專利名稱：電熱水器自測自動斷電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電熱水器斷電裝置，特別是一種電熱水器自測自動斷電裝置，屬于電熱水器的安全保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
電熱水器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、無污染等特點(diǎn)，因此受到社會的認(rèn)可和歡迎。電熱水器使用的是220伏交流電源，發(fā)熱管浸泡在水中，溫控器、超溫保護(hù)器等安裝在金屬內(nèi)膽上，同時內(nèi)膽又是盛水的容器，如果上述元器件漏電，就會使金屬內(nèi)膽及內(nèi)膽所盛的水帶電，人們接觸帶電的水必然會觸電，從而危及人們的生命安全，另外，熱水器在潮濕的環(huán)境下使用，一旦內(nèi)膽帶電，外殼也會帶電，此時就算不用該熱水器中的水，如果觸摸到外殼，也會觸電，因此經(jīng)常有由于電熱水器使用不當(dāng)而觸電身亡的報道。目前有些電熱水器雖然設(shè)置了斷電保護(hù)裝置，但這些斷電保護(hù)裝置都是基于超溫而產(chǎn)生保護(hù)作用的，并不是基于人體接近電熱水器而自動產(chǎn)生斷電保護(hù)作用。
本實(shí)用新型的目的，是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種電熱水器自測自動斷電裝置，該自動斷電裝置具有如下特點(diǎn)在電熱水器一定半徑的范圍內(nèi)，自動檢測并利用人體自身產(chǎn)生的紅外線，自動控制電熱水器斷電。
本實(shí)用新型的目的可以通過采取如下措施達(dá)到電熱水器自測自動斷電裝置，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由光學(xué)儀器、熱釋電感應(yīng)電路、放大電路、溫度補(bǔ)償電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路組成，熱釋電感應(yīng)電路的信號接收端位于光學(xué)儀器的焦點(diǎn)上，熱釋電感應(yīng)電路通過放大電路、溫度補(bǔ)償電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路連接電熱水器的電源端，放大電路的輸出端通過反饋電路與輸入端連接。
光學(xué)儀器由反射式、透射式或折射式的菲涅耳光學(xué)鏡QS構(gòu)成；熱釋電感應(yīng)電路由型號為LH1958的熱釋電感應(yīng)器LH構(gòu)成，放大電路主要由放大芯片IC1及其外圍的電阻、電容連接而成；溫度補(bǔ)償電路由熱敏電阻RW、電阻R8、電容C8連接而成；驅(qū)動電路由三極管Q1、Q2及其外圍電阻、電容連接而成，Q1、Q2串聯(lián)；執(zhí)行電路由繼電器J組成；反饋電路由電阻R6、R7、電容C6、C7連接而成，其中R6、C6并聯(lián)、R7、C7并聯(lián)，所述并聯(lián)組串聯(lián)后跨接在IC1的輸入、輸出端之間；熱釋電感應(yīng)電路的輸出端通過電阻R2、電容C3連接IC1的輸入端，IC1的輸出端通過電阻R11連接Q1的基極，Q2的集電極通過繼電器J接地，J的觸點(diǎn)串接電熱水器的電源電路。
驅(qū)動電路、執(zhí)行電路之間設(shè)置信號保持電路，信號保持電路由時基芯片IC3及其外圍電阻、電容連接而成，IC3的輸入端連接Q2的集電極、輸出端通過J接地，IC3的輸入端還通過電容C11接地、通過電阻R13連接電源VCC，信號保持時間為5～60秒。
熱釋電感應(yīng)電路的電源端與電壓跟隨電路的輸出端連接，電壓跟隨電路主要由放大芯片IC2及其外圍的電阻、電容連接而成，其中IC2的正輸入端通過電阻R10、二極管D2連接電源VCC,IC2的負(fù)輸入端連接輸出端及通過電阻R15連接熱釋感電路的電源端。
熱釋電感應(yīng)電路由兩個熱釋電感應(yīng)器LH1、LH2組成，放大電路由放大芯片IC4、IC5、IC6、IC7連接成橋式平衡差分放大電路，所述橋式平衡差分放大電路的兩外輸入端分別連接LH1、LH2的輸出端，輸出端連接驅(qū)動電路的輸入端。
自測范圍為電熱水器0.1～10米。
本實(shí)用新型具有如下突出優(yōu)點(diǎn)1．在電熱水器一定半徑范圍內(nèi)，利用人體自身產(chǎn)生的能量(紅外線)，使電熱水器自動斷電，不用任何人工操作，完全自動化，使用者在完全不帶電的情況下使用電熱水器，安全可靠。
2．結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，既可單獨(dú)安裝在離電熱水器的任何地方，也可安裝在電熱水器的內(nèi)部，安裝簡單、使用方便，特別適用于貯水式電熱水器。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電氣原理圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電氣原理圖。
圖1、圖2構(gòu)成本實(shí)用新型的實(shí)施例1。從圖2可知，本實(shí)施例1由凹透鏡QS、熱釋電感應(yīng)器LH、電阻R1～R15、電容C1～C14、放大器芯片IC1～I(xiàn)C2、三極管Q1～Q2、時基電路芯片IC3、二極管D1～D2、可調(diào)電位器RW和繼電器J連接而成，其中QS構(gòu)成光學(xué)儀器1,LH構(gòu)成熱釋電感應(yīng)電路2、其型號為LH1958,LH位于QS的焦點(diǎn)上，IC1、R5、C5連接成效大電路3,R6、R7、C6、C7組成反饋電路7,R8、RW、C8組成溫度補(bǔ)償電路4,Q1、Q2、R12、R13、R14組成驅(qū)動電路5,J組成執(zhí)行電路6,IC3、C11、C12、D1組成信號保持電路9,IC2、R9、R10、C9組成電壓跟隨電路8,LH通過R2、C3連接IC1的正輸入端，R6、C6并聯(lián)、R7、C7并聯(lián)，兩并聯(lián)組串聯(lián)后跨接在IC1的輸出端、負(fù)輸入端之間，溫度補(bǔ)償電路4跨接在前述并聯(lián)組的連接點(diǎn)與地之間，IC1的輸出端通過R11連接Q1的基極，Q1的發(fā)射極連接Q2的基極，Q2的集電極連接IC3的輸入端，IC3的輸出端通過J接地，J的觸點(diǎn)串聯(lián)在電熱水器的電源線中，IC2的負(fù)輸入端與輸出端短接、正輸入端通過R10、D2連接電源VCC及通過R9與C9的并聯(lián)接地，IC2的輸出端通過R15連接LH的電源端。本實(shí)施例的自測控制范圍為2米，信號保持時間為10秒。
從圖2可知，無人進(jìn)入遙測保護(hù)區(qū)，IC1的輸出端為低電平，Q1、Q2截止，IC3的輸入端為高電平、輸出端為低電平，J不動作、電熱水器通電；當(dāng)人進(jìn)入自測保護(hù)范圍內(nèi)后，人體釋放的有限能量(紅外線)，通過凹鏡QS的聚焦，傳遞給熱釋電感應(yīng)器LH,LH將該光信號后轉(zhuǎn)變成微弱的電信號再經(jīng)自身初級放大，并通R2、C3送入IC1的正輸入端，此時IC1的輸出端為高電平，由于經(jīng)IC1放大后的信號不足以使J動作，因此經(jīng)IC1放大的信號送入Q1的基極，此時Q1、Q2導(dǎo)通，Q2的集電極為低是平，IC3輸出一高電平信號驅(qū)動J動作，從而關(guān)閉電熱水器的電源。由RW、R8、C8組成的溫度補(bǔ)償電路4及由R6、C6、R7、C7組成的反饋電路7，是為了抑制溫度變化等外界干擾，提高電路的穩(wěn)定性和靈敏度，由IC3及其外圍元件C12、D1組成信號保持電路9，是為了使驅(qū)動J動作的信號保持一定的時間，等使用者安全離開后電熱水器才能再次能電。電壓跟隨電路8的作用是使LH的偏置電壓更穩(wěn)定，從而提高LH的靈敏度和精確度，本實(shí)施例的延時保持時間為10秒。本實(shí)用新型適用于貯水式電熱水器。
圖1、圖3構(gòu)成本實(shí)用新型的實(shí)施例2。與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例的熱釋電感應(yīng)電路2由兩個熱釋電感應(yīng)器LH1、LH2組成，放大電路3由IC4、IC5、IC6、IC7連接成差分放大電路，該差分放大電路的兩個輸入端分別連接LH1、LH2的輸出端、輸出端連接驅(qū)動電路5的輸入端，自測距離為3米，信號保持時間為30秒，其余同實(shí)施例1。
本實(shí)用新型的實(shí)施例3是，自測距離為10米，信號保持時間為60秒，其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。
權(quán)利要求1．電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是由光學(xué)儀器(1)、熱釋電感應(yīng)電路(2)、放大電路(3)、溫度補(bǔ)償電路(4)、驅(qū)動電路(5)、執(zhí)行電路(6)組成，熱釋電感應(yīng)電路(2)的信號接收端位于光學(xué)儀器(1)的焦點(diǎn)上，熱釋電感應(yīng)電路(2)通過放大電路(3)、溫度補(bǔ)償電路(4)、驅(qū)動電路(5)、執(zhí)行電路(6)連接電熱水器的電源端，放大電路(3)的輸出端通過反饋電路(7)與輸入端連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是光學(xué)儀器(1)由反射式、透射式或折射式的菲涅耳光學(xué)鏡QS構(gòu)成；熱釋電感應(yīng)電路(2)由型號為LH1958的熱釋電感應(yīng)器LH構(gòu)成，放大電路(3)主要由放大芯片IC1及其外圍的電阻、電容連接而成；溫度補(bǔ)償電路(4)由熱敏電阻RW、電阻R8、電容C8連接而成；驅(qū)動電路(5)由三極管Q1、Q2及其外圍電阻、電容連接而成，Q1、Q2串聯(lián)；執(zhí)行電路(6)由繼電器J組成；反饋電路(7)由電阻R6、R7、電容C6、C7連接而成，其中R6、C6并聯(lián)、R7、C7并聯(lián)，所述并聯(lián)組串聯(lián)后跨接在IC1的輸入、輸出端之間；熱釋電感應(yīng)電路(2)的輸出端通過電阻R2、電容C3連接IC1的輸入端，IC1的輸出端通過電阻R11連接Q1的基極，Q2的集電極通過繼電器J接地，J的觸點(diǎn)串接電熱水器的電源電路。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是驅(qū)動電路(5)、執(zhí)行電路(6)之間設(shè)置信號保持電路(9)，信號保持電路(9)由時基芯片IC3及其外圍電阻、電容連接而成，IC3的輸入端連接Q2的集電極、輸出端通過J接地，IC3的輸入端還通過電容C11接地、通過電阻R13連接電源VCC，信號保持電路(9)的信號保持時間為5～60秒。
4．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是熱釋電感應(yīng)電路(2)的電源端與電壓跟隨電路(8)的輸出端連接，電壓跟隨電路(8)主要由放大芯片IC2及其外圍的電阻、電容連接而成，其中IC2的正輸入端通過電阻R10、二極管D2連接電源VCC,IC2的負(fù)輸入端連接輸出端及通過電阻R15連接熱釋感電路(2)的電源端。
5．根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是熱釋電感應(yīng)電路(2)由兩個熱釋電感應(yīng)器LH1、LH2組成，放大電路(3)由放大芯片IC4、IC5、IC6、IC7連接成橋式平衡差分放大電路，所述橋式平衡差分放大電路的兩外輸入端分別連接LH1、LH2的輸出端、輸出端連接驅(qū)動電路(5)的輸入端。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器自測自動斷電裝置，其特征是自測范圍0.1～10米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電熱水器自測自動斷電裝置,由光學(xué)儀器、熱釋電感應(yīng)電路、放大電路、溫度補(bǔ)償電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路組成,熱釋電感應(yīng)電路的信號接收端位于光學(xué)儀器的焦點(diǎn)上,熱釋電感應(yīng)電路通過放大電路、溫度補(bǔ)償電路、驅(qū)動電路、執(zhí)行電路連接電熱水器的電源端,放大電路中設(shè)置反饋電路。本實(shí)用新型不用任何人工操作,安全自動化,使用者在完全不帶電的情況下使用電熱器,安全可靠,而且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉,既可單獨(dú)安裝在離電熱水器的任何地方,也可安裝在電熱水器的內(nèi)部,安裝簡單、使用方便,特別適用于貯水式電熱水器。
文檔編號F24H9/20GK2344725SQ9823415
公開日1999年10月20日 申請日期1998年5月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月5日
發(fā)明者李新恩, 胡桂林, 平工凱 申請人:順德通達(dá)電器有限公司