專利名稱：一種適于電熱水器的漏電保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用電安全保護裝置，尤其是一種適于電熱水器的漏電保護裝 置，屬于電熱水器安全防護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請人了解，電熱水器常采用漏保插頭實現(xiàn)地線帶電情況下的漏電保護?，F(xiàn)有 此類漏電保護裝置在使用中反映出以下缺點1)為了確保安全，用戶希望洗浴時徹底切斷電源，雖然漏電保護插座上具有電源 開關(guān)，但為了避水，該插座位置高于熱水器水箱，因此操控開關(guān)十分不便；2)漏電保護的自動斷電執(zhí)行器件位于熱水器處的控制電路中，當其保護性自動斷 電時，插頭至熱水器的引接線依然帶電，因此當有線束破損或其他類似情況存在時，熱水器 仍有可能帶電；3)自動斷電執(zhí)行器件主要為純硬件的機械脫扣裝置，執(zhí)行動作不夠可靠；4)恢復(fù)供電需要手動復(fù)位，也使用戶感到不便。檢索發(fā)現(xiàn)，專利號為200320106341的中國專利公開了一種自動斷電保護器，其原 理是通過電流互感器檢測出零、火上大小不等的電流信號，通過放大、整流等處理后使繼電 器線圈失電，從而斷開主電路電源。優(yōu)點為當電器出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時，能夠自動斷電，使電源 至電器上的電壓為零，解決了漏保機械執(zhí)行機構(gòu)的接觸不可靠等缺點。但無地線保護，當?shù)?線出現(xiàn)漏電時無法斷電，保護人身安全；且存在漏保小電流漏電無法檢測或不靈敏的缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的首要在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，提出一種電源切斷 操控方便、可以確保漏電時引接線不帶強電的適于電熱水器的漏電保護裝置。本實用新型進一步的目的在于提出一種具有雙重保護功能的適于電熱水器的漏 電保護裝置，從而確保電熱水器的使用安全。本實用新型更進一步的目的在于提供一種出水自動斷電、用水完畢自動恢復(fù)供 電的適于電熱水器的漏電保護裝置，從而為用戶提供方便的安全保障。為了達到以上目的，本實用新型適于電熱水器的漏電保護裝置基本技術(shù)方案為 包括與熱水器分體設(shè)置的主體，所述主體中含有控制電路，所述控制電路主要由火零線互 感器、地線互感器、火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器、以及含MCU的控制 單元構(gòu)成；源自供電線路的火線、零線、地線分別經(jīng)對應(yīng)的通斷繼電器后通過引接線接至熱 水器；所述火零線互感器、地線互感器分別與火線和零線、地線耦合；所述火零線互感器、 地線互感器的信號輸出端經(jīng)控制單元接各繼電器的受控端；所述控制單元中MCU的通訊輸 入和輸出端分別與操控按鍵和顯示裝置通訊連接。以上技術(shù)方案的進一步完善之一是所述控制單元由比較電路和MCU構(gòu)成；所述 火零線互感器、地線互感器的信號輸出端通過比較電路接MCU的信號輸入端，所述MCU的控
3制輸出端接各繼電器的受控端。以上技術(shù)方案的進一步完善之二是所述控制單元含有比較電路，所述火零線互 感器、地線互感器的信號輸出端經(jīng)比較電路接各繼電器的受控端。為了達到進一步的目的所述比較電路包括并聯(lián)的第一和第二比較電路，所述火 零線互感器、地線互感器的信號輸出端分別通過第一比較電路及總控制繼電器，接所述火 線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器的受控端；同時所述火零線互感器、地線 互感器的信號輸出端還分別通過第二比較電路接MCU的信號輸入端，所述MCU的控制輸出 端接火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器的受控端。這樣形成了硬件電路和 軟件電路的雙重保護。為了達到更進一步的目的所述MCU相應(yīng)信號輸入端還接有位于電熱水器出水龍 頭處受控于選擇開關(guān)的人體傳感器，因此可以實現(xiàn)出水時自動斷電、用水完畢自動恢復(fù)供 電的功能，為用戶提供切實的安全保障。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下顯著優(yōu)點1、將用戶插座開關(guān)與漏保的功能集于一體，確保了不會因為用戶的操作引起漏保 功能的喪失，可有效保護用戶的用電安全。2、把強電板部分移至機器外部，與機器本身分開，當漏保動作、用戶關(guān)機、出水斷 電等各種情況下都能使機器內(nèi)部及連接電源線完全無電。出水斷電技術(shù)可通過紅外或超聲 波技術(shù)感知用戶的存在，當用戶在用水區(qū)域時，通過軟件控制漏保斷電，從而避免了機器帶 電的風(fēng)險，完全確保用戶在無電的情況下使用熱水。同時當用戶離開用水區(qū)域時，又可以自 動進行復(fù)位，重新上電工作，完全智能化。3、通過增加地線檢測回路能同時檢測零火線和地線的漏電電流，漏電時不但斷開 零線和火線，同時斷開地線，使用更安全。通過軟件關(guān)閉系統(tǒng)可實現(xiàn)檢測漏電流更小，誤報 率更低，從而大大提高了安全性和可靠性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的電路原理框圖。圖2為本實用新型實施例一的外形結(jié)構(gòu)圖。圖3為本實用新型實施例一的電路原理圖。圖4為本實用新型實施例二的外形結(jié)構(gòu)圖。圖5為本實用新型實施例二電路原理圖。
具體實施方式
實施例一本實施例適于電熱水器的漏電保護裝置如圖2所示盒狀主體1與熱水器2分體 設(shè)置，主體1中含有圖3所示的控制電路(參見圖1)，該控制電路主要由火零線互感器TR2、 地線互感器TR1、火線通斷繼電器K1、零線通斷繼電器K0、地線通斷繼電器K2、以及含MCU 的控制單元構(gòu)成?？刂茊卧兄饕杀容^器U1A、U1B構(gòu)成的第一比較電路和主要由U2A、 U2B構(gòu)成的第二比較電路以及MCU構(gòu)成?？刂茊卧蠱CU的通訊輸入和輸出端分別與操控按鍵INPUT和顯示裝置DISPLAY通訊連接?；鹆憔€互感器TR2、地線互感器TRl的信號輸 出端M2、M2，以及Μ1、ΜΓ分別通過第一比較電路的對應(yīng)比較器U1B、U1A后，通過放大三極 管T2以及總控制繼電器J3，接火線通斷繼電器Kl、零線通斷繼電器KO、地線通斷繼電器K2 的受控端；同時火零線互感器TR2、地線互感器TRl的信號輸出端M2、M2，以及M1、M1，還分 別通過第二比較電路的對應(yīng)比較器U2B、U2A，接MCU的信號輸入端，MCU的控制輸出端通過 放大三極管VT1、VT2接火線通斷繼電器K1、零線通斷繼電器K0、地線通斷繼電器K2的受控 端。這樣構(gòu)成了硬件電路和軟件電路的雙重保護功能，一旦出現(xiàn)漏電現(xiàn)象，第一比較電路經(jīng) 硬件電路，將直接通過常閉的總控制繼電器迅速切斷所有與電熱水器的強電連接線路；而 當硬件電路出現(xiàn)故障時，第二比較電路將通過軟件電路，仍然可以切斷所有與電熱水器的 強電連接線路；從而起到保險作用，確保安全。由于上述軟件電路的MCU等直接利用由電熱 水器內(nèi)移出的原中央控制器件，因此成本增加有限。實施例二本實施例適于電熱水器的漏電保護裝置如圖4和圖5所示，基本結(jié)構(gòu)與實施例一 類同，因此示意圖適當簡化。不同之處主要有1)控制單元的MCU相應(yīng)信號輸入端還接有位于電熱水器出水龍頭處受控于選擇 開關(guān)的人體傳感器(包括流量、溫度、紅外、超聲波等傳感器)，因此可以根據(jù)用戶選擇，由 MCU控制，在出水時自動斷電、用水完畢自動恢復(fù)供電，從而為用戶提供切實的安全保障。 2)與實施例一將操控按鍵和顯示裝置安置在電熱水器上不同的是，按鍵和顯示裝 置均安置在本裝置的主體上。3)控制電路用以控制在漏電時先斷開火線通斷繼電器和零線通斷繼電器，后斷開 地線通斷繼電器；復(fù)位供電時先接通地線通斷繼電器，后接通火線通斷繼電器和零線通斷 繼電器；這樣更為安全。4)由于本實施例電熱水器中設(shè)有上下分布的電加熱管，因此輸出線路較多。本實施例的出水斷電采用的人體傳感器可以是出水溫度變化傳感器或水流傳感 器或紅外傳感器等，當用戶用水時，通過軟件控制漏保斷電，從而避免了機器帶電的風(fēng)險， 完全確保用戶在無電的情況下使用熱水。同時當用戶離開關(guān)閉用水時，又可以自動進行復(fù) 位，重新上電工作，實現(xiàn)了智能化。采用出水溫度探頭和水流傳感器等方式探測到用戶用水 后，啟動出水斷電功能，輸出信號控制繼電器斷開。當紅外探頭或超聲波等傳感信號檢測到 用戶用水時，輸出高電平給單片機，單片機識別后，啟動感應(yīng)斷電功能，輸出信號控制繼電 器斷開。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權(quán)利要求一種適于電熱水器的漏電保護裝置，包括與熱水器分體設(shè)置的主體，所述主體中含有控制電路，所述控制電路主要由火零線互感器、地線互感器、火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器、以及控制單元構(gòu)成；源自供電線路的火線、零線、地線分別經(jīng)對應(yīng)的通斷繼電器后通過引接線接至熱水器；所述火零線互感器、地線互感器分別與火線和零線、地線耦合；所述火零線互感器、地線互感器的信號輸出端經(jīng)控制單元接對應(yīng)繼電器的受控端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述控制單元的 通訊輸入和輸出端分別與操控按鍵和顯示裝置通訊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述控制單元由 比較電路和MCU構(gòu)成；所述火零線互感器、地線互感器的信號輸出端通過比較電路接MCU的 信號輸入端，所述MCU的控制輸出端接所述火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼 電器的受控端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述控制單元含 有比較電路，所述火零線互感器、地線互感器的信號輸出端經(jīng)比較電路接所述火線通斷繼 電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器的受控端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述比較電路包 括并聯(lián)的第一和第二比較電路，所述火零線互感器、地線互感器的信號輸出端分別通過第 一比較電路及總控制繼電器，接所述火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器 的受控端；同時所述火零線互感器、地線互感器的信號輸出端還分別通過第二比較電路接 MCU的信號輸入端，所述MCU的控制輸出端接火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷 繼電器的受控端。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述MCU相 應(yīng)信號輸入端還接有受控于選擇開關(guān)的人體傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述操控按鍵和 顯示裝置安置在電熱水器上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述適于電熱水器的漏電保護裝置，其特征在于所述操控按鍵和 顯示裝置安置在所述主體上。
專利摘要本實用新型涉及一種適于電熱水器的漏電保護裝置，屬于電熱水器安全防護技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括與熱水器分體設(shè)置的主體，主體中含有控制電路，控制電路主要由火零線互感器、地線互感器、火線通斷繼電器、零線通斷繼電器、地線通斷繼電器、以及含MCU的控制單元構(gòu)成；源自供電線路的火線、零線、地線分別經(jīng)對應(yīng)的通斷繼電器后通過引接線接至熱水器；火零線互感器、地線互感器分別與火線和零線、地線耦合；火零線互感器、地線互感器的信號輸出端經(jīng)控制單元接各繼電器的受控端；控制單元中MCU的通訊輸入和輸出端分別與操控按鍵和顯示裝置通訊連接。本實用新型確保了不會因為用戶的操作引起漏保功能的喪失，可有效保護用戶的用電安全。
文檔編號G01R31/02GK201682262SQ20102018176
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者萬華新, 唐友勝, 朱冬偉, 陸振華 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司