专利名称：底置式太阳能热水器传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器的传感器。
背景技术：
太阳能热水器是利用太阳的能量将水从低温度加热到高温度的装置，是一种热能 产品。普通的太阳能热水器一般由全玻璃真空集热管、储水箱、支架及相关附件组成，热水 器依靠玻璃真空集热管把太阳能转换成热能，集热管受阳光照射面温度高，集热管背阳面 温度低，而管内水便产生温差反应，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到 所需热水。通常，在太阳能热水器内都设置有水温水位传感器来检测水箱温度和水位高低， 进而控制热水器的加热温度和加热时间。如有专利号为ZL200820204172. 0的中国实用新 型专利《一种太阳能热水器上的水温水位传感器》则公开了这样一种传感器，其包括与传感 器相连接的水温水位感应电路，所述水温水位感应电路封闭在绝缘树脂内，所述绝缘树脂 外间隔套装有与水温水位感应电路相连通的不锈钢套管，所述相邻两个不锈钢套管之间连 接有硅胶圈。但是，上述专利由于整个感应电路是封闭在绝缘树脂内的，当电路板发生故障 或需要更换时，就必须破坏整个环氧树脂层，费时费力，维修困难；另外，传统的太阳能传感 器多为在安装时从侧面插入水箱，既不方便又不美观，当水位过低时，有可能无法测量，不 能保证测量的精确度。

实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种使用寿命 长、安装更为方便且能够有效防止水从水箱底部渗出的太阳能热水器传感器。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为该底置式太阳能热水器传感 器，包括有电路板，封装有和电缆引线电连接的水位水温控制电路，该电路板的顶部连接导 热铜头，该电路板上还连接有水位电阻和NTC测温电阻；以及套管组件，包括有间隔地套接在所述电路板外部的内层铜管、位于相邻所述内层 铜管之间的热缩套管以及套接在所述热缩套管之外的外层不锈钢管，所述的内层铜管和所 述的水位水温控制电路相连通而形成水位电极；其特征在于还包括有一可安装于太阳能热水器的水箱底部的固定螺母，该固定 螺母的一端具有径向内伸的环形挡肩，该固定螺母和外层不锈钢管之间通过一作为公共极 的金属连接器固定相连；其中，所述金属连接器的一头形成可穿过所述固定螺母中心孔的螺杆，该金属连 接器的另一头形成包括有大径部和小径部的阶梯轴，该阶梯轴的大径部和所述螺杆一体成 型，所述大径部插入所述外层不锈钢管之内并且和该外层不锈钢管的孔径大小相适配，所 述大径部和所述螺杆在交界面沿周向还形成有底部与所述固定螺母的挡肩相抵的环形凸台，并且，该金属连接器沿长度方向开设有通孔，所述电路板穿过所述通孔而实现与所述电 缆引线的电连接。为了进一步提高传感器的支撑强度及耐腐蚀性，本发明的套管组件采用多层铜管 结构，作为优选，所述的套管组件还包括有内层不锈钢管，所述内层不锈钢管套设在所述内 层铜管之外并和所述水位水温控制电路相连通，相邻的所述次内层铜管之间通过所述的热 缩套管连接；并且，所述的热缩套管之外还套设有中层铜管，所述的中层铜管之外又套设有 外层热缩套管。为了能够提高测量的精确度，满足对不同水位的测量需求，所述的套管组件可以 设计成多级水位电极(二级或二级以上)，作为优选，所述的套管组件采用四级水位电极， 其中，靠近所述金属连接器设置的相邻两个所述外层热缩套管之间为第一级水位电极，所 述铜头为第四级水位电极。为了便于外层不锈钢管和底座之间的连接，所述的金属连接器另一头做成阶梯 轴，外层不锈钢管可以抵靠在阶梯轴的台阶面上，不需要镙钉就可以紧固安装外层不锈钢 管，作为优选，位于所述第一级水位电极上的外层热缩套管之外还套接有可供所述金属连 接器的小颈部插入的连接套，该连接套的底端和所述金属连接器的大颈部与小径部的交界 台阶面相抵。于是，金属连接器的小颈部插入第一级水位电极所对应的外层热缩套管的连 接套内，使得金属连接器和外层不锈钢管之间的连接更为可靠和密封，也能够方便金属连 接器和外层不锈钢管之间的装配连接。为了进一步提高连接的密封性，防止水从金属连接器和底座的连接处渗漏，所述 金属连接器的大径部之外还套设有一与该金属连接器的环形凸台上部相抵的密封橡胶圈。与现有技术相比，本实用新型的优点在于通过一端具有挡肩的固定螺母而实现 传感器在水箱底部的安装，并且通过一金属连接器作为实现固定螺母和外层不锈钢管的连 接部件，该金属连接器一端为开有通孔的螺杆，另一端为可与外层不锈钢管实现无螺钉插 接的阶梯轴，在阶梯轴的大径部和螺杆之间还设置有环形凸台，并且，封装在外层不锈钢管 内的电路板还能够穿过金属连接器与外部的传感器电缆引线进行电连接。在安装时，水箱底部设置有可与固定螺母实现螺纹连接的螺纹部，固定螺母可以 直接螺旋连接在水箱底部，无需采用螺钉或焊接就能够很方便的将套管组件、金属连接器 和外层不锈钢管连接为一体，操作更为简单，连接更为方便，可在太阳能热水器整机出厂时 直接配套安装，提高了传感器的检测精度；而且，由于金属连接器的螺杆、环形凸台和阶梯 轴之间各形成有台阶面，能够有效地起到防止水从底部渗漏，提高传感器的安全可靠性和 使用寿命；另外，本实用新型的金属连接器还同时作为公共电极使用，整体结构更加紧凑， 简化了电路结构，方便安装和维护。

图1为本实用新型实施例的立体结构示意图。图2为本实用新型实施例的立体分解图。图3为本实用新型实施例的装配剖视图。图4为本实用新型实施例的金属连接器结构剖视图。图5为本实用新型实施例的固定螺母和金属连接器连接的局部立体剖视图。[0021]图6为本实用新型实施例的第四级水位电极和铜头连接的局部立体剖视图。图7为本实用新型实施例的水位电极结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。如图1 图7所示，为本实用新型的具体实施例，该传感器为一可直接安装在太阳 能热水器水箱底部的底置式传感器，该传感器包括有固定螺母1，该固定螺母1的一端具有 沿径向内伸的环形挡肩11，固定螺母1之内设置有内螺纹，还包括有与传感器本体相连的 电缆引线2，电缆引线2的外部套设有电缆套管8，电缆引线2和电路板3电连接，该电路板 3为一封装有水位水温控制电路的印制板，电路板3的顶部焊接有一导热铜头31，电路板3 上还焊接有NTC电阻(负温度系数热敏电阻)和四个水位电阻；其中，电路板3之外间隔地套设有内层铜管41和内层不锈钢管42，内层不锈钢管 42套设在内层铜管41之外，相邻的内层不锈钢管42之间通过热缩套管43连接，并且，内层 铜管41和内层不锈钢管42分别焊接在电路板3上并和水位水温控制电路相连通而形成水 位电极；为了进一步增强传感器的支撑力和提高电路板的抗腐蚀能力，在热缩套管43之外 还套接有中层铜管44，中层铜管44之外又套接有外层热缩套管45 ；本实施例具有四级水位电极(也可以采用六级水位电极)，设定电路板靠近金属 连接器6的一端为第一级水位电极A，电路板3连接有铜头31的一端为第四级水位电极D， 在第一级水位电极A和第四级水位电极D之间依次为第二级水位电极B和第三极水位电极 C，相邻的两个水位电极之间通过自内而外地套设在电路板之外3的内层铜管41、内层不锈 钢管42、热缩套管43、中层铜管44和外层热缩套管45而组成的套管组件隔开，四级水位电 极的外部还共同套接有一外层不锈钢管5，该外层不锈钢管5和导热铜头31平齐，外层不锈 钢铜管5不仅起到保护水位电极的作用，还起到和固定螺母1安装连接的作用；由于本实施例的电路板3采用了多层铜管包覆的结构，使得整个传感器的支撑更 加有力而不容易变形，而且，本实施例位于内层不锈钢管42和中层铜管44之间的热缩套管 43采用的为双壁热缩套管，除提供普通热缩套管的绝缘防护外，还可提供防水、防潮、密封 保护和防震动等功能，为电路板提供更好的防腐保护。外层不锈钢管5在靠近顶部和底部的位置沿周向分别开设有进水孔51，在外层不 锈钢管和固定螺母1之间还设置有一作为公共极的金属连接器6，该金属连接器6的一头形 成螺杆61，螺杆61能够穿过与电路板3电连接的电缆引线2，金属连接器6的另一头形成 包括有大径部62和小径部63的阶梯轴，该阶梯轴的大径部62和螺杆61 —体成型；并且，大径部62插入外层不锈钢管5之内并且和该外层不锈钢管的孔径大小相适 配，大径部62和螺杆61在交界面沿周向还形成有环形凸台64，该环形凸台64的底部与固 定螺母1 一端的环形挡肩11相抵，金属连接器6的大径部62上还套接有一和环形凸台64 的上部相抵的0形密封橡胶圈7，该密封橡胶圈7采用耐高温橡胶，耐温可达150度，当传感 器安装到水箱上时，金属连接器6的环形凸台64就能够向上压住密封橡胶圈7而防止向下 渗水；金属连接器6沿长度方向还开设有中心通孔65，电路板3穿过通孔而实现与电缆 引线2的电连接，通孔65内还设置有台阶面651，其中，紧贴电路板3套设的内层铜管41抵靠在台阶面651上，靠近固定螺母1设置且和第一级水位电极A相邻的外层热缩套管45包 括有可供金属连接器6的小颈部插入的连接套451，该连接套451的端部和金属连接器6的 大颈部62小径部63的交界台阶面631相抵，靠近铜头31 —侧且和第四级水位电极D相邻 的外层热缩套管45之外还套接有一顶部橡胶圈7'，以减小电路板3在外层不锈钢管5内 的晃动。 本实施例由于采用了多层铜管与不锈钢管技术，使传感器有优良的支撑强度及耐 腐蚀性能，并且采用了双层高温热缩套管技术及密封橡胶圈，可以确保传感器不向内及向 下渗水，并且传感器采用固定螺母1与四级水位电极连接，从而方便热水器整机厂出厂时 安装使用。
权利要求一种底置式太阳能热水器传感器，包括有电路板(3)，封装有和电缆引线(2)电连接的水位水温控制电路，该电路板(3)的顶部连接导热铜头(31)，该电路板(3)上还连接有水位电阻和NTC测温电阻；以及套管组件，包括有间隔地套接在所述电路板(3)外部的内层铜管(41)、位于相邻所述内层铜管(41)之间的热缩套管(43)以及套接在所述热缩套管(43)之外的外层不锈钢管(5)，所述的内层铜管(41)和所述的水位水温控制电路相连通而形成水位电极；其特征在于还包括有一可安装于太阳能热水器的水箱底部的固定螺母(1)，该固定螺母(1)的一端具有径向内伸的环形挡肩(11)，该固定螺母(1)和外层不锈钢管(5)之间通过一作为公共极的金属连接器(6)固定相连；其中，所述金属连接器(6)的一头形成可穿过所述固定螺母(1)中心孔的螺杆(61)，该金属连接器(6)的另一头形成包括有大径部(62)和小径部(63)的阶梯轴，该阶梯轴的大径部(62)和所述螺杆(61)一体成型，所述大径部(62)插入所述外层不锈钢管(5)之内并且和该外层不锈钢管(5)的孔径大小相适配，所述大径部(62)和所述螺杆(61)在交界面沿周向还形成有底部与所述固定螺母(1)的挡肩(11)相抵的环形凸台(64)，并且，该金属连接器(6)沿长度方向开设有通孔(65)，所述电路板(3)穿过所述通孔(65)而实现与所述电缆引线(2)的电连接。
2.根据权利要求1所述的底置式太阳能热水器传感器，其特征在于所述的套管组件 还包括有内层不锈钢管(42)，所述内层不锈钢管(42)套设在所述内层铜管(41)之外并和 所述水位水温控制电路相连通，相邻的所述次内层铜管之间通过所述的热缩套管(43)连 接；并且，所述的热缩套管(43)之外还套设有中层铜管(44)，所述的中层铜管(44)之外又 套设有外层热缩套管(45)。
3.根据权利要求1所述的底置式太阳能热水器传感器，其特征在于所述的套管组件 具有四级水位电极，其中，靠近所述金属连接器(6)设置的相邻两个所述外层热缩套管之 间为第一级水位电极(A)，所述铜头(31)为第四级水位电极(D)。
4.根据权利要求3所述的底置式太阳能热水器传感器，其特征在于位于所述第一级 水位电极(A)上的外层热缩套管(45)之外还套接有可供所述金属连接器的小颈部(63)插 入的连接套(451)，该连接套(451)的底端和所述金属连接器(6)的大颈部(62)与小径部 (63)的交界台阶面(631)相抵。
5.根据权利要求1所述的底置式太阳能热水器传感器，其特征在于所述金属连接器(6)的大径部(62)之外还套设有一与该金属连接器(6)的环形凸台(64)上部相抵的密封 橡胶圈(7)。
专利摘要一种底置式太阳能热水器传感器，包括有电路板以及套管组件；其特征在于还包括有固定螺母，固定螺母的一端具有挡肩，固定螺母和外层不锈钢管之间通过金属连接器固定相连；金属连接器的一头形成可穿过固定螺母中心孔的螺杆，金属连接器的另一头形成阶梯轴，阶梯轴的大径部和螺杆一体成型，大径部插入外层不锈钢管之内，大径部和螺杆在交界面沿周向还形成有底部与固定螺母的挡肩相抵的环形凸台，金属连接器沿长度方向开设有通孔。与现有技术相比，本实用新型的固定螺母可以直接螺旋连接在水箱底部，无需采用螺钉或焊接就能够很方便的将套管组件、金属连接器和外层不锈钢管连接为一体，还能有效地起到防止水从底部渗漏，提高传感器的使用寿命。
文档编号G01K7/16GK201583029SQ200920294818
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者谷成荣 申请人:宁波新早晨绿色照明科技有限公司