專利名稱：漏電全保護器的制作方法
技術領域：
本發明涉及用電安全保護技術領域，特別是一種與電有關的淋浴器及類似電器使用的漏電全保護器。
現有與電有關的淋浴器及類似電器用電安全的補充保護是以漏電器保護器來實現的，但這些漏電保護器只能檢測負載線路中相、零線之間有無剩余電流，當出現剩余電流并達到某一數值，例如10mA時，它才會動作，切斷負載的相、零線，也就是說，它只可以對接在它之后的負載因故障而導致的漏電事故起保護作用。然而，大量事實證明僅僅這種保護是不全面的，往往由于各種因素即使負載相、零線之間無剩余電流，該電器并無故障，漏電保護器亦是正常，但仍會發生觸電傷亡事故，其原因在于漏電保護器保護范圍之外的電源有故障，致使用電器的地線、外殼及淋浴用水帶電。例如在接地不良的情況下，電源相、地極之間絕緣損壞，地線接零故障，用戶違章用電以地線或水管作回路等，都會使電器的地線、外殼或水箱帶電，淋浴時電流就通過淋至人身的水造成觸電傷亡事故。這種事故恰恰是漏電保護器無法檢測得出來，因而也就不會切斷負載電源，即使關斷了負載電源相、零線，也無法切斷水流中由地線或外殼引入的電流，杜絕不了觸電傷亡事故。
本發明的目的在于提供一種更全面、更有效的漏電全保護器，它不但能防止因電器本身故障所引起的觸電事故，而且還能防止電器以外的電源故障所導致的觸電事故。
本發明的目的是通過下面技術方案實現的一種漏電全保護器，包括水管、放大電路、自由脫扣器、斷電機構、斷水機構、試驗裝置，斷水機構裝在水管上，自由脫扣器對斷電機構、斷水機構同時進行通、斷控制，在該水管上還設有能檢測出水管中流過的水流是否帶有電流的感應器。所述感應器由鐵芯和次級繞組組成，該鐵芯由鈹鏌合金或非晶態合金或超微晶合金材料制成，在該鐵芯上繞有次級繞組，該鐵芯中央套在被檢測的水管中。所述感應器次級繞組輸出端與放大電路輸入端相連接，放大電路輸出端控制一只與自由脫扣器線圈兩端連接的可控硅，通過該可控硅的通或斷狀態控制自由脫扣器脫或手動復位，自由脫扣器與斷電機構機械連接，從而實現斷電機構輸出端的通或斷狀態，達到控制接通或斷開水、電的目的。所述斷水機構采用電磁閥或止水夾，當采用電磁閥時，電磁閥與水管連接，電磁閥線圈兩端與斷電機構輸出端連接，通過斷電機構的通或斷來控制電磁閥通水或關水，當采用止水夾時，止水夾通過機械連接直接與自由脫扣器相連，被檢測的膠水管穿過止水夾內，自由脫扣器脫扣與復位就可以控制該止水夾的開或合狀態，從而實現通水或斷水的目的。
本發明的實質在于直接檢測與人體直接接觸的水流狀況，只要水流帶電，有可能危及使用者人身安全的時候，都會立即把水流關閉，或同時把供電電源關閉，也只有排除了故障之后，才可以恢復供水供電。具體來說，做成環狀或其他形狀的感應器鐵芯直接套在水管上，并把該水管作為感應器的初級繞組，該水管可以是金屬管或鋁塑復合管或膠管。當水管的流水無電流，感應器次級繞組兩端便無感應電壓；當水管的流水帶有電流時，其次級繞組兩端就出現感應電壓，電流越大，感應電壓也越高。這樣一來，也就無需以現有方法去檢測負載線路的相、零線間是否有剩余電流。斷水機構可以采用電磁閥或止水夾等。當采用電磁閥時，若水管的流水沒有電流或電流小于設定的安全量，例如5mA，則感應器次級繞組無感應電壓或感應電壓低于動作值，自由脫扣器就不會脫扣，電磁閥繼續通電工作。但當水管的流水有大于設定安全量兩倍的電流，例如10mA，則感應器次級感應電壓就會使自由脫扣器脫扣，同時切斷電磁閥的電源，電磁閥關閉并立即斷水。若采用止水夾，則可以通過自由脫扣器的推桿來控制其開合，達到水管水流開關的目的。由于脫扣器是自由脫扣裝置，故障未排除是不可以復位的，也就不可以自動恢復供水，只有排除故障，水中電流消失后，才可以用手動方式復位，重新供水，從而確保與人體直接接觸的水不帶電，更全面地避免觸電傷亡事故的發生。對于電熱淋浴器而言，將電磁閥的電源開關、冷熱水混合閥裝在漏電全保護器內而獨立于電熱水器，使之淋浴時僅需簡單地操作漏電全保護器，而無需觸及電熱水器，再加上漏電全保護器與電熱水器連接的水管是采用塑膠管或復合管，從而確保淋浴者的安全于萬無一失。
本發明可以在其控制電路中增加一只溫度傳感應器，用以檢測水管出水溫度，當水溫過高時便會立即斷水，從而避免發生燙傷事故。
本發明的優點及顯著效果在于1、用于電熱淋浴器及類似電器的漏電全保護器是直接檢測與人體接觸的水流是否有電，它根本無需理會這些電流從那里來，只要水中電流達到設定值，便立即斷水同時也切斷淋浴器的電源，整個過程僅需0.1秒，及時讓淋浴者擺脫觸電的危害，因而更全面、更有效地杜絕人身傷亡事故的發生。
2、在故障排除前，是不可能恢復供水、供電的，只有在排除故障之后，才可以手動方式復位恢復正常工作。
3、當水管流水出現足以危及人身安全的電流，例如10mA時，僅需關閉水流讓淋浴者即時與帶電的水隔離，就能保障其不會受到傷害。因此，本發明與電器功率無關，而它本身所耗功率很小，并可以采用獨立電源。與此相反，現有的漏電保護器卻需要與電器的功率相配合，對于功率特別大的配套就有困難，特別是不可能配套小型移動式及可作直接保護的補充保護式漏電保護器。因而本發明的應用范圍就更加廣泛，例如直熱式快速熱水器，功率都在6千瓦以上，難以有合適的漏電保護器來配合，而本發明就可很方便地應用上去。
4、本漏電全保護器既可以作為電器配件裝在電熱水器上，也可以以多種組合方式作為一件獨立的產品讓用戶應用到不同的場合上，例如把它與冷熱水混合閥、電源開關組合為一個完整產品，就可以達到觸電保護、電動出水開關、調節水溫等功能。
圖1是本發明一個實施例的結構方框圖。
圖2是本發明應用于封閉式儲水電熱水器上的一個實施例的系統示意圖。
圖3是本發明應用于敞開式儲水熱水器上的一個實施例的系統示意圖。
圖4是本發明應用于即熱式快速電熱水器上的一個實施例的系統示意圖。
圖5是本發明應用于強排式燃氣熱水器上的一個實施例的系統示意圖。
圖6是本發明應用于中央式電熱水器上的一個實施例的系統示意圖。
通過下面實施例對本發明作進一步詳細闡述。
實施例1參見圖1所示，本發明一個實施例，漏電全保護器由水管1、試驗裝置(Ⅰ)2、放大電路3、自由脫扣器4、斷電機構5、分斷器6、電流互感器7、試驗裝置(Ⅱ)8、直流電源9、斷水機構10、感應器11組成。用以檢測出水管1中流過的水流是否帶電的感應器11由鐵芯及繞在鐵芯上的次級繞組組成，本實施例的感應器鐵芯采用鈹鏌合金制成環形鐵芯。把該感應器11套入被檢測的水管1中。當水管1的水流帶電時，感應器11次級繞組便輸出一個電壓信號，經放大電路3放大、比較和鑒別，若水中電流大于某規定值(例如10mA)時，感應器11輸出的電壓信號就會大于放大電路3所設定的閥值，放大電路3輸出一個足以令可控硅SCR導通的電平，可控硅SCR導通，自由脫扣器4脫扣，斷電機構5、斷水機構10同時動作，打開分斷器6，切斷電源及關閉水流，使淋浴者及時擺脫與電的接觸，得到保護，避免觸電傷亡事故發生。直流電源9為放大電路3等提供工作電源，在感應器11和電流互感器7上分別接有試驗裝置(Ⅰ)2、試驗裝置(Ⅱ)8，用以產生模擬動作電流驗證漏電全保護器工作是否正常。
實施例2參見圖2所示，本發明應用于封閉式儲水電熱水器上的一個實施例，冷水經鋁塑復合管12、熱水經鋁塑復合管13進入混水閥14，混合后的溫水由水管1流出供淋浴者淋浴之用。裝有斷水機構10的水管1穿過感應器11，由電流互感器7、試驗裝置(Ⅱ)8、放大電路3、自由脫扣器4、斷電機構5及分斷器6裝配組成了裝置15。電源線接在分斷器6的前級，分斷器6的后級與穿過電流互感器7的另一段電源線16連接，電源線16經一只雙極通斷的開關17接至熱水器18，并經另一只開關19接至斷水機構10，感應器11的次級繞組輸出端接至放大電路3的輸入端。當水管1的水流出現了意外的電流時，只要該電流達到設定的動作值(例如10mA)，而無需理會該電流是由熱水器18漏電所產生還是由地線或自來水管所引入，感應器11次級的感應電壓就會令斷電機構5、斷水機構10同時動作，立即把電源和水流切斷實施保護。同樣，熱水器漏電亦會令穿過電流互感器7的電源線產生剩余電流，令電源及水流同時切斷，從而達到全面保護的目的。通過雙極通斷的開關17可以單獨切斷熱水器18的電源，而操作開關19則可以單獨控制水管1的水流開或關。試驗裝置(Ⅰ)2可以驗證漏電全保護器工作是否正常，試驗裝置(Ⅰ)2與試驗裝置(Ⅱ)8可以用同一裝置(例如用試驗裝置(Ⅱ)8)并聯實施。
實施例3參見圖3所示，本發明應用于敞開式儲水電熱水器上的一個實施例，它包括水管1、裝置15、斷水機構10、感應器11、混水閥14、開關17、19、冷水進水管20、21、熱水出水管13，本例與實施例2不同的是由于敞開式電熱水器22出水口不能關閉，因而斷水機構10就不能接在水管1上，而應當接在冷水進水管20上，或者在水管1和20上同時裝上斷水機構，本實施例采用后者方式。其余結構及工作原理與實施例2相同。
實施例4參見圖4所示，本發明應用于即熱式電熱水器上的一個實施例，它包括水管1、電流互感器7、斷水機構10、感應器11、裝置15、開關19、冷水進水管20。本例與實施例2不同的是即熱式熱水器的電流相當大，但由于它本身裝有水流水壓開關，只有水流水壓同時存在電源才能自動接通。因而漏電全保護器不需帶有熱水器電源通斷裝置，其應用也不受其功率大小影響。實施方法是把出水管1穿過感應器11，也可以把電源線同時穿過電流互感器7，斷水機構10則接入進水管20上。當水管1的水流出現電流并達到某一規定值(例如10mA)，或熱水器電源線出現10mA剩余電流時，斷水機構10便立即把進水關閉，熱水器由于水流水壓消失也就立即斷電，熱水器及時中斷了帶電的淋浴水，讓淋浴者在瞬間(0.1秒以內)擺脫觸電傷亡事故，保障其生命安全。
實施例5參見圖5所示，本發明是應用于強排燃氣熱水器上的一個實施例，它包括水管1、斷電機構5、斷水機構10、感應器11、開關19、冷水進水管20。由于這類型熱水器24具有斷電就斷氣及斷水就斷氣的功能，因此它可以采用實施例3那樣的實施方案，一旦強排抽風系統供電部分出現漏電或其他因素引起水管1帶電都能立即切斷電源和水流，同時熱水器24也自動關閉了氣源，保障淋浴者生命安全。
實施例6參見圖6所示，它是本發明應用于中央熱水器系統的一個實施例。由于中央熱水器系統具有多路的出口，供給不同地點使用。因而本實施例是在每個出水口的混水閥14上裝上一個漏電全保護器，但需要取消電流互感器7和試驗裝置(Ⅱ)8，電源線也無需向熱水器供電，僅為本保護器提供幾十瓦功率的電源。本實施例僅是對每個出水點所供應的溫水是否有電作檢測，一旦有達到某一規定值(例如10mA)的電流時，立即關閉該出水口的水流，讓淋浴者及時與帶電的水分離，得到及時的保護。本實施例也可以同時在中央熱水器上加接一只大功率的漏電開關，以便熱水器本身故障產生漏電時及時關閉電源。
權利要求
1.一種漏電全保護器，包括水管、放大電路、自由脫扣器、斷電機構、斷水機構、試驗裝置，斷水機構裝在水管上，自由脫扣器對斷電機構和斷水機構同時進行通、斷控制，其特征在于在該水管上還設有能檢測出水管中流過的水流是否帶有電流的感應器。
2.根據權利要求1所述的漏電全保護器，其特征在于所述感應器由鐵芯和次級繞組組成，該鐵芯由鈹鏌合金或非晶態合金或超微晶合金材料制成，在該鐵芯上繞有次級繞組，該鐵芯中央套在被檢測的水管中。
3.根據權利要求1或2所述的漏電全保護器，其特征在于所述感應器次級繞組輸出端與放大電路輸入端相連接，放大電路輸出端控制一只與自由脫扣器線圈兩端連接的可控硅，通過該可控硅的通或斷狀態控制自由脫扣器脫扣或手動復位，自由脫扣器與斷電機構機械連接。
4.根據權利要求1或2或3所述的漏電全保護器，其特征在于所述斷水機構采用電磁閥或止水夾，當采用電磁閥時，電磁閥與水管連接，電磁閥線圈兩端與斷電機構輸出端連接，當采用止水夾時，止水夾通過機械連接直接與自由脫扣器相連，被檢測的膠水管穿過止水夾內。
全文摘要
本發明涉及一種漏電全保護器,包括水管、放大電路、自由脫扣器、斷電、斷水機構、試驗裝置,斷水機構裝在水管上,自由脫扣器對斷電、斷水機構同時進行通、斷控制,在該水管上還設有能檢測水管中流過的水流是否帶有電流的感應器。所述感應器由鈹鏌合金等材料制成鐵芯,其上繞有次級繞組,鐵芯中央套在水管中。本漏電全保護器不但能防止因電器本身故障所引起的觸電事故,而且還能防止電器以外的電源故障所導致的觸電事故。
文檔編號H02H3/14GK1289163SQ0013340
公開日2001年3月28日 申請日期2000年11月6日 優先權日2000年11月6日
發明者劉錦泰 申請人:劉錦泰