一种太阳能热水器自动除垢装置及其控制系统

技术领域

本发明涉及热水器除垢技术领域，具体的说是一种太阳能热水器自动除垢装置及其控制系统。

背景技术

随着社会的进步，科学技术更加发达，很多智能化产品引入到了人们生活，但在现在有产品中，还未有一款能自动对太阳能热水器内水垢自动处理的装置。

太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，方便人们生活与生产，得到广泛应用。但太阳能热水器使用到的水多是自来水，长期加热，降温，循环使用之后，一些不溶解的矿物质就会被析出形成水垢附着在热水器内壁，随着水垢积攒时间增长，太阳能热水器的工作效率将逐渐降低，影响使用，而现有除垢方法种类大多数都需要将太阳能热水器拆开清洗，程序复杂，安全隐患，费时费力，家庭成员一般自行很难操作。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明目的是提供一种简单实用、安全性高，具有自动化除垢的太阳能热水器自动除垢装置及其控制系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种太阳能热水器自动除垢装置，包括用于储存除垢剂的储液箱以及用于稀释混合除垢剂的除垢箱，所述储液箱与所述除垢箱均固定安装在安装机箱的内腔，所述储液箱底部固定连接有一号入水管，所述一号入水管另一端固定连接在所述除垢箱上端一侧，用于将除垢剂输入到所述除垢箱内，所述一号入水管上固定安装有用于控制通断的一号电磁阀，所述除垢箱上端还固定连接有二号入水管，所述二号入水管用于注入稀释用的自来水，所述二号入水管另一端固定连接有一号三通电磁阀，所述一号三通电磁阀另外两处接口分别固定连接有进水管与上水管，所述上水管中部固定连接有上水控制电磁阀，所述上水管另一端固定连接有二号三通电磁阀，所述二号三通电磁阀的另外两处接口分别固定连接有除垢管与出水管，所述除垢管另一端固定连接在所述除垢箱底部一侧，所述除垢箱底部一侧还固定连接有排空管，所述排空管用于排空除垢箱，所述排空管上固定连接有二号电磁阀。

所述储液箱上端端面一侧开设有用于注入除垢剂的注液孔，所述注液孔上固定安装有用于密封所述注液孔的压紧盖，所述压紧盖上端嵌合设置在所述安装机箱上端。

所述上水管与所述一号三通电磁阀、上水控制电磁阀、二号三通电磁阀的连接处均通过活接接头进行连接。

所述排空管末端固定连接有下水管，所述下水管末端直接与下水道相连接。

所述进水管一端穿出所述安装机箱并与外部自来水管相连接，所述出水管一端同样穿出所述安装机箱并与太阳能热水器的进水口相连接。

一种太阳能热水器自动除垢控制系统，包括控制机壳，所述控制机壳用于固定安装控制系统且其嵌合连接在所述安装机箱的一侧表面，所述控制系统包括控制部分与电路部分，所述控制部分包括控制面板、显示面板、继电器，所述控制面板用于用户的控制操作且其嵌合连接在所述控制机壳的外侧表面，所述显示面板嵌合安装在所述控制面板的外侧表面，用于显示热水器的水温、水量、水垢含量信息，所述继电器设置有多组且分别固定连接在所述控制机壳内侧底部，多组所述继电器分别一一对应控制连接所述一号电磁阀、二号电磁阀、一号三通电磁阀、二号三通电磁阀、上水控制电磁阀；

所述电路部分包括MCU处理单元、显示控制单元、继电器控制单元，所述MCU处理单元通过数据线与所述控制面板、显示控制单元、继电器控制单元相连接，用于数据处理的处理以及信息、指令的接受和输出，所述显示控制单元通过数据线与所述显示面板相连接，用于面板显示控制，所述继电器控制单元通过数据线与所述继电器相连接，用于继电器的工作控制。

所述储液箱与所述除垢箱内分别固定安装有用于实时检测液面液位的一号液位传感器与二号液位传感器，太阳能热水器设置有用于水量检测的三号液位传感器、用于温度监测的温度传感器、用于温度监测的温度传感器、用于检测水垢含量的水垢检测装置，所述一号液位传感器、二号液位传感器、温度传感器、水垢检测装置、三号液位传感器均通过数据线与所述MCU处理单元相连接。

所述控制面板上嵌合安装有电源开关、自能除垢开关、手动除垢开关、自动上水开关，用于用户的系统操作。

所述电路部分连接有电源稳压器，所述电源稳压器的输入端与外部电源线相连接，所述电源稳压器的输出端分别通过导线与所述MCU处理单元、显示控制单元、继电器控制单元相连接，用于系统的工作电源供给。

本发明的有益效果：

（1）本装置可以自动判断太阳能热水器内水垢是否达到指定值，若检测达到后可自主对太阳能热水器内部进行除垢处理，避免热水器效率降低；

（2）电路部分中，含有电源稳压器可保证电源的稳定输出，MCU处理单元通过继电器控制单元控制多个继电器，保证了对电磁阀等元件的灵活控制，显示面板可显示当前热水器内温度，控制面板拥有多个开关键，可以随意进行装置电源的开关，进行智能除垢，手动除垢，和自动上水；

（3）通过设置的一号三通电磁阀、二号三通电磁阀和一号电磁阀、二号电磁阀、上水控制电磁阀的控制，巧妙的实现了对太阳能热水器的上水、除垢等功能；

（4）本发明实现了各个部分的模块化，拆装简单方便，并在保持存储足够的除垢剂的同时，合理利用空间，体积适中。

附图说明

图1为本发明内部立体结构示意图；

图2为本发明立体结构示意图；

图3为本发明控制部分前视立体结构示意图；

图4为本发明控制部分后视立体结构示意图；

图5为本发明电路部分连接结构示意图；

图6为本发明电路原理示意图。

图中：1储液箱、2除垢箱、3安装机箱、4一号入水管、5一号电磁阀、6二号入水管、7一号三通电磁阀、8进水管、9上水管、10上水控制电磁阀、11二号三通电磁阀、12除垢管、13出水管、14排空管、15二号电磁阀、16压紧盖、17活接接头、18下水管、19控制面板、20显示面板、21继电器、22MCU处理单元、23显示控制单元、24继电器控制单元、25一号液位传感器、26二号液位传感器、27三号液位传感器、28温度传感器、29水垢检测装置、30电源稳压器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1-6，一种太阳能热水器自动除垢装置，包括用于储存除垢剂的储液箱1以及用于稀释混合除垢剂的除垢箱2，储液箱1与除垢箱2均固定安装在安装机箱3的内腔，储液箱1底部固定连接有一号入水管4，一号入水管4另一端固定连接在除垢箱2上端一侧，用于将除垢剂输入到除垢箱2内，一号入水管4上固定安装有用于控制通断的一号电磁阀5，除垢箱2上端还固定连接有二号入水管6，二号入水管6用于注入稀释用的自来水，二号入水管6另一端固定连接有一号三通电磁阀7，一号三通电磁阀7另外两处接口分别固定连接有进水管8与上水管9，上水管9中部固定连接有上水控制电磁阀10，上水管9另一端固定连接有二号三通电磁阀11，二号三通电磁阀11的另外两处接口分别固定连接有除垢管12与出水管13，除垢管12另一端固定连接在除垢箱2底部一侧，除垢箱2底部一侧还固定连接有排空管14，排空管14用于排空除垢箱2，排空管14上固定连接有二号电磁阀15。

进一步的，储液箱1上端端面一侧开设有用于注入除垢剂的注液孔，注液孔上固定安装有用于密封注液孔的压紧盖16，压紧盖16上端嵌合设置在安装机箱3上端。

进一步的，上水管9与一号三通电磁阀7、上水控制电磁阀10、二号三通电磁阀11的连接处均通过活接接头17进行连接。

进一步的，排空管14末端固定连接有下水管18，下水管18末端直接与下水道相连接。

进一步的，进水管8一端穿出安装机箱3并与外部自来水管相连接，出水管13一端同样穿出安装机箱3并与太阳能热水器的进水口相连接。

实施例二

一种太阳能热水器自动除垢控制系统，包括控制机壳，控制机壳用于固定安装控制系统且其嵌合连接在安装机箱3的一侧表面，控制系统包括控制部分与电路部分，控制部分包括控制面板19、显示面板20、继电器21，控制面板19用于用户的控制操作且其嵌合连接在控制机壳的外侧表面，显示面板20嵌合安装在控制面板19的外侧表面，用于显示热水器的水温、水量、水垢含量信息，继电器21设置有多组且分别固定连接在控制机壳内侧底部，多组继电器21分别一一对应控制连接一号电磁阀5、二号电磁阀15、一号三通电磁阀7、二号三通电磁阀11、上水控制电磁阀10；

电路部分包括MCU处理单元22、显示控制单元23、继电器控制单元24，MCU处理单元22通过数据线与控制面板19、显示控制单元23、继电器控制单元24相连接，用于数据处理的处理以及信息、指令的接受和输出，显示控制单元23通过数据线与显示面板20相连接，用于面板显示控制，继电器控制单元24通过数据线与继电器21相连接，用于继电器21的工作控制。

进一步的，储液箱1与除垢箱2内分别固定安装有用于实时检测液面液位的一号液位传感器25与二号液位传感器26，太阳能热水器设置有用于水量检测的三号液位传感器27、用于温度监测的温度传感器28、用于温度监测的温度传感器28、用于检测水垢含量的水垢检测装置29，一号液位传感器25、二号液位传感器26、温度传感器28、水垢检测装置29、三号液位传感器27均通过数据线与MCU处理单元22相连接。

进一步的，控制面板19上嵌合安装有电源开关、自能除垢开关、手动除垢开关、自动上水开关，用于用户的系统操作。

进一步的，电路部分连接有电源稳压器30，电源稳压器30的输入端与外部电源线相连接，电源稳压器30的输出端分别通过导线与MCU处理单元22、显示控制单元23、继电器控制单元24相连接，用于系统的工作电源供给。

实施例三

本发明的工作原理是：正常用水时，太阳能热水器的上水工作由上水管9上的上水控制电磁阀10控制，同时一号三通电磁阀7相连接的进水管8、上水管9为通路，二号三通电磁阀11相连接的出水管13、上水管9为通路，可通过控制面板19上的自动上水开关完成手动上水；太阳能热水器中的温度传感器28获取水温传至显示控制单元23，通过显示面板20显示当前水温；太阳能热水器中的水垢检测装置29会分析热水器中的水垢厚度并反馈给MCU处理单元22。当MCU处理单元22确认热水器需要除垢时，会发出信号提示，并在太阳能热水器储水量剩余50%时开始除垢作业；除垢作业由继电器控制单元24控制继电器21间接的控制电磁阀的开合完成，首先开启一号电磁阀5，使除垢剂通过一号入水管4进入到除垢箱2中，由二号液位传感器26检测进入的除垢剂含量体积，当除垢剂达到设定体积时，关闭一号电磁阀5；除垢作业开始时，上水控制电磁阀10关闭，一号三通电磁阀7切换相连接的进水管8、二号入水管6为通路，二号三通电磁阀11切换相连接的除垢管12、出水管13为通路，使自来水与除垢剂混合后进入太阳能热水器中，当热水器水满后，各电磁阀恢复至上水时的状态，此时，二号电磁阀15打开将除垢箱2内储存的自来水通过排空管14排空，随着热水器中的水垢软化溶解后，通过太阳能热水器上的排污口将水垢排洗干净，从而完成除垢功能。

实施例四

本发明的有益效果有：

1本装置可以自动判断太阳能热水器内水垢是否达到指定值，若检测达到后可自主对太阳能热水器内部进行除垢处理，避免热水器效率降低；

2电路部分中，含有电源稳压器30可保证电源的稳定输出，MCU处理单元22通过继电器控制单元24控制多个继电器21，保证了对电磁阀等元件的灵活控制，显示面板20可显示当前热水器内温度，控制面板19拥有多个开关键，可以随意进行装置电源的开关，进行智能除垢，手动除垢，和自动上水；

3通过设置的一号三通电磁阀7、二号三通电磁阀11和一号电磁阀5、二号电磁阀15、上水控制电磁阀10的控制，巧妙的实现了对太阳能热水器的上水、除垢等功能；

4本发明实现了各个部分的模块化，拆装简单方便，并在保持存储足够的除垢剂的同时，合理利用空间，体积适中。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。