[实用新型]一种不需地线的安全电热水器

说明书

所属技术领域：

本实用新型涉及民用橱卫电器，尤其是电热水器安全技术。

背景技术：

电热水器是家庭生活中常用的装置，也是造成人生伤亡事故最多的一种橱卫用具。按照国家电工委(IEC)的规定和我国现行的标准，电热水器属1类电器设备，在安装使用时必须有可靠的地线。但由于我国目前有近三分之二以上的民居用电环境都不同程度的存在问题，地线的可靠安全程度不尽人意，在这种条件下依赖民居地线解决电热水器的漏电安全问题明显是不可靠的。目前市场上有一种带“防火墙”并有监视环境漏电功能的电热水器，单它仍未脱离对地线的依赖。一旦控制电路失灵，环境漏电的电流仍可通过地线传导到电热水器机体上而引发触电事故。另外，目前生产的电热水器的内胆和外壳大部分使用可导电的金属材料制成，如果电热管或环境漏电，或控制电路失灵，就会使这些部件和水同时带电，这都是不安全的隐患。

发明内容：

为了克服由于民居用电环境无地线保障、电热水器用电不安全所带来的弊端。本实用新型提供一种不需地线的安全电热水器，设计漏电监测电路通过监测电热管金属外壳与地之间的电流值来实现漏电保护。即出水口流出的水与出水电流保护探头接触并流到地上或能与地构成回路的其他导电物体上时，等效于控制电路的公共回路与地电连接，构成一条有水流时存在，无水流时不存在的虚拟地线。

本实用新型实现其目的的技术方案是由控制电路、机体构成，控制电路由漏电监测电路、信号处理电路、执行机构电路、故障指示电路、工作状态指示电路、电源电路、水流开关、温控开关、出水电流探头组成，漏电监测电路由电阻、二极管组成，一端连接电热管金属外壳，另端连接到信号处理三极管、基极，信号处理电路由三极管、电容器、电阻，组成双稳电路，与漏电监测电路、工作状态指示电路连接，同时与执行机构电路和故障指示电路连接，执行机构电路由三极管、二极管、电阻、继电器组成，与电源和继电器连接，故障指示电路由电阻、发光二极管组成，其一端连接信号处理的集电极，另一端与控制电路的公共回路连接，工作状态指示电路由电阻、发光二极管组成，一端连接信号处理电路的集电极，另一端与控制电路的公共回路连接，电源部分由单相两芯电源线、插头、变压器、二极管、电容器组成，在信号处理电路的基极与公共回路间设置有电容器，水流开关的触点设置在变压器的初级绕组上，一端与电源连接，另一端与变压器的初级绕组连接，温控开关的触点设置在电源变压器的初级绕组上，一端与电源连接，另一端与变压器的初级绕组连接，出水电流探头与信号处理电路连接，机体由机壳、加热器外壳、电热管、进水水电阻、进水口、恒流阀、出水水电阻、出水口、水流开关、温控开关、电源、控制电路盒组成，机壳为矩形箱体，后部有箱盖，加热器外壳为密封圆柱体，底部有两个光孔，上部接有温控开关，一侧的上下部位各有一光孔，电热管两极与继电器触点连接，电热管与加热器外壳底部光孔配合螺纹紧固，电热管壁与漏电监测电路连接，进水水电阻和出水水电阻为绝缘管制成，其充水后电阻值为2.2兆欧，进水水电阻一端与进水口螺纹紧固，另端与加热器外壳一侧下部光孔配合螺纹固定，接近进水口处有恒流阀与进水水电阻连接，出水水电阻一端与出水口配合螺纹紧固，另端与加热器外壳一侧上部光孔配合螺纹紧固，其间有水流开关与出水水电阻连接，出水口内接有出水电流探头，电源、温控开关、水流开关、电热管、出水电流探头及电热管漏电保护均与控制电路连接，控制电路盒为密封，防潮盒体。

本实用新型的有益效果是，使用电路取消了接地线，从源头上切断了环境漏电通道，杜绝由于环境漏电而引发的伤亡事故，且构造简单，生产成本低，易于安全推广使用。

附图说明：

图1.为本实用新型控制电路流程图，

图2.为本实用新型控制电路图，

图3.为本实用新型整机结构示意图。

具体实施方式：

本实用新型是由控制电路、机体构成，参照图1，控制电路由漏电监测电路2-1、信号处理电路2-2、执行机构电路2-3、故障指示电路2-4、工作状态指示电路2-6、电源部分电路2-5、水流开关4、温控开关12、出水电流探头14组成，漏电监测电路2-1由电阻R6、二极管VD6组成，一端连接电热管8金属外壳，，另端连接到信号处理电路2-2的三极管v2、基极，信号处理电路2-2由三极管V2、V3、电容器C2、电阻R3、R4、R5、R7组成双稳电路，与漏电监测电路2-1、工作状态指示电路2-6连接，同时与执行机构电路2-3和故障指示电路2-4连接，执行机构电路2-3由三极管V1、二极管VD5、电阻R1、继电器K1、K2组成，与电源电路2-5和继电器k2连接，故障指示电路2-4由电阻R8、发光二极管VL2组成，其一端连接信号处理电路V3的集电极，另一端与控制电路的公共回路连接，工作状态指示电路2-6由电阻R6、发光二极管VL1组成，一端连接信号处理电路2-2的V2集电极，另一端与控制电路的公共回路连接，电源电路由单相两芯电源线、插头、变压器T、二极管VD1-VD4、电容器C1组成，在信号处理电路2-2V2的基极与公共回路间设置有电容器C2，水流开关4的触点S1设置在变压器T的初级绕组上，一端与电源连接，另一端与变压器T的初级绕组连接，温控开关12的触点S2设置在电源变压器T的初级绕组上，一端与电源1连接，另一端与变压器T的初级绕组连接，出水电流探头14与信号处理电路2-2连接，参照图3，机体由机壳11、加热器外壳9、电热管8、进水水电阻10、进水口6、恒流阀7、出水水电阻3、出水口5、水流开关4、温控开关12、电源1、控制电路盒2组成，机壳11为矩形箱体，后部有箱盖，加热器外壳9为绝缘材料制成的密封圆柱体，底部有两个光孔，上部有光孔，接有温控开关12的温控探头，一侧的上下部位各有一光孔，电热管8两极与继电器触点连接，电热管与加热器外壳9底部光孔配合螺纹紧固，电热管8的壁与漏电监测电路连接，进水水电阻10和出水水电阻3为绝缘管制成，其充水后电阻值为2.2兆欧，进水水电阻10一端与进水口6螺纹紧固，另端与加热器外壳9一侧下部光孔配合螺纹固定，接近进水口6处有恒流阀7与进水水电阻10连接，出水水电阻3一端与出水口5配合螺纹紧固，另端与加热器外壳9一侧上部光孔配合螺纹紧固，其间有水流开关4与出水水电阻3连接，出水口5内接有出水电流探头14，电源1、温控开关12、水流开关4、电热管8、出水电流探头14及电热管漏电保护13均与控制电路连接，控制电路盒2为密封，防潮盒体。使用时，自来水管与进水口6连接，插上电源插头1，自来水经进水口6进入恒流阀7，恒流阀7输出的恒定水流经水电阻10进入水箱9，水满后进入出水水电阻3进入水流开关4，水流开关4的触点S1闭合，使控制电路与电源接通，此时，由于信号处理电路2-2的电容器C2两端电压不能突变，三极管V2基极处于低电平，V2截止，使V2集电极、V1基极同时处于高电平，V1导通，继电器k1、k2吸合，接通电热管8电源，电热水器进入正常工作状态，同时工作状态指示灯VL1亮，加热后的水经出水水电阻3、出水口5流出。若电热管8漏电，其金属外壳上的漏电信号经漏电监测电路2-1的电阻R6、二极管VD6输入到信号处理电路2-2的三极管V2的基极，V2的基极处于高电平，V2导通，使V2集电极、V1基极同时处于低电平，V1截止，V1集电极处于高电平，使继电器k1、k2释放，切断电热管8的电源，电热水器停止工作，同时故障状态指示灯VL2亮，表示电热管8已漏电。