一種非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置制造方法
【專利摘要】為了克服目前太陽能熱水器水位傳感器懼怕水垢、使用壽命短（1-3年）、分檔少、誤差大等缺陷，本發(fā)明提供了一種完全不受水垢影響，和普通水位傳感器一樣可以從水箱溢流口直接插入的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，它是由浮子（1）帶動(dòng)連桿頂端的轉(zhuǎn)軸（11）旋動(dòng)電位器（3），以輸出與水位變化相對應(yīng)的電阻模擬量，供二次儀表高分辨率顯示水位分段，更可與現(xiàn)有四段顯示的常規(guī)二次儀表的互換配套。由于不再受水質(zhì)和水垢的影響，其使用壽命只取決于電位器的工作壽命，而專業(yè)高性能電位器的使用壽命在十萬到一百萬次。
【專利說明】一種非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種工作在非承壓式熱水器水箱(例如太陽能熱水器、空氣能熱水器等)，可實(shí)時(shí)檢測水箱水位變化的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前太陽能熱水器以非承壓水箱為多，而它的水位檢測元件，大多數(shù)采用設(shè)于不同水面高度串聯(lián)相應(yīng)電阻的電極，利用水的導(dǎo)電特性，短路聯(lián)接水面以下的電極，使之得到不同的阻值來反映水位高度，由于電極長期工作在熱水中，受水垢的富集，使導(dǎo)電性能不斷下降，直至失效。更受限于電極和導(dǎo)線的數(shù)量，顯示也只有20%、50%、80%和100%幾檔，誤差很大。最顯著的是，水滿時(shí)顯示100%，可剛使用很少一點(diǎn)水，水面剛離開檢測點(diǎn)，顯示就變成80% 了。另有一種“電容式”傳感器，利用金屬空芯管壁和置于中心的絕緣導(dǎo)線存在的電容量，隨水位變化而改變，分辨率較高，但隨著水垢附著的增加，使電容量發(fā)生變化而使刻度失準(zhǔn)。還有一種用水表原理來計(jì)量的控制裝置，由于增加了熱水表的制造成本，使難于普及。至今為止，還沒有一款真正能長期服役的水位檢測元件與太陽能熱水器配套。導(dǎo)致熱水器行業(yè)大多以半成品銷售，水位檢控儀表則由用戶自主選擇配套，規(guī)避了熱水器廠家三包責(zé)任。
[0003]此外，陽臺掛壁式太陽能以及空氣能熱水器水箱都是分體承壓式運(yùn)行，其缺點(diǎn)是水箱制造成本高、使用過程中由于不斷補(bǔ)入冷水，導(dǎo)致熱利用率低下，欲采用非承壓運(yùn)行，尚又無可靠的水位檢測技術(shù)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服目前太陽能熱水器水位傳感器懼怕水垢、使用壽命短(1-3年)、分檔少、誤差大等缺陷，本發(fā)明要提供一種完全不受水垢影響，和普通水位傳感器一樣可以從水箱溢流口直接插入的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，它是由浮子(I)帶動(dòng)連桿頂端的轉(zhuǎn)軸(11)旋動(dòng)電位器(3)，以輸出與水位變化相對應(yīng)的電阻模擬量，供二次儀表高分辨率顯示水位分段，更可與現(xiàn)有四段顯示的常規(guī)二次儀表的互換配套。
[0005]進(jìn)一步優(yōu)化是:浮子(I)和連桿(2)采用薄壁空管內(nèi)填充發(fā)泡劑結(jié)構(gòu)。
[0006]為防止溫度探頭引線在轉(zhuǎn)折關(guān)節(jié)處反復(fù)轉(zhuǎn)折而的折斷，采用隨連桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)電刷片(10)和固定在電位器支架上的固定電刷(9)接觸聯(lián)結(jié)。
[0007]為防止電位器(3 )和電器聯(lián)結(jié)內(nèi)部浸水，在關(guān)節(jié)外包裹有可隨連桿折彎的硅橡膠保護(hù)套(8)。
[0008]為方便包裝運(yùn)輸，連桿上端設(shè)計(jì)成可折活動(dòng)式，分成連桿(2)和折桿(12) 二節(jié)，通過軸(13)轉(zhuǎn)折便于包裝運(yùn)輸(附圖5)，安裝時(shí)反折連桿，使復(fù)位成一根完整的連桿狀態(tài)，并由定位器(14)限位固定。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:由于徹底不再受水質(zhì)和水垢的影響，其使用壽命只取決于電位器的工作壽命，而專業(yè)高性能電位器的工作壽命可達(dá)10萬至100萬次，以每天上水和用水各I次推算，可以連續(xù)使用200年以上。
[0010]尤其是應(yīng)用該發(fā)明結(jié)合非承壓水箱，來取代空氣能和陽臺掛壁式熱水器使用的承壓水箱，可大幅降低整機(jī)制造成本，同時(shí)提高熱水利用率、減少輔助電加熱措施，對普及高層住宅太陽能利用有著巨大的推動(dòng)作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1，水位檢測裝置的工作狀態(tài)示意(虛線表示為高，實(shí)線表示為低水位工作狀態(tài))。
[0012]附圖2，為浮子兼連桿整體構(gòu)造的實(shí)施例。
[0013]附圖3，為優(yōu)選實(shí)施方案
附圖4，(A)關(guān)節(jié)部位細(xì)節(jié)區(qū)域放大圖。
[0014]附圖5，為包裝運(yùn)輸下的折疊狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】
[0015]在非承壓熱水器水箱內(nèi)，隨水面浮動(dòng)的浮子(I)鏈接連桿(2 )，驅(qū)動(dòng)在連桿頂端的轉(zhuǎn)軸(11)旋動(dòng)電位器(3)，以輸出與水位對應(yīng)的電阻值，供二次儀表高分辨率顯示水位分段。
[0016]附圖1中，檢測裝置從水箱(6)的溢水口管(7)插入水箱，由電位器支架(15)及引線支持管(4)內(nèi)引出信號線，聯(lián)結(jié)水箱外的二次儀表。當(dāng)水位較低時(shí)，由于浮子(I)的自身重力，牽動(dòng)連桿(2)處于下垂?fàn)顟B(tài)，當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，浮子運(yùn)動(dòng)牽動(dòng)連桿角度改變，以轉(zhuǎn)軸
(11)及電位器軸為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，旋動(dòng)電位器，使電位器電刷在電阻膜片上產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)位移，達(dá)到輸出與水位對應(yīng)的電阻值；溫度探頭傳感器(5)為獨(dú)立附屬部件，可同時(shí)傳輸溫度信號。
[0017]附圖2的實(shí)施例中，一根長浮子兼作連桿的作用，旋動(dòng)電位器。優(yōu)點(diǎn)是簡潔，缺點(diǎn)是低水位誤差稍大。
[0018]附圖3、4的實(shí)施例中，浮子(I)鏈接同時(shí)設(shè)計(jì)成浮子形式(連桿同時(shí)設(shè)計(jì)成浮子形式是為了發(fā)揮更大的浮力作用，可有效保證經(jīng)多年使用后，結(jié)集的水垢不至于影響浮力導(dǎo)致精度變化)的連桿(2 )，并以連桿端的轉(zhuǎn)軸(11)及電位器(3 )軸為支點(diǎn)，隨水位變化作相應(yīng)角度旋轉(zhuǎn)，以改變電位器阻值并由導(dǎo)線和附屬的溫度探頭(5)的導(dǎo)線一起從電位器支架
(15)及引線支持管(4)中引出。
[0019]為防止溫度探頭引線在轉(zhuǎn)折關(guān)節(jié)處反復(fù)轉(zhuǎn)折而的折斷，采用隨連桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)電刷片(10)和固定在電位器支架上的固定電刷(9)接觸聯(lián)結(jié)。
[0020]為防止電位器(3 )和電器聯(lián)結(jié)內(nèi)部浸水，在關(guān)節(jié)外包裹有可折彎的硅橡膠保護(hù)套
(8)。
[0021 ] 為方便包裝運(yùn)輸，連桿上端設(shè)計(jì)成可折活動(dòng)式，分成連桿(2)和折桿(12) 二節(jié)，通過軸(13)轉(zhuǎn)折便于包裝運(yùn)輸(附圖5)，安裝時(shí)反折連桿，使復(fù)位成一根完整的連桿狀態(tài)，并由定位器(14)限位固定。
【權(quán)利要求】
1.一種可以從水箱溢流口直接插入的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，其特征是:由浮子(I)帶動(dòng)連桿頂端的轉(zhuǎn)軸(11)旋動(dòng)電位器(3)，以輸出與水位變化相對應(yīng)的電阻模擬量，供二次儀表高分辨率顯示水位分段，更可與現(xiàn)有四段顯示的常規(guī)二次儀表的互換配套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，其特征是:浮子(I)和連桿(2)采用薄壁空管內(nèi)填充發(fā)泡劑結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，其特征是:為防止溫度探頭引線在轉(zhuǎn)折關(guān)節(jié)處反復(fù)轉(zhuǎn)折而的折斷，采用隨連桿一起轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)電刷片(10)和固定在電位器支架上的固定電刷(9 )接觸聯(lián)結(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，其特征是:為防止電位器(3 )和電器聯(lián)結(jié)內(nèi)部浸水，在關(guān)節(jié)外包裹有可隨連桿折彎的硅橡膠保護(hù)套(8 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非承壓式熱水器水箱水位檢測裝置，其特征是:為方便包裝運(yùn)輸，連桿上端設(shè)計(jì)成可折活動(dòng)式，分成連桿(2)和折桿(12) 二節(jié)，通過軸(13)轉(zhuǎn)折便于包裝運(yùn)輸，安裝時(shí)反折連桿，使復(fù)位成一根完整的連桿狀態(tài)，并由定位器(14)限位固定。
【文檔編號】G01F23/36GK103438962SQ201310431492
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】王庭洪 申請人:王庭洪