本發(fā)明涉及電熱水器用水安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有半導體溫差發(fā)電的安全裝置。

背景技術(shù)：

電熱水器是一種以電作為能源進行加熱的熱水器。我國每年都有多起因使用電熱水器而引起的人身傷亡事故，究其原因，大部分都是由于環(huán)境漏電所造成的(無地線、或地線失效、地線帶電、自來水管帶電等現(xiàn)象)。

一篇公開號為cn204329335u的中國發(fā)明專利公開一種帶出水斷電保護裝置的電熱水器，包括外殼、發(fā)熱管、控制器、內(nèi)膽、漏電保護器和熱斷路器，外殼設(shè)置進水管和出水管，其特征在于：進水管設(shè)置水流量傳感器，水流量傳感器與控制器電連接，水流量傳感器包括磁性轉(zhuǎn)子和霍爾傳感器，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動并轉(zhuǎn)速隨流量變化而變化,霍爾傳感器輸出相應的脈沖信號反饋給控制器,判斷是否關(guān)閉發(fā)熱管。當出水管打開，出水的同時進水管進水，發(fā)熱管斷電，而熱水器停止出水且注滿水，發(fā)熱管通電，實現(xiàn)電熱水器出水斷電。

現(xiàn)有技術(shù)通過水流量傳感器收集到用戶有用水行為后，通過邏輯控制驅(qū)動斷開漏電保護插頭的脫扣器，使電熱水器三極斷開，保證了用戶洗浴安全。但對于已經(jīng)售出的電熱水器，特別對于使用普通電源線或沒有通訊功能漏保的電熱水器無法實現(xiàn)上述功能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于免維護、使用壽命長、讓普通電熱水器在出水時電源三極自動切斷、停止用水后電源三極自動閉合的安全裝置。

為達到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種具有半導體溫差發(fā)電的安全裝置，其特征在于，包括相互通訊的無電洗盒子和智能插座。

所述無電洗盒子包括：第一微控制器、半導體溫差發(fā)電模塊、電源模塊、水流量傳感器和第一通訊模塊，所述微控制器與水流量傳感器、第一通訊模塊連接，所述電源模塊為微控制器供電，所述半導體溫差發(fā)電模塊為電源模塊充電。

所述半導體溫差發(fā)電模塊包括：冷水管、熱水管和設(shè)置冷水管、熱水管之間的半導體溫差發(fā)電片，所述半導體溫差發(fā)電片與電源模塊連接。

所述智能插座包括：第二微控制器、插腳座、插腳、降壓電路、漏電檢測電路、脫扣器和第二通訊模塊，所述降壓電路將市電降壓后為第二微控制器供電，所述漏電檢測電路、脫扣器和第二通訊模塊與第二微控制器連接，所述脫扣器用來控制插腳座和插腳之間的脫開、接合。

作為改進地，所述電源模塊包括法拉電容或充電電池，半導體溫差發(fā)電模塊發(fā)電時經(jīng)充電電路給法拉電容或充電電池充電蓄能，當無電洗盒子處于休眠或喚醒狀態(tài)，均由法拉電容或充電電池作為電源供電。

作為改進地，所述水流量傳感器包括：安裝在冷水管或熱水管上的導流筒，設(shè)置在導流筒內(nèi)的磁性轉(zhuǎn)子，以及安裝在冷水管或熱水管外與磁性轉(zhuǎn)子對應的霍爾元件；所述第一微控制器與霍爾元件連接，所述電源模塊為第一微控制器、霍爾元件、第一通信模塊供電。

作為改進地，所述第一通訊模塊、第二通訊模塊同為藍牙通信模塊、wifi通信模塊、紅外光通信模塊、rf射頻模塊、zigbee通信模塊、modbus通信模塊或數(shù)據(jù)通訊線。

作為改進地，在第二微控制器上連接有報警裝置，當?shù)诙⒖刂破魇盏铰╇姍z測電路反饋的信號時，控制插腳座、插腳脫開斷電，并控制報警裝置發(fā)出報警信號。

作為改進地，當水流量傳感器檢測到水流信號時，第一微控制器控制第一通訊模塊發(fā)送斷電指令給第二微控制器，第二微控制器收到指令使脫扣器切斷電源三極；當水流量傳感器檢測不到水流信號，第一微控制器控制第一通訊模塊發(fā)送通電指令給第二微控制器，第二微控制器收到指令使脫扣器接通電源三極。

作為改進地，在第一微控制器發(fā)送斷電或通電指令后，若第二微控制器切斷或接通電源三極，且第一微控制器收到第二微控制器發(fā)回的斷電或通電確認指令，表示脫扣器已經(jīng)脫扣或吸扣成功；若第一微控制器發(fā)送斷電或通電指令后未收到第二微控制器發(fā)回的斷電或通電確認指令，第一微控制器連續(xù)發(fā)送指令一段時間，若均未收到第二微控制器斷電或通電確認指令，則發(fā)出故障提醒。

作為改進地，所述無電洗盒子安裝在電熱水器的進水管和出水管上，所述冷水管與進水管串接，所述熱水管與出水管串接，所述智能插座安裝在電熱水器的供電線路上

本發(fā)明的有益效果是：

一、所述無電洗盒子可自發(fā)電，用戶不需要更換干電池，節(jié)約使用成本，可靠性高；且實現(xiàn)無電洗盒子的免維護，使用壽命長。

二、所述智能插座自帶漏電保護功能，漏電時智能插座切斷電源三極，避免用戶被觸電。

三、該安全裝置間接使電熱水器實現(xiàn)出水斷電，無需拔插頭洗浴，對使用普通電源線或普通漏保的電熱水器進行安全升級，帶給用戶更好的安全體驗。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明提供的安全裝置應用結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示為無電洗盒子結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3所示為智能插座結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4所示為電源模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明：

1：無電洗盒子，2：智能插座，3：電熱水器，4：進水管，5：出水管。

1-1：第一微控制器，1-2：半導體溫差發(fā)電模塊，1-3：電源模塊，1-4：水流量傳感器，1-5：第一通訊模塊。

2-1：第二微控制器，2-2：插腳座，2-3：插腳，2-4：降壓電路，2-5：漏電檢測電路，2-6：脫扣器，2-7：第二通訊模塊。

具體實施方式

為方便本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細闡述。

如圖1所示，一種具有半導體溫差發(fā)電的安全裝置，包括相互通訊的無電洗盒子1和智能插座2，所述無電洗盒子1安裝在電熱水器3的進水管4和出水管5上，所述智能插座2安裝在電熱水器3的供電線路上。通水時，無電洗盒子1發(fā)送斷電指令給智能插座2切斷電源三極；斷水時，無電洗盒子1發(fā)送通電指令給智能插座2接通電源三極。

其中，如圖2所示，所述無電洗盒子1包括：第一微控制器1-1、半導體溫差發(fā)電模塊1-2、電源模塊1-3、水流量傳感器1-4和第一通訊模塊1-5，所述微控制器1-1與水流量傳感器1-4、第一通訊模塊1-5連接，所述電源模塊1-3為微控制器1-1供電，所述半導體溫差發(fā)電模塊1-2為電源模塊1-3充電。

本實施例中，所述半導體溫差發(fā)電模塊1-2包括：冷水管、熱水管和設(shè)置冷水管、熱水管之間的半導體溫差發(fā)電片，所述半導體溫差發(fā)電片與電源模塊1-3連接；所述冷水管、熱水管分別串接在電熱水器的進水管、出水管上。

如圖3所示，所述智能插座2包括：第二微控制器2-1、插腳座2-2、插腳2-3、降壓電路2-4、漏電檢測電路2-5、脫扣器2-6和第二通訊模塊2-7，所述降壓電路2-4將市電降壓后為第二微控制器2-1供電，所述漏電檢測電路2-5、脫扣器2-6和第二通訊模塊2-7與第二微控制器2-1連接，所述脫扣器2-6用來控制插腳座2-2和插腳2-3之間的脫開、接合。

本實施例中，優(yōu)選漏電檢測電路2-5包括：感應線圈，所述感應線圈檢測流經(jīng)零火線間和地線的電流或電壓。實際工作中，當零火線間或地線發(fā)生漏電時，感應線圈輸出電信號給第二微控制器2-1，第二微控制器2-1處理后通過驅(qū)動電路使脫扣器2-6脫扣，電熱水器電源三極斷開，并進行聲音或光警報，提示用戶對線路以及電熱水器進行漏電排查，以進行漏電保護。

如圖4所示，所述電源模塊1-3包括法拉電容或充電電池，半導體溫差發(fā)電模塊發(fā)電時經(jīng)充電電路給法拉電容或充電電池充電蓄能，當無電洗盒子處于休眠或喚醒狀態(tài)，均由法拉電容或充電電池作為電源供電。

本實施例中，優(yōu)選水流量傳感器包括：安裝在冷水管或熱水管上的導流筒，設(shè)置在導流筒內(nèi)的磁性轉(zhuǎn)子，以及安裝在冷水管或熱水管外與磁性轉(zhuǎn)子對應的霍爾元件；所述第一微控制器與霍爾元件連接，所述電源模塊為第一微控制器、霍爾元件、第一通信模塊供電。

優(yōu)選第一通訊模塊、第二通訊模塊同為藍牙通信模塊。在其他實施方式中，所述一通訊模塊、第二通訊模塊同為wifi通信模塊、紅外光通信模塊、rf射頻模塊、zigbee通信模塊、modbus通信模塊或數(shù)據(jù)通訊線。

本實施例提供的一種具有半導體溫差發(fā)電的安全裝置，其工作原理為：當水流量傳感器檢測到水流信號時，第一微控制器控制第一通訊模塊發(fā)送斷電指令給第二微控制器，第二微控制器收到指令使脫扣器切斷電源三極；當水流量傳感器檢測不到水流信號，第一微控制器控制第一通訊模塊發(fā)送通電指令給第二微控制器，第二微控制器收到指令使脫扣器接通電源三極。

特別地，在第一微控制器發(fā)送斷電或通電指令后，若第二微控制器切斷或接通電源三極，且第一微控制器收到第二微控制器發(fā)回的斷電或通電確認指令，表示脫扣器已經(jīng)脫扣或吸扣成功；若第一微控制器發(fā)送斷電或通電指令后未收到第二微控制器發(fā)回的斷電或通電確認指令，第一微控制器連續(xù)發(fā)送指令一段時間，若均未收到第二微控制器斷電或通電確認指令，則發(fā)出故障提醒，實現(xiàn)故障保護功能。

以上具體實施方式雖然對本發(fā)明實質(zhì)的進行了詳細說明，并不能以此來對本發(fā)明的保護范圍進行限制。顯而易見地，在本發(fā)明實質(zhì)的啟示下，本技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員還可進行許多改進和修飾，需要注意的是，這些改進和修飾都落在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。