CN213519819U - 一种多功能空气开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多功能空气开关，包括空气开关、负载、手柄，负载为消耗电量的机构，手柄设置在空气开关上并用于闭合与断开空气开关，所述的负载上分别设置有监测模块，空气开关上设置有数据转换模块、储存模块及显示模块，监测模块用于监测负载的用电量，并将用电量传递给数据转换模块；数据转换模块用于接收监测模块所传递的用电量，并将用电量转换为显示模块所需的信号，再将该信号传输至储存模块；储存模块用于储存数据转换模块所传递的信号，并能将储存的信号传递给显示模块；显示模块用于接收储存模块所传递的信号，并将信号通过其对应显示屏展现给用户。本实用新型提供一种能查看各个负载用电量的多功能空气开关。

Description

一种多功能空气开关

技术领域

本实用新型涉及一种空气开关，具体涉及一种一种多功能空气开关。

背景技术

空气开关，又名空气断路器，是断路器的一种，是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。

目前提倡大家环保省电，而作为用户，电量的主要消耗便来自于家里各种负载的消耗，虽然用户通过电表可以得知每天的用电量，但却无法知道每个负载对应的用电量多少，使用户无法得知哪种负载的用电量最大，从而无法做出针对性的省电。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能查看各个负载用电量的多功能空气开关。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：空气开关与负载，所述的负载上分别设置有监测模块，空气开关上设置有数据转换模块、储存模块及显示模块，监测模块用于监测负载的用电量，并将用电量传递给数据转换模块；数据转换模块用于接收监测模块所传递的用电量，并将用电量转换为显示模块所需的信号，再将该信号传输至储存模块；储存模块用于储存数据转换模块所传递的信号，并能将储存的信号传递给显示模块；显示模块用于接收储存模块所传递的信号，并将信号通过其对应显示屏展现给用户，监测模块为用电表。

通过采用上述技术方案，在所需要的负载上设置监测模块，实时监测每个负载的耗电量，同时监测模块将数据传递给数据转换模块，由数据转换模块将数据转换为显示模块需要的数字信号，而后将该数字信号储存入储存模块，当用户需要通过显示模块查看负载的用电量时，储存模块将数据传输给显示模块，通过采用储存模块能使用户可以查看较久前负载的用电量，根据一段时间的观察，便能看出哪种负载的耗电量更大，从而做出针对性的省电，同时监测模块之间为并联关系，当负载增加时，只需要再并联一个监测模块，不需要大规模的更改电路，方便用户的使用。

本实用新型进一步设置为：所述的监测模块还包括电流传感器、电压传感器、温度传感器及电表。

通过采用上述技术方案，采用电流传感器、电压传感器、温度传感器及电表分别查看空气开关中的电流、电压、温度及剩余电量，从多方面监测空气开关的具体情况。

本实用新型进一步设置为：所述的储存模块连接有通讯模块，通讯模块连与移动模块，移动模块用于远程查看用电量；通讯模块用于将来自储存模块的信号传输给移动模块，移动模块可以为手机或者是笔记本电脑，通讯模块采用ESP8285芯片。

通过采用上述技术方案，移动模块能随时随地通过通讯模块远程查看各个时间段的负载用电量，使用户能知道离家后哪种负载的耗电量更高，让用户能在下次离家前将其断电，从而达到省电的目的，同时也可以看到离家后是否有负载依旧在大功率的工作，如空调等，能让用户能及时回家将其关闭，避免电量的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述的移动模块还连接有按钮模块，空气开关设置有驱动模块，按钮模块用于发出信号，控制驱动模块的启停，驱动模块接收按钮模块的信号，并控制空气开关的通路与断路。

通过采用上述技术方案，当用户离家之后在移动模块即手机上发现家中的负载仍在工作，便可通过按钮模块发出信号，使驱动模块将空气开关断路，若是空调这种重新接电后会自动关闭的负载，便可通过驱动模块使空气开关进行断开与闭合的动作，完成了空调的自动关闭，而若是像灯具之类的负载，在断电重新通电后依旧会工作的负载便可只让驱动模块将空气开关断开，不进行闭合，直至用户回到家，可通过按钮模块或者直接去扳动空气开关进行通电，通过移动模块、按钮模块与驱动模块能实现远程控制负载断电的功能，能避免电量的不必要的浪费。

本实用新型进一步设置为：所述的驱动模块包括横向驱动机构、旋转电机及竖向轨道，横向驱动机构驱动设置横向板沿远离及靠近空气开关的方向移动，旋转电机设置于横向板上，旋转电机驱动设置凸轮旋转，竖向轨道沿竖向设置在横向板上，凸轮位于竖向轨道的一端，竖向轨道上设置有沿竖向轨道移动的竖直杆，竖直杆的一端与凸轮相抵，竖直杆上设置有与手柄相适配的上推块与下推块且上推块与下推块朝向手柄，上推块与下推块分别设置有穿过自身的销，竖向轨道上设置有与销相适配的竖向凹槽，竖向凹槽沿竖向延伸，构成竖直杆沿竖向凹槽的移动。

通过采用上述技术方案，当收到按钮模块的将空气开关断开的指令时，横向驱动机构驱动横向板靠近空气开关，而后旋转电机驱动凸轮旋转，使与竖直杆相抵的一端从较长端变为较短端，故竖直杆向下移动，上推块与手柄相抵，继而将手柄向下扳动，使空气开关断电，而后横向驱动机构驱动横向板远离空气开关，反之当需要闭合空气开关时，只需要在横向板靠近空气开关后，将凸轮与竖直杆相抵的一端从较短端变为较长端，下推块便推动手柄向上移动，空气开关闭合。

本实用新型进一步设置为：所述的数据转换模块还连接有故障电弧监测模块，用于监测电路中故障电弧的产生，故障电弧监测模块包括高通滤波整形电路和检测分析电路。

通过采用上述技术方案，电弧可分为正常电弧与故障电弧，正常电弧为负载开关产生的正常电弧，而故障电弧则是电线出现破损而产生的，故障电弧不仅会浪费电，而且会对整个电路造成不可挽回的损失，通过故障电弧监测模块可分辨正常电弧与故障电弧，避免将正常电弧同样认为是故障电弧，而导致在负载的开关时，空气开关检测到有电弧的存在而跳闸，使用户不得不去将空气开关复原，对用户的使用造成麻烦，通过高通滤波整形电路将从数据转换模块的数据进行筛选，将负载电路中电流的高频部分提取出来，然后通过检测该高频部分的能量突变来识别出电弧，记录出现电弧次数，当计数次数达到设定值时即认为出现故障电弧，因为正常电弧产生的周期一般为单个且不连续，而故障电弧则是多次连续的，故通过高通滤波整形电路与检测分析电路将故障电弧与正常相区分。

本实用新型进一步设置为：所述的数据转换模块包括模数转换器、放大器、滤波器及单片机芯片，放大器的型号为LM358，模数转换器的型号为A1S68AD，单片机芯片采用PIC16F630芯片。

通过采用上述技术方案，由模数转换器将监测模块所采集的模拟信号转换为数字信号，通过放大器将电流信号放大，再由滤波器将干扰信号排除，最后传递给单片机芯片，由单片机芯片将接收到的数字信号转换为储存模块所能接收的信号，同时单片机芯片也可设置电量使用阈值。

本实用新型进一步设置为：所述的数据转换模块还设置有警报模块，警报模块的型号为DS7457。

通过采用上述技术方案，当某负载的用电量超过单片机芯片设置的电量使用阈值，可由警报模块发出警报，提醒用户某负载的用电量超过设定的界限，使用户明白用负载的耗电量，从而能做出相应的负载使用的减少。

本实用新型进一步设置为：所述的空气开关背部设置有燕尾槽，空气开关设置有用于安置空气开关的箱体，箱体分为上板、下板、左板、右板、前板与后板，上板与下板设置有用于供左板滑动的滑槽，前板合页连接于右板，后板上设置有与燕尾槽相配合的燕尾条，构成空气开关滑动于后板上。

通过采用上述技术方案，使用时滑动左板，使左板沿滑槽向远离后板的方向移动，直至左板与后板的距离足够空气开关进入箱体内部，空气开关的燕尾槽与箱体的燕尾条相配合，使空气开关沿燕尾条划入箱体内部，再将左板滑动至于后板相贴合，最后由转动前板，使前板与左板贴合，使左板也同样被固定，通过箱体能将空气开关固定在箱体上，且空气开关的装卸都是通过机械结构完成，能轻松的完成装配与拆卸。

附图说明

图1为本实用新型空气开关的立体图；

图2为本实用新型中箱体的立体图；

图3为本实用新型中箱体的正视图；

图4为本实用新型中剖视图A-A；

图5为本实用新型一种多功能空气开关的结构框图；

图6为本实用新型中驱动模块的具体实施方式；

图7为本实用新型中驱动模块的正视图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上” 、“下” 、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于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。此外，术语 “第一”、“第二”、“第三” 仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-7所示，本实用新型公开了一种多功能空气开关，所述的负载上分别设置有监测模块，空气开关上设置有数据转换模块、储存模块及显示模块，监测模块用于监测负载的用电量，并将用电量传递给数据转换模块；数据转换模块用于接收监测模块所传递的用电量，并将用电量转换为显示模块所需的信号，再将该信号传输至储存模块；储存模块用于储存数据转换模块所传递的信号，并能将储存的信号传递给显示模块；显示模块用于接收储存模块所传递的信号，并将信号通过其对应显示屏展现给用户，监测模块为用电表，在所需要的负载上设置监测模块，实时监测每个负载的耗电量，同时监测模块将数据传递给数据转换模块，由数据转换模块将数据转换为显示模块需要的数字信号，而后将该数字信号储存入储存模块，当用户需要通过显示模块查看负载的用电量时，储存模块将数据传输给显示模块，通过采用储存模块能使用户可以查看较久前负载的用电量，根据一段时间的观察，便能看出哪种负载的耗电量更大，从而做出针对性的省电，同时监测模块之间为并联关系，当负载增加时，只需要再并联一个监测模块，不需要大规模的更改电路，方便用户的使用。

监测模块还包括电流传感器、电压传感器、温度传感器及电表，采用电流传感器、电压传感器、温度传感器及电表分别查看空气开关中的电流、电压、温度及剩余电量，从多方面监测空气开关的具体情况。

储存模块连接有通讯模块，通讯模块连与移动模块，移动模块用于远程查看用电量；通讯模块用于将来自储存模块的信号传输给移动模块，移动模块可以为手机或者是笔记本电脑，通讯模块采用ESP8285芯片，移动模块能随时随地通过通讯模块远程查看各个时间段的负载用电量，使用户能知道离家后哪种负载的耗电量更高，让用户能在下次离家前将其断电，从而达到省电的目的，同时也可以看到离家后是否有负载依旧在大功率的工作，如空调等，能让用户能及时回家将其关闭，避免电量的浪费。

移动模块还连接有按钮模块，空气开关设置有驱动模块，按钮模块用于发出信号，控制驱动模块的启停，驱动模块接收按钮模块的信号，并控制空气开关的通路与断路，当用户离家之后在移动模块即手机上发现家中的负载仍在工作，便可通过按钮模块发出信号，使驱动模块将空气开关断路，若是空调这种重新接电后会自动关闭的负载，便可通过驱动模块使空气开关进行断开与闭合的动作，完成了空调的自动关闭，而若是像灯具之类的负载，在断电重新通电后依旧会工作的负载便可只让驱动模块将空气开关断开，不进行闭合，直至用户回到家，可通过按钮模块或者直接去扳动空气开关进行通电，通过移动模块、按钮模块与驱动模块能实现远程控制负载断电的功能，能避免电量的不必要的浪费。

驱动模块包括横向驱动机构1、旋转电机32及竖向轨道33，横向驱动机构1驱动设置横向板34沿远离及靠近空气开关的方向移动，旋转电机32设置于横向板34上，旋转电机32驱动设置凸轮35旋转，竖向轨道33沿竖向设置在横向板34上，凸轮35位于竖向轨道33的一端，竖向轨道33上设置有沿竖向轨道33移动的竖直杆36，竖直杆36的一端与凸轮35相抵，竖直杆36上设置有与手柄相适配的上推块361与下推块362且上推块361与下推块362朝向手柄，上推块361与下推块362分别设置有穿过自身的销37，竖向轨道33上设置有与销37相适配的竖向凹槽38，竖向凹槽38沿竖向延伸，构成竖直杆36沿竖向凹槽38的移动，当收到按钮模块的将空气开关断开的指令时，横向驱动机构1驱动横向板34靠近空气开关，而后旋转电机32驱动凸轮35旋转，使与竖直杆36相抵的一端从较长端变为较短端，故竖直杆36向下移动，上推块361与手柄相抵，继而将手柄向下扳动，使空气开关断电，而后横向驱动机构1驱动横向板34远离空气开关，反之当需要闭合空气开关时，只需要在横向板34靠近空气开关后，将凸轮35与竖直杆36相抵的一端从较短端变为较长端，下推块362便推动手柄向上移动，空气开关闭合。

数据转换模块还连接有故障电弧监测模块，用于监测电路中故障电弧的产生，故障电弧监测模块包括高通滤波整形电路和检测分析电路，电弧可分为正常电弧与故障电弧，正常电弧为负载开关产生的正常电弧，而故障电弧则是电线出现破损而产生的，故障电弧不仅会浪费电，而且会对整个电路造成不可挽回的损失，通过故障电弧监测模块可分辨正常电弧与故障电弧，避免将正常电弧同样认为是故障电弧，而导致在负载的开关时，空气开关检测到有电弧的存在而跳闸，使用户不得不去将空气开关复原，对用户的使用造成麻烦，通过高通滤波整形电路将从数据转换模块的数据进行筛选，将负载电路中电流的高频部分提取出来，然后通过检测该高频部分的能量突变来识别出电弧，记录出现电弧次数，当计数次数达到设定值时即认为出现故障电弧，因为正常电弧产生的周期一般为单个且不连续，而故障电弧则是多次连续的，故通过高通滤波整形电路与检测分析电路将故障电弧与正常相区分。

数据转换模块包括模数转换器、放大器、滤波器及单片机芯片，放大器的型号为LM358，模数转换器的型号为A1S68AD，单片机芯片采用PIC16F630芯片，由模数转换器将监测模块所采集的模拟信号转换为数字信号，通过放大器将电流信号放大，再由滤波器将干扰信号排除，最后传递给单片机芯片，由单片机芯片将接收到的数字信号转换为储存模块所能接收的信号，同时单片机芯片也可设置电量使用阈值。

数据转换模块还设置有警报模块，警报模块的型号为DS7457，当某负载的用电量超过单片机芯片设置的电量使用阈值，可由警报模块发出警报，提醒用户某负载的用电量超过设定的界限，使用户明白用负载的耗电量，从而能做出相应的负载使用的减少。

空气开关背部设置有燕尾槽1，空气开关设置有用于安置空气开关的箱体2，箱体2分为上板21、下板22、左板23、右板24、前板25与后板26，上板21与下板22设置有用于供左板23滑动的滑槽231，前板25合页连接于右板24，后板26上设置有与燕尾槽1相配合的燕尾条27，构成空气开关滑动于后板26上，使用时滑动左板23，使左板23沿滑槽231向远离后板26的方向移动，直至左板23与后板26的距离足够空气开关进入箱体2内部，空气开关的燕尾槽1与箱体2的燕尾条27相配合，使空气开关沿燕尾条27划入箱体2内部，再将左板23滑动至于后板26相贴合，最后由转动前板25，使前板25与左板23贴合，使左板23也同样被固定，通过箱体2能将空气开关固定在箱体2上，且空气开关的装卸都是通过机械结构完成，能轻松的完成装配与拆卸。

Claims (9)

1.一种多功能空气开关，包括空气开关、负载、手柄，负载为消耗电量的机构，手柄设置在空气开关上并用于闭合与断开空气开关，其特征在于：所述的负载上分别设置有监测模块，空气开关上设置有数据转换模块、储存模块及显示模块，

监测模块用于监测负载的用电量，并将用电量传递给数据转换模块；

数据转换模块用于接收监测模块所传递的用电量，并将用电量转换为显示模块所需的信号，再将该信号传输至储存模块；

储存模块用于储存数据转换模块所传递的信号，并能将储存的信号传递给显示模块；

显示模块用于接收储存模块所传递的信号，并将信号通过其对应显示屏展现给用户。

2.根据权利要求1所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的监测模块还包括电流传感器、电压传感器、温度传感器及电表。

3.根据权利要求1所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的储存模块连接有通讯模块，通讯模块连与移动模块，移动模块用于远程查看用电量；通讯模块用于将来自储存模块的信号传输给移动模块。

4.根据权利要求3所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的移动模块还连接有按钮模块，空气开关设置有驱动模块，按钮模块用于发出信号，控制驱动模块的启停，驱动模块接收按钮模块的信号，并控制空气开关的通路与断路。

5.根据权利要求4所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的驱动模块包括横向驱动机构、旋转电机及竖向轨道，横向驱动机构驱动设置横向板沿远离及靠近空气开关的方向移动，旋转电机设置于横向板上，旋转电机驱动设置凸轮旋转，竖向轨道沿竖向设置在横向板上，凸轮位于竖向轨道的一端，竖向轨道上设置有沿竖向轨道移动的竖直杆，竖直杆的一端与凸轮相抵，竖直杆上设置有与手柄相适配的上推块与下推块且上推块与下推块朝向手柄，上推块与下推块分别设置有穿过自身的销，竖向轨道上设置有与销相适配的竖向凹槽，竖向凹槽沿竖向延伸，构成竖直杆沿竖向凹槽的移动。

6.根据权利要求1所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的数据转换模块还连接有故障电弧监测模块，用于监测电路中故障电弧的产生。

7.根据权利要求1所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的数据转换模块包括模数转换器、放大器、滤波器及单片机芯片。

8.根据权利要求7所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的数据转换模块还设置有警报模块。

9.根据权利要求1-8中任一所述的一种多功能空气开关，其特征在于：所述的空气开关背部设置有燕尾槽，空气开关设置有用于安置空气开关的箱体，箱体分为上板、下板、左板、右板、前板与后板，上板与下板设置有用于供左板滑动的滑槽，前板合页连接于右板，后板上设置有与燕尾槽相配合的燕尾条，构成空气开关滑动于后板上。

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