CN103175305B - 一种防干烧的水加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防干烧的水加热器，其包括外壳（1）、电源接头（2）、水箱（3）、两个浮子开关（4）、电加热管（5）、判断两个浮子开关状态的电路（6）和报警装置（7）。本发明的防干烧的水加热器针对用电的水加热器容易干烧的风险，不仅提出了用两个浮子开关避免电加热管干烧的技术，更重要的是提出了根据两个浮子开关状态的矛盾预警两个浮子开关已经有一个失效的方法，彻底避免了水加热器的用电的加热管容易带来的设备和人身损害的风险。
Description
技术领域
本发明涉及水的电加热技术领域，具体地说涉及一种防干烧的水加热器。
背景技术
从安全和使用寿命的角度考虑，用电的水加热器最大的危险就是干烧。干烧轻则损坏设备，重则可能引起火灾和造成人员伤害。中国实用新型专利201120039913.6和200920313815.X都公布了一种使用一个浮子开关的防干烧装置。考虑到一个浮子开关可能失效的风险，中国专利200920119083.1公布了一种温度控制和浮子开关保护的“二级防干烧”的技术。特别是中国专利200720149269.1，发明人不仅分析了一个浮子开关不能彻底避免干烧的原因，还分析了常见的用热敏元件防干烧的不足之处，就是反映慢，可靠性差。在该中国专利中，发明人提出了用体胀式温控器来提高防干烧装置的响应速度和可靠性的技术。但是，无论体胀式温控器的响应速度多快，它都是要在干烧产生高温后才能做出保护性的响应动作，不能绝对防止干烧现象的发生。
发明内容
本发明提供了一种防干烧的水加热器，其包括如下几部分：
外壳、电源接头、水箱、两个浮子开关、电加热管、判断两个浮子开关状态的电路和报警装置；
其中外壳把整个装置与外界隔离开来，对外保证人身和其它设备的安全，对内固定和保护水加热器的零部件的安全；
电源接头用于引入水加热器工作需要的电力，可以是接线端子或插头；
水箱储存和盛放待加热和正在加热的水；
两个浮子开关包括高水位浮子开关和低水位浮子开关，两个浮子开关均安装在水箱上，分别感知和报告高水位和低水位两种状态；
电加热管安装在水箱内，在两个浮子开关都通的情况下，电加热管通电发热；
判断两个浮子开关状态的电路在高水位的浮子开关通而低水位的浮子开关断的情况下通过报警装置发出预警信号；
报警装置由高水位浮子开关指示发光二极管和低水位浮子开关指示发光二极管两个发光二极管组成，还可以包括电源状态指示发光二极管。根据判断两个浮子开关状态的电路发出的预警信号，当只有低水位浮子开关指示发光二极管不亮时，使用者和或设备维修人员可以判断高水位浮子开关已经有故障。
使用时，电源接头通电，电源状态指示发光二极管首先发光，表示电源正常。只有高水位浮子开关和低水位浮子开关同时检测到有水，继电器得电吸合，电加热管通电发热。随着水位的降低，首先是高水位浮子开关检测不到水，继电器失电断开，电加热管停止加热，防止电加热管干烧。如果高水位浮子开关因为长期工作而失效，没有在水位降低后使继电器失电断开，电加热管继续工作，水箱中的水位还会继续下降，直到低水位浮子开关检测到缺水，继电器（43）失电断开，电加热管（5）停止加热，避免干烧。这时，判断两个浮子开关状态的电路根据高水位浮子开关通而低水位浮子开关断的不正常现象发出预警信号，报警装置再根据预警信号用声、光和电信号通知有关人员来检修高水位浮子开关，及时恢复两个浮子开关的双保险功能，百分之百地防止干烧。
本发明的防干烧的水加热器针对用电的水加热器容易干烧的风险，不仅提出了用两个浮子开关避免电加热管干烧的技术，更重要的是提出了根据两个浮子开关状态的矛盾预警两个浮子开关已经有一个失效的方法，彻底避免了水加热器的用电的加热管容易带来的设备和人身损害的风险。该技术尤其适合各种电加热的水蒸发器，特别工业和民用的冷凝水蒸发器，可以避免干烧而造成的各种事故。
附图说明
图1本发明的防干烧的水加热器的示意图
图2实施例一的工作原理图
图3实施例二的工作原理图
1外壳
2电源接头
3水箱
4两个浮子开关
41高水位浮子开关
42低水位浮子开关
43继电器
5电加热管
6判断两个浮子开关状态的电路
7报警装置
711高水位信号限流电阻
712高水位浮子开关指示发光二极管
721低水位信号限流电阻
722低水位浮子开关指示发光二极管
731电源信号限流电阻
732电源状态指示发光二极管
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
本发明提出了一种防干烧的水加热器，其包括如下几部分：
外壳1、电源接头2、水箱3、两个浮子开关4、电加热管5、判断两个浮子开关状态的电路6和报警装置7；
其中外壳1把整个装置与外界隔离开来，对外保证人身和其它设备的安全，对内固定和保护水加热器的零部件的安全；
电源接头2用于引入水加热器工作需要的电力，可以是接线端子或插头；
水箱3储存和盛放待加热和正在加热的水；
两个浮子开关4包括高水位浮子开关41和低水位浮子开关42，两个浮子开关均安装在水箱3上，分别感知和报告高水位和低水位两种状态；
电加热管5安装在水箱3内，在两个浮子开关都通的情况下，电加热管5通电发热；
判断两个浮子开关状态的电路6在高水位浮子开关41通而低水位浮子开关42断的情况下通过报警装置7发出预警信号；
报警装置7主要由电源状态指示发光二极管732、高水位浮子开关指示发光二极管712和低水位浮子开关指示发光二极管722三个发光二极管组成，当只有低水位浮子开关指示发光二极管722不亮时，使用者和或设备维修人员可以判断高水位浮子开关已经有故障。
具体的电路图见图2；
当电源接头2有电以后，经过限流电阻731，电源状态指示发光二极管732首先发光，表示电源正常。随着水位的升高，低水位浮子开关42和高水位浮子开关41先后接通。然后，经过高水位信号限流电阻711和低水位信号限流电阻721，高水位浮子开关指示发光二极管712和低水位浮子开关指示发光二极管722同时发光，表示两个浮子开关都已经接通。同时，继电器43得电吸合，电流通过电加热管5产生热量，防干烧的水加热器开始工作。正常情况下，随着水位的降低，高水位的浮子开关41先断开。这时，高水位浮子开关指示发光二极管712和低水位浮子开关指示发光二极管722同时停止发光，继电器43失电断开，电加热管5中没有电流通过，加热停止，不会干烧。在不正常的情况下，高水位浮子开关41因为触点熔接到了一起，始终保持接通状态，即使水位下降，高水位浮子开关41也不会断开继电器43的供电，电加热管5就会持续加热。但是，随着水位的继续下降，低水位浮子开关42会断开继电器43的供电，切断电加热管5的电流，使电加热管5停止加热，避免干烧事故的发生。这时，经过高水位信号限流电阻711，高水位浮子开关指示发光二极管712亮而低水位浮子开关指示发光二极管722不亮。报警装置7的三个发光二极管中只有低水位浮子开关指示发光二极管722不亮时，这说明高水位浮子开关41的触点已经熔接到了一起，失去了检测水位和防止干烧的功能，需要更换。
实施例二
一种防干烧的水加热器，其包括如下几部分：
外壳1、电源接头2、水箱3、两个浮子开关4、电加热管5、判断两个浮子开关状态的电路6和报警装置7；
其中外壳1把整个装置与外界隔离开来，对外保证人身和其它设备的安全，对内固定和保护水加热器的零部件的安全；
电源接头2用于引入水加热器工作需要的电力，可以是接线端子或插头；
水箱3储存和盛放待加热和正在加热的水；
两个浮子开关4包括高水位浮子开关41和低水位浮子开关42，两个浮子开关均安装在水箱3上，分别感知和报告高水位和低水位两种状态；
电加热管5安装在水箱3内，在两个浮子开关都通的情况下，电加热管5通电发热；
判断两个浮子开关状态的电路6在高水位的浮子开关41通而低水位的浮子开关42断的情况下通过报警装置7发出预警信号；
报警装置7主要由电源状态指示发光二极管732、高水位浮子开关指示发光二极管712和低水位浮子开关指示发光二极管722三个发光二极管组成，其中低水位浮子开关指示发光二极管722和低水位信号限流电阻721与电加热管5并联，当只有低水位浮子开关指示发光二极管722不亮时，使用者和或设备维修人员可以判断高水位浮子开关已经有故障。
其电路图见图3；
当电源接头2有电以后，经过限流电阻731，电源状态指示发光二极管732首先发光，表示电源正常。随着水位的升高，低水位浮子开关42和高水位浮子开关41先后接通，经过高水位信号限流电阻711，高水位浮子开关指示发光二极管712发光，继电器43得电吸合。然后，经过低水位信号限流电阻721，低水位浮子开关指示发光二极管722发光和电流通过电加热管5同时发生，防干烧的水加热器开始工作。正常情况下，随着水位的降低，高水位浮子开关41先断开。这时，高水位浮子开关指示发光二极管712停止发光，继电器43失电断开，低水位浮子开关指示发光二极管722停止发光，电加热管5中没有电流通过，加热停止，不会干烧。在不正常的情况下，高水位浮子开关41因为触点熔接到了一起，始终保持接通状态，即使水位下降，高水位浮子开关41也不会断开切断继电器43的供电，电加热管5就会持续加热。但是，随着水位的继续下降，低水位浮子开关42会断开继电器43的供电，切断电加热管5的电流，使电加热管5停止加热，避免干烧事故的发生。这时，报警装置7的三个发光二极管中只有低水位浮子开关指示发光二极管722不亮时，这说明高水位浮子开关41的触点已经熔接到了一起，失去了检测水位和防止干烧的功能，需要更换。报警装置7会随即发出预警信号，预警信号可以为声信号、光信号或电信号，从而使防干烧水加热器恢复双保险的功能，彻底避免干烧事故的发生。
Claims (1)
1.一种防干烧的水加热器，其特征在于包括如下几部分：
外壳（1）、电源接头（2）、水箱（3）、两个浮子开关（4）、电加热管（5）、判断两个浮子开关状态的电路（6）和报警装置（7）；
其中，两个浮子开关（4）包括高水位浮子开关（41）和低水位浮子开关（42），两个浮子开关均安装在水箱（3）上；
电加热管（5）安装在水箱（3）内，在两个浮子开关（4）都通的情况下，通电发热；
判断两个浮子开关状态的电路（6）在高水位的浮子开关（41）通而低水位的浮子开关（42）断的情况下向报警装置（7）发出信号；
报警装置（7）由高水位浮子开关指示发光二极管（712）和低水位浮子开关指示发光二极管（722）两个发光二极管组成。
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