CN104502654A - 一种高防护等级电表 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高防护等级电表，包括第一壳体、显示模块、内部线路板、第二壳体和接线插头。显示模块和内部线路板依次安装在第一壳体内部，第二壳体与第一壳体对接安装并固定。第一壳体是一体化的半封闭结构，使得电表安装在安装屏上后，不会因接线操作用力过大出现如传统电表面板脱落的情况，并且简化了设计，在保证足够强度的前提下，面板厚度可以设计得很小。电表面板的防护等级可以达到IP68，电表静电防护等级大于15kV。引入后端防护装置后，电表可用于更加严酷的环境，电表整体防护等级达到IP67，面板防护等级达到IP68，电表整体静电防护等级大于15kV，且带电的接线插头被隔离，不会被用户接触，提高了安全性。

Description

一种高防护等级电表

技术领域

本发明涉及电表，特别是涉及一种高防护等级电表。

背景技术

在智能电表技术日趋成熟的今天，智能电表的应用领域越来越广泛，市场竞争也日渐激烈。用户对智能电表的性能，可靠性要求越来越高，特别是需要在粉尘严重、湿度高的恶劣环境或容易产生静电的操作环境下使用，对电表的IP防护等级和静电防护等级都是极大的考验。现有技术中的智能电表在使用过程中容易出现面板脱落的现象，并且防水、防静电的效果也不是特别好。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种面板不易脱落、IP防护等级和静电防护等级高的电表。

技术方案：本发明所述的高防护等级电表，包括第一壳体、显示模块、内部线路板、第二壳体和接线插头。第一壳体前端设有面板，第一壳体后端开口。第一壳体内安装着显示模块和内部线路板，显示模块的显示面面向面板后端，与显示模块显示面相对的接线面连接内部线路板，内部线路板设有插座。第二壳体的一端安装在第一壳体后端开口处。第二壳体另一端也设有开口，接线插头通过第二壳体开口***所述插座中。

进一步，所述第一壳体的左端和右端分别设有搭扣，所述第二壳体的左端和右端也分别设有与所述搭扣相适配的卡槽。

进一步，所述第一壳体后端设有第一凹槽。所述第二壳体一端设有前挡圈，前挡圈外侧设有前凹槽。所述第二壳体与所述第一壳体安装在一起后，第一凹槽、前挡圈外壁和前凹槽共同形成第一容纳腔。

进一步，所述第一容纳腔中设有前密封圈。

进一步，所述第二壳体的另一端还安装有接线盒，接线盒设有供接线插头连接的导线穿过的线孔。

进一步，所述第二壳体另一端设有后挡圈，后挡圈外侧设有后凹槽。所述接线盒前端设有凹槽。所述接线盒与所述第二壳体安装在一起后，凹槽、后挡圈外壁和后凹槽共同形成第二容纳腔。

进一步，所述第二容纳腔中设有后密封圈。

进一步，在所述线孔处设有防水线套，所述接线插头连接的导线汇聚后经防水线套引出至所述接线盒后方。

进一步，所述线孔处还设有密封盖和密封圈。

进一步，所述第一壳体后端设有内嵌螺丝孔，所述第二壳体设有与内嵌螺丝孔相适配的贯穿的壳通孔，所述接线盒也设有与所述壳通孔相适配的贯穿的盒通孔。

有益效果：首先，第一壳体是一体化的半封闭结构，面板作为第一壳体的一部分，使得电表安装在安装屏上后，不会因接线操作用力过大出现如传统电表面板脱落的情况，提高了电表质量，避免了意外损坏造成的损失。其次，面板作为第一壳体的一部分，使得电表面板与第一壳体表壳之间无需设计连接结构，简化了设计，在保证足够强度的前提下，面板厚度可以设计得很小，从而节省安装屏正面的空间。再次，在不使用前密封圈、后密封圈、接线盒、防水线套、密封盖、密封圈和紧固螺钉等后端防护装置的情况下，电表面板的防护等级可以达到IP68，电表静电防护等级大于15kV。最后，在使用前密封圈、后密封圈、接线盒、防水线套、密封盖、密封圈和紧固螺钉等后端防护装置的情况下，电表整体防护等级达到IP67，面板防护等级达到IP68，电表整体静电防护等级大于15kV，此时电表可在更加严酷的环境下使用，且带电的接线插头被隔离，不会被用户接触，提高了安全性。

附图说明

图1为本发明的第一种具体实施方式的示意图；

图2为本发明的第一种具体实施方式的内部拆分结构图；

图3为本发明的第一壳体的结构图；

图4为本发明的第二壳体的结构图；

图5为本发明的第一种具体实施方式的部分装配步骤示意图；

图6为本发明的待装配的第一种具体实施方式的示意图；

图7为本发明的第一种具体实施方式的装配步骤一的示意图；

图8为本发明的第一种具体实施方式的装配步骤二的示意图；

图9为本发明的第一种具体实施方式的装配步骤三的示意图；

图10为本发明的第一种具体实施方式的面板IP防护试验示意图；

图11为本发明的第一种具体实施方式的静放电试验示意图；

图12为本发明的第一种具体实施方式在安装屏上的安装示意图；

图13为本发明的第二种具体实施方式的示意图；

图14为本发明的第二种具体实施方式的内部拆分结构图；

图15为本发明的第二种具体实施方式的前密封圈的安装示意图；

图16为本发明的第二种具体实施方式安装前密封圈后的部分侧视图；

图17为本发明的第二种具体实施方式的部分安装步骤示意图；

图18为本发明的第二种具体实施方式的接线盒、接线插头、密封盖、密封圈和防水线套的示意图；

图19为本发明的第二种具体实施方式的局部放大图；

图20为本发明的第二种具体实施方式的静放电试验示意图；

图21为本发明的第二种具体实施方式在安装屏上的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明的第一种具体实施方式如图1、图2所示，包括第一壳体1、显示模块4、三个内部线路板、第二壳体2、两个安装架和三排接线插头。

第一壳体1包括连接在一起的面板11和第一壳体表壳12，面板11设在第一壳体1前端。第一壳体1仅在后端开口，其他各端都封闭，为半封闭形态，如图3所示。第一壳体表壳12内壁设有八个导向槽，其中四个导向槽设置在第一壳体表壳12的左内壁，分别是第一导向槽16a、第二导向槽16b、第三导向槽16c和第四导向槽16d，另外四个导向槽设置在第一壳体表壳12的右内壁，分别是第五导向槽16e、第六导向槽16f、第七导向槽16g和第八导向槽16h。导向槽用来提供内部线路板装配时的定位。相应地，第一壳体表壳12在每个导向槽内都设有一个L型支撑柱，共设有八个L型支撑柱，其中四个L型支撑柱分别设置在第一壳体表壳12左内壁的四个导向槽中，分别是第一L型支撑柱15a、第二L型支撑柱15b、第三L型支撑柱15c和第四L型支撑柱15d，另外四个L型支撑柱分别设置在第一壳体表壳12右内壁的四个导向槽中，分别是第五L型支撑柱15e、第六L型支撑柱15f、第七L型支撑柱15g和第八L型支撑柱15h。L型支撑柱用来提供显示模块4装配时的支撑与定位。第一壳体表壳12外壁的边缘处设有四个搭扣，其中两个搭扣设置在第一壳体表壳12左外壁的边缘处，分别是第一搭扣17a和第二搭扣17b，另外两个搭扣设置在第一壳体表壳12右外壁的边缘处，分别是第三搭扣17c和第四搭扣17d，这四个搭扣用来完成第一壳体1和第二壳体2之间的固定。第一壳体表壳12开口处的四个角落各设有一个内嵌螺丝孔，分别是第一内嵌螺丝孔18a、第二内嵌螺丝孔18b、第三内嵌螺丝孔18c和第四内嵌螺丝孔18d，用于安装后端防护装置。第一壳体表壳12开口处还设有第一凹槽19。此外，第一壳体表壳12左、右两侧的外壁上各设有一个安装架导轨槽，分别是第一安装架导轨槽26a和第二安装架导轨槽26b，分别用于第一安装架3a和第二安装架3b的安装。

显示模块4的一端为显示面，另一端为接线面。显示面设有触摸板5和显示屏6，如图2所示。接线面设有三个显示接插件，分别是第一显示接插件30a、第二显示接插件30b和第三显示接插件30c，用于显示模块4与内部线路板之间的电气连接以及固定，如图8所示。显示模块4安装在第一壳体1内部，且显示面面向面板11后端。面板11上与显示模块4中触摸板5和显示屏6相对应的位置设有触摸区域111和显示区域112，如图1所示，通过触摸触摸区域111可对电表进行操作，操作的过程显示在显示区域112上。

三个内部线路板具有相同的结构，如图8所示，分别是第一内部线路板7a、第二内部线路板7b和第三内部线路板7c。每个内部线路板上端都设有插座，分别是第一排插座8a、第二排插座8b和第三排插座8c。每个内部线路板下端都设有一个线路板接插件，分别是第一线路板接插件29a、第二线路板接插件29b和第三线路板接插件29c，用于内部线路板与显示模块4之间的电气连接以及固定。每个内部线路板下端两侧都有两个凸起，共有六个凸起，分别是第一凸起27a、第二凸起27b、第三凸起27c、第四凸起27d、第五凸起27e和第六凸起27f，用于装配时对显示模块4进行支撑。此外，每个内部线路板的两侧都具有支撑面，共有六个支撑面，分别是第一支撑面28a、第二支撑面28b、第三支撑面28c、第四支撑面28d、第五支撑面28e和第六支撑面28f，用于装配时内部线路板的后端支撑。

第二壳体2的结构如图4所示。第二壳体2的一端设有前挡圈21，装配时用于第二壳体2的定位，在装配完成后起到增加静电防护爬电距离的作用，且与内部线路板的支撑面配合，对内部线路板进行后端支撑。前挡圈21外侧设有前凹槽22，第二壳体2与第一壳体1安装在一起后，第一凹槽19、前挡圈21外壁和前凹槽22共同形成第一容纳腔，如图16所示。第二壳体2的另一端设有后挡圈25，后挡圈25外侧设有后凹槽23。第二壳体2的另一端还设有三个开口，分别是第一开口211、第二开口212和第三开口213，装配时将三排接线插头分别伸入这三个开口，进而***三个内部线路板的插座中。第二壳体2的左、右两侧分别设有两个卡槽，这四个卡槽分别与第一壳体1的四个搭扣相适配，用于第二壳体2与第一壳体1安装时的固定，这四个卡槽分别是第一卡槽20a、第二卡槽20b、第三卡槽20c和第四卡槽20d。此外，第二壳体2还设有与第一壳体1的内嵌螺丝孔相适配的贯穿的壳通孔，分别是第一壳通孔24a、第二壳通孔24b、第三壳通孔24c和第四壳通孔24d。

两个安装架如图1所示，分别是第一安装架3a和第二安装架3b。第一安装架3a安装在第一安装架导轨槽26a内，第二安装架3b安装在第二安装架导轨槽26b内，用于将电表安装在多种场合。

三排接线插头分别是第一排接线插头14a、第二排接线插头14b和第三排接线插头14c，如图1所示。

图6是本发明待装配的第一种具体实施方式的示意图。第一种具体实施方式的电表按照如下的步骤进行装配：

(1)将显示模块4装入第一壳体1内部，使显示模块4的显示面面向面板11后端，第一壳体1内部的L型支撑柱对显示模块4进行显示面支撑与左、右定位，第一壳体表壳12的上、下内壁对显示模块4提供上、下定位，如图5、图7所示；

(2)将三个内部线路板经第一壳体1内壁的导向槽装入第一壳体1内部，导向槽与L型支撑柱共同提供内部线路板的上、下、左、右方向定位。三个内部线路板都与显示模块4垂直，且三个内部线路板下端的线路板接插件分别连接显示模块4接线面的三个显示接插件，既实现了内部线路板的固定，又实现了内部线路板与显示模块4之间的电气连接。每个内部线路板下端两侧的两个凸起，对显示模块4接线面进行支撑，同时显示模块4接线面也对内部线路板进行反向支撑，如图5、图8所示；

(3)第二壳体2一端从第一壳体1后端开口处安装，将第二壳体2与第一壳体1对接在一起，并通过将搭扣扣入相应的卡槽来加以固定，如图5、图9所示；

(4)将三排接线插头从第二壳体2另一端的三个开口处分别穿过，分别***内部线路板的插座中。

第一种具体实施方式完成装配后，为测试其面板11的IP防护等级以及静电防护性能，分别进行了面板11的IP防护试验和静放电试验。其中所用的试验电表36即为前述本发明的第一种具体实施方式。

第一种具体实施方式的面板11的IP防护试验如图10所示，将试验电表36通过安装架固定在试验盒372内，用盒前密封圈371和盒后密封圈373进行盒体的密封，安装盒后盖374后装入试验螺钉375，然后进行试验。试验结果是第一种具体实施方式的面板11的IP防护等级可达到IP68。

第一种具体实施方式的静放电试验如图11所示。进行静放电试验时，由于第一壳体1的面板11到后端开口处为一个整体且不存在缝隙，因此，在面板11上第一打静电位置L11和第二打静电位置L12处的静电无法进入电表内以破坏器件。并且，根据静放电试验要求，后端带电端子附近不打静电，因此，唯一的静电入口就是第一壳体1与第二壳体2之间的装配缝隙L13和L14处。如图11所示，静电沿a～f路径达到各自最近导电器件处，路径距离均超过18mm，达到静电防护等级大于15kV的要求。

第一种具体实施方式的电表安装在安装屏9上时以两侧安装架固定，如图12所示，接线时以接线插头***内部线路板的插座内。接线插头***插座时的作用力依次作用在内部线路板、显示模块4和第一壳体1上，最后作用在两侧的安装架上。由于面板11到第一壳体1后端开口为一整体，接线操作用力过大时也不会出现出现如传统电表面板脱落的情况。并且，面板11到第一壳体1后端开口为一整体这个特点使电表面框与壳体之间无需设计连接结构，结构最大程度简化，在保证足够强度的前提下，面框厚度能设计得很小，大大节省了安装屏正面空间。

本发明的第二种具体实施方式是在第一种具体实施方式的基础上做一些改进，增加后端防护装置，使得电表能够用于更加严酷、对电表整体防护有更高要求的环境中。

第二种具体实施方式是在第一种具体实施方式的基础上安装接线盒12、前密封圈10、后密封圈11、紧固螺钉、防水线套35、密封盖33和密封圈34等后端防护装置，以达到更高的防护要求。如图13、图14、图18所示，在第一种具体实施方式的电表后端安装接线盒12，接线盒12后端外壁上设有线孔121，将接线插头从线孔121中穿过后再***内部线路板上的插座中。接线盒12内连接接线插头的导线汇集后经防水线套35引出至接线盒12后方，通过防水线套35对这些导线加以保护。此外，为了加强保护，还在线孔121处设有密封盖33和密封圈34。此时，带电的接线插头和导线可获得极大的保护。为了进一步加强电表的防水、防尘以及防静电性能，如图16所示，将前密封圈10安装于前述的第一容纳腔内；如图18、图19所示，还在接线盒12前端设有凹槽31，并将后密封圈11安装在由凹槽31、第二壳体2的后挡圈25外壁以及第二壳体2的后凹槽23共同形成的第二容纳腔内。第二壳体2的后挡圈25在与接线盒12装配时起到定位作用，在装配完成后起到增加静电防护爬电距离的作用。接线盒12还设有与第二壳体2壳通孔相适配的贯穿的盒通孔，分别是第一盒通孔32a、第二盒通孔32b、第三盒通孔32c和第四盒通孔32d。采用四个紧固螺钉，分别是第一紧固螺钉13a、第二紧固螺钉13b、第三紧固螺钉13c和第四紧固螺钉13d，将这四个紧固螺钉分别顺次***盒通孔、壳通孔以及内嵌螺丝孔中并固定。

由于第二种具体实施方式是在第一种具体实施方式的基础上，通过引入后端防护装置来实现的，因此，第二种具体实施方式与第一种具体实施方式相同部分的装配步骤就不再赘述，此处只介绍第二种具体实施方式的后端防护装置的装配步骤。如图15、图17所示，第二种具体实施方式的后端防护装置按照如下的步骤进行装配：

(1)将前密封圈10安装在前凹槽22中，再将第二壳体2与第一壳体1对接安装在一起并固定，如图15所示，这样前密封圈10就处在由第一凹槽19、前挡圈21外壁和前凹槽22共同形成的第一容纳腔内；

(2)将后密封圈11安装在后凹槽23中；

(3)将三排接线插头从与接线盒12连接的防水线套35中穿过，然后分别经第二壳体2另一端的开口伸入第二壳体2内部，并分别***相应内部线路板的插座上；

(4)将安装有密封盖33、密封圈34和防水线套35的接线盒12从第二壳体2另一端对接安装，并通过四个紧固螺钉加以固定，此时后密封圈11就处在由凹槽31、第二壳体2的后挡圈25外壁以及第二壳体2的后凹槽23共同形成的第二容纳腔内。

第二种具体实施方式，除面板11防护等级达到IP68外，由于后端防护装置的引入，使电表整体的防护等级也能达到IP67。

第二种具体实施方式的静放电试验，如图20所示，虽然有八处打静电位置，分别是第一位置L21、第二位置L22、第三位置L23、第四位置L24、第五位置L25、第六位置L26、第七位置L27和第八位置L28，但是第一位置L21和第二位置L22都位于面板11上，静电无法进入表内以破坏器件，而第三位置L23和第五位置L25都位于第一壳体1与第二壳体2的装配缝隙处，第四位置L24和第五位置L26都位于第二壳体2与接线盒12的装配缝隙处，第七位置L27和第八位置L28都位于接线盒12后端的线孔121处，因此，静电入口为第三位置L23、第四位置L24、第五位置L25、第六位置L26、第七位置L27和第八位置L28处。如图20所示，在第三位置L23、第四位置L24、第五位置L25和第六位置L26处，静电沿a～f路径达到各自最近导电器件处，路径距离超过18mm，达到静电防护15kV要求；在第七位置L27和第八位置L28处，静电沿g～l路径达到各自最近接线端口处，路径距离均超过18mm，也达到了静电防护15kV要求。因此，第二种具体实施方式的电表整体的静电防护等级大于15kV。

第二种具体实施方式的电表安装在安装屏9上时以两侧安装架固定，如图21所示。由于接线盒12对后端带电的插头和导线进行了隔离防护，因此电表整体是安全的，用户不会接触到危险的带电后端。

虽然上述说明书描述了本发明的特定实施方式、方面和应用，但应理解为，本发明不限于本申请公开的确切结构和零件组成，各种明显的修改、变化和变更，只要不偏离所附权利要求中限定的本发明的精神和范围，都应在权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种高防护等级电表，其特征在于：包括第一壳体(1)、显示模块(4)、内部线路板、第二壳体(2)和接线插头；第一壳体(1)前端设有面板(11)，第一壳体(1)后端开口；第一壳体(1)内安装着显示模块(4)和内部线路板，显示模块(4)的显示面面向面板(11)后端，与显示模块(4)显示面相对的接线面连接内部线路板，内部线路板设有插座；第二壳体(2)的一端安装在第一壳体(1)后端开口处；第二壳体(2)另一端也设有开口，接线插头通过第二壳体(2)开口***所述插座中。

2.根据权利要求1所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第一壳体(1)的左端和右端分别设有搭扣，所述第二壳体(2)的左端和右端也分别设有与所述搭扣相适配的卡槽。

3.根据权利要求1所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第一壳体(1)后端设有第一凹槽(19)；所述第二壳体(2)一端设有前挡圈(21)，前挡圈(21)外侧设有前凹槽(22)；所述第二壳体(2)与所述第一壳体(1)安装在一起后，第一凹槽(19)、前挡圈(21)外壁和前凹槽(22)共同形成第一容纳腔。

4.根据权利要求3所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第一容纳腔中设有前密封圈(10)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第二壳体(2)的另一端还安装有接线盒(12)，接线盒(12)设有供接线插头连接的导线穿过的线孔(121)。

6.根据权利要求5所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第二壳体(2)另一端设有后挡圈(25)，后挡圈(25)外侧设有后凹槽(23)；所述接线盒(12)前端设有凹槽(31)；所述接线盒(12)与所述第二壳体(2)安装在一起后，凹槽(31)、后挡圈(25)外壁和后凹槽(23)共同形成第二容纳腔。

7.根据权利要求6所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第二容纳腔中设有后密封圈(11)。

8.根据权利要求5所述的高防护等级电表，其特征在于：在所述线孔(121)处设有防水线套(35)，所述接线插头连接的导线汇聚后经防水线套(35)引出至所述接线盒(12)后方。

9.根据权利要求8所述的高防护等级电表，其特征在于：所述线孔(121)处还设有密封盖(33)和密封圈(34)。

10.根据权利要求5所述的高防护等级电表，其特征在于：所述第一壳体(1)后端设有内嵌螺丝孔，所述第二壳体(2)设有与内嵌螺丝孔相适配的贯穿的壳通孔，所述接线盒(12)也设有与所述壳通孔相适配的贯穿的盒通孔。