管内的步进电动机；数字温度传感器将气温变化信号转化为数 字电信号之后，通过芯片IC输出脉冲电信号，再经过放大器放大后输出，控制步进电机M 的旋转角度，进而控制暖气流量；电源部分和控制电路部分安装在电箱里，可以安置在墙面 上，执行部分电机被安置在暖气管道内部，整个装置在接通电源后即可工作。本实用新型可以设定有效工作的气温范围，只有当装置在低温下限与高温上限之 间时，控制才有意义，如设置低温下限是0度，高温上限为20度，则有效工作的气温范围是 0-20度。当气温在20度以上时，一般不会再提供暖气，此时可断开装置电源不用；当气温 在0度以下时，管道内的控制阀门开到最大，暖气流量保持最大值，此时也可以断开装置电 源，控制阀门在断电时的状态为管道全开；当气温在0-20度之间时，装置通电工作，数字温 度传感器将居室内适时的气温信号转变为微电流信号，分别经芯片IC和放大器后将较大 的脉冲电信号输出给步进电机M，控制暖气流量。本实用新型所述的数字温度传感器是一种负温度系数的数字温度传感器，温度升 高，阻值减小，温度降低，阻值增大。本实用新型所述的芯片IC可以将从传感器输入的无规律的、微小的数字电信号 Ii整流成有规律的脉冲电流，并输出给放大器，输入增大的Ii，芯片输出正向脉冲；输入减 小的Ii，芯片输出负向脉冲。本实用新型所述的放大器可以将从芯片输出的较微弱的电流放大到足以驱动步 进电机M。本实用新型所述的步进电动机，其最大正向角位移为90度，每个脉冲信号使其步 进1度，正向脉冲使电机正向步进，负向脉冲使电机反向步进，但不超过原始位置，断电后 电机恢复到原始状态。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为控制阀门在断电情况或低温下限以下时的管道剖面图；图3为控制阀门在有效温度工作时的管道剖面图；图4为控制阀门在高温上限以上时的管道剖面图；图中1-暖气管道；2-电箱；3-控制阀门；4-电线；5-总开关；实施方式下面结合图2的电路图对本实用新型做进一步的说明，电路左半部分是一个串联 型晶体管稳压电路，220V的交流电经过变压、整流、滤波、稳压之后从图中ab端输出24V的 直流电压Vcc，提供给整个控制电路和执行电路。数字温度传感器时时检测室内气温，并将 气温信号转变为微数字电流信号Ii，经IC的输入端2、6输入(端口 2接收电流增大信号， 端口 6接收电流减小信号)，芯片IC对输入的数字电信号Ii进行调制，然后从输出端口 3 输出脉冲电流(若输入的是增大的电信号则输出正脉冲，若输入的是减小的电信号则输出 负脉冲)，放大器接收到脉冲电流并同步放大输出10，在步进电机M达到最大角位移之前， 输出的每一个电流控制步进电机M完成1度的步进，步进电机M的最初状态如图3所示。具体实施时，当室内气温在装置有效工作范围之内时，合上装置总开关(5)接通 电源，电箱(2)内的电路开始工作。数字温度传感器检测室内气温，并将气温信号转变为微 电流信号，先后输入给IC、放大器V3，处理后的电流输给控制阀门(3)，阀门接收信号后改 变开闭大小，进而控制暖气管道(1)内的暖气流量，从而起到改变气温的作用。当气温超出 有效气温范围时，即可断开装置电源，不工作。调节控制过程简述(令气温为T，传感器阻值Rt，输入电流Ii，输出电流10，电机 角位移Ψ，暖气流量Q)当0°C = <T< = 20°C时，阀门状态如图4 T升高一Rt减小一Ii、I0升高一Ψ正向增加一Q减小；当T = 20°C时，阀门状态 到图5所示，Q = 0，若此时T继续升高，电机不动(最大角位移90度)；T降低一Rt增大一Ii、IO减小一Ψ反向恢复一Q增大；当T = 0°C时，阀门状态 到图3所示，Q最大，若此时T继续降低，电机不动(无反向位移)。
权利要求暖气流量控制阀，其特征是包括电源部分、室内气温检测系统和暖气流量控制系统；电源由直流稳压电路提供，气温检测系统是一套检测、控制电路，包括数字温度传感器、芯片IC和放大器V3；暖气流量控制系统是执行电路，主要结构是一个安装在暖气管内的步进电动机；数字温度传感器将气温变化信号转化为数字电信号之后，通过芯片IC输出脉冲电信号，再经过放大器放大后输出，控制步进电机M的旋转角度，进而控制暖气流量；电源部分和控制电路部分安装在电箱里，可以安置在墙面上，执行部分电机被安置在暖气管道内部，整个装置在接通电源后即可工作。
2.根据权利要求1所述的暖气流量控制阀，其特征是其内部连接有串联型晶体管稳压 电路、数字温度传感器、芯片IC和放大器。
3.根据权利要求1所述的暖气流量控制阀，其特征是控制阀门具体为一个步进电机M， 其最大正向角位移为90度，每个脉冲信号使其步进1度，正向脉冲使电机正向步进，负向脉 冲使电机反向步进，但不超过原始位置，断电后电机恢复到原始状态。
4.根据权利要求1所述的暖气流量控制阀，其特征是串联型晶体管稳压电路其输出的 直流电压是24V.
5.根据权利要求1所述的暖气流量控制阀，其特征是数字温度传感器是一种负温度系 数的数字温度传感器，温度升高，阻值减小，温度降低，阻值增大，并将温度信号直接转变成 数字信号。
6.根据权利要求1所述的暖气流量控制阀，其特征是芯片IC可以将从传感器输入的无 规律的电信号Ii整流成规律的脉冲电流，并输出给放大器。输入增大的Ii，芯片输出正向 脉冲；输入减小的Ii，芯片输出负向脉冲。
专利摘要暖气流量控制阀，目的是结构简单、使用方便、可以及时有效的根据室温调节暖气流量、既节约能源又可以提供更舒适的生活环境；本实用新型包括电源部分、室内气温检测系统和暖气流量控制系统；电源由直流稳压电路提供，气温检测系统是一套检测、控制电路，安装在电箱内，由数字温度传感器感知气温的变化；暖气流量控制系统是执行电路，主要结构是一个安装在暖气管内的步进电动机，传感器将气温变化信号转化为数字电信号之后，通过芯片IC输出脉冲电信号，再经过三极管放大输出，控制电机的旋转角度，进而控制暖气流量；电源部分和控制电路部分安装在电箱里，可以安置在墙面上，执行部分电机被安置在暖气管道内部，整个装置在接通电源后即可工作。
文档编号F16K31/04GK201764065SQ20102023318
公开日2011年3月16日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者曹宇轩, 李腾飞 申请人:中北大学