专利名称：供热计费控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能IC卡供热控制装置，具体为供热计费控制装置。
背景技术：
随着我国的住房改革的深入，城镇居民的居住小区已基本成为集中式物业管理，小区居民的取暖费由小区的物业部门统一收取。现阶段由于多种因素使取暖费不能及时收取，造成少数不交费者影响其它交费户采暖，进而形成管理部门收费难的现象，造成供暖企业亏损，也使管理部门与小区居民、小区居民之间产生矛盾和磨擦。现有技术中也有IC卡智能收费控制装置，其包含由控制电路控制的电动阀，其依IC卡内的储存金额作为是否供热、从而决定电动阀是否开启的依据，以流量计、热量计等计量部件作为计费的依据，其由于包含多种计量部件，结构复杂，使整个装置体积大，不便于安装和使用。
发明内容
本实用新型为解决现有技术中存在的问题，提供一种结构简单、合理的供热计费控制装置，并仅以提供该控制装置的硬件结构为目的。
本实用新型是采用如下技术方案实现的供热计费控制装置，包含壳体、位于壳体内的由直流电机驱动的电动旋芯阀和含有一个单片机应用系统的电动旋芯阀的控制电路，单片机应用系统的前向通道连接有IC卡座，电动旋芯阀包含阀体、支撑固定于阀体内的阀芯、与阀体的阀芯入口固定、开有轴孔的密封盖板，与阀芯同轴固定有扇形齿轮，与直流电机的输出轴联接有驱动齿轮，在扇形齿轮与驱动齿轮之间设有通过同轴与密封盖板固定、分别与扇形齿轮和驱动齿轮啮合的小齿轮和大齿轮。与旋芯阀的阀芯处于两个终极位置时扇形齿轮所处位置相应的密封盖板的位置上固定有限位开关，该限位开关通过控制电路的单片机应用系统的前向通道与单片机相连。该装置以IC卡内是否有足够的金额作为供热的依据，在满足条件的情况下，在相应软件的支持下控制电路控制旋芯阀打开，否则，自动关闭。
为减少整个供热系统的压力损耗，本实用新型旋芯阀的阀芯结构为两端面间联接一个横截面为扇环形的柱面体的阀瓣。阀瓣随阀芯转动，完成旋芯阀的开闭。采用该阀芯的结构设计，利用旋转面密封，增大了流通面积，使供热系统的压力损失降为最低，并且充分利用了供热介质自身的压力进一步促进了阀芯与阀体的密封。
本实用新型的旋芯阀阀体选用三通阀体，也可选用直通阀体，三通旋芯阀适用于串联的供热管道——每一组暖气片与供热主管道串接。当供热管道为并联管路——每户的供热管路与供热主管路并联，户内的各暖气片间为串联，该装置的旋芯阀可选用直通的。因此，选用三通、直通旋芯阀是在不超出本实用新型权利保护范围、根据实际供热管路结构所做的最简单的结构变型。
为实现装置的多功能，与旋芯阀控制电路的单片机相连设有供热温控电路，该温控电路由电阻R5-R8构成，其中电阻R8为热敏电阻，在旋芯阀的阀体外表面开有固定腔，热敏电阻R8置于该固定腔内。热敏电阻R8在固定腔内可感受到供热介质的温度，当供热介质的温度低于规定的温度时，热敏电阻上升至动作阻值，温控电路向单片机给出信号，单片机应用系统在相应软件的支持下停止计费。
一个完整的单片机应用系统由单片机与前向通道、后向通道、人机对话通道及计算机相互通道组成，根据实际的需要在完整单片机应用系统的基础上可作简化，如可没有计算机相互通道。在计算机技术高度发展的今天，单片机应用系统的硬件电路设计(包括系统扩展、系统配置)在应用系统功能技术指标确定的情况下，对本技术领域的普通技术人员来讲是公知且无需创造性劳动就可实现的。本实用新型旋芯阀的控制电路中的单片机应用系统在其前向通道连接有IC卡座和限位开关，在人机对话通道连接有功能按键，在后向通道连接有单片机的显示电路和直流电机的驱动电路，单片机的显示电路和直流电机的驱动电路都是常规的公知电路，本实用新型未对其作具体描述，但在附图及后续的具体实施方式
中给出了三通旋芯阀控制电路的电路结构图及其工作过程。
本实用新型所述的供热计费控制装置，对现有供热管路改动很小而实现分户供暖；对整个供热管路造成的压力损失小；以IC卡及计算机技术实现供热的集中控制，有效解决供热收费难的问题；可实现供热温度不足停止计费；同时，具有安装方便，操作简单，体积小、重量轻、成本低的特点。
图1为本实用新型的外部结构示意图；图2为本实用新型的内部机械结构图；图3为图1的侧剖图；图4为控制电路的电路原理图；图5为本实用新型在串联供热管路中的安装示意图；图6为本实用新型在并联供热管路中的安装示意图；具体实施方式
供热计费控制装置，包含壳体13、位于壳体内的由直流电机12驱动的电动旋芯阀和含有一个单片机应用系统的电动旋芯阀的控制电路，单片机应用系统包含单片机P87LPC762、EPROM存储器24WC01、时钟芯片8563T，在单片机的前向通道连接有IC卡座SLE4442，人机对话通道连接有功能按键，在后向通道连接有由LCDMODE芯片、显示屏构成的单片机的显示电路和直流电机的驱动电路，电动旋芯阀包含阀体2、支撑固定于阀体内的阀芯4、与阀体的阀芯入口固定、开有轴孔的密封盖板3，与阀芯同轴固定有扇形齿轮7，与直流电机的输出轴联接有驱动齿轮11，在扇形齿轮与驱动齿轮之间设有通过同轴与密封盖板固定、分别与扇形齿轮和驱动齿轮啮合的小齿轮15和大齿轮8。与旋芯阀的阀芯处于两个终极位置时扇形齿轮所处位置相应的密封盖板的位置上固定有限位开关16、17，该限位开关通过控制电路的单片机应用系统的前向通道与单片机相连。旋芯阀的每一通的端部接口伸出壳体外，阀芯的一个端面设有轴凸，另一端面设有轴端，轴凸支撑于阀体内腔所开的盲轴孔，另一端面的轴端从密封盖板的轴孔穿出，从而使阀芯支撑于阀体内，阀芯的轴端与密封盖板的轴孔之间由密封圈密封。扇形齿轮由螺钉直接固定在由密封盖板的轴孔穿出的阀芯轴端上，实现扇形齿轮与阀芯的同轴固定。
与旋芯阀控制电路的单片机相连设有供热温控电路，该温控电路由电阻R5-R8构成，其中电阻R8为热敏电阻，在旋芯阀的阀体外表面开有固定腔14，热敏电阻R8置于该固定腔内。该供热温控电路是通过单片机的P0.3、P0.4线端与单片机相连的。
单片机显示电路的显示屏6、IC卡座5的插卡孔及功能按键位于装置的壳体面板上，功能按键包括功能键、开关键和增加、减少键。该装置在壳体内的旋芯阀上部设有隔热板10，控制电路的电路板及IC卡座都置于该隔热板上。该装置的直流电机可采用带有减速装置的直流电机总成。该装置由电池1供电。
实际使用时，根据供热管路的串、并联型式选用三通或直通型的该供热计费控制装置；三通型的控制装置用于串联的供热管路，三通旋芯阀的其中两通串接在暖气片的进水管路，另一通通过一附加的立管与暖气片的回水管路联接；直通型的控制装置用于并联的供热管路，装置直接串接于每户的进水管路中。本实用新型配套的IC卡选用SLE4442加密卡，其内存有金额数量信息、用户供暖面积、单位面积的供热费用等信息，IC卡插入卡座5，按下功能键可显示卡内金额、供暖面积、取费标准等信息，通过增加、减少按键可对本次欲使用的金额进行选择，如卡内有一千元，本次欲使用五百元，按功能键对选择加以确认，单片机将卡内信息读入其内存，在软件的支持下，对卡内信息进行分析、判断，在金额充足的条件下，单片机通过后向通道向直流电机驱动电路给出动作信号，直流电机带动阀芯转动至开启的终极位置，使旋芯阀开启供热通路(三通型的旋芯阀同时关闭了立管的管路)并且单片机开始自动计费和扣费，同时，当阀芯至开启终极位置，此时的扇形齿轮撞击与该位置对应的限位开关，使限位开关闭合，向单片机给出低电平，单片机控制直流电机停转。在供热期间，供热温度达不到规定的温度(一般需持续2小时)，热敏电阻的阻值升高，温控电路向单片机给出低电位，这时，单片机在软件支持下停止计费。在供热期间，也可通过面板上的开关按键，实现对供热的人为控制。当单片机读入的金额用完或不足“最小计费单位”时，单片机在软件支持下，通过后向通道向驱动电路给出信号，使直流电机带动阀芯反向旋转，关闭旋芯阀的供热通道(三通型的旋芯阀将会同时开启立管通路)，当阀芯至关闭供热的终极位置，此时的扇形齿轮撞击与该位置对应的限位开关，使限位开关闭合，向单片机给出低电平，单片机控制直流电机停转。
权利要求1.一种供热计费控制装置，包含壳体(13)、位于壳体内的由直流电机(12)驱动的电动旋芯阀和含有一个单片机应用系统的电动旋芯阀的控制电路，单片机应用系统的前向通道连接有IC卡座，其特征为电动旋芯阀包含阀体(2)、支撑固定于阀体内的阀芯(4)、与阀体的阀芯入口固定、开有轴孔的密封盖板(3)，与阀芯同轴固定有扇形齿轮(7)，与直流电机的输出轴联接有驱动齿轮(11)，在扇形齿轮与驱动齿轮之间设有通过同轴与密封盖板固定、分别与扇形齿轮和驱动齿轮啮合的小齿轮(15)和大齿轮(8)，与旋芯阀的阀芯处于两个终极位置时扇形齿轮所处位置相应的密封盖板的位置上固定有限位开关(16)、(17)，该限位开关通过控制电路的单片机应用系统的前向通道与单片机相连。
2.如权利要求1所述的供热计费控制装置，其特征为电动旋芯阀的阀体为三通阀体。
3.如权利要求1所述的供热计费控制装置，其特征为电动旋芯阀的阀体为直通阀体。
4.如权利要求1、2、3所述的供热计费控制装置，其特征为旋芯阀的阀芯的结构为两端面间联接一个横截面为扇环形的柱面体的阀瓣。
5.如权利要求1、2、3所述的供热计费控制装置，其特征为与旋芯阀控制电路的单片机相连设有供热温控电路，该温控电路由电阻R5-R8构成，其中电阻R8为热敏电阻，在旋芯阀的阀体外表面开有固定腔(14)，热敏电阻R8置于该固定腔内。
6.如权利要求4所述的供热计费控制装置，其特征为与旋芯阀控制电路的单片机相连设有供热温控电路，该温控电路由电阻R5-R8构成，其中电阻R8为热敏电阻，在三通旋芯阀的阀体外表面开有固定腔(14)，热敏电阻R8置于该固定腔内。
专利摘要本实用新型为供热计费控制装置，包含壳体、壳体内的电动旋芯阀和电动旋芯阀的控制电路，在电动旋芯阀控制电路设有IC卡座，电动旋芯阀包含阀体、阀芯、与阀体的阀芯入口固定、开有轴孔的密封盖板，与阀芯同轴固定有扇形齿轮，与扇形齿轮啮合设有传动机构。该装置以IC卡内是否有足够的金额作为供热的依据，在满足条件的情况下，控制电路控制旋芯阀打开，否则，自动关闭。该供热计费控制装置对现有供热管路改动很小而实现分户供暖；对整个供热管路造成的压力损失小；以IC卡及计算机技术实现供热的集中控制，有效解决供热收费难的问题；可实现供热温度不足停止计费；同时，具有安装方便，操作简单，体积小、重量轻、成本低的特点。
文档编号G01D4/00GK2534559SQ0221288
公开日2003年2月5日 申请日期2002年2月10日 优先权日2002年2月10日
发明者宋艳芳 申请人:宋艳芳