全文摘要
本实用新型属于供暖设备技术领域，具体涉及一种具有清洗功能的换热系统，包括换热器、清洗液箱和控制器；换热器的一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上分别设有一个阀门；换热器的一次进水口和一次出水口分别通过两个一次清洗管接清洗液箱的出水口和进水口，换热器的二次进水口和二次出水口分别通过两个二次清洗箱接清洗液箱的出水口和进水口，每个清洗管上均设有一个阀门；换热器的一次进水口处和二次出水口处分别设有一次压力传感器和二次压力传感器，清洗液箱的出水口处设有清洗泵；每个阀门、压力传感器、清洗泵分别与控制器电连接。本实用新型在换热器出现结垢堵塞时，能够对换热器进行自清洗，无需人为清洗，节约了人力成本。
主设计要求
1.一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，包括换热器、清洗液箱和控制器；所述换热器的一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；所述换热器的一次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个一次清洗管连接，所述换热器的一次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个一次清洗管连接，所述换热器的二次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个二次清洗管连接，所述换热器的二次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个二次清洗管连接；两个所述一次清洗管上分别设有第五阀门和第六阀门，两个所述二次清洗管上分别设有第七阀门和第八阀门；所述换热器的一次进水口处和二次出水口处分别设有一次压力传感器和二次压力传感器，所述清洗液箱的出水口处设有清洗泵，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门、所述一次压力传感器、所述二次压力传感器和所述清洗泵分别与所述控制器电连接。
设计方案
1.一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，包括换热器、清洗液箱和控制器；
所述换热器的一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述换热器的一次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个一次清洗管连接，所述换热器的一次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个一次清洗管连接，所述换热器的二次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个二次清洗管连接，所述换热器的二次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个二次清洗管连接；两个所述一次清洗管上分别设有第五阀门和第六阀门，两个所述二次清洗管上分别设有第七阀门和第八阀门；
所述换热器的一次进水口处和二次出水口处分别设有一次压力传感器和二次压力传感器，所述清洗液箱的出水口处设有清洗泵，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门、所述一次压力传感器、所述二次压力传感器和所述清洗泵分别与所述控制器电连接。
2.根据权利要求1所述一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述清洗液箱通过溶液管连接溶液罐，所述溶液管上设有第九阀门；
所述清洗液箱通过清水管连接供水装置，所述清水管上设有第十阀门；
所述清洗液箱下端设有排水口，所述排水口连接排水管，所述排水管上设有第十一阀门；
所述第九阀门、所述第十阀门和第十一阀门分别与控制器电连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述清洗液箱内设有与控制器电连接的浓度传感器和液位传感器。
4.根据权利要求3所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述清洗液箱上设有用于搅拌溶液和清水的搅拌装置。
5.根据权利要求4所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述搅拌装置包括混合管、混合泵和喷嘴；喷嘴设置在所述清洗液箱的下部侧壁上，所述混合管的进水端位于所述清洗液箱内的上部位置，所述混合管的出水端连接所述喷嘴，所述混合泵用于将从进水端进入的液体从出水端压出，然后从喷嘴喷出。
6.根据权利要求5所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述控制器包括控制芯片、阀门驱动模块和水泵驱动模块，所述阀门驱动模块和水泵驱动模块分别与控制芯片电连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述阀门驱动模块包括十一个结构相同的阀驱动电路，所述控制芯片通过这十一个阀驱动电路分别驱动十一个阀门工作；
其中一个阀驱动电路包括三极管Q1和继电器KM1；所述控制芯片的一个阀控制端经电阻R1接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极还经电阻R2接地，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极控制继电器KM1的线圈电源通断，所述继电器KM1的常开触点接24V电源，所述继电器KM1的常闭触点接地，所述继电器KM1的公共触点接阀门EMV的供电端，所述阀门EMV的接地端接地。
8.根据权利要求6所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述水泵驱动模块包括两个结构相同的泵驱动电路，所述控制芯片通过这两个泵驱动电路分别驱动清洗泵和混合泵工作；
其中一个泵驱动电路包括三极管Q3和继电器KM3，所述控制芯片的一个泵控制端经电阻R5接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极还经电阻R6接地，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极控制继电器KM3的线圈电源通断，所述继电器KM3的常开触点接220V电源的火线、常闭触点经电阻R7接地，所述继电器KM3的公共触点接水泵的供电端，所述水泵的零线端接220V 电源的零线。
9.根据权利要求6所述的一种具有清洗功能的换热系统，其特征在于，所述控制芯片采用的型号为STM32F103RCT6。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于供暖设备技术领域，具体涉及一种具有清洗功能的换热系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们对生活的品质要求越来越高，追求更为舒适的生活环境，在冬天为了取暖，北方通常采用集中供暖的方式为每家每户进行供暖，使室内保持一定的浓度，为人们创造适宜的生活条件或工作条件。集中供暖系统主要包括集中供热站、集中供水管、集中回水管和散热器。
现有的集中供热站的供热系统，由于软化水处理不到位或者管道内部残留的焊渣等物质的影响，容易在换热器内部形成结垢、堵塞等现象，现有的换热器的清洗一般采用人为清洗的方式，费时且麻烦。
实用新型内容
针对以上问题的不足，本实用新型提供了一种具有清洗功能的换热系统，在换热器出现结垢堵塞时，能够对换热器进行自清洗，无需人为清洗，节约了人力成本。
本实用新型提供一种具有清洗功能的换热系统，包括换热器、清洗液箱和控制器；
所述换热器的一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述换热器的一次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个一次清洗管连接，所述换热器的一次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个一次清洗管连接，所述换热器的二次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个二次清洗管连接，所述换热器的二次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个二次清洗管连接；两个所述一次清洗管上分别设有第五阀门和第六阀门，两个所述二次清洗管上分别设有第七阀门和第八阀门；
所述换热器的一次进水口处和二次出水口处分别设有一次压力传感器和二次压力传感器，所述清洗液箱的出水口处设有清洗泵，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门、所述一次压力传感器、所述二次压力传感器和所述清洗泵分别与所述控制器电连接。
优选地，所述清洗液箱通过溶液管连接溶液罐，所述溶液管上设有第九阀门；
所述清洗液箱通过清水管连接供水装置，所述清水管上设有第十阀门；
所述清洗液箱下端设有排水口，所述排水口连接排水管，所述排水管上设有第十一阀门；
所述第九阀门、所述第十阀门和第十一阀门分别与控制器电连接。
优选地，所述清洗液箱内设有与控制器电连接的浓度传感器和液位传感器。
优选地，所述清洗液箱上设有用于搅拌溶液和清水的搅拌装置。
优选地，所述搅拌装置包括混合管、混合泵和喷嘴；喷嘴设置在所述清洗液箱的下部侧壁上，所述混合管的进水端位于所述清洗液箱内的上部位置，所述混合管的出水端连接所述喷嘴，所述混合泵用于将从进水端进入的液体从出水端压出，然后从喷嘴喷出。
优选地，所述控制器包括控制芯片、阀门驱动模块和水泵驱动模块，所述阀门驱动模块和水泵驱动模块分别与控制芯片电连接。
优选地，所述阀门驱动模块包括十一个结构相同的阀驱动电路，所述控制芯片通过这十一个阀驱动电路分别驱动十一个阀门工作；
其中一个阀驱动电路包括三极管Q1和继电器KM1；所述控制芯片的一个阀控制端经电阻R1接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极还经电阻R2接地，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极控制继电器KM1的线圈电源通断，所述继电器KM1的常开触点接24V电源，所述继电器KM1的常闭触点接地，所述继电器KM1的公共触点接阀门EMV的供电端，所述阀门EMV的接地端接地。
优选地，所述水泵驱动模块包括两个结构相同的泵驱动电路，所述控制芯片通过这两个泵驱动电路分别驱动清洗泵和混合泵工作；
其中一个泵驱动电路包括三极管Q3和继电器KM3，所述控制芯片的一个泵控制端经电阻R5接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极还经电阻R6接地，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极控制继电器KM3的线圈电源通断，所述继电器KM3的常开触点接220V电源的火线、常闭触点经电阻 R7接地，所述继电器KM3的公共触点接水泵的供电端，所述水泵的零线端接220V 电源的零线。
优选地，所述控制芯片采用的型号为STM32F103RCT6。
本实用新型实施例中，一次压力传感器和二次压力传感器分别采集一次侧水压和二次侧水压，控制器根据一次侧水压和二次侧水压计算两侧的压力差，根据压力差判断换热器是否堵塞，即判断压力差是否大于压力阈值，若是，则判断换热器堵塞；然后控制器控制一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，控制两个一次清洗管和两个二次清洗管上的第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门打开，控制清洗泵工作，清洗箱内的清洗液通过两个一个清洗管对换热器的一次侧进行循环清洗，通过两个二次清洗管对换热器的二次侧进行循环清洗。因此，在换热器出现结垢堵塞时，能够对换热器进行自清洗，无需人为清洗，节约了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型实施例中具有清洗功能的换热系统的结构图；
图2为本实用新型实施例中具有清洗功能的换热系统的电路原理框图；
图3为本实用新型实施例中阀门驱动模块的一个阀驱动电路的电路结构图；
图4为本实用新型实施例中水泵驱动模块的一个泵驱动电路的电路结构图；
附图标记：
1-换热器、2-清洗液箱、3-一次供水管、4-一次回水管、5-二次供水管、6- 二次回水管、7-一次清洗管、8-二次清洗管、9-溶液管、10-清水管、11-排水管、 12-混合管、13-溶液罐、14-第一阀门、15-第二阀门、16-第三阀门、17-第四阀门、18-第五阀门、19-第六阀门、20-第七阀门、21-第八阀门、22-第九阀门、 23-第十阀门、24-第十一阀门、25-一次压力传感器、26-二次压力传感器、27- 浓度传感器、28-清洗泵、29-混合泵
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和\/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和\/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
本实施例提供了一种具有清洗功能的换热系统，如图1和图2所示，包括换热器、清洗液箱和控制器；
所述换热器的一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门；
所述换热器的一次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个一次清洗管连接，所述换热器的一次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个一次清洗管连接，所述换热器的二次进水口和所述清洗液箱的出水口通过一个二次清洗管连接，所述换热器的二次出水口和所述清洗液箱的进水口通过另一个二次清洗管连接；两个所述一次清洗管上分别设有第五阀门和第六阀门，两个所述二次清洗管上分别设有第七阀门和第八阀门；
所述换热器的一次进水口处和二次出水口处分别设有一次压力传感器和二次压力传感器，所述清洗液箱的出水口处设有清洗泵，所述第一阀门、所述第二阀门、所述第三阀门、所述第四阀门、所述第五阀门、所述第六阀门、所述第七阀门、所述第八阀门、所述一次压力传感器、所述二次压力传感器和所述清洗泵分别与所述控制器电连接。
本实施例中，正常使用情况下，一次压力传感器和二次压力传感器分别采集一次侧水压和二次侧水压，控制器根据一次侧水压和二次侧水压计算两侧的压力差，根据压力差判断换热器是否堵塞，即判断压力差是否大于压力阈值，若是，则判断换热器堵塞；然后控制器控制一次供水管、一次回水管、二次供水管和二次回水管上的第一阀门、第二阀门、第三阀门和第四阀门关闭，控制两个一次清洗管和两个二次清洗管上的第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门打开，控制清洗泵工作，清洗箱内的清洗液通过两个一个清洗管对换热器的一次侧进行循环清洗，通过两个二次清洗管对换热器的二次侧进行循环清洗。
具体地，所述清洗液箱通过溶液管连接溶液罐，所述溶液管上设有第九阀门；
所述清洗液箱通过清水管连接供水装置，所述清水管上设有第十阀门；
所述清洗液箱下端设有排水口，所述排水口连接排水管，所述排水管上设有第十一阀门；
所述第九阀门、所述第十阀门和第十一阀门分别与控制器电连接。
所述清洗液箱内还设有与控制器电连接的浓度传感器和液位传感器。
本实施例中，在对换热器进行清洗前，需要通过酸碱溶液配置一定浓度的清洗液，控制器根据用户设置(用户可通过与控制器通信的远程终端进行设置，也可以通过控制器上的按键进行设置)的预设浓度进行配置，控制器首先控制第九阀门打开，注入一定的溶液，然后关闭第九阀门，打开第十阀门，通过浓度传感器采集液体浓度，当液体浓度达到预设浓度时，控制第十阀门关闭，从而得到所需浓度的清洗液。
在溶液和清水注入清洗箱的过程中，为了让两者混合得更均匀，所述清洗液箱上设有用于搅拌溶液和清水的搅拌装置。所述搅拌装置包括混合管、混合泵和喷嘴；喷嘴设置在所述清洗液箱的下部侧壁上，所述混合管的进水端位于所述清洗液箱内的上部位置，所述混合管的出水端连接所述喷嘴，所述混合泵用于将从进水端进入的液体从出水端压出，然后从喷嘴喷出。
本实施例中，控制器控制混合泵工作，混合泵通过进水端吸水，吸入的水通过出水端压出，然后从喷嘴喷出。如此循环，从而讲溶液和清水混合得更均匀，得到用户所需浓度清洗液。在清洗液配置好后，控制器控制第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门打开，对换热器进行清洗。在清洗完成后，控制器控制第十一阀门打开，将清洗后的污垢液通过排水管排出。
本实施例中，清洗液箱还可作为补水箱使用，在通常的情况下，清洗液存储清水，液位传感器采集清洗液箱的液位高度，使其存储的清水不超过设定液位值。控制器根据二次压力传感器采集二次侧水压，判断二次侧水压是否过低，是否需要补水，当二次侧水压过低时，控制第八阀门打开(第五阀门、第六阀门和第七阀门处于关闭状态)和清洗泵工作，当二次侧水压达到需要压力值时，控制器控制第八阀门关闭和清洗泵停止工作，从而实现给换热器二次侧补水的目的。
本实施例的所述控制器包括控制芯片、阀门驱动模块和水泵驱动模块，所述阀门驱动模块和水泵驱动模块分别与控制芯片电连接。所述控制芯片采用的型号为STM32F103RCT6。
具体地，所述阀门驱动模块包括十一个结构相同的阀驱动电路，每个阀驱动电路驱动一个阀门工作，所述控制芯片通过这十一个阀驱动电路分别驱动十一个阀门工作；
如图3所示，其中一个阀驱动电路包括三极管Q1和继电器KM1；所述控制芯片的一个阀控制端经电阻R1接三极管Q1的基极，所述三极管Q1的基极还经电阻R2接地，所述三极管Q1的发射极接地，所述三极管Q1的集电极控制继电器KM1的线圈电源通断，所述继电器KM1的常开触点接24V电源，所述继电器 KM1的常闭触点接地，所述继电器KM1的公共触点接阀门EMV的供电端，所述阀门EMV的接地端接地。
本实施例中，三极管Q1导通时，继电器KM1线圈带电，继电器KM1的常开触点和公共触点接通，阀门EMV的24V电源导通，阀门打开。三极管Q1 不导通时，继电器KM1线圈不带电，继电器KM1的常开触点和公共触点断开，阀门EMV的24V电源断开，阀门关闭。因此控制芯片通过一个阀控制端控制一个阀门的打开或关闭，通过十一个阀控制端(PC0-PC7、PB1-PB3)分别控制十一个阀门的打开或关闭。
具体地，所述水泵驱动模块包括两个结构相同的泵驱动电路，两个所述控制芯片通过这两个泵驱动电路分别驱动清洗泵和混合泵工作；
如图4所示，其中一个泵驱动电路包括三极管Q3和继电器KM3，所述控制芯片的一个泵控制端经电阻R5接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的基极还经电阻R6接地，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极控制继电器KM3的线圈电源通断，所述继电器KM3的常开触点接220V电源的火线、常闭触点经电阻R7接地，所述继电器KM3的公共触点接水泵的供电端，所述水泵的零线端接220V电源的零线。
本实施例中，三极管Q3导通，继电器KM3线圈带电，水泵220V电源接通，水泵工作，反之，三极管Q3不导通，水泵220V电源断开，水泵停止工作。因此控制芯片通过一个泵控制端控制一个水泵的打开或关闭，通过两个泵控制端(PA1、PA2)分别控制两个水泵(清洗泵和混合泵)的打开或关闭。
本实施例中，浓度传感器的数据端接控制芯片的浓度采集端(PA4)，液位传感器的数据端接控制芯片的液位采集端(PA5)，其中，浓度传感器采用的型号为GYXC-580，液位传感器采用的型号为EE-SPX613。因此，本实施例的控制芯片通过浓度传感器获取清洗液箱内的液体浓度，通过液位传感器获取采暖炉内水的液位高度。
综上所述，本实施例的具有清洗功能的换热系统，在换热器出现结垢堵塞时，能够对换热器进行自清洗，无需人为清洗，节约了人力成本；且可作为补水装置使用，给换热器的二次侧进行补水。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920003659.0
申请日:2019-01-02
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:22(吉林)
授权编号:CN209341366U
授权时间:20190903
主分类号:F24D 19/00
专利分类号:F24D19/00;F24D19/10;F28G9/00
范畴分类:35C;
申请人:延边汇众新能源有限公司
第一申请人:延边汇众新能源有限公司
申请人地址:133000 吉林省延边朝鲜族自治州延吉市长白路288-1延吉高新区中小企业创业园标准厂房201-203
发明人:孙吉明
第一发明人:孙吉明
当前权利人:延边汇众新能源有限公司
代理人:邹成娇
代理机构:11514
代理机构编号:北京酷爱智慧知识产权代理有限公司
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类型名称:外观设计