CN104433782A - 自动断电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自动断电热水器，具有瓶塞，瓶塞具有容置区，容置区内设有第一触点、第二触点，容置区内设有复位开关以及用于切断第一、第二触点的自动断电装置。本发明通过自动断电装置实现电热水器的自动断电，安全，能有效防止热水瓶内出现烧蚀现象；在任何情况下，当自动断电装置断电后不会自动复位通电，更加安全；在容置区内设有复位开关，当需要再次烧水时，按动复位开关即可，方便；自动断电装置由杠杆触板、揿动装置构成，揿动装置由揿动板、膨胀推动装置构成，在自动断电过程中，由于结构简单，灵敏度及可靠性较高；膨胀气囊还能有效保护容置区内的导电元件不出现短路现象，亦能保证热水瓶内在加热过程中保持一个较为稳定的压力环境。

Description

自动断电热水器

技术领域

本发明涉及一种水加热装置，具体而言，尤其涉及一种自动断电热水器。

背景技术

目前市场上销售的可以装在烧瓶上或者热水瓶上的热水器是一种铝铠装的镍铬丝管加热元件，装在软木瓶塞或塑料瓶塞上，插在热水瓶内，再用导线连接外部电源加热瓶内的水。这种加热器使用方便，但由于水烧开后没有自动断电装置，在没有人切断电源的情况下容易将加热器烧坏，严重的会将水烧干，引起火灾。

进一步，授权公告号为CN2750753的专利中公开了一种热水瓶用全自动防干烧电速热装置，其采用技术方案为，它包含壳盖、壳体、电热管、一对动静电触点，壳体是中空的，其内部有一隔板，隔板上有一孔，电热管固定连接于隔板下部，其特征是它还包含自动断电装置及防干烧装置，自动断电装置包含温度金属片、金属传热壳、顶杆、支座及活动跷板，防干烧装置是由浮子、一对相斥磁铁及小顶杆组成。该热水瓶采用的装置一方面灵敏度不够高；另一方面，其与热水瓶为分体式结构，集成化程度不高，使用不够方便。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种当热水瓶内水烧开后能自动断电的自动断电热水器。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自动断电热水器，其特征在于，具有：

瓶塞，所述瓶塞具有容置区，所述容置区内设有第一触点、第二触点，所述容置区底部设有竖向贯通至瓶体内的通孔；

设于所述容置区的自动断电装置，其具有横置的杠杆触板与杠杆式揿动装置，所述杠杆触板的支点为第一触点，其左端与所述第二触点接合；所述揿动装置具有设于所述杠杆触板下方的揿动板，所述揿动板上设有可沿揿动板长度方向滑动的弹性件，在所述通孔内设有膨胀气囊，所述膨胀气囊内设有感温膨胀体，在所述膨胀气囊头部设有可在所述通孔内滑动的顶杆，当膨胀气囊内感温膨胀体膨胀后，感温膨胀体推动顶杆向上运动，所述顶杆头部推动揿动板左端向上运动，促使弹性件自揿动板左端滑向右端，所述弹性件头部推动杠杆触板并促使杠杆触板左端与所述第一接触点断开；

设于所述容置区的复位开关，当所述自动断电装置断电后，按动复位开关，所述杠杆触板的左端与所述所述第一触点接合；

设于热水瓶内的电加热元件，所述电加热元件具有第一接线端与第二接线端，第一接线端通过导线与第一触点连接，第二触点通过导线与插头连接，第二接线端通过导线与所述插头连接。

进一步：所述复位开关具有：

竖向设于瓶塞且位于杠杆触板右侧部上方的第一开关孔；

布置于所述第一开关孔内的第一开关杆，其上部设有第一限位凸环；

第一复位弹簧，其下端抵紧所述第一开关孔上端部，上端抵紧所述第一开关杆的第一限位凸环，当按下所述第一开关杆后，所述第一开关杆下端促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

进一步：所述复位开关具有：

复位杠杆，所述复位杠杆左端位于所述揿动板右端的下方；

第二复位弹簧，其下端与所述容置区的底部连接，上部抵紧所述复位杠杆右端；

竖向设于瓶塞且位于复位杠杆右端上方的第二开关孔；

布置于第二开关孔内的第二开关杆，其下端与所述复位杠杆右端连接，当按下所述第二开关杆后，所述复位杠杆促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动并促使所述杠杆触板换向，然后所述杠杆触板左端与第一触点接合。

进一步：所述复位开关具有：

竖向布置在瓶塞且位于所述揿动板左侧部上方的第三开关孔；

布置于所述第三开关孔内的第三开关杆，其上部设有第三限位凸环；

第三复位弹簧，其下端抵紧所述第三开关孔上端部，上端抵紧所述第三开关杆的第三限位凸环，当按下所述第三开关杆后，所述第三开关杆下端促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动，所述弹性件头部促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

进一步：所述杠杆触板左、右侧设有用于防止弹性件头部脱出的限位部。

进一步：所述弹性件头部设有滑动头。

进一步：所述弹性件为弹簧。

进一步：所述电加热元件为“U”形铠装电热元件。

进一步：所述感温膨胀体为水。

进一步：所述第一触点由磁性元件制成。

相比现有技术，本发明具有如下优点：

(1)本发明通过自动断电装置实现电热水器的自动断电，不仅安全、高效，且能有效防止热水瓶内出现烧蚀现象；同时，自动断电装置与瓶塞、热水瓶为一体式结构，使用方便，缩短了烧水过程中操作各配件的时间。

(2)本发明在任何情况下，当自动断电装置断电后不会自动复位通电，更加安全；同时，在容置区内设计有复位开关，当需要再次烧水时，按动复位开关即可，方便且快捷；复位开关与容置区顶部间的间隙可通过气体，当膨胀气囊膨胀后挤压顶杆运动时，必然挤压容置区形成的腔室并使容置区内形成一个相对的高压状态，故复位开关处还能起到降压的作用，防止容置区内压力值过高进而影响内部各导电元件的正常工作。

（3）自动断电装置由杠杆触板以及揿动装置构成，揿动装置主要由揿动板以及膨胀推动装置构成，在自动断电过程中，由于结构简单，灵敏度及可靠性都较高；同时，膨胀气囊还能有效保护容置区内的导电元件不出现短路现象，亦能保证热水瓶内在加热过程中保持一个较为稳定的压力环境，促使容置区内自动断电装置稳定高效的工作。

（4）杠杆触板处设置有限位部后，一方面能有效防止弹性件在滑动过程中头部脱出杠杆触板；另一方面，杠杆触板左端部的限位部与第二触点改为面接触，接合效果更佳。

（5）滑动头能使弹性件在滑动过程中头部与杠杆触板的摩擦减小，更易于弹性件滑动，增加了整个自动断电装置的灵敏度。

（6）弹性件采用弹簧，一方面，其压缩后复位能力较强，故在压缩后顶升杠杆触板右端时能力更强，杠杆触板左端与第二触点的断开时长极短，有效避免电火花的产生，不会因电火花引起瓶塞内出现异常情况；另一方面，由于整个自动断电装置是一个较为灵敏的开关元件，故弹性件要求在压缩后有足够的复位力，同时还要减轻自重，弹簧较好的满足了上述条件，不仅复位能力较强，同时，在揿动板换向过程中配合自重能迅速的辅助外力压迫揿动板换向，进而形成自动断电装置的开与合。

附图说明

图1是自动断电热水器结构示意图。

图2是自动断电热水器瓶塞内自动断电装置处的剖视图，该图中示出了第一种复位开关。

图3是自动断电热水器瓶塞内自动断电装置处的剖视图，该图中示出了第二种复位开关。

图4是自动断电热水器瓶塞内自动断电装置处的剖视图，该图中示出了第三种复位开关。

图中，1-瓶塞，11-容置区，21-第一触点，22-第二触点，23-杠杆触板，24-导线Ⅰ段，25-导线Ⅱ，31-揿动板，32-弹性件，33-滑动头，41-通孔，42-膨胀气囊，43-顶杆，51-第一开关杆，52-第一开关杆限位凸环，53-第一复位弹簧，61-第二开关杆，62-第二开关杆限位凸环，63-复位杠杆，64-第二复位弹簧，71-第三开关杆，72-第三开关杆限位凸环，73-第三复位弹簧，8-热水瓶，91-电加热元件，92a-接线A，92b-接线B，93-插头。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如无特别说明，本案中涉及的左、右及上、下均以瓶塞内自动断电装置处的剖视图为参照。

如图1、2所示，一种自动断电热水器，具有瓶塞1，所述瓶塞1内具有呈立方形的容置区11，即瓶塞1为中空结构，所述容置区11内设有第一触点、第二触点21、22，第一、第二触点21、22均设于容置区11左侧上部，所述容置区11底部设有竖向贯通至瓶体内的通孔41。

本案中涉及的电热水器包括设于热水瓶内的电加热元件91，该电加热元件91为“U”形铠装电热元件，电加热元件91具有第一、第二接线端，第一、第二接线端分别通过接线A、接线B92a、92b与插头93连接，然后通电即可工作，其中，接线A92a这条通路分为三段，分别为：连接第一接线端与第一触点的导线Ⅰ段24、连接第二触点与插头的导线Ⅱ25段以及连接第一、第二触点的Ⅲ段，Ⅲ段由杠杆触板23实现，即第一、第二触点配合杠杆触板23工作，档杆触板23用于接通及断开第一、第二触点，当第一、第二触点连通后，电热水器处于加热状态，当第一、第二触点断开后，电热水器处于停止加热状态，杠杆触板23下文将作详述。需要说明的是，杠杆触板的左端与第二触点为常闭结构，即初始状态下，杠杆触板左端与第二触点是接合的，第一、第二触点是处于导通状态。

在所述容置区11内布置有自动断电装置，其具有横置的杠杆触板23与杠杆式揿动装置。

所述杠杆触板23的支点为第一触点21，其左端与所述第二触点22接合。即：杠杆触板23以第一触点21为支点并可沿该第一触点21转动，同时，杠杆触板23是电的良导体。在初始状态，杠杆触板23的左端与第二触点22是处于接合状态的（该接触点为常闭的），现有技术中可实现的方式较多，例如第二触点由磁性元件制成，杠杆触板由金属材料制成，等等，不作详述。

所述揿动装置具有设于所述杠杆触板下方的揿动板31，所述揿动板31上设有可沿揿动板长度方向滑动的弹性件32，在所述通孔41内设有膨胀气囊42，所述膨胀气囊42内设有感温膨胀体（可采用清洁水），在所述膨胀气囊头部（膨胀气囊的顶部）设有可在所述通孔内滑动的顶杆43，当膨胀气囊内感温膨胀体膨胀后，感温膨胀体推动顶杆向上运动，所述顶杆头部推动揿动板左端向上运动，促使弹性件自揿动板左端滑向右端，所述弹性件头部推动杠杆触板并促使杠杆触板左端与所述第一接触点断开。

整体上，揿动装置的作用是促使杠杆触板的左端与第二触点断开。即：在瓶塞容置区的底部开个通孔放置膨胀气囊，通孔是与热水瓶内热水相通的，在膨胀气囊头部设有可在通孔内滑动的顶杆，这样构成了一个膨胀推动机构。当热水瓶内的热水通过通孔传热到膨胀气囊时，膨胀气囊膨胀变形向上进入位于顶杆段的通孔内（热水瓶内水烧热后，由常识可知其内部压力增大，故膨胀气囊受热膨胀后只能向上运动），从而挤推顶杆向上运动。在瓶塞的膨胀推动机构的上面是杠杆式揿动板。当揿动板受到揿动后，弹性件的头部在杠杆触板上滑动，当滑过杠杆触板的中心支点后，杠杆触板换向，与第二触点断开，故接线A处于断路状态，电热水器处于停止加热状态。

在所述容置区11内布置有复位开关，当所述自动断电装置断电后，按动复位开关，所述杠杆触板的左端与所述所述第一触点接合，复位开关的实现形式较多，第一种复位开关如下：所述复位开关具有：

竖向设于瓶塞1且位于杠杆触板23右侧部上方的第一开关孔；

布置于所述第一开关孔内的第一开关杆51，其上部设有第一限位凸环52；

第一复位弹簧53，其下端抵紧所述第一开关孔上端部，上端抵紧所述第一开关杆的第一限位凸环，当按下所述第一开关杆后，所述第一开关杆下端促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

本发明的工作过程如下：当热水瓶内的水加热时，膨胀气囊感温膨胀推动顶杆向上运动，随着水温的升高而遂渐接触揿动板的左端。根据设计计算，当水烧开后，膨胀力才积聚到足以拨动揿动板，此时位于揿动板上的弹性件自左向右滑动，弹性件的头部是与杠杆触板底部接触的，当弹性件在滑动过程中，其头部滑过杠杆触板支点后，杠杆触板换向，杠杆触板左端与第二触点断开，从而切断整个电热水器的电源，烧水停止。在膨胀气囊受热膨胀的过程中，膨胀的膨胀气囊将瓶塞内挖开的膨胀气囊孔四壁紧紧贴住，起到密封作用，不使水蒸汽透进自动断电装置内（即不能进入瓶塞的容置区内），或跑出瓶塞。为保证安全，瓶内水即使再冷却后，自动断电装置也不会自动接通。当需要再次烧水时，可通过复位开关将自动断电装置复位，即第二触点与第一触点通过杠杆触板连通。由于这些元件均是微型小巧的零件，均可以安装在瓶塞上，既实用美观又方便安全。。

需要说明的是，复位开关除了实施例中的方式，还有其他较佳的实现方式，图3是第二种复位开关的实现，所述复位开关具有：

复位杠杆63，所述复位杠杆左端位于所述揿动板右端的下方；

第二复位弹簧64，其下端与所述容置区的底部连接，上端抵紧所述复位杠杆右端；

竖向设于瓶塞且位于复位杠杆右端上方的第二开关孔；

布置在第二开关孔内的第二开关杆61，其下端与所述复位杠杆右端连接，在第二开光杆顶部设有第二限位凸环62（防止第二开关杆在按动过程中陷入第二开关孔内），当按下所述第二开关杆后，所述复位杠杆促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动并促使所述杠杆触板换向，然后所述杠杆触板左端与第一触点接合。

图4为第三种复位开关的实现方式，所述复位开关具有：

竖向布置于瓶塞且位于揿动板左侧部上方的第三开关孔；

布置于所述第三开关孔内的第三开关杆71，其上部设有第三限位凸环72；

第三复位弹簧73，其下端抵紧所述第三开关孔上端部，上端抵紧所述第三开关杆的第三限位凸环，当按下所述第三开关杆后，所述第三开关杆下端促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动，所述弹性件头部促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

对于杠杆触板，可作进一步的改进在于：所述杠杆触板左、右侧设有用于防止弹性件头部脱出的限位部，具体而言，可将钢板触板制成倒“U”形等。限位部的作用在于防止弹性件头部在滑动过程中脱出杠杆触板，进而引起整个自动断电装置失效。

对于弹性件而言，可作的改进在于，可在弹性件头部设置滑动头33，当弹性件头部布置滑动头后，弹性件在揿动板上的滑动过程中，其头部与杠杆触板接触，滑动头与杠杆触板的摩擦力更小，更方便弹性件在揿动板上滑动。

对于本案中的弹性件，可采用弹簧，也可采用由橡胶制成的弹性体。

所述感温膨胀体除了水以外，还可以采用其他无毒液体，只要其能实现感温后膨胀即可。

所述膨胀气囊可采用塑料气囊或者橡皮气囊，气囊的膨胀形状与安装它的型腔相配，且顶部较薄和易于膨胀，例如本案中，膨胀气囊呈椭圆形，在通孔埋置膨胀气囊处设有一个与该膨胀气囊匹配的椭圆形腔室，当膨胀气囊受热膨胀后膨胀推动机构开始工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种自动断电热水器，其特征在于，具有：

瓶塞，所述瓶塞具有容置区，所述容置区内设有第一触点、第二触点，所述容置区底部设有竖向贯通至瓶体内的通孔；

设于所述容置区的自动断电装置，其具有横置的杠杆触板与杠杆式揿动装置，所述杠杆触板的支点为第一触点，其左端与所述第二触点接合；所述揿动装置具有设于所述杠杆触板下方的揿动板，所述揿动板上设有可沿揿动板长度方向滑动的弹性件，在所述通孔内设有膨胀气囊，所述膨胀气囊内设有感温膨胀体，在所述膨胀气囊头部设有可在所述通孔内滑动的顶杆，当膨胀气囊内感温膨胀体膨胀后，感温膨胀体推动顶杆向上运动，所述顶杆头部推动揿动板左端向上运动，促使弹性件自揿动板左端滑向右端，所述弹性件头部推动杠杆触板并促使杠杆触板左端与所述第一接触点断开；

设于所述容置区的复位开关，当所述自动断电装置断电后，按动复位开关，所述杠杆触板的左端与所述所述第一触点接合；

设于热水瓶内的电加热元件，所述电加热元件具有第一接线端与第二接线端，第一接线端通过导线与第一触点连接，第二触点通过导线与插头连接，第二接线端通过导线与所述插头连接。

2.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述复位开关具有：

竖向设于瓶塞且位于杠杆触板右侧部上方的第一开关孔；

布置于所述第一开关孔内的第一开关杆，其上部设有第一限位凸环；

第一复位弹簧，其下端抵紧所述第一开关孔上端部，上端抵紧所述第一开关杆的第一限位凸环，当按下所述第一开关杆后，所述第一开关杆下端促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

3.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述复位开关具有：

复位杠杆，所述复位杠杆左端位于所述揿动板右端的下方；

第二复位弹簧，其下端与所述容置区的底部连接，上端抵紧所述复位杠杆右端；

竖向设于瓶塞且位于复位杠杆右端上方的第二开关孔；

设于第二开关孔内的第二开关杆，其下端与所述复位杠杆右端连接，当按下所述第二开关杆后，所述复位杠杆促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动并促使所述杠杆触板换向，然后所述杠杆触板左端与第一触点接合。

4.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述复位开关具有：

竖向设于瓶塞且位于揿动板左侧部上方的第三开关孔；

布置于所述第三开关孔内的第三开关杆，其上部设有第三限位凸环；

第三复位弹簧，其下端抵紧所述第三开关孔上端部，上端抵紧所述第三开关杆的第三限位凸环，当按下所述第三开关杆后，所述第三开关杆下端促使所述揿动板换向，所述弹性件向左滑动，所述弹性件头部促使所述杠杆触板换向，其左端与第一触点接合。

5.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述杠杆触板左、右侧设有用于防止弹性件头部脱出的限位部。

6.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述弹性件头部设有滑动头。

7.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述弹性件为弹簧。

8.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述电加热元件为“U”形铠装电热元件。

9.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述感温膨胀体为水。

10.根据权利要求1所述的自动断电热水器，其特征在于：所述第一触点由磁性元件制成。