專利名稱：底置式太陽能熱水器傳感器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能熱水器的傳感器。
背景技術：
太陽能熱水器是利用太陽的能量將水從低溫度加熱到高溫度的裝置，是一種熱能 產品。普通的太陽能熱水器一般由全玻璃真空集熱管、儲水箱、支架及相關附件組成，熱水 器依靠玻璃真空集熱管把太陽能轉換成熱能，集熱管受陽光照射面溫度高，集熱管背陽面 溫度低，而管內水便產生溫差反應，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到 所需熱水。通常，在太陽能熱水器內都設置有水溫水位傳感器來檢測水箱溫度和水位高低， 進而控制熱水器的加熱溫度和加熱時間。如有專利號為ZL200820204172. 0的中國實用新 型專利《一種太陽能熱水器上的水溫水位傳感器》則公開了這樣一種傳感器，其包括與傳感 器相連接的水溫水位感應電路，所述水溫水位感應電路封閉在絕緣樹脂內，所述絕緣樹脂 外間隔套裝有與水溫水位感應電路相連通的不銹鋼套管，所述相鄰兩個不銹鋼套管之間連 接有硅膠圈。但是，上述專利由于整個感應電路是封閉在絕緣樹脂內的，當電路板發生故障 或需要更換時，就必須破壞整個環氧樹脂層，費時費力，維修困難；另外，傳統的太陽能傳感 器多為在安裝時從側面插入水箱，既不方便又不美觀，當水位過低時，有可能無法測量，不 能保證測量的精確度。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種使用壽命 長、安裝更為方便且能夠有效防止水從水箱底部滲出的太陽能熱水器傳感器。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為該底置式太陽能熱水器傳感 器，包括有電路板，封裝有和電纜引線電連接的水位水溫控制電路，該電路板的頂部連接導 熱銅頭，該電路板上還連接有水位電阻和NTC測溫電阻；以及套管組件，包括有間隔地套接在所述電路板外部的內層銅管、位于相鄰所述內層 銅管之間的熱縮套管以及套接在所述熱縮套管之外的外層不銹鋼管，所述的內層銅管和所 述的水位水溫控制電路相連通而形成水位電極；其特征在于還包括有一可安裝于太陽能熱水器的水箱底部的固定螺母，該固定 螺母的一端具有徑向內伸的環形擋肩，該固定螺母和外層不銹鋼管之間通過一作為公共極 的金屬連接器固定相連；其中，所述金屬連接器的一頭形成可穿過所述固定螺母中心孔的螺桿，該金屬連 接器的另一頭形成包括有大徑部和小徑部的階梯軸，該階梯軸的大徑部和所述螺桿一體成 型，所述大徑部插入所述外層不銹鋼管之內并且和該外層不銹鋼管的孔徑大小相適配，所 述大徑部和所述螺桿在交界面沿周向還形成有底部與所述固定螺母的擋肩相抵的環形凸臺，并且，該金屬連接器沿長度方向開設有通孔，所述電路板穿過所述通孔而實現與所述電 纜引線的電連接。為了進一步提高傳感器的支撐強度及耐腐蝕性，本發明的套管組件采用多層銅管 結構，作為優選，所述的套管組件還包括有內層不銹鋼管，所述內層不銹鋼管套設在所述內 層銅管之外并和所述水位水溫控制電路相連通，相鄰的所述次內層銅管之間通過所述的熱 縮套管連接；并且，所述的熱縮套管之外還套設有中層銅管，所述的中層銅管之外又套設有 外層熱縮套管。為了能夠提高測量的精確度，滿足對不同水位的測量需求，所述的套管組件可以 設計成多級水位電極(二級或二級以上)，作為優選，所述的套管組件采用四級水位電極， 其中，靠近所述金屬連接器設置的相鄰兩個所述外層熱縮套管之間為第一級水位電極，所 述銅頭為第四級水位電極。為了便于外層不銹鋼管和底座之間的連接，所述的金屬連接器另一頭做成階梯 軸，外層不銹鋼管可以抵靠在階梯軸的臺階面上，不需要鏍釘就可以緊固安裝外層不銹鋼 管，作為優選，位于所述第一級水位電極上的外層熱縮套管之外還套接有可供所述金屬連 接器的小頸部插入的連接套，該連接套的底端和所述金屬連接器的大頸部與小徑部的交界 臺階面相抵。于是，金屬連接器的小頸部插入第一級水位電極所對應的外層熱縮套管的連 接套內，使得金屬連接器和外層不銹鋼管之間的連接更為可靠和密封，也能夠方便金屬連 接器和外層不銹鋼管之間的裝配連接。為了進一步提高連接的密封性，防止水從金屬連接器和底座的連接處滲漏，所述 金屬連接器的大徑部之外還套設有一與該金屬連接器的環形凸臺上部相抵的密封橡膠圈。與現有技術相比，本實用新型的優點在于通過一端具有擋肩的固定螺母而實現 傳感器在水箱底部的安裝，并且通過一金屬連接器作為實現固定螺母和外層不銹鋼管的連 接部件，該金屬連接器一端為開有通孔的螺桿，另一端為可與外層不銹鋼管實現無螺釘插 接的階梯軸，在階梯軸的大徑部和螺桿之間還設置有環形凸臺，并且，封裝在外層不銹鋼管 內的電路板還能夠穿過金屬連接器與外部的傳感器電纜引線進行電連接。在安裝時，水箱底部設置有可與固定螺母實現螺紋連接的螺紋部，固定螺母可以 直接螺旋連接在水箱底部，無需采用螺釘或焊接就能夠很方便的將套管組件、金屬連接器 和外層不銹鋼管連接為一體，操作更為簡單，連接更為方便，可在太陽能熱水器整機出廠時 直接配套安裝，提高了傳感器的檢測精度；而且，由于金屬連接器的螺桿、環形凸臺和階梯 軸之間各形成有臺階面，能夠有效地起到防止水從底部滲漏，提高傳感器的安全可靠性和 使用壽命；另外，本實用新型的金屬連接器還同時作為公共電極使用，整體結構更加緊湊， 簡化了電路結構，方便安裝和維護。
圖1為本實用新型實施例的立體結構示意圖。圖2為本實用新型實施例的立體分解圖。圖3為本實用新型實施例的裝配剖視圖。圖4為本實用新型實施例的金屬連接器結構剖視圖。圖5為本實用新型實施例的固定螺母和金屬連接器連接的局部立體剖視圖。[0021]圖6為本實用新型實施例的第四級水位電極和銅頭連接的局部立體剖視圖。圖7為本實用新型實施例的水位電極結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。如圖1 圖7所示，為本實用新型的具體實施例，該傳感器為一可直接安裝在太陽 能熱水器水箱底部的底置式傳感器，該傳感器包括有固定螺母1，該固定螺母1的一端具有 沿徑向內伸的環形擋肩11，固定螺母1之內設置有內螺紋，還包括有與傳感器本體相連的 電纜引線2，電纜引線2的外部套設有電纜套管8，電纜引線2和電路板3電連接，該電路板 3為一封裝有水位水溫控制電路的印制板，電路板3的頂部焊接有一導熱銅頭31，電路板3 上還焊接有NTC電阻(負溫度系數熱敏電阻)和四個水位電阻；其中，電路板3之外間隔地套設有內層銅管41和內層不銹鋼管42，內層不銹鋼管 42套設在內層銅管41之外，相鄰的內層不銹鋼管42之間通過熱縮套管43連接，并且，內層 銅管41和內層不銹鋼管42分別焊接在電路板3上并和水位水溫控制電路相連通而形成水 位電極；為了進一步增強傳感器的支撐力和提高電路板的抗腐蝕能力，在熱縮套管43之外 還套接有中層銅管44，中層銅管44之外又套接有外層熱縮套管45 ；本實施例具有四級水位電極(也可以采用六級水位電極)，設定電路板靠近金屬 連接器6的一端為第一級水位電極A，電路板3連接有銅頭31的一端為第四級水位電極D， 在第一級水位電極A和第四級水位電極D之間依次為第二級水位電極B和第三極水位電極 C，相鄰的兩個水位電極之間通過自內而外地套設在電路板之外3的內層銅管41、內層不銹 鋼管42、熱縮套管43、中層銅管44和外層熱縮套管45而組成的套管組件隔開，四級水位電 極的外部還共同套接有一外層不銹鋼管5，該外層不銹鋼管5和導熱銅頭31平齊，外層不銹 鋼銅管5不僅起到保護水位電極的作用，還起到和固定螺母1安裝連接的作用；由于本實施例的電路板3采用了多層銅管包覆的結構，使得整個傳感器的支撐更 加有力而不容易變形，而且，本實施例位于內層不銹鋼管42和中層銅管44之間的熱縮套管 43采用的為雙壁熱縮套管，除提供普通熱縮套管的絕緣防護外，還可提供防水、防潮、密封 保護和防震動等功能，為電路板提供更好的防腐保護。外層不銹鋼管5在靠近頂部和底部的位置沿周向分別開設有進水孔51，在外層不 銹鋼管和固定螺母1之間還設置有一作為公共極的金屬連接器6，該金屬連接器6的一頭形 成螺桿61，螺桿61能夠穿過與電路板3電連接的電纜引線2，金屬連接器6的另一頭形成 包括有大徑部62和小徑部63的階梯軸，該階梯軸的大徑部62和螺桿61 —體成型；并且，大徑部62插入外層不銹鋼管5之內并且和該外層不銹鋼管的孔徑大小相適 配，大徑部62和螺桿61在交界面沿周向還形成有環形凸臺64，該環形凸臺64的底部與固 定螺母1 一端的環形擋肩11相抵，金屬連接器6的大徑部62上還套接有一和環形凸臺64 的上部相抵的0形密封橡膠圈7，該密封橡膠圈7采用耐高溫橡膠，耐溫可達150度，當傳感 器安裝到水箱上時，金屬連接器6的環形凸臺64就能夠向上壓住密封橡膠圈7而防止向下 滲水；金屬連接器6沿長度方向還開設有中心通孔65，電路板3穿過通孔而實現與電纜 引線2的電連接，通孔65內還設置有臺階面651，其中，緊貼電路板3套設的內層銅管41抵靠在臺階面651上，靠近固定螺母1設置且和第一級水位電極A相鄰的外層熱縮套管45包 括有可供金屬連接器6的小頸部插入的連接套451，該連接套451的端部和金屬連接器6的 大頸部62小徑部63的交界臺階面631相抵，靠近銅頭31 —側且和第四級水位電極D相鄰 的外層熱縮套管45之外還套接有一頂部橡膠圈7'，以減小電路板3在外層不銹鋼管5內 的晃動。 本實施例由于采用了多層銅管與不銹鋼管技術，使傳感器有優良的支撐強度及耐 腐蝕性能，并且采用了雙層高溫熱縮套管技術及密封橡膠圈，可以確保傳感器不向內及向 下滲水，并且傳感器采用固定螺母1與四級水位電極連接，從而方便熱水器整機廠出廠時 安裝使用。
權利要求一種底置式太陽能熱水器傳感器，包括有電路板(3)，封裝有和電纜引線(2)電連接的水位水溫控制電路，該電路板(3)的頂部連接導熱銅頭(31)，該電路板(3)上還連接有水位電阻和NTC測溫電阻；以及套管組件，包括有間隔地套接在所述電路板(3)外部的內層銅管(41)、位于相鄰所述內層銅管(41)之間的熱縮套管(43)以及套接在所述熱縮套管(43)之外的外層不銹鋼管(5)，所述的內層銅管(41)和所述的水位水溫控制電路相連通而形成水位電極；其特征在于還包括有一可安裝于太陽能熱水器的水箱底部的固定螺母(1)，該固定螺母(1)的一端具有徑向內伸的環形擋肩(11)，該固定螺母(1)和外層不銹鋼管(5)之間通過一作為公共極的金屬連接器(6)固定相連；其中，所述金屬連接器(6)的一頭形成可穿過所述固定螺母(1)中心孔的螺桿(61)，該金屬連接器(6)的另一頭形成包括有大徑部(62)和小徑部(63)的階梯軸，該階梯軸的大徑部(62)和所述螺桿(61)一體成型，所述大徑部(62)插入所述外層不銹鋼管(5)之內并且和該外層不銹鋼管(5)的孔徑大小相適配，所述大徑部(62)和所述螺桿(61)在交界面沿周向還形成有底部與所述固定螺母(1)的擋肩(11)相抵的環形凸臺(64)，并且，該金屬連接器(6)沿長度方向開設有通孔(65)，所述電路板(3)穿過所述通孔(65)而實現與所述電纜引線(2)的電連接。
2.根據權利要求1所述的底置式太陽能熱水器傳感器，其特征在于所述的套管組件 還包括有內層不銹鋼管(42)，所述內層不銹鋼管(42)套設在所述內層銅管(41)之外并和 所述水位水溫控制電路相連通，相鄰的所述次內層銅管之間通過所述的熱縮套管(43)連 接；并且，所述的熱縮套管(43)之外還套設有中層銅管(44)，所述的中層銅管(44)之外又 套設有外層熱縮套管(45)。
3.根據權利要求1所述的底置式太陽能熱水器傳感器，其特征在于所述的套管組件 具有四級水位電極，其中，靠近所述金屬連接器(6)設置的相鄰兩個所述外層熱縮套管之 間為第一級水位電極(A)，所述銅頭(31)為第四級水位電極(D)。
4.根據權利要求3所述的底置式太陽能熱水器傳感器，其特征在于位于所述第一級 水位電極(A)上的外層熱縮套管(45)之外還套接有可供所述金屬連接器的小頸部(63)插 入的連接套(451)，該連接套(451)的底端和所述金屬連接器(6)的大頸部(62)與小徑部 (63)的交界臺階面(631)相抵。
5.根據權利要求1所述的底置式太陽能熱水器傳感器，其特征在于所述金屬連接器(6)的大徑部(62)之外還套設有一與該金屬連接器(6)的環形凸臺(64)上部相抵的密封 橡膠圈(7)。
專利摘要一種底置式太陽能熱水器傳感器，包括有電路板以及套管組件；其特征在于還包括有固定螺母，固定螺母的一端具有擋肩，固定螺母和外層不銹鋼管之間通過金屬連接器固定相連；金屬連接器的一頭形成可穿過固定螺母中心孔的螺桿，金屬連接器的另一頭形成階梯軸，階梯軸的大徑部和螺桿一體成型，大徑部插入外層不銹鋼管之內，大徑部和螺桿在交界面沿周向還形成有底部與固定螺母的擋肩相抵的環形凸臺，金屬連接器沿長度方向開設有通孔。與現有技術相比，本實用新型的固定螺母可以直接螺旋連接在水箱底部，無需采用螺釘或焊接就能夠很方便的將套管組件、金屬連接器和外層不銹鋼管連接為一體，還能有效地起到防止水從底部滲漏，提高傳感器的使用壽命。
文檔編號G01K7/16GK201583029SQ200920294818
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月17日 優先權日2009年12月17日
發明者谷成榮 申請人:寧波新早晨綠色照明科技有限公司