CN105449635A - 具有过温保护装置的漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有过温保护装置的漏电保护器。一种漏电保护装置，包括：漏电检测单元，其包括多根载流线和至少一根漏电检测线，其中，漏电检测线用于检测载流线的漏电情况；温控单元，其包括至少一个置于待测装置上的温控开关，温控开关连接在漏电检测线与零线或火线之间，用于基于其检测到的待测装置的温度，以控制温控开关的连接状态。本发明通过采用温控开关，能够快速保护用电器元件的过度发热情况，具有较高的可靠性，并且降低了设计难度。

Description

具有过温保护装置的漏电保护器

技术领域

本发明属于家用电路领域，尤其涉及一种为家用电器提供电源供电且带有过温保护装置的漏电保护器。

背景技术

随着家用电器的日益普及，人们对家用电器的使用安全越来越重视，目前，各种电器产品为了能正常工作均自带一根长1米左右或更长的电源线，为了提高产品的安全性，现在也有一些具有漏电保护功能的产品，但他们仍然存在一些缺陷。当用电器内部的关键零部件(比如空调机、除湿机、电冰箱等的压缩机、电机)因为品质不良或故障时，电流逐步增加，造成压缩机体表面温度不断升高，最后燃烧引起火灾，造成人员伤害或严重的财产损失。

另外，当前的用电器在使用温控开关进行保护用电器时，往往采用较复杂的电路进行温度控制，造成了设计与制造成本较高。

因此，需要一种低成本且具有高可靠性的能够检测家用电器内部关键零部件异常高温的电路及产品，来保护家用电器，并防止由此引发的火灾危险。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种，可靠性高、成本低廉，带有过温保护装置的漏电保护电路，用于检测家用电器上关键零部件的异常发热，并提供保护。

本发明一方面提出了一种漏电保护装置，包括：漏电检测单元，其包括多根载流线和至少一根漏电检测线，其中，所述漏电检测线用于检测所述载流线的漏电情况；温控单元，其包括至少一个置于待测装置上的温控开关，所述温控开关连接在所述漏电检测线与零线或火线之间，用于基于其检测到的所述待测装置的温度，以控制所述温控开关的连接状态。

优选的，所述多根载流线的每一根的外部均包覆绝缘层，并且所述多根载流线的至少一根的绝缘层外面包覆有金属导体，所述漏电检测线与所述金属导体相接触。

优选的，该装置还包括：金属屏蔽层，用于包覆所述多根载流线和所述漏电检测线；外绝缘层，用于包覆所述金属屏蔽层。

优选的，所述漏电检测单元包括三根载流线的一端分别耦合至电源连接器的火线、零线和地线接口，所述三根载流线的另一端分别耦合至用电器的火线、零线和地线接口。

优选的，该装置还包括：可控硅，所述漏电检测线耦合至所述可控硅的控制极。

优选的，所述温控开关包括：开关构件，其包括温敏金属片、第一金属片和第二金属片，其中，所述温敏金属片根据温度产生形变以控制所述第一金属片与第二金属之间是否形成电连接。

优选的，所述温控开关还包括：壳体，用于容纳所述开关构件；密封板，其上设有分别供连接至所述第一金属片和第二金属线的第一导线和第二导线通过的孔；其中，所述密封板与所述壳体相耦合，以形成密闭的容纳所述开关构件的空间。

优选的，所述温敏金属片耦合至所诉第二金属片，当所述温敏金属片受热产生形变时，其将上弹以与所述第一金属片相连接，进而使得第一、二金属片形成电连接。

优选的，所述温控开关的表面还设有固定装置，以使得所述温控开关能够与所述待测装置形成稳定的连接。

优选的，多个所述温控开关的一端共同连接至零线或火线，多个所述温控开关的另一端连接至所述漏电检测线，以同时检测多个所述待测物体的温度。

本发明通过采用漏电检测电线与温控开关，能够使得漏电保护器具有过温保护的功能。通过将温控开关置于待测物体，譬如控制板、压缩机、电机等表面，可以对这些关键部件形成良好的保护。本发明的技术方案降低了设计与制造的难度，成本低、可靠性高。

附图说明

通过参考下列附图所给出的本发明的具体实施方式的描述之后，将更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、细节、特点和优点将变得更加显而易见。在附图中：

图1为本发明第一实施例的示意图；

图2为本发明第二实施例的示意图；

图3为本发明第三实施例的示意图；

图4a为依据本发明实施例的温控开关断开状态下的截面示意图；

图4b为依据本发明实施例的温控开关闭合状态下的截面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

结合图示对本发明的实施例进行阐述。

图1为本发明第一实施例的示意图。

本发明实施例中的漏电保护装置包括：(1)漏电检测单元，其包括三根载流线6、8和11，以及一根漏电检测线3；(2)温控单元，其包括温控开关SW1。

其中，载流线6的一端经导线、复位开关(RESET)与零线(WHITE)相接，另一端则连接至用电器15的零线相连接。同样，载流线8、11的两端分别与地线(GND)、火线(HOT)以及用电器(譬如，空调、冰箱、除湿机等等)的地线、火线相接。

载流线6、8、11的外部包覆有绝缘层(譬如，橡胶、塑料)，其中，载流线6、11的绝缘层外面又包覆有一层金属导体4、9，漏电检测线3设置在金属导体4、9之间，并与金属导体4、9相接触。

优选的，还可以用金属导体2同时包覆漏电检测线3、金属导体4、9以及载流线8的绝缘层，从而将三根载流线与外界屏蔽。

进一步，漏电保护装置还包括可控硅SCR、二极管D1和D2、电容C1、电阻R2和R3，以及内置有铁芯的脱扣线圈SOL组成。可控硅SCR的控制级耦合至电阻R2、R3之间并通过电阻R2连接至漏电检测线3。可控硅SCR的控制级与阴极之间并联有电阻R3和电容C1，显然，该两个器件可以对输入可控硅SCR的控制级的信号进行稳压滤波，提升了可控硅SCR对外部信号的抗干扰性。内置在脱扣线圈SOL的铁芯与复位开关RESET联动，当有电流通过脱扣线圈SOL时，线圈SOL产生磁场，进而使得复位开关RESET复位或脱扣，从而控制电源插头是否有电源输出。

当载流线6、8、11两两之间出现漏电现象时，漏电检测线3可以通过金属导体4、9检测到该漏电现象，此时漏电检测线3上将会带电，其与电阻R2、R3、电容C1、二极管D1或D2形成回路，在电阻R3上形成正向压降，触发可控硅SCR导通，进而使得脱扣线圈SOL中产生电流。同样，当漏电检测线3没有检测到漏电现象时，可控硅SCR将无法导通。

当压下漏电保护装置的复位开关RESET时，用电器15启动，压缩机151正常工作，温控开关(热保护器)SW1处于断开位置。

当压缩机151由于品质不良、故障或其它原因时，其内部的电流增加，导致压缩机151发热，其表面温度持续上升。当压缩机151表面温度达到温控开关SW1预先设置的阈值时，安装在压缩机151上的温控开关SW1根据热变形原理，由断开状态转换为闭合状态，因而在漏电保护装置电路中的R2形成一个漏电流信号，触发可控硅SCR导通，驱动脱扣线圈SOL产生电流，带动其内部的机械装置铁芯动作，促使与其联动的复位开关RESET跳扣，切断输入侧与输出侧之间的电力连接，确保用电器安全，防止火灾。可以理解的是，温控开关SW1保护温度可根据家用电器的具体要求进行预先设定。

图2为本发明第二实施例的示意图。相较于图1中的第一实施例，在第二实施例中增加了1个通过零线WHITE产生了一个漏电流信号，且能够同时检测多个点的温度压缩机上的测量点13、控制板上的测量点131以及风机电机上的测量点132。当任意一测量点的温度超过预先设置的危险值时，都会与漏电保护电路中的R2形成一个漏电流信号，触发可控硅SCR导通，驱动脱扣线圈SOL产生电流，带动其内部的机械装置铁芯动作，促使与其联动的复位开关RESET跳扣，切断输入侧与输出侧之间的电力连接，确保用电器安全，防止火灾。

可以理解的是，还可以在更多的相线或地线上设置温控开关。

为了能够同时测量多个待测装置的温度，可以将多个温控开关的至少一部分的一端共同连接至零线或火线，多个温控开关的另一端连接至漏电检测线，以同时检测多个待测装置的温度。

如图2所示，温控开关SW1-3的左端均连接至漏电检测线6，而SW1、SW3的右端连接至火线，SW2的右端连接至零线。

可以理解的是，温控开关SW1-3的右端可以均连接至火线或零线，也可以一部分连接至火线，一部分连接至零线。

图3为本发明第三实施例的示意图。相较于图2中的第二实施例，第三实施例中的脱扣线圈SOL和可控硅之间耦合有整流桥D1-D4，从而无需图2中的二极管D1。

图4a为依据本发明实施例的温控开关断开状态下的截面示意图。图4b为依据本发明实施例的温控开关闭合状态下的截面示意图。

温控开关包括开关构件，其包括温敏金属片5、第一金属片3、第二金属片4，其中，温敏金属片5根据温度产生形变以控制第一金属片3与第二金属片4之间是否形成电连接。

优选的，温敏金属片5耦合至第二金属片4，当其受热产生形变时，其将上弹一定的高度，从而与第一金属片3相连接，进而使得第一、二金属片形成电连接。

优选的，温控开关包括壳体1、密封板2、连接至第一金属片3的第一导线6和连接至第二金属片4的第二导线7。其中，壳体1，用于容纳开关构件；密封板，其上设有分别供第一导线6和第二导线7通过的孔；其中，密封板2与壳体1相耦合，以形成密闭的容纳开关构件的空间。

优选的，壳体1、密封板2可以由塑料、橡胶等材料制成，使得温控开关能够防尘、防水、防电，提升了开关自身的可靠性。同样，壳体1也可以由金属制成，只要使得金属的壳体1与开关构件之间绝缘即可，如此，也能增加壳体1的可靠性。

第一、二金属片3、4上分别设有触点301、501，以在一定的温度下形成电连接。第一导线6连接至漏电检测线3，第二导线7连接至零线或火线。

当将该温控开关置于需要检测温度的位置，譬如用电器的压缩机、风机、电机、控制板等。当用电器的这些部件产生高温直至大于温控开关的预设温度时，温敏金属5将受热而产生形变，从而使得触点301、501闭合，形成电连接，然后复位开关RESET断开，进而断开用电器15与供电线之间的电连接。然后，当温控开关检测到的温度下降直至低于温控开关的预设温度时，温敏金属片5将迅速恢复原来的形状，进而断开触点301、501之间的电连接。

在实际应用中，用电器的关键元件，譬如压缩机，在工作时，会发生较大幅度或较高频率的抖动，为了能够在这种条件下仍能够准确地进行温度控制，需要温控开关能够很好地贴合在待测装置上。

优选的，温控开关的表面还设有固定装置(图中未示出)，以使得温控开关能够与待测装置形成稳定的连接，从而避免了温控开关因抖动或晃动而造成的测温不精确的情形。

本发明通过采用温控开关，能够快速保护用电器元件的过度发热情况，具有较高的可靠性，结构简单，降低了设计难度。

本领域技术人员能够理解的是，上述的状态仅仅用于示例，并非用于限定本发明的应用范围。本领域普通技术人员还应当理解，结合本申请的实施例描述的各种示例性的逻辑块、模块、电路和算法步骤可以实现成电子硬件、计算机软件或二者的组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的这种可互换性，上文对各种示例性的部件、块、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般性描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和施加在整个系统上的设计约束条件。本领域技术人员可以针对每种特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种漏电保护装置，包括：

漏电检测单元，其包括多根载流线和至少一根漏电检测线，其中，所述漏电检测线用于检测所述载流线的漏电情况；

温控单元，其包括至少一个置于待测装置上的温控开关，所述温控开关连接在所述漏电检测线与零线或火线之间，用于基于其检测到的所述待测装置的温度，以控制所述温控开关的连接状态。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述多根载流线的每一根的外部均包覆绝缘层，并且所述多根载流线的至少一根的绝缘层外面包覆有金属导体，所述漏电检测线与所述金属导体相接触。

3.如权利要求2所述的装置，还包括：

金属屏蔽层，用于包覆所述多根载流线和所述漏电检测线；

外绝缘层，用于包覆所述金属屏蔽层。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述漏电检测单元包括三根载流线的一端分别耦合至电源连接器的火线、零线和地线接口，所述三根载流线的另一端分别耦合至用电器的火线、零线和地线接口。

5.如权利要求1所述的装置，还包括可控硅，所述漏电检测线耦合至所述可控硅的控制极。

6.如权利要求1所述的装置，所述温控开关包括：

开关构件，其包括温敏金属片、第一金属片和第二金属片，其中，所述温敏金属片根据温度产生形变以控制所述第一金属片与第二金属之间是否形成电连接。

7.如权利要求6所述的装置，所述温控开关还包括：

壳体，用于容纳所述开关构件；

密封板，其上设有分别供连接至所述第一金属片和第二金属线的第一导线和第二导线通过的孔；

其中，所述密封板与所述壳体相耦合，以形成密闭的容纳所述开关构件的空间。

8.如权利要求6所述的装置，其中，所述温敏金属片耦合至所诉第二金属片，当所述温敏金属片受热产生形变时，其将上弹以与所述第一金属片相连接，进而使得第一、二金属片形成电连接。

9.如权利要求1所述的装置，所述温控开关的表面还设有固定装置，以使得所述温控开关能够与所述待测装置形成稳定的连接。

10.如权利要求1所述的装置，其中，多个所述温控开关中的至少一部分的一端连接至零线或火线，多个所述温控开关的另一端连接至所述漏电检测线，以同时检测多个所述待测装置的温度。