申请日2014.06.24
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号G05B19/04
摘要
一种生活废水二次利用装置的控制电路，涉及一种电子控制电路，由电源电路、信号输入电路、比较电路、水位控制电路、处理电路、互锁电路和执行电路组成，其中，电源电路由整流变压器、整流二极管、稳压集成块和滤波电容器构成;信号输入电路由水流信号输入端、水质信号输入端、高水位信号输入端、低水位信号输入端和压力信号输入端构成;比较电路由与门a和分压电阻构成;水位控制电路由非门c、隔离二极管构成;处理电路由非门a、非门b、非门d、非门e、与门b及与门c构成;互锁电路由互锁二极管a和互锁二极管b构成;执行电路由驱动电阻、双向可控硅、控制输出端。本发明配合生活废水二次利用装置工作，自动回收可循环利用的废水并进行二次利用。
摘要附图
权利要求书
1.一种生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是控制电路由电源电路、信号输入电路、比较电路、水位控制电路、处理电路、互锁电路和执行电路组成，其中，电源电路由电源的零线输入端(N1)、电源的相线输入端(L1)、整流变压器(TC)、整流二极管a(VD1)、整流二极管b(VD2)、滤波电容器a(C1)、稳压集成块(IC1)和滤波电容器b(C2)构成;信号输入电路由水流信号输入端(A1)、水质信号输入端(A2)、高水位信号输入端(A3)、低水位信号输入端(A4)和压力信号输入端(A5)构成;比较电路由与门a(IC2)和分压电阻(R2)构成;水位控制电路由非门c(IC5)、隔离二极管(VD4)和隔离电阻a(R4)构成;处理电路由非门a(IC3)、非门b(IC4)、非门d(IC6)、非门e(IC7)、与门b(IC8)及与门c(IC9)构成;互锁电路由隔离电阻c(R11)、互锁二极管a(VD5)、隔离电阻b(R5)和互锁二极管b(VD6)构成;执行电路由驱动电阻a(R7)、双向可控硅a(VS1)、控制输出端b(L4)、驱动电阻c(R13)、双向可控硅b(VS2)、控制输出端c(L6)、驱动电阻b(R12)、三极管(VT)、钳位二极管(VD7)、继电器和控制输出端a(L2)构成，继电器包括线圈(K)和开关(Ka);
整流变压器(TC)的初级线圈有线端a(1)和线端b(2)接出，线端a(1)连接到电源的零线输入端(N1)，线端b(2)连接到电源的相线输入端(L1);整流变压器(TC)的次级线圈有三组，三组线圈互相串联，三组线圈自上而下依次有线端c(3)、线端d(4)、线端e(5)和线端f(6)接出，线端e(5)为线端d(4)和线端f(6)的中心抽头，线端c(3)和线端e(5)构成低压交流电源的出线端，线端e(5)连接到地线，线端d(4)连接到整流二极管a(VD1)的阳极，线端f(6)连接到整流二极管b(VD2)的阳极，整流二极管a(VD1)的阴极和整流二极管b(VD2)的阴极连接到滤波电容器a(C1)的正极和稳压集成块(IC1)的输入端，滤波电容器a(C1)的负极、稳压集成块(IC1)的负极和滤波电容器b(C2)的负极连接后构成地线，稳压集成块(IC1)的输出端与滤波电容器b(C2)的正极连接后构成直流工作电源(V+)，在直流工作电源(V+)上有直流输出端口接出，在地线上有红外线发射管的回路端(S)接入;
水流信号输入端(A1)连接到与门a(IC2)的第一输入端，水质信号输入端(A2)连接到与门a(IC2)的第二输入端和分压电阻(R2)的第一脚，分压电阻(R2)的第二脚连接到地线，与门a(IC2)的输出端连接到隔离电阻a(R4)的第一脚，隔离电阻a(R4)的第二脚连接到非门a(IC3)的输入端和隔离二极管(VD4)的阳极，非门a(IC3)的输出端连接到互锁二极管a(VD5)的阴极和隔离电阻b(R5)的第一脚，隔离电阻b(R5)的第二脚连接到非门b(IC4)的输入端和互锁二极管b(VD6)的阴极，非门b(IC4)的输出端连接到驱动电阻a(R7)的第一脚，驱动电阻a(R7)的第二脚连接到双向可控硅a(VS1)的控制极，双向可控硅a(VS1)的阴极连接到地线，双向可控硅a(VS1)的阳极连接到控制输出端b(L4);
高水位信号输入端(A3)连接到非门c(IC5)的输入端，非门c(IC5)的输出端连接到隔离二极管(VD4)的阴极;低水位信号输入端(A4)连接到非门d(IC6)的输入端和隔离电阻c(R11)的第一脚，隔离电阻c(R11)的第二脚连接到与门b(IC8)的第一输入端和互锁二极管a(VD5)的阳极;非门d(IC6)的输出端连接到与门c(IC9)的第一输入端;压力信号输入端(A5)连接到非门e(IC7)的输入端，非门e(IC7)的输出端连接到与门b(IC8)的第二输入端及与门c(IC9)的第二输入端，与门c(IC9)的输出端连接到驱动电阻c(R13)的第一脚，驱动电阻c(R13)的第二脚连接到双向可控硅b(VS2)的控制极，双向可控硅b(VS2)的阴极连接到地线，双向可控硅b(VS2)的阳极连接到控制输出端c(L6);与门b(IC8)的输出端连接到互锁二极管b(VD6)的阳极和驱动电阻b(R12)的第一脚，驱动电阻b(R12)的第二脚连接到三极管(VT)的基极，三极管(VT)的发射极连接到地线，三极管(VT)的集电极连接到钳位二极管(VD7)的阳极和继电器线圈(K)的输出端，钳位二极管(VD7)的阴极和继电器线圈(K)的输入端连接到直流工作电源(V+);继电器的开关(Ka)输入极连接到电源的相线输入端(L1)，继电器的开关(Ka)输出极连接到控制输出端a(L2)。
2.根据权利要求1所述的一种生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是红外线发射管的回路端(S)通过限流电阻a(R1)连接到地线;在与门a(IC2)的第一输入端与地线之间有傍路电阻a(R3);在非门c(IC5)的输入端与地线之间有傍路电阻b(R8);在非门d(IC6)的输入端与地线之间有傍路电阻c(R9);在非门e(IC7)的输入端与地线之间有傍路电阻d(R10)。
3.根据权利要求1所述的一种生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是控制电路中有限流电阻b(R6)和发光二极管(VD3)，限流电阻b(R6)的第一脚连接到非门b(IC4)的输出端，限流电阻b(R6)的第二脚连接到发光二极管(VD3)的阳极，发光二极管(VD3)的阴极连接到地线。
4.根据权利要求1所述的一种生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是在直流工作电源(V+)上接出的直流输出端口包括直流输出端a(V1)、直流输出端b(V2)、直流输出端c(V3)和直流输出端d(V4);控制电路的外围部件包括测水电极(D)、红外线发射管(VD8)、红外线接收管(VD9)、高水位电极(Ad)、低水位电极(Bd)、馈电电极(Cd)和压力开关(Yk)，测水电极(D)的二个引脚分别连接到直流输出端a(V1)和水流信号输入端(A1)上;红外线发射管(VD8)的阳极引线和红外线接收管(VD9)的阴极引线连接到直流输出端b(V2)上;红外线发射管(VD8)的阴极引线连接到红外线发射管的回路端(S)上;红外线接收管(VD9)的阳极引线连接到水质信号输入端(A2)上;高水位电极(Ad)连接到高水位信号输入端(A3)上;低水位电极(Bd)连接到低水位信号输入端(A4)上;馈电电极(Cd)连接到直流输出端c(V3)上;压力开关(Yk)的开关两极分别连接到直流输出端d(V4)和压力信号输入端(A5)上。
5.根据权利要求1所述的一种生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是控制电路中有电源零线回路端(N2)、低压回路端a(L3)和低压回路端b(L5)，电源零线回路端(N2)连接到电源的零线输入端(N1)，低压回路端a(L3)和低压回路端b(L5)连接到整流变压器(TC)次级线圈的线端c(3);控制电路的负载有气泵电机绕组(M)、三通电磁阀的电磁线圈(YA1)和补水电磁阀的线圈(YA2)，控制输出端a(L2)和电源零线回路端(N2)连接到气泵电机绕组(M)上，低压回路端a(L3)和控制输出端b(L4)连接到三通电磁阀的电磁线圈(YA1)上，低压回路端b(L5)和控制输出端c(L6)连接到补水电磁阀的线圈(YA2)上。
说明书
生活废水二次利用装置的控制电路
技术领域
本发明涉及一种电子控制电路，特别涉及到一种节水装置的控制电路。
背景技术
水是人们生活和生产活动中所必需的，随着我国城镇化的发展，城市自来水的用量不断增多。水并非是取之不尽、用之不竭的，我国北方大部分地区都存在严重缺水情况，节约用水要从点滴做起。把水进行循环使用是节水的方法之一，通过节水装置把洗手、洗脸、洗澡和洗衣后的水进行回收用于冲洗厕所和拖地。现有的节水装置需通过人工选择回收操作，或需进行过滤后回收利用，存在体积庞大、结构复杂、操作烦琐或成本高不易推广的缺点。
中国专利申请号2014102791125公开了一种“生活废水二次利用装置”，安装在上级用水设备的下水接口与下级用水设备的输入接口之间使用，采用光电识别技术，自动选择排放混浊水或回收清水，当用水设备排出的废水为清水时，自动把清水回收储水箱中，然后在需要冲洗厕所或拖地时，自动把回收在储水箱中的水输入到冲洗水箱中或拖把池中，实现生活废水二次利用。该系统需要配套的控制电路。
发明内容
本发明是要为生活废水二次利用装置提供配套的控制电路，使得生活废水二次利用装置操作简便和工作可靠，实现自动回收可循环利用的废水并进行二次利用。
本发明的生活废水二次利用装置的控制电路，其特征是控制电路由电源电路、信号输入电路、比较电路、水位控制电路、处理电路、互锁电路和执行电路组成，其中，电源电路由电源的零线输入端(N1)、电源的相线输入端(L1)、整流变压器(TC)、整流二极管a(VD1)、整流二极管b(VD2)、滤波电容器a(C1)、稳压集成块(IC1)和滤波电容器b(C2)构成;信号输入电路由水流信号输入端(A1)、水质信号输入端(A2)、高水位信号输入端(A3)、低水位信号输入端(A4)和压力信号输入端(A5)构成;比较电路由与门a(IC2)和分压电阻(R2)构成;水位控制电路由非门c(IC5)、隔离二极管(VD4)和隔离电阻a(R4)构成;处理电路由非门a(IC3)、非门b(IC4)、非门d(IC6)、非门e(IC7)、与门b(IC8)及与门c(IC9)构成;互锁电路由隔离电阻c(R11)、互锁二极管a(VD5)、隔离电阻b(R5)和互锁二极管b(VD6)构成;执行电路由驱动电阻a(R7)、双向可控硅a(VS1)、控制输出端b(L4)、驱动电阻c(R13)、双向可控硅b(VS2)、控制输出端c(L6)、驱动电阻b(R12)、三极管(VT)、钳位二极管(VD7)、继电器和控制输出端a(L2)构成，继电器包括线圈(K)和开关(Ka);整流变压器(TC)的初级线圈有线端a(1)和线端b(2)接出，线端a(1)连接到电源的零线输入端(N1)，线端b(2)连接到电源的相线输入端(L1);整流变压器(TC)的次级线圈有三组，三组线圈互相串联，三组线圈自上而下依次有线端c(3)、线端d(4)、线端e(5)和线端f(6)接出，线端e(5)为线端d(4)和线端f(6)的中心抽头，线端c(3)和线端e(5)构成低压交流电源的出线端，线端e(5)连接到地线，线端d(4)连接到整流二极管a(VD1)的阳极，线端f(6)连接到整流二极管b(VD2)的阳极，整流二极管a(VD1)的阴极和整流二极管b(VD2)的阴极连接到滤波电容器a(C1)的正极和稳压集成块(IC1)的输入端，滤波电容器a(C1)的负极、稳压集成块(IC1)的负极和滤波电容器b(C2)的负极连接后构成地线，稳压集成块(IC1)的输出端与滤波电容器b(C2)的正极连接后构成直流工作电源(V+)，在直流工作电源(V+)上有直流输出端口接出，在地线上有红外线发射管的回路端(S)接入;水流信号输入端(A1)连接到与门a(IC2)的第一输入端，水质信号输入端(A2)连接到与门a(IC2)的第二输入端和分压电阻(R2)的第一脚，分压电阻(R2)的第二脚连接到地线，与门a(IC2)的输出端连接到隔离电阻a(R4)的第一脚，隔离电阻a(R4)的第二脚连接到非门a(IC3)的输入端和隔离二极管(VD4)的阳极，非门a(IC3)的输出端连接到互锁二极管a(VD5)的阴极和隔离电阻b(R5)的第一脚，隔离电阻b(R5)的第二脚连接到非门b(IC4)的输入端和互锁二极管b(VD6)的阴极，非门b(IC4)的输出端连接到驱动电阻a(R7)的第一脚，驱动电阻a(R7)的第二脚连接到双向可控硅a(VS1)的控制极，双向可控硅a(VS1)的阴极连接到地线，双向可控硅a(VS1)的阳极连接到控制输出端b(L4);高水位信号输入端(A3)连接到非门c(IC5)的输入端，非门c(IC5)的输出端连接到隔离二极管(VD4)的阴极;低水位信号输入端(A4)连接到非门d(IC6)的输入端和隔离电阻c(R11)的第一脚，隔离电阻c(R11)的第二脚连接到与门b(IC8)的第一输入端和互锁二极管a(VD5)的阳极;非门d(IC6)的输出端连接到与门c(IC9)的第一输入端;压力信号输入端(A5)连接到非门e(IC7)的输入端，非门e(IC7)的输出端连接到与门b(IC8)的第二输入端及与门c(IC9)的第二输入端，与门c(IC9)的输出端连接到驱动电阻c(R13)的第一脚，驱动电阻c(R13)的第二脚连接到双向可控硅b(VS2)的控制极，双向可控硅b(VS2)的阴极连接到地线，双向可控硅b(VS2)的阳极连接到控制输出端c(L6);与门b(IC8)的输出端连接到互锁二极管b(VD6)的阳极和驱动电阻b(R12)的第一脚，驱动电阻b(R12)的第二脚连接到三极管(VT)的基极，三极管(VT)的发射极连接到地线，三极管(VT)的集电极连接到钳位二极管(VD7)的阳极和继电器线圈(K)的输出端，钳位二极管(VD7)的阴极和继电器线圈(K)的输入端连接到直流工作电源(V+);继电器的开关(Ka)输入极连接到电源的相线输入端(L1)，继电器的开关(Ka)输出极连接到控制输出端a(L2)。
本发明中，红外线发射管的回路端(S)通过限流电阻a(R1)连接到地线;在与门a(IC2)的第一输入端与地线之间有傍路电阻a(R3);在非门c(IC5)的输入端与地线之间有傍路电阻b(R8);在非门d(IC6)的输入端与地线之间有傍路电阻c(R9);在非门e(IC7)的输入端与地线之间有傍路电阻d(R10);控制电路中有限流电阻b(R6)和发光二极管(VD3)，限流电阻b(R6)的第一脚连接到非门b(IC4)的输出端，限流电阻b(R6)的第二脚连接到发光二极管(VD3)的阳极，发光二极管(VD3)的阴极连接到地线;在直流工作电源(V+)上接出的直流输出端口包括直流输出端a(V1)、直流输出端b(V2)、直流输出端c(V3)和直流输出端d(V4);控制电路的外围部件包括测水电极(D)、红外线发射管(VD8)、红外线接收管(VD9)、高水位电极(Ad)、低水位电极(Bd)、馈电电极(Cd)和压力开关(Yk)，测水电极(D)的二个引脚分别连接到直流输出端a(V1)和水流信号输入端(A1)上;红外线发射管(VD8)的阳极引线和红外线接收管(VD9)的阴极引线连接到直流输出端b(V2)上;红外线发射管(VD8)的阴极引线连接到红外线发射管的回路端(S)上;红外线接收管(VD9)的阳极引线连接到水质信号输入端(A2)上;高水位电极(Ad)连接到高水位信号输入端(A3)上;低水位电极(Bd)连接到低水位信号输入端(A4)上;馈电电极(Cd)连接到直流输出端c(V3)上;压力开关(Yk)的开关两极分别连接到直流输出端d(V4)和压力信号输入端(A5)上;控制电路中有电源零线回路端(N2)、低压回路端a(L3)和低压回路端b(L5)，电源零线回路端(N2)连接到电源的零线输入端(N1)，低压回路端a(L3)和低压回路端b(L5)连接到整流变压器(TC)次级线圈的线端c(3);控制电路的负载有气泵电机绕组(M)、三通电磁阀的电磁线圈(YA1)和补水电磁阀的线圈(YA2)，控制输出端a(L2)和电源零线回路端(N2)连接到气泵电机绕组(M)上，低压回路端a(L3)和控制输出端b(L4)连接到三通电磁阀的电磁线圈(YA1)上，低压回路端b(L5)和控制输出端c(L6)连接到补水电磁阀的线圈(YA2)上。
上述的发明中，整流变压器(TC)次级线圈的线端c(3)与线端e(5)之间输出的交流电压为9V，线端d(4)与线端e(5)之间输出的交流电压为4.5V，线端f(6)与线端e(5)之间输出的交流电压为4.5V，线端d(4)与线端f(6)的电压极性相反。
节水的方式有多种，其中一种节水方式是把用过的生活废水进行分别处理，当排放的生活废水较混浊而不能直接进行循环利用时，则选择排入下水管道或经过过滤净化后再进行利用，但混浊水经过过滤净化的成本较高，人们很难接受;当排放的生活废水混浊度不高或为清水时，则选择回收利用。现有的节水装置依靠手动操作来选择排放浊水或回收清水，这将影响到人们的用水习惯，本发明的控制电路不需改变用水习惯，在人们按照常规习惯排放生活废水时，采用光电技术来检测生活废水的混浊度，然后自动选择排放浊水或回收清水。
本发明配合生活废水二次利用装置使用，装置由过渡接头、三通电磁阀、三通球阀、储水箱、气泵、输水管、补水电磁阀和本发明的控制电路组成，过渡接头上端的进水接口连接到用水设备的排水接口上，过渡接头的内空间构成水质检测腔，红外线发射管(VD8)、红外线接收管(VD9)和测水电极(D)安装在水质检测腔的壁体上;三通电磁阀上的进水口连接在过渡接头下端的出水口上，三通电磁阀上有清水输出接口和浊水输出接口接出，当三通电磁阀的电磁线圈不通电时，三通电磁阀的进水口连通到浊水输出接口，当三通电磁阀的电磁线圈通电时，三通电磁阀的进水口连通到清水输出接口，三通电磁阀的浊水输出接口连接到下水管上，三通电磁阀的清水输出接口连接到储水箱，在储水箱的顶部有排气管接出，排气管连接到三通球阀的中间接口上，三通球阀的上端有排气口接出，三通球阀的下端有进气接口接入，三通球阀的内腔中有球形阀芯，球形阀芯在其内腔中有上下活动的空间，球形阀芯封堵在进气接口或排气口上，三通球阀下端的进气接口连接到气泵的排气接口上;高水位电极(Ad)安装在储水箱上部的壁体内侧，低水位电极(Bd)和馈电电极(Cd)安装在储水箱下部的壁体内侧，低水位电极(Bd)和馈电电极(Cd)之间有绝缘间距;储水箱的下部有出水管接出，储水箱下部的出水管通过止回阀连接到输水管上，输水管连接到座厕冲洗水箱的输入接口上或连接到小便器的冲洗阀上或连接到拖把池的水龙头上，在输水管上有压力开关(Yk)的传感器接入，补水电磁阀连接在输水管与自来水管之间。当用水设备有排水时，水首先进入水质检测腔，测水电极(D)被水短路，便有信号送入控制电路的水流信号输入端(A1);同时，红外线接收管(VD9)把接收到的红外光强度以电信号的方式输入到水质信号输入端(A2)，当排放的废水为混浊水时，红外线接收管(VD9)接收到的红外光就弱，比较电路不向后级电路输出信号;当排放的废水为清水时，红外线接收管(VD9)接收到的红外光就强，比较电路便向后级电路输出信号，处理电路在同时收到水流信号输入端(A1)和比较电路的电信号时，向执行电路输送信号，使执行电路动作，通过控制输出端b(L4)对三通电磁阀的电磁线圈(YA1)进行通电，使三通电磁阀关闭浊水输出接口而打开清水输出接口，清水便自行流入储水箱中;这时，三通球阀内腔的球形阀芯封堵在进气接口上，三通球阀的中间接口与排气口之间连通，储水箱的空气通过箱顶的排气管和三通球阀的排气口排出，使清水顺利流入储水箱中;当储水箱内的水位接触到高水位电极(Ad)或出现浊水时，便有信号输入到控制电路的高水位信号输入端(A3)或比较电路不向后级电路输送信号，控制电路便对三通电磁阀的电磁线圈(YA1)断电，三通电磁阀的阀芯由弹簧的作用力推动复位，关闭清水输出接口而打开浊水输出接口，把废水排入下水道。当座厕冲洗后需对冲洗水箱进行补水或打开小便器冲洗阀或打开拖把池水龙头时，输水管内的压力得到释放，安装在输水管上的压力传感器使压力开关(Yk)的电极断开，压力信号输入端(A5)断电，控制电路便通过控制输出端a(L2)对气泵电机绕组(M)进行通电，使气泵运行，把压缩空气通过气管和三通球阀下端的进气接口送入到三通球阀的内腔中，压缩空气把内腔中的球形阀芯向上顶到内腔的上端，使排气口关闭，压缩空气通过三通球阀的中间接口和储水箱顶部的排气管进入到储水箱的上部，使储水箱内产生压力，储水箱内的清水便通过储水箱下部的出水管、止回阀和输水管进入到座厕的冲洗水箱中或通过冲洗阀进入到小便器中或通过水龙头进入到拖把池中。当储水箱内的水位低于低水位电极的位置时，如有冲洗水箱需补水或打开小便器冲洗阀或打开拖把池水龙头的情况时，控制电路便通过控制输出端a(L2)对补水电磁阀的线圈(YA2)进行通电，使补水电磁阀打开，由自来水进入到座厕的上述的用水设备中，不影响用户的用水。
上述的控制电路中具有互锁电路，使得装置不会同时启动三通电磁阀和气泵，在储水箱进行回收清水时，不会启动气泵，使回收的清水顺利进入储水箱中;在对储水箱加压出水时，不会启动三通电磁阀，避免影响储水箱内加压，以保证储水箱内的水顺利进入到冲洗水箱中或冲洗小便器或进入到拖把池中。
本发明的有益效果是：提供的一种生活废水二次利用装置的控制电路，配合生活废水二次利用装置工作，使得装置操作简便和工作可靠，实现自动回收可循环利用的废水并进行二次利用。
