專利名稱：模糊控制燃氣熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種燃氣熱水器。
現(xiàn)有的燃氣快速熱水器一般包括以下幾個部分1〕外殼結(jié)構(gòu)2〕點火裝置3〕氣控裝置4〕水控裝置5〕主燃燒器6〕熱交換器7〕安全保護裝置這種熱水器內(nèi)部分為兩個流系，一個是自來水流系，另一個是燃氣流系。
外殼結(jié)構(gòu)的外殼由前殼體和后殼體兩部分組成，后殼體的外側(cè)點焊上掛吊結(jié)構(gòu)，以便在墻壁上安裝。整個熱水器的內(nèi)部構(gòu)件都固定在后殼上；前殼體除了開有火焰觀察窗外，還留有裝置調(diào)節(jié)旋紐或控制按鍵的孔穴；外底部不密封，以便燃燒器工作時空氣從底部進入；冷水進水管，熱水出水管，燃氣供氣管均安置在外殼底部。
點火裝置大多采用電子脈沖發(fā)生器點火。
燃氣熱水器通過氣閥把燃氣按熱水器性能需要而輸送到各管道，以控制燃氣的流量及燃氣的開放和關(guān)閉。水控裝置是控制冷水進入熱水器的流量大小的裝置，同時也是控制輸出熱水溫度的裝置。它與氣閥相互配合，共同調(diào)節(jié)，便可獲得理想的熱水溫度。目前，水控、氣控裝置大多采用手動機械調(diào)節(jié)或分別調(diào)節(jié)的方法。
水氣聯(lián)動裝置水氣聯(lián)動裝置的作用是保證在水壓足夠，且被引進熱交換器的水流動時，燃氣才能通往燃燒器；而當(dāng)水流停止或壓力不足時，自動切斷燃氣的供氣通路，防止因缺水而燒壞熱水器。目前常用的是壓差式水氣聯(lián)動裝置。
主燃燒器主燃燒器由燃氣噴管、噴嘴和燃氣與空氣進行二次混合的裝置等組件構(gòu)成。
熱交換器熱交換器是將氣體燃料燃燒時所產(chǎn)生的熱量傳遞給水的部件。安全保護裝置安全保護裝置有多種，例如熄火安全保護，缺氧保護，過溫和過壓保護，燃氣泄漏報警等等。其中最主要的是熄火安全保護裝置，它是現(xiàn)代熱水器中必備的部件。
煙氣排煙裝置煙氣排煙裝置主要是指位于外殼頂部的排氣罩。
綜上所述，燃氣快速熱水器具有各種使燃燒、手動調(diào)氣、冷水加熱和手動調(diào)節(jié)、自動保護等裝置。這些裝置有機地構(gòu)成了兩個流系自來水流系和燃氣流系。
實用新型的目的本發(fā)明的目的是用具有模糊控制功能的微型單片機控制系統(tǒng)總成來實現(xiàn)模糊控制燃氣熱水器。
實用新型技術(shù)方案本實用所述的燃氣熱水器模糊控制器總成有以下幾個部分組成模糊控制器，包括一個單片計算機系統(tǒng)，時鐘發(fā)生器，看門狗與欠壓保護復(fù)位電路，+12V、+5V供電線路，溫度傳感器選擇與接口電路，熱水器選擇，氣閥組件驅(qū)動電路與故障檢測電路，水閥組件驅(qū)動電路與水流量檢測電路，點火控制與火焰檢測電路，鍵控器、線控器接口電路和蜂鳴器及其驅(qū)動電路等組成；氣閥組件包括兩個電磁截止閥和一個氣體比例電磁閥；水閥組件由進水管，過壓及防凍閥，水流量測量裝置，水比例調(diào)節(jié)電動閥和出水管組成；點火器和火焰檢測裝置；傳感器用于測量出水溫度；操縱器組合本總成可以同時使用一個或兩個操縱器，一個是位于外殼上的鍵控器，另一個是適于遠地操作的線控器。
操縱器上有一個二位LED七段顯示器、三個發(fā)光二極管和四個按鍵；二位LED七段顯示器用于顯示設(shè)置溫度、出水溫度和故障代碼；三個發(fā)光二極管分別是電源指示燈、水暫停指示燈和冷/熱水切換指示燈；四個按鍵是水暫停/水暫停取消鍵、冷/熱水切換鍵、出水溫度設(shè)置+1鍵和出水溫度設(shè)置-1鍵。
恒溫、快速的出水溫度控制恒溫、快速的出水溫度控制是本發(fā)明最基本的優(yōu)點。本發(fā)明應(yīng)用可變論域，多層模湖控制的原理，以單片機為中心，通過對自來水流系和燃氣流系的自動控制來達到使出水溫度恒溫、快速控制的目的。它能自適應(yīng)水壓、氣壓的變化，保證恒溫出水。本發(fā)明對自來水流系和燃氣流系均能自動調(diào)節(jié)，保證了不同季節(jié)、不同地域用戶的使用要求。
本實用新型具有過熱功能、具有意外熄火保護功能，交流市電的過壓保護功能，分室安裝、線控操作、數(shù)碼顯示溫度，調(diào)節(jié)水溫十分方便，溫度設(shè)定以后，控制器自動實現(xiàn)恒溫控制，出水溫度不會因水壓、水流量、氣壓的變化而變化；功能多、全自動。


圖1是模糊控制器總成方框圖。
圖2是模糊控制燃氣熱水器結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是主控器電路圖。
圖4是線控器電路圖。
圖5是鍵控器電路圖。
圖6是水閥組件結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖進一步說明看門狗與欠壓保護復(fù)位電路(1)、市電供電電壓檢測電路和氣閥組件供電線路(2)、+12V+5V供電線路(3)、溫度傳感器選擇與接口電路(4)、熱水器選擇(5)、時鐘發(fā)生器(6)、氣閥組件驅(qū)動電路與故障檢測電路(7)、氣閥組件(8)、水閥組件驅(qū)動電路與水流量測量電路(9)、水閥組件(10)、點火控制與火焰檢測電路(11)、點火器與火焰檢測裝置(12)、點火針(13)、火焰檢測棒(14)、鍵控器和線控器接口電路(15)、鍵控器(16)、線控器(17)、蜂鳴器驅(qū)動電路(18)、蜂鳴器(19)、單片計算機(20)、市電電源線(21)、水溫傳感器(22)模糊控制器(23)、鍵控器和線控器的連接電纜(24)、水比例調(diào)節(jié)電動閥(25)、紊流器(26)、水流傳感器(27)、過壓及防凍閥(28)、水漏網(wǎng)(29)、燃氣比例調(diào)節(jié)閥(30)、截止電磁閥(31)、截止電磁閥(32)、氣體濾網(wǎng)(33)、點火器(34)、燃燒器(35)、燃燒室(36)、集煙罩(37)、熱交換器(38)、電機。
主控器電路圖的看門狗與欠壓保護復(fù)位電路是由R1、R2、C1、IC1C和C1D構(gòu)成一個基本振蕩器電路，R3、R4、C3、C4、VD2、VD3、V2I和IC4A構(gòu)成單片機看門狗輸出信號的檢測電路，R5、R6、R7、VD1、V1構(gòu)成低電壓檢測電路，以上電路的輸出經(jīng)過IC1D、IC1B和IC1A組合，構(gòu)成看門狗與欠壓保護復(fù)位電路，其輸出接至單片機的復(fù)位引腳。市電供電電壓檢測電路和氣閥組件供電線路由變壓器的一組繞組經(jīng)過VD4、VD5、VD6和VD7的全波整流后，經(jīng)C12濾波，輸出至氣閥組件作為氣閥組件的供電電源；經(jīng)C13、C14的濾波和R9、R10分壓，C15濾波后接入單片機的一個A/D輸入引腳，構(gòu)成市電供電電壓檢測電路。+12V電源供電線路是變壓器的一個繞組經(jīng)VD8、VD9、VD10和VD11的全波整流后，經(jīng)C16、C17濾波，VD16穩(wěn)壓后再經(jīng)C18、C19濾波構(gòu)成；+5V電源供電線路是由變壓器的一個繞組經(jīng)VD12、VD13、VD14和VD15的全波整流后，經(jīng)C20、C21濾波，VD17穩(wěn)壓后再經(jīng)C22、C23和VD28濾波構(gòu)成。氣閥組件驅(qū)動和控制電路是單片機的一個輸出引腳通過R12、IC2E、IC5A、R3和V3、V4構(gòu)成的復(fù)合驅(qū)動電路接至氣閥組件中的一個截止電磁閥，VD18是這電磁閥的保護元件，R16、R17和IC2C構(gòu)成這個截止電磁閥和驅(qū)動電路的故障檢測線路接入單片機的一個輸入引腳；單片機的一個輸出腳通過R11、IC2F、IC5D、R15和V7、V8構(gòu)成的復(fù)合驅(qū)動電路接至氣閥組件中的一個截止電磁閥，VD20是這個電磁閥的保護元件，R20、R21和IC2D構(gòu)成這個截止電磁閥和驅(qū)動電路的故障檢測線路接入單片機的一個輸入引腳；單片機的一個輸出引腳通過IC2A、R14和V5、V6構(gòu)成的復(fù)合驅(qū)動電路接至比例調(diào)節(jié)電磁閥，VD19、R22和C24是比例調(diào)節(jié)電磁閥的保護電路。水閥組件驅(qū)動和檢測電路是單片機的兩個輸出引腳分別經(jīng)IC3D、R23、V11、R26、V12和IC3E、R24、V9、R25、V10組成一個四相四拍或四相八拍步進電機的驅(qū)動電路，VD21、VD22、VD23和VD24是步進電機四相線圈的保護元件。水流量傳感器信號檢測電路是水流量傳感器輸出信號經(jīng)R47、IC4C、IC4B、C11接入單片機的一個輸入引腳。
點火控制與火焰檢測是單片機的一個輸出引腳經(jīng)R27、IC3F、R28連接至點火器與火焰檢測裝置的點火控制端；點火器與火焰檢測裝置的火焰檢測反饋信號經(jīng)R29、R30和IC3C接至單片機的一個輸入引腳；R46、VD25和C29構(gòu)成點火器與火焰檢測裝置的供電線路。鍵控器、線控器接口電路是單片機的兩個輸出腳分別經(jīng)過R34、R35、R36、V13和R37、R38、R39、V14構(gòu)成鍵控器、線控器上二位LED七段顯示器和兩個發(fā)光二極管的位選擇線；單片機的一個輸出腳經(jīng)過IC6C構(gòu)成串行數(shù)據(jù)信號接至鍵控器、線控器；單片機的一個輸出引腳經(jīng)IC6B、IC6D構(gòu)成串行數(shù)據(jù)時鐘信號接至鍵控器、線控器；鍵控器的按鍵回掃線經(jīng)R33和C27接至單片機的一個輸入引腳，線控器的按鍵回掃線經(jīng)R31、R32和C26接至單片機的一個輸入引腳；上述信號線以及+5V電源和地線經(jīng)連接電纜分別連接至鍵控器、線控器。蜂鳴器驅(qū)動電路是單片機的一個輸出引腳經(jīng)IC6D、IC4F、IC6A、R45、VD26和V15連接至蜂鳴器VD27。溫度傳感器選擇與接口電路是出水溫度傳感器輸出信號經(jīng)R44和C28接入單片機的一個A/D輸入；通過改變接入單片機一個A/D輸入端的R40和R41的阻值選擇不同型號的溫度傳感器。熱水器選擇是通過改變接入單片機一個A/D輸入端的R42和R43的阻值，選擇不同熱水產(chǎn)率的熱水器，例如7L/min、8L/min、9L/min。C2和XTAL構(gòu)成單片機工作所需的時鐘。
鍵控器通過一個七芯電纜和主控器連接，包括一根+5V電源線，一根地線，一根串行數(shù)據(jù)線，一根串行數(shù)據(jù)時鐘線，兩根二位七段LED顯示器和兩個發(fā)光管位選擇線和一根按鍵回掃線。電纜上的串行數(shù)據(jù)及時鐘線經(jīng)R5、C2、C3和C4濾波接至IC3C的一個輸入端，電纜上的兩根位選擇線分別經(jīng)R1、R4、V2；R2、R3、V1后通過IC3D組合接至IC3C的另一個輸入端，IC3C的輸出經(jīng)R6接至IC1的串行數(shù)據(jù)時鐘端；電纜上的串行數(shù)據(jù)經(jīng)R7、C7濾波接至IC1的串行數(shù)據(jù)輸入端；IC1的七個輸出段分別通過R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18接至IC2，第八個輸出端接至VD1和VD2，IC1的八個輸出端的其中四個分別作為按鍵PAUSE、UP、DOWN和H/C的掃瞄線，這四個按鍵的回掃線通過R8和IC3A連至電纜。電纜上的兩根位選擇線還分別通過R10接至VD1、R11接至VD2，R19、VD13是電源指示燈線路。
線控器的電路在鍵控器的基礎(chǔ)上加有IC3D的輸出還通過R20、R21、V3接至IC3B的一個輸入端。IC3B的另一端直接與電纜的串行數(shù)據(jù)線相接。IC3B的輸出與蜂鳴器另一端直接相連，同時通過R22、R23和V4與蜂鳴器另一端相連。
權(quán)利要求1.一種模糊控制燃氣熱水器是由外殼結(jié)構(gòu)、模糊控制器總成、主燃燒器、熱交換器等組成，其特征在于模糊控制總成是由模糊控制器、氣閥組件、水閥組件、點火器與火焰檢測裝置、水溫傳感器、鍵控器、線控器組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制燃氣熱水器，其特征在于模糊控制器是由看門狗與欠壓保護復(fù)位電路，市電供電電壓檢測電路和氣閥組件供電線路，溫度傳感器選擇與接口電路，熱水器選擇，時鐘發(fā)生器，氣閥組件驅(qū)動電路與故障檢測電路，水閥組件驅(qū)動與水流量測量電路，點火控制與火焰檢測電路，鍵控器，線控器接口電路和蜂鳴器及其驅(qū)動電路分別與單片計算機相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模糊控制燃氣熱水器，其特征在于水閥組件是由進水管、過壓及防凍閥、水流量測量裝置、水比例調(diào)節(jié)電動閥和出水管組成。
專利摘要本實用新型是一種模糊控制燃氣熱水器由外殼結(jié)構(gòu)、模糊控制器總成、主燃燒器、熱交換器等組成,其特征在于:模糊控制器總成是由模糊控制器,氣閥組件,水閥控制組件,點火器與火焰檢測裝置,水溫傳感器,鍵控器,線控器。具有意外熄火時及保護功能,交流市電的過壓保護功能,分室安裝,線控操作,數(shù)碼顯示溫度,調(diào)節(jié)水溫十分方便,控制器自動實現(xiàn)恒溫控制。
文檔編號F24H9/20GK2295965SQ9721712
公開日1998年10月28日 申請日期1997年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月26日
發(fā)明者朱榮明 申請人:海南愛普電子實業(yè)有限公司