[实用新型]燃气热水器微电脑控制器

说明书

本实用新型涉及一种控制器，特别是一种热水器自动控制装置。

目前市售的各种全自动燃气热水器实际上只能执行自动开启、自动点火和自动关闭等动作。水温的自动恒温控制只能分2-3档调整，无恒温功能，给使用者带来很多不便。国内对于燃气热水器的自动恒温控制已经有多项专利公开，CN2176517Y公开了一种恒温高效全自动热水器控制机构，它采用一个通常的步进电机来联动控制气量及水量的大小来实现恒温目的，因而不能按使用者意愿进行任意的水量大小和温度高低的搭配。该装置中采用了一套开启式齿轮凸轮传动系统，使机构复杂、可靠性差，另外需对气阀、水阀进行设计制作，涉及热水器结构重新布置，安装麻烦，在实用性上存在明显缺陷。

本实用新型的目的是提供一种不需更改热水器整体结构，具有水温和水量能任意分别设定调节，并带有多种保护功能和安装使用方便的全自动燃气热水器控制装置。

本实用新型采用下述技术方案实现上述目标的。

燃气热水器微电脑控制器，它包括单片机，单片机输入端的水流传感器、燃烧、温度、风机转速和电压过欠压检测电路，单片机输出端的燃气主阀门、燃气调节阀控制步进电机、水量调节阀控制步进电机、鼓风机、电子点火器和防冻加热装置驱动电路，显示及语音报警电路，以及电源电路，其特征在于由接单片机输入端的温度检测电路，单片机，接单片机输出端的燃气调节阀控制步进电机驱动电路，水量调节阀控制步进驱动电路以及接于电机驱动输出端的步进电机组成水温自动控制器；由温度检测电路，燃烧检测传感器电路，单片机和其输出端的语音报警电路组成语音报警提示器；由鼓风机速度检测电路，单片机和其输出端的鼓风机驱动电路组成变频调速控制器。

各种检测信号的输入和输出各种驱动信号通过单片机的软件来实现。步进电机为减速式爪极型步进电机。减速通过设于电机内部的一组精密齿轮来实现，单片机的指令通过这种减速式爪极型步进电机的输出轴直接带动气、水调节阀的阀杆分别控制气、水调节阀的开度实现水温和水量的随意调节。

上述设计方案的好处在于，用减速式爪极型步进电机后使调节阀控制机构结构简单，动作可靠，能与任何结构的燃气热水器配套而不需改变原机型的整体结构，便于实际推广应用，使用者能根据具体需要任意选择水量大小和水温高低，且具有恒温功能和超常情况紧急应变保护功能。

图1为本实用新型电路结构框图

图2为单片机控制器电路图

图3为显示语音报警和按键电路图

图4为电源电路、鼓风机和加热防冻电路图

图5为步进电机结构与调节阀连接关系图

图6为水温控制程序图

以下结合附图描述本实用新型实施例的结构和部件功能。

本实用新型所说的燃气热水器为目前国家和市场认可的适合多种燃气的热水器，所提到燃气热水器部分的部件仅是与本控制器相关部件。本控制器结构如图1所示，包括单片机(1)，显示及语音报警电路(2)，水流传感器(3)，燃烧检测电路(4)，温度检测电路(5)，鼓风机转速检测电路(6)，电压过欠压检测电路(7)，按键电路(8)，燃气主阀门驱动电路(9)，燃气调节阀控制步进电机驱动电路(10)，水量调节阀控制步进电机驱动电路(11)，鼓风机驱动电路(12)，电子点火器驱动电路(13)，防冻加热装置驱动电路(14)，电源电路(15)，步进电机(16)2只。

步进电机(16)为减速式爪极型步进电机，图5所示，16为步进电机，17为电机输出轴，18为调节阀杆，19为阀腔，20为密封圈，21为螺钉，22为销子，23为电机支架，24为大齿轮，25为电机线圈，26为小齿轮。步进电机的转子上端装有小齿轮(26)，通过减速齿轮系，由大齿轮(24)带动电机输出轴(17)，它由销子(22)固接于阀杆(18)上。

单片机控制器电路由图2-4所示，图中U1、U2为驱动放大集成电路ULN2003，U3为8位微机COP888CF，U4为LM358运算放大器，U5为CD4081与门电路，U6为语音集成电路。JP1为步进电机1接口，JP2为步进电机2接口，JP3为主气阀接口，JP4为温度保险丝接口，JP5为点火器接口，JP6为水温传感器接口，JP7为比例阀接口，JP8为键盘输入和遥控输入接口，JP9为转速传感器输入接口，JP10为水流传感器输入接口，JP11为显示扫描和语音报警输出接口，各个接口用导线与热水器上相应元部件连接。