CN110571586B - 一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，主要解决现有技术中存在的电源连接插座无法在水下使用的问题。该插座包括由插座底座和插座盖体构成的插座本体，设置在插座底座内并把插座本体分为插拔室和监测室两个腔室的绝缘分隔板，开设在插座盖体上并方便插头连接端插入的插孔，固定在插座盖体内顶部并用于擦除插头连接端上水珠的弹性橡胶组件，设置在插拔室内部的电路板，与电路板电气连接且正对插孔设置并与插入的插头连接端实现导通的弹性导电片，设置在插座本体并用于指示导电探测装置状态的指示装置，插拔室内部充满了不导电液体。通过上述方案，本发明达到了能够安全的在水下使用的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座

技术领域

本发明具体涉及一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座。

背景技术

目前，工业与民用的电源插头连接端和插座为金属接触式，插头连接端插入插座时，插头连接端的金属触体与带电的插座侧金属触体接触导通，使插头连接端侧得电。这种电源插座插头连接端结构简单，应用广泛，但不能满足一些特殊场合的使用要求，众所周知插座下插拔时容易产生电弧火花，产生消防安全事故，而且水体具有导电性，因此现有常规的电源连接座不能够在水下、潮湿等特殊环境中使用，尤其深水工作环境。因此，人们不但希望连接器能可靠连接，并在一些特殊的场合，能够具有良好的密封防水性能，甚至是希望能够直接在水下实现安全插拔。因此如何设计一款能够应用在水下的电源连接插座是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，主要解决现有技术中存在的电源连接插座无法在水下使用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，包括由插座底座和插座盖体构成的插座本体，设置在插座底座内并把插座本体分为插拔室和监测室两个完全隔离腔室的绝缘分隔板，开设在插座盖体上并方便插头连接端插入的插孔，固定在插座盖体内顶部且位于插孔下方并用于擦除插头连接端上水珠的弹性橡胶组件，设置在插拔室内部的电路板，与电路板电气连接且正对插孔设置并与插入的插头连接端实现导通的弹性导电片，通过电源线与外部电源连通、同时与插拔室内连通、并用于监测插拔室内是否漏电的导电探测装置，以及设置在插座本体并用于指示导电探测装置状态的指示装置，其中，插拔室内部充满了阻燃、耐高温、不溶于水且不导电的不导电液体，并且导电探测装置与插拔室连通处做防水密封处理。

进一步地，所述导电探测装置包括设置在监测室内的凸台，限位在凸台上并做绝缘处理且两端缠绕外部电源线的弹簧，两个贯穿绝缘分隔板安装且用于导电的双头电触头，通过调节弹簧两端间距并使缠绕在弹簧两端的外部电源线分别与双头电触头接触且易燃的拉线，两根设置在插拔室内并用于监测插拔室内进水漏电的感应线，以及开设在绝缘分隔板上的通孔，所述一根感应线接入其中一个双头电触头的一端，另一根感应线的一段穿过通孔固定在拉线上、另一段一端固定在拉线上且另一端接入双头电触头位于监测室所在端，其中，拉线位于两段感应线之间部分为易融化的发热点，并且通孔和双头电触头处均做防水密封处理，同时插拔室内部的电路板通过两根内部电源线分别接入位于插拔室所在端的双头电触头内。

进一步地，所述指示装置包括两块分别设置在插座本体内壁上并位于弹簧张力方向且分别与相邻的双头电触头通过电源线连接的第一导电片，固定在插座本体上并通过电源线分别与第一导电片连接且用于显示导电探测装置状态正常的绿色LED灯，两片设置在插座本体内壁上并位于第一导电片位于同侧的第二导电片，以及固定在插座本体上并通过电源线分别与第二导电片连接且用于显示导电探测装置状态非正常的红色LED灯，其中，红色LED灯在弹簧拉线断开时外部电源线与第二导电片接触时导通点亮。

进一步地，所述弹性橡胶组件包括从上至下依次设置的第一硬性弹性橡胶、软性弹性橡胶和第二硬性弹性橡胶，其中，所述的第一硬性弹性橡胶、软性弹性橡胶和第二硬性弹性橡胶均由两块相同大小的橡胶相对设置组成。

进一步地，所述第一硬性弹性橡胶的上部横向套置有用于压紧两块橡胶的抱箍，并且相对设置用于组成第一硬性弹性橡胶的两块橡胶的上部端口处呈方便插头连接端插入的弧形，其中，软性弹性橡胶和第二硬性弹性橡胶与第一硬性弹性橡胶结构相同。

具体地，所述弹性导电片包括两根分别与电路板连接的铜立柱，相对设置在两根所述铜立柱上且接触的弹性铜弹片。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明通过在插拔室内插孔处设置弹性橡胶组件对插头连接端上的水进行擦除，然后插入的插头连接端进入到不导电液体里面，因此即使弹性橡胶组件未能完全去除插头连接端上的水，使得插头连接端上附着有微量的水也能正常使用，因此在插头连接端与弹性导电片接触时，完美的实现了隔水连接，同时在拔出插头连接端时，弹性橡胶组件也能对插头连接端上的不导电液体进行阻隔，防止被带出，因此本发明的连接插座可以应用在水下或是潮湿的地方，相对于现有简单的连接插座，本发明的应用范围更广。

(2)本发明设置的漏电保护器可以在弹性橡胶组件损坏，外部的水进入到插拔室内时，此时插头连接端与弹性导电片连接，使得插拔室内的发生导电，当漏电保护器监测到电流时，立即断开电路板与外部电源，从而避免了触电或导电的情况发生，安全性更高。

(3)本发明的弹性橡胶组件包括从上至下依次设置的第一硬性弹性橡胶、软性弹性橡胶和第二硬性弹性橡胶，其中，第一硬性弹性橡胶主要用于擦除插头连接端上的杂质，软性弹性橡胶主要用于擦除插头连接端上的水，然后第二硬性弹性橡胶再次对插头连接端上进行擦拭，从而起到了多层防护，同时避免了将外部的水带入插拔室内。

(4)本发明设置的第一硬性弹性橡胶、软性弹性橡胶和第二硬性弹性橡胶均由两块相同大小的橡胶相对设置组成，实现了两块橡胶的紧密贴合(而非在中部开孔)，当插头连接端从弧形口插入时，在自身弹性和抱箍的作用下，能够快速的实现回位，从而与插头连接端无缝相接，充分排水，而当插头连接端拔出后，弹性橡胶组件又能迅速的实现闭合，因而很好的避免了水进入到壳体内，防水效果良好。

(5)本发明设置的弹性导电片类似于倒钩型，类似于钩片的弹性铜弹片相对设置，且相对接触，不仅在插头连接端接入时增加了接触面积，同时插头插入时的稳定性也更好。

(6)本发明设置的导电探测装置通过两根感应线监测插拔室内是否有水进入从而发生漏电，当插拔室进水发生漏电时，两根感应线与外部电源线连通形成回路，并且其中一根感应线分成两段分别固定在通电发热且易熔化的拉线上，当形成回路时，烧断易燃且熔点低的拉线，此时通过拉线拉紧的弹簧两端在张力的作用下弹开，从而使得外部电源线离开双头电触头，之前形成的回路断开，从而保证了电源连接插座内部在进入水或者导电体的时候实现自动断电功能，安全性高。

附图说明

图1为本发明的系统结构剖视图。

图2为本发明导电探测装置正常情况下的结构示意图。

图3为本发明导电探测装置非正常情况下的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-插座本体，2-绝缘分隔板，3-插孔，4-电路板，5-弹性导电片，6-感应线，7-第一硬性弹性橡胶，8-软性弹性橡胶，9-第二硬性弹性橡胶，10-抱箍，11-铜立柱，12-弹性铜弹片，13-凸台，14-弹簧，15-双头电触头，16-拉线，17-导电探测装置，18-第一导电片，19-绿色LED灯，20-第二导电片，21-红色LED灯，22-内部电源线，23-外部电源线，24-发热点

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图3所示，一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，包括由插座底座和插座盖体构成的插座本体1，设置在插座底座内并把插座本体1分为插拔室和监测室两个完全隔离腔室的绝缘分隔板2，开设在插座盖体上并方便插头连接端插入的插孔3，固定在插座盖体内顶部且位于插孔3下方并用于擦除插头连接端上水珠的弹性橡胶组件，设置在插拔室内部的电路板4，与电路板4电气连接且正对插孔3设置并与插入的插头连接端实现导通的弹性导电片5，通过电源线与外部电源连通、同时与插拔室内连通、并用于监测插拔室内是否漏电的导电探测装置17，以及设置在插座本体1并用于指示导电探测装置17状态的指示装置，其中，插拔室内部充满了阻燃、耐高温、不溶于水且不导电的不导电液体，并且导电探测装置与插拔室连通处做防水密封处理。

本发明的电源连接插座通过绝缘分隔板2将插座本体1分隔成插拔室和监测室。正常情况下在插拔室的内底部将电路板4固定好，然后在通过在绝缘分隔板2上安装2个双头电触头，在监测室将电路板4的内部电源线22和外部电源线23接入导电探测装置中，在正常情况下，外部电源线23固定在弹簧14上(弹簧14做绝缘处理)，然后通过拉线16调整弹簧14两端的距离，其长度满足外部电源线23刚好插入双头电触头15中，然后将弹簧14卡在凸台13上，其中凸台13可以固定弹簧14旋转呈圆圈的部分，本发明中不对具体的固定方式做限定，本发明只要能够固定即可。然后两根内部电源线22分别与双头电触头15和电路板4连接，在外部电源线23接入电源时，即实现了对电路板4的通电，此时绿色LED灯19由于外部电源线23接入双头电触头15经与双头电触头15电连接的第一导电片18通电后点亮，并且本发明中还设有漏电检测的感应线，将一根感应线接入一个双头电触头，将另一根感应线的一部分一端位于插拔室内、另一端穿过通孔(已做防水密封处理)固定在拉线16上、另一部分的一端固定在拉线16上另一端接入另一个双头电触头，其中两部分感应线中间的拉线16为发热点24，该段发热点24为发热碳纤维等材料，当感应线6与外部电源线23连通形成回路时，即实现了正负极连通，由于发热点24熔点低，此时发热点24被熔化，拉线16断开。

将弹性导电片5焊接在电路板4上，然后向插座本体1的插拔室内注入阻燃、耐高温、不溶于水且不导电的不导电液体，第一次不要注满，然后将插座盖体扣合在插座底座上，取下插座盖体检测固定在插座盖体上弹性橡胶组件上的不导电液体高度，然后根据实际情况继续添加，截止添加的条件是在插入插头连接端时不至于溢出为准。然后将插座盖体做密封处理扣合在插座底座上。安装好后将插座本体1固定在需要使用的地方，具体固定方式与常规电源插线板(电源连接插座)一样。

从插孔3处插入插头连接端时，由于压力作用和组件弹性作用下，插针能通过预留缝隙通过，在这时由于弹性作用，组件的三层弹性橡胶紧紧包裹在插座柱体，能控制水不进入插座内部，最上层第一硬性弹性橡胶7除了防止水进入内部，还能有效保护插座的内部不进异物以及小孩用硬性东西塞入产生插座破坏和安全事故，中间层是软性弹性橡胶8主要是实现插座在水里插拔时，擦除插头连接端上水珠及其阻止水进入，底部第二硬性弹性橡胶9能有效阻止水进入内腔，也能防止腔内的不导电液体在拔插座时顺插座针把腔内液体带出腔体外。设置在插拔室内部的电路板4，与电路板4电气连接且正对插孔设置并与插入时的插头连接端实现导通对应的弹性导电片5，当插头插针与弹性导电片5摩擦硬接触时，摩擦除去了弹性导电片5与插针接触部分的不导电液体，让其顺利连通，在插拔时弹性导电片5和插针产生摩擦本应该产生火花或者电弧，但由于在腔内的阻燃不导电液体浸泡，故能做到安全作用。并且插头连接端与弹性导电片5的弹性铜弹片12接触实现通电。

如果弹性橡胶组件老化或者抱箍10坏掉，使得弹性橡胶组件不能对外部的水或导电体进行封堵，水或导电体从弹性橡胶组件进入插拔室内时，由于水或导电体是导电的，因此使得两根感应线6导通，从而形成回路，由于拉线16的发热点24是发热且熔点低，当固定在拉线16上的感应线形成回路时，电流增大，从而熔断与感应线间的拉线16上的发热点24，拉线烧断，弹簧14在张力的作用下向插座本体1的侧壁弹开，外部电源线23同时也跟随弹簧与插座本体1内壁上的第二导电片20接触，此时红色LED灯21被点亮，表面导电探测装置17处于非正常状态，从而断开了之前形成的回路，避免了电源连接插座导电发生危险，安全性高。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“顶部”、“内”、“上”、“下”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，其特征在于，包括由插座底座和插座盖体构成的插座本体(1)，设置在插座底座内并把插座本体(1)分为插拔室和监测室两个完全隔离腔室的绝缘分隔板(2)，开设在插座盖体上并方便插头连接端插入的插孔(3)，固定在插座盖体内顶部且位于插孔(3)下方并用于擦除插头连接端上水珠的弹性橡胶组件，设置在插拔室内部的电路板(4)，与电路板(4)电气连接且正对插孔(3)设置并与插入的插头连接端实现导通的弹性导电片(5)，通过电源线与外部电源连通、同时与插拔室内连通、并用于监测插拔室内是否漏电的导电探测装置(17)，以及设置在插座本体(1)并用于指示导电探测装置(17)状态的指示装置，其中，插拔室内部充满了阻燃、耐高温、不溶于水且不导电的不导电液体，并且导电探测装置与插拔室连通处做防水密封处理；

所述导电探测装置(17)包括设置在监测室内的凸台(13)，限位在凸台(13)上并做绝缘处理且两端缠绕外部电源线的弹簧(14)，两个贯穿绝缘分隔板(2)安装且用于导电的双头电触头(15)，通过调节弹簧(14)两端间距并使缠绕在弹簧两端的外部电源线分别与双头电触头(15)接触且易燃的拉线(16)，两根设置在插拔室内并用于监测插拔室内进水漏电的感应线(6)，以及开设在绝缘分隔板(2)上的通孔，其中一根所述感应线接入其中一个双头电触头的一端，另一根感应线的一段穿过通孔固定在拉线(16)上、另一段一端固定在拉线(16)上且另一端接入双头电触头位于监测室所在端，其中，拉线(16)位于两段感应线之间部分为易融化的发热点，并且通孔和双头电触头处均做防水密封处理，同时插拔室内部的电路板(4)通过两根内部电源线分别接入位于插拔室所在端的双头电触头内。

2.根据权利要求1所述的一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，其特征在于，所述指示装置包括两块分别设置在插座本体(1)内壁上并位于弹簧(14)张力方向且分别与相邻的双头电触头(15)通过电源线连接的第一导电片(18)，固定在插座本体(1)上并通过电源线分别与第一导电片(18)连接且用于显示导电探测装置(17)状态正常的绿色LED灯(19)，两片设置在插座本体(1)内壁上并位于第一导电片位于同侧的第二导电片(20)，以及固定在插座本体(1)上并通过电源线分别与第二导电片(20)连接且用于显示导电探测装置(17)状态非正常的红色LED灯(21)，其中，红色LED灯(21)在弹簧(14)拉线(16)断开时外部电源线与第二导电片(20)接触时导通点亮。

3.根据权利要求1所述的一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，其特征在于，所述弹性橡胶组件包括从上至下依次设置的第一硬性弹性橡胶(7)、软性弹性橡胶(8)和第二硬性弹性橡胶(9)，其中，所述的第一硬性弹性橡胶(7)、软性弹性橡胶(8)和第二硬性弹性橡胶(9)均由两块相同大小的橡胶相对设置组成。

4.根据权利要求3所述的一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，其特征在于，所述第一硬性弹性橡胶(7)的上部横向套置有用于压紧两块橡胶的抱箍(10)，并且相对设置用于组成第一硬性弹性橡胶(7)的两块橡胶的上部端口处呈方便插头连接端插入的弧形，其中，软性弹性橡胶(8)和第二硬性弹性橡胶(9)与第一硬性弹性橡胶(7)结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种可水下使用且具有导电探测功能的防水插座，其特征在于，所述弹性导电片(5)包括两根分别与电路板(4)连接的铜立柱(11)，相对设置在两根所述铜立柱(11)上且接触的弹性铜弹片(12)。

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