CN104964457A - 带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置 - Google Patents

Abstract

一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置，由接收部和发射部组成，其特征是，发射部安装在连接管上，连接管串接在热水器的进水管或出水管上，接收部安装于墙壁上与市电连接或引出插头直接插在原有插座上；当水龙头打开时，热水器出水，发射部将水流信号转换成无线信号发送给接收部，接收部接收到发射部的信号后断开热水器与市电的连接，有效保证使用者的生命安全。

Description

带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置

技术领域

    本发明涉及一种打开水龙头放水时热水器电源自动断开的装置，具体的讲是一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置。

背景技术

目前，热水器都是以防漏电为主的被动保护方式，这种方式使热水器无论在使用或不使的情况下，热水器都保持着有电状态，当要放水的时候，热水器的电源线仍然与室电通电，这样会给人们的人身安全带来危害。

虽然，已配备防电墙或漏电保护器的热水器，必要时，还是需要匹配具有地线回路的电路。但是，基本上，所有家庭装修时，只有安装正负极，并未实施地线的安装，这样，就算防电墙已经工作，但是，没有地线的泄流，保护效果发挥不大。在此，有些厂家就把漏电的线路直接引出并要求安装师傅直接紧固在安装热水器的膨胀螺丝上，但是，墙面都是瓷砖和水泥，这些都是绝缘体，把一根防护线紧固在绝缘体上显然达不到应有的保护效果。

所以，热水器漏电致死的新闻已不属个案，为了避免此类事故接连发生，需要在使用者使用热水时，具有自动切断热水器的电源，以保证使用者的人身安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置，有效解决了在打开热水器龙头放水时，电源会自动断开的功能。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置，由接收部和发射部组成，其特征是，发射部安装在连接管上，连接管串接在热水器的进水管或出水管上，接收部安装于墙壁上与市电连接或直接插在原有插座上；

当水龙头打开时，热水器出水，水流带动发电装置发电，发射部接收到电信号后命令发射装置向接收部发送无线信号，接收部接收到发射部的信号后断开热水器与市电的连接，有效保证使用者的生命安全；

或者所述接收部和发射部直接安装在热水器的里面，与热水器形成一体。

进一步地，所述发射部还可以根据生产需求增加MP3播放器，播放器与供电装置连接，该播放器的电能取自于自发电。

进一步地，所述发射部还具有键盘，所述键盘与控制模块连接，所述键盘有多个时间设定框，每个时间设定框只能输入两个时间之间的时间段，

所述键盘的长度在5cm~12cm，宽度在3cm~8cm。

在每个设定框上面独立输入并设定发射装置的信号发射时间和信号停止时间，设定发射和停止时间后按确定键，由控制模块执行该命令。

比如：

1.在第一设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在17:00~23:00的这段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到下班后人员使用的时间内加温，不会让费电能也能保证热水器的水温。

2.在第一设定框的左框输入时间11:00，右框输入14:00，在第二设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在11:00~14:00和17:00~23:00的这两个段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到家中的老人习惯中午洗澡，而其余人员在晚上洗澡都能保证热水器的水温。

其余设定框来编制使用人员的使用习惯，不输入不执行。

也就是说，在上述时间段内接收部处于导电状态热水器加热，同时，设定的时间段内，如果水龙头放水，控制模块优先执行该信号，保证在加热的时间段内水龙头出水的断电保护，其余时间发射装置均发出无线信号，使接收部断开热水器与市电的连接，以达到节省电能的目的。

有益效果是：

有效解决了在打开热水器龙头放水时，电源会自动断开的功能，从而有效保证人体的用电安全。

本发明的运用将解决中国国内市场容量超2亿的电热水器用户带来主动安全的保护，与常规热水器的漏电保护所形成的被动保护，其出水既断电的主动保护模式具有在安全性超越被动保护技术的优先地位，市场需求潜力巨大。

附图说明

图1是本发明一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置的发射部示意图。

图2是发电装置的构造图。

图3是电连接图。

图4是本发明一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置的接收部示意图。

图5是接收部的正面图。

图中：

1.接收部，11.电磁线圈，12.控制模块，13.开关，14.插座，15.接收装置，16.插座板110.紧固座，

2.发射部，21.发射装置，22.充电装置，23.叶轮，24.发电线圈，25.磁钢，26.供电装置，27.连接管，28.USB插孔，29.支架，250.转轴，251.轴承，252.密封圈，

3.壁座，31.喇叭，

4.齿轮，41.弹簧，42.滚柱。

具体实施方式

一种带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置，由接收部1和发射部2组成，

在图1，2，3中，

发射部2安装在连接管27上，连接管27串接在热水器的进水管或出水管上，接收部1安装于墙壁上与市电连接或引出插头直接插在原有插座上；

当水龙头打开时，热水器出水，水流带动发电装置发电，发射部接21收到电信号后向接收部2发送无线信号，接收部2接收到发射部的信号后断开热水器与市电的连接，有效保证使用者的生命安全；

或者所述接收部1和发射部2直接安装在热水器的里面，与热水器形成一体。

所述发电装置安装在连接管27的里面，所述发电装置由叶轮23、磁钢25、发电线圈24组成，所述叶轮23连接在磁钢25的外沿，发电线圈24安装在磁钢25的里面，发电线圈24与发射装置21连接或与发射装置21和充电装置22连接，打开水龙头时，水流带动叶轮23旋转，磁钢25切割发电线圈24发电，电能向发射装置21供电并且此电能也是发射装置21发射无线信号的基准信号；或向发射装置21供电和提供信号的同时也经充电装置22向供电装置26充电。

所述叶轮的直径在1cm~6cm，所述发电线圈的线径0.5mm~2mm，所述磁钢由2~12块磁铁组成。

所述发射部1开有一条滑槽，所述滑槽用于安装支架29，所述支架29安装在所述滑槽内，支架上设计一排排齿，所述排齿与齿轮42结合，支架29可以借助齿轮42的旋转来实现向发射部收缩或向外伸展，向外伸展来实现加大支架的面积，方便手机或移动电源的放置，向发射部收缩防止支架损坏。

所述排齿齿深2mm~5mm。

所述支架29上安装有至少一USB插孔28或至少一数据线，所述USB插孔28或数据线与充电装置连接，充电装置22与供电装置26连接，用于将供电装置26的电能经充电装置22向手机或移动电源的电补充。

所述USB插孔和数据线位于支架侧面。

所述USB插孔28或数据线、发电线圈24、供电装置26与充电装置22连接，当所述USB插孔28或数据线与手机或移动电源连接时，充电装置22将供电装置26的电能向手机或移动电源补充的同时，充电装置22导通发电线圈24，磁钢25反向旋转带动单向齿转动，支架29向外延伸至终点时，充电装置22停止发电线圈24工作，支架29停留在终点位置；当所述USB插孔28或数据线与手机或移动电源断开时，充电装置22断开手机或移动电源的电补充的同时，支架29可以直接用手推入发射部内，或者，当水龙头出水时，叶轮旋转，单向齿在支架29没有压力的状态下，单向齿旋转带动支架29向内收缩至始点时。

所述支架的始点位置至终点位置的活动距离为4cm~10cm。

所述单向齿由：齿轮4、弹簧41和滚柱42组成，所述齿轮4的内径向齿轮4的外沿开有最少三条槽，所述的弹簧41先放入槽内，再安装滚柱42；当USB插孔28连接后，充电装置把电源输送给发电线圈24，使原本用来发电的发电装置变成一台直流电机，发电线圈24接受电流后促使磁钢25往反方向旋转，转轴250带动滚柱42和齿轮4一起转动，支架29被推出至终点后，充电装置停止给发电线圈24供电，支架29伸出后方便手机或移动电源搁放，当水流带动叶轮23进而带动磁钢25旋转，转轴250把滚柱42往槽里推，弹簧42收缩，转轴250与齿轮4分离，

所述弹簧和滚柱的直径比槽的宽度小一点。

所述的单向齿套入转轴250上，转轴250与磁钢25连接，发电装置与单向齿并列安装，中间安装密封圈252来隔离水源，

所述转轴的外径比单向齿的内径小。

所述发电装置与单向齿并列安装，中间安装轴承251和密封圈252来提高磁钢25和单向齿的转动灵活性以及有效隔离水源进入单向齿。

在图4中，

所述接收部1内有一电磁线圈11和控制模块12，控制模块12的输出端与电磁线圈11连接，电磁线圈11外安装一个开关13，开关13一端与插座14连接，用于热水器的插头***，另一端与市电电源线连接；控制模块12还包括接收装置15，接收装置15根据发射装置21的信号使控制模块12对电磁线圈11的导通和切断进行控制；

所述接收装置15将发射装置21发出的信号传给控制模块12，控制模块12导通电磁线圈11的电能，开关13触点断开，电能被切断，有效保护热水器使用者的用水安全，发射装置21的信号停止时，控制模块12切断电磁线圈11的电能，开关13触点复位，热水器恢复加热。

所述电磁线圈的线径为0.1mm~0.3mm，线圈圈数为50圈~500圈，所述开关触点直径为2mm~5mm，所述触点之间并接电容器用于消除触点电火花，所述电容器为400V5uf~400V50uf。

所述控制模块也可以在接收到所述信号后，导通电磁线圈，开关工作电源被切断；当所述信号停止时，控制模块延时一定的时间保持电磁线圈的导通，防止频繁启动热水器并节约电能。

所述延时的时间可以是1分钟、2分钟、3分钟等时间，或者根据使用者的习惯借助遥控器调节或在壁座上安装调节开关对延时时间进行调节。

所述发射装置21所采纳的信号如下：

发电线圈24与发射装置21连接，所述叶轮23转动带动发电线圈24工作，发射装置21将该信号以无线形式发出，叶轮23停转时，无线信号同步停止，实现出水对无线发射的同步控制。

在图5中，

所述接收部1的正面与热水器使用的壁座3一致，背面设置两种：

一种安装插头，该插头直接***原有壁座上；

另一种安装紧固座110，该紧固座110用于室内电源线的紧固，该设计可直接将接收部1安装在墙壁上。

所述接收部1还具有语音提示功能，当接收装置接收到发射部的信号时，控制模块启动电磁线圈工作，电源被切断，与此同时，喇叭发出安全提示音：‘电源已切断’或‘保护已启动’或‘进入保护模式，请放心使用’等提示音，

并且，所述的喇叭31与控制模块的语言装置连接，语言装置与第二开关连接，第二开关与市电连接，这样可以有效的保证电磁线圈工作后，开关关闭热水器的加热，第二开关启动语言装置，一旦有任何一部件损坏，开关不能切断电源，语音也将不能提示，告示人们对产品进行检修或更换，使产品更具人性化。

所述第二开关也可以与开关设计成二合一，形成上下动作臂，中间安装绝缘垫，电磁线圈工作后，开关一路关闭热水器的加热，另一路启动语言装置。

或者所述开关与指示灯连接，实现与热水器供电同步，热水器供电指示灯点亮，热水器断电指示灯熄灭。

所述指示灯为红色。

所述接收部1和发射部2安装在热水器里面，与热水器成为一体时，喇叭31安装在热水器上。其特征是，发射部串接在热水器的进水管或出水管上，接收部串接在电源输入端之间。

所述接收部1和发射部2独立成为配件为现有热水器配套使用时，所述喇叭31安装在壁座3的正面或侧面。

所述喇叭或者用指示灯提示，借助一个第三开关来转换或者借助遥控器转换，所述遥控器为独立装置或者与发射部合为一体。

所述开关与网络模块连接，网络模块将记录开关的断电保护次数与状态，在手机安装网络模块互通的软件，在软件上，可以设置每天或一个星期或一个月的断开状态或异常，所述的异常为发射部发射出的信号，而接收部没有导通电磁线圈或电磁线圈已导通而开关没有断开的相关信息，这些信息将优先由网络模块发送给手机软件上，从手机软件上直接了解各部件的状况及保护的次数。

所述软件有一个设定栏，进入栏后跳出一个键盘，所述键盘有多个时间设定框，每个时间设定框只能输入两个时间之间的时间段，

在每个设定框上面独立输入并设定发射装置的信号发射时间和信号停止时间，设定发射和停止时间后按确定键，由软件发送给控制模块执行该命令；

比如：

1.在第一设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在17:00~23:00的这段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到下班后人员使用的时间内加温，不会让费电能也能保证热水器的水温。

2.在第一设定框的左框输入时间11:00，右框输入14:00，在第二设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在11:00~14:00和17:00~23:00的这两个段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到家中的老人习惯中午洗澡，而其余人员在晚上洗澡都能保证热水器的水温。

其余设定框来编制使用人员的使用习惯，不输入不执行。

也就是说，在上述时间段内接收部处于导电状态热水器加热，同时，设定的时间段内，如果水龙头放水，控制模块优先执行该信号，保证在加热的时间段内水龙头出水的断电保护，其余时间发射装置均发出无线信号，使接收部断开热水器与市电的连接，以达到节省电能的目的。

Claims (10)

1. 带有充电装置的无线感应断电热水器保护装置，由接收部（1）和发射部（2）组成，其特征是，发射部安装在连接管（27）上，连接管串接在热水器的进水管或出水管上，接收部安装于墙壁上与市电连接；

所述发电装置安装在连接管（27）的里面，所述叶轮（23）连接在磁钢（25）的外沿，发电线圈（24）安装在磁钢的里面，发电线圈与发射装置（21）连接或与发射装置和充电装置（22）连接，打开水龙头时，水流带动叶轮旋转，磁钢切割发电线圈发电，电能向发射装置供电并且此电能也是发射装置发射无线信号的基准信号；或向发射装置供电和提供信号的同时也经充电装置向供电装置（26）充电；

所述叶轮的直径在1cm~6cm，所述发电线圈的线径0.5mm~2mm，所述磁钢由2~12块磁铁组成；

所述接收部（1）内有一电磁线圈（11）和控制模块（12），控制模块的输出端与电磁线圈连接，电磁线圈外安装一个开关13，开关一端与插座连接，用于热水器的插头***，另一端与市电电源线连接；

控制模块还包括接收装置（15），接收装置根据发射装置（21）的信号使控制模块对电磁线圈的导通和切断进行控制；

所述电磁线圈的线径为0.1mm~0.3mm，线圈圈数为50圈~500圈，所述开关触点直径为2mm~5mm，所述触点之间并接电容器用于消除触点电火花，所述电容器为400V5uf~400V50uf；

所述接收装置将发射装置发出的信号传给控制模块，控制模块导通电磁线圈的电能，开关触点断开，电能被切断，有效保护热水器使用者的用水安全，发射装置的信号停止时，控制模块切断电磁线圈的电能，开关触点复位，热水器恢复加热。

2. 根据权利要求1所述的保护装置，由接收部（1）和发射部（2）组成，其特征是，发射部安装在连接管（27）上，连接管串接在热水器的进水管或出水管上，接收部直接插在原有插座上；

所述发电装置安装在连接管（27）的里面，所述叶轮（23）连接在磁钢（25）的外沿，发电线圈（24）安装在磁钢的里面，发电线圈与发射装置（21）连接或与发射装置和充电装置（22）连接，打开水龙头时，水流带动叶轮旋转，磁钢切割发电线圈发电，电能向发射装置供电并且此电能也是发射装置发射无线信号的基准信号；或向发射装置供电和提供信号的同时也经充电装置向供电装置（26）充电；

所述叶轮的直径在1cm~6cm，所述发电线圈的线径0.5mm~2mm，所述磁钢由2~12块磁铁组成；

所述接收部（1）内有一电磁线圈（11）和控制模块（12），控制模块的输出端与电磁线圈连接，电磁线圈外安装一个开关13，开关一端与插座连接，用于热水器的插头***，另一端与市电电源线连接；

控制模块还包括接收装置（15），接收装置根据发射装置（21）的信号使控制模块对电磁线圈的导通和切断进行控制；

所述电磁线圈的线径为0.1mm~0.3mm，线圈圈数为50圈~500圈，所述开关触点直径为2mm~5mm，所述触点之间并接电容器用于消除触点电火花，所述电容器为400V5uf~400V50uf；

所述接收装置将发射装置发出的信号传给控制模块，控制模块导通电磁线圈的电能，开关触点断开，电能被切断，有效保护热水器使用者的用水安全，发射装置的信号停止时，控制模块切断电磁线圈的电能，开关触点复位，热水器恢复加热。

3. 根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征是，所述发射部（1）开有一条滑槽，所述滑槽用于安装支架（29），所述支架安装在所述滑槽内，支架上设计一排排齿，所述排齿与齿轮（4）结合，支架可以借助齿轮旋转来实现向发射部收缩或向外伸展，向外伸展来实现加大支架的面积，方便手机或移动电源的放置，向发射部收缩防止支架损坏；

所述支架（29）上安装有至少一USB插孔（28）或至少一数据线，所述USB插孔或数据线与充电装置连接，充电装置与供电装置（26）连接，用于将供电装置的电能经充电装置向手机或移动电源的电补充。

4. 根据权利要求3所述的保护装置，其特征是，所述USB插孔（28）或数据线、发电线圈（24）、供电装置（26）与充电装置（22）连接，当所述USB插孔或数据线与手机或移动电源连接时，充电装置将供电装置的电能向手机或移动电源补充的同时，充电装置导通发电线圈，磁钢（25）反向旋转带动单向齿转动，支架（29）向外延伸至终点时，充电装置停止发电线圈工作，支架停留在终点位置；当所述USB插孔或数据线与手机或移动电源断开时，充电装置断开手机或移动电源的电补充的同时，支架可以直接用手推入发射部内，或者，当水龙头出水时，叶轮（23）旋转，单向齿在支架没有压力的状态下，单向齿旋转带动支架向内收缩至始点时；

所述单向齿由：齿轮（4）、弹簧（41）和滚柱（42）组成，所述齿轮的内径向齿轮的外沿开有最少三条槽，所述的弹簧先放入槽内，再安装滚柱；当USB插孔（28）连接后，充电装置（22）把电源输送给发电线圈（24），使原本用来发电的发电装置变成一台直流电机，发电线圈接受电流后促使磁钢（25）往反方向旋转，转轴（250）带动滚柱和齿轮一起转动，支架（29）被推出至终点后，充电装置停止给发电线圈供电，支架伸出后方便手机或移动电源搁放，当水流带动叶轮（23）进而带动磁钢旋转，转轴把滚柱往槽里推，弹簧收缩，转轴与齿轮分离；

所述的单向齿套入转轴（250）上，转轴与磁钢（25）连接，发电装置与单向齿并列安装，中间安装密封圈（252）来隔离水源；

所述发电装置与单向齿并列安装，中间安装轴承（251）和密封圈（252）来提高磁钢（25）和单向齿的转动灵活性以及有效隔离水源进入单向齿。

5. 根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征是，所述开关与网络模块连接，网络模块将记录开关的断电保护次数与状态，在手机安装网络模块互通的软件，在软件上，可以设置每天或一个星期或一个月的断开状态或异常，所述的异常为发射部发射出的信号，而接收部没有导通电磁线圈或电磁线圈已导通而开关没有断开的相关信息，这些信息将优先由网络模块发送给手机软件上，从手机软件上直接了解各部件的状况及保护的次数；

根据本权利要求所述的保护装置，其特征是，所述软件有一个设定栏，进入栏后跳出一个键盘，所述键盘有多个时间设定框，每个时间设定框只能输入两个时间之间的时间段，

在每个设定框上面独立输入并设定发射装置的信号发射时间和信号停止时间，设定发射和停止时间后按确定键，由软件发送给控制模块执行该命令；

比如：

1.在第一设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在17:00~23:00的这段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到下班后人员使用的时间内加温，不会让费电能也能保证热水器的水温，

2.在第一设定框的左框输入时间11:00，右框输入14:00，在第二设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在11:00~14:00和17:00~23:00的这两个段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到家中的老人习惯中午洗澡，而其余人员在晚上洗澡都能保证热水器的水温，

其余设定框来编制使用人员的使用习惯，不输入不执行；

也就是说，在上述时间段内接收部处于导电状态热水器加热，同时，设定的时间段内，如果水龙头放水，控制模块优先执行该信号，保证在加热的时间段内水龙头出水的断电保护，其余时间发射装置均发出无线信号，使接收部断开热水器与市电的连接，以达到节省电能的目的。

6. 根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征是，所述发射装置（21）所采纳的信号是：

线圈与发射装置连接，所述叶轮转动带动线圈工作，发射装置将该信号以无线形式发出，叶轮停转时，无线信号同步停止，实现出水对无线发射的同步控制。

7. 根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征是，所述控制模块也可以在接收到所述信号后，导通电磁线圈，开关工作电源被切断；当所述信号停止时，控制模块延时一定的时间保持电磁线圈的导通，防止频繁启动热水器并节约电能；

所述接收部的正面与热水器使用的壁座一致，背面设置两种：

一种安装插头，该插头直接***原有壁座上；

另一种安装紧固座，该紧固座用于室内电源线的紧固，该设计可直接将接收部安装在墙壁上。

8. 根据权利要求5所述的保护装置，其特征是，所述控制模块还具有语音提示功能，当接收装置接收到发射部的信号时，控制模块启动电磁线圈工作，电源被切断；

与此同时，喇叭（31）发出安全提示音：‘电源已切断’或‘保护已启动’或‘进入保护模式，请放心使用’的提示音；

并且，所述的喇叭与控制模块的语言装置连接，语言装置与第二开关连接，第二开关与市电连接，这样可以有效的保证电磁线圈工作后，开关关闭热水器的加热，第二开关启动语言装置，一旦有任何一部件损坏，开关不能切断电源，语音也将不能提示，告示人们对产品进行检修或更换，使产品更具人性化；

或者所述开关与指示灯连接，实现与热水器供电同步，热水器供电指示灯点亮，热水器断电指示灯熄灭；

所述喇叭或者用指示灯提示，借助一个第三开关来转换或者借助遥控器转换，所述遥控器为独立装置或者与发射部合为一体。

9. 根据权利要求1或2所述的保护装置，其特征是，所述发射部还具有键盘，所述键盘与控制模块连接，所述键盘有多个时间设定框，每个时间设定框只能输入两个时间之间的时间段，

在每个设定框上面独立输入并设定发射装置的信号发射时间和信号停止时间，设定发射和停止时间后按确定键，由控制模块执行该命令；

比如：

1.在第一设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在17:00~23:00的这段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到下班后人员使用的时间内加温，不会让费电能也能保证热水器的水温，

2.在第一设定框的左框输入时间11:00，右框输入14:00，在第二设定框的左框输入时间17:00，右框输入23:00，那么，在11:00~14:00和17:00~23:00的这两个段时间，发射装置没有发射信号，这种设定是考虑到家中的老人习惯中午洗澡，而其余人员在晚上洗澡都能保证热水器的水温，

其余设定框来编制使用人员的使用习惯，不输入不执行，

也就是说，在上述时间段内接收部处于导电状态热水器加热，同时，设定的时间段内，如果水龙头放水，控制模块优先执行该信号，保证在加热的时间段内水龙头出水的断电保护，其余时间发射装置均发出无线信号，使接收部断开热水器与市电的连接，以达到节省电能的目的。

10. 根据权利要求7所述的保护装置，其特征是，所述控制模块延时的时间可以是1分钟、2分钟、3分钟等时间，或者根据使用者的习惯借助遥控器调节或在壁座上安装调节开关对延时时间进行调节。