專利名稱：用于防止熱水器等腐蝕的具有選擇電流電平的自動保護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于防止熱水器及類似設備腐蝕的具有所選擇的電流電平的自動保護裝置。
本發(fā)明的設計即使不是專門針對于、但也是特別關注到了家庭用熱水器、社會團體用熱水器或工業(yè)用熱水器領域。本發(fā)明可以同樣有效地應用到燃氣熱水器、電熱水器以及直接加熱系統(tǒng)，即帶有蛇形管式熱交換器或雙層外殼熱交換器的加熱系統(tǒng)。
不論指定裝水的金屬容器內部如何，其都會受到這種因素的腐蝕作用。
因此，包括鋼容器的熱水器必需有一些適當?shù)难b置用于限制這種腐蝕現(xiàn)象，即使這些容器往往覆蓋了保護層也是如此。最常提出的解決辦法是用強行規(guī)定了電流的陰極、陽極的保護裝置來解決，這是利用通直流電的方法而得到的，按照該方法，起陽極作用的電極通電流。
在專利文獻US4407711、EP0630426和DE3916847中提出的一些解決辦法都包括一個強行規(guī)定電流的陽極，按照這些辦法，陽極電路的供電是直接由供電網(wǎng)提供的。在中斷電流的情況下，或是在供電網(wǎng)電流只能在白天某些時間段使用的情況下，這種方法可能會發(fā)生嚴重的問題。
該缺點可借助文獻EP0771889中所描述的解決辦法消除，其中包括采用一個蓄電器的方法，該蓄電器可在供電網(wǎng)不提供供電電流的情況，由它進行必要的供電以便保持通直流電的方法。不過這種裝置也有幾點不足在有供電網(wǎng)電流的情況下，為了必要時能提供相同的電流就要同時利用蓄電器，并且所述蓄電器要進行大量的充電及放電循環(huán)過程。這些頻繁的循環(huán)過程不可避免地減少了蓄電器的使用壽命，而且在集成為電路中的工業(yè)用蓄電器的情況下會增加維修費用。
本發(fā)明的目的就是解決電子電路的供電問題，同時提供一種只在沒有供電網(wǎng)電流的情況下才工作的蓄電器，并且借助于一種電壓發(fā)生器而不是電流發(fā)生器，以產(chǎn)生能保持陽極與所用容器(水箱)之間極化電流所需的電位差。
本發(fā)明的另一個目的是利用光信號或是利用電壓發(fā)生器的物理原理，使得保護裝置的有效控制更便利。
本發(fā)明的又一個目的是通過安裝一種在市場上很容易買到的、且人們可以毫無問題地通過簡單手工操作就能安裝好的蓄電器保護器，使維修操作簡便。
本發(fā)明再一個目的是制備出一種制造簡單而又經(jīng)濟的裝置。
為了達到上述幾個目的，本發(fā)明中防止熱水器及類似設備腐蝕的具有所選擇的電流電平的自動保護裝置具有后面權利要求書中所指出的特征。
參考附圖
，借助于后面詳細的說明和對一特殊實施例的簡要敘述，可獲知本發(fā)明一些其它的特征和優(yōu)點，該實施例為一種非限定性的實施例。且該附圖描繪了一個自動保護的電路圖。
防止熱水器及類似設備腐蝕的具有所選擇的電流電平的自動電流保護裝置包括一個電子電路，該電子電路具有供給電網(wǎng)電流的電源裝置2、蓄電裝置10及電壓穩(wěn)定裝置4、保護控制裝置6及安全裝置8。
電源裝置2利用端子3和5與外電源1連接，它包括一些通用的元器件，比如減壓變壓器12、例如可以是但又不只能是采用二極管電橋制成的變壓器14、電容濾波器16、穩(wěn)壓器18和電容器20。
蓄電裝置10是為容納通用的而且容易在市場上買到的蓄電器而設計的，它以并聯(lián)電路的形式安裝于供電電源電路2，使得當存在外電流1時它就被排除到電子電路供電電源以外。
穩(wěn)壓裝置4包括齊納(Zener)二極管22、電阻24和用于指示有電源電壓的指示燈26。
控制裝置6包括串聯(lián)電阻28、30、32、34，兩個運算放大器36、38，一個用于指示自動保護裝置中出現(xiàn)故障的指示燈40，兩個三極管BJT41、43，一個與電極50相連的輸出端子42以及一個與容器48相連接的輸出端子44。
安全裝置8包括一個雙路繼電器(開路、閉路)46它可以是單相型的或三相型的，并且它可以切斷比如是一個電阻的熱水器加熱元件的供電電源，一個噴嘴或一個主冷卻系統(tǒng)的蛇形管循環(huán)器，使和使用者能夠明確地發(fā)現(xiàn)故障(熱水不足)，也可在電子電路防腐蝕保護效果不充分的情況下切斷保護裝置的電源。
該自動保護裝置在運行時，由外部交流電動勢電源1供電，例如由供電網(wǎng)電源供電。該外部電源1同時還用來對備用蓄電器充電。如果外部電源1的電壓不足，則電子電路由備用蓄電器供電。
在控制裝置6的輸入端，穩(wěn)壓裝置4保證了端子42的電壓，也就是電極50的極化電壓固定不變，使得該電極起到水箱48內的一個陽極的作用。
在正常操作的條件下，兩個端子42、44，也就是陽極50和水箱48保持足夠的電位差，使熱水器得到自動有效的防腐蝕保護。
為了檢驗自動保護裝置是否正常運行，就應該利用兩個運算放大器36及38的比較功能來檢測監(jiān)視兩個端子42、44之間的電位差。
如果電位差超過某種預先確定的安全閾值的話，就有可能是處在容器中的液體所呈現(xiàn)的電阻很高；或由于該原因，線路不能提供必要的保護。另一種可能性是容器是空的。還一種可能性是線路已由于電纜損壞或連接故障而中斷。當然，后兩種情況都是不正常而且是危險的。反之，如果電位差低于第二個安全閾值，就有可能是容器中的液體所呈現(xiàn)出來的電阻異常得低，或者可能是容器內發(fā)生短路，甚至會帶來必然不幸的非常危險的嚴重后果。總之，在這些條件下，裝置不能正常地運行且必須中止各種操作。
在這種狀況下，安全裝置8輸入端具有的電壓高于控制裝置6輸出端具有的電壓，這就會造成繼電器45起動，同時切斷加熱器電源和保護裝置電源。且指示燈40發(fā)亮，顯示出有故障。
權利要求
1.一種用于防止熱水器及類似設備腐蝕的自動保護裝置，它包括一個導電液體容器，在該裝置運行過程中，一電極浸入在該導電液體容器中，該保護裝置包括一電子電路，其具有所設計的用于與所述導電液體容器電連接的第一端子，和所設計的用于與上述電級電連接以使其極化的第二端子，該電子電路的特征在于其至少包括一個與所述第二端子連接的極化電壓穩(wěn)壓裝置，以及一個控制裝置，該控制裝置用于測定第一端子與第二端子之間的電位差，并把該所測定的電位差與至少一個預先確定的閾值電壓進行比較，且在其超過上述閾值時發(fā)出一參考信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動保護裝置，其特征在于第一端子與第二端子之間的電位差與分別低于和高于保護裝置的正常運行范圍的預先確定的兩個閾值電壓進行比較。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的自動保護裝置，其特征在于所述控制裝置至少包括一個運算放大器，其用于把至少一個預先確定的閾值電壓與上述第一端子的電位相比較。
4.根據(jù)權利要求2所述的自動保護裝置，其特征在于所述控制裝置包括燈光信號器，它響應于所述超過閾值電壓時發(fā)出的信號。
5.根據(jù)權利要求2所述的自動保護裝置，其特征在于所述電子電路包括一個備用蓄電裝置。
6.根據(jù)權利要求3所述的自動保護裝置，其特征在于所述蓄電裝置包括一個在電子電路之外的蓄電器。
7.根據(jù)權利要求6所述的自動保護裝置，其特征在于所述電子電路包括一個由所述蓄電器提供電流的限定電阻。
8.根據(jù)權利要求2所述的自動保護裝置，其特征在于所述電子線路包括一個安全裝置，它響應于所述超過閾值電壓時發(fā)出的信號。
9.根據(jù)權利要求8所述的自動保護裝置，其特征在于所述安全裝置包括一個繼電器，其用于切斷熱水器的主要供電電源。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于自動保護防止熱水器腐蝕的裝置,該熱水器包括一導電液體液體容器,當該裝置運行時,在液體容器中浸入一電極,該裝置包括具有用于電連接至該液體容器的第一端子,和電連接至該電極以極化它的第二端子,該電子電路包括至少一連接至所說第二端子穩(wěn)定極化電壓的單元,用于降低第一與第二端子間電位差的控制單元,其將該電位差與至少一預定閾值比較,且當超過該閾值時,發(fā)出一參考信號。
文檔編號C23F13/04GK1322258SQ99811875
公開日2001年11月14日 申請日期1999年10月4日 優(yōu)先權日1998年10月7日
發(fā)明者阿蘭·豪尼尤克斯 申請人:Mts技術股份有限公司