一种智能开关的制作方法

本技术属于安全通断开关，尤其涉及控制电热水器电源的智能开关。

背景技术：

1、在日常生活中，随着生活水平的提高，电热水器已经走进千家万户，成为必备的家庭电器，但是由于热水器是使用市电也就是220v的交流电供电进行加热控制，所以不可避免的会发生老化漏电，接地线没有安装或者接触不良以及维护使用不当等问题，进而造成漏电问题造成人身伤害常见诸报端，所以市面上也推出了不少漏电保护器等产品，发生漏电的时候在0.1秒的短时间内断开电源开关，即使速度很快但还是存在风险，而且漏电保护器也要时常维护确保安全；并且有条件的时候还要求做好良好的接地处理，如果接大地没处理好，就算把220v开关的火线断开，由于零线还是连着设备，如果一栋楼内有一家的热水器或者其他家电发生漏电现象，使得零线带电还是会造成漏电现象；或者有家庭火线碰到水管上，也会造成整栋楼的水管带电，依旧存在风险；有的热水器加上了防电墙等配件加长水流的电阻，但是都是针对220v的市电设计的，如果发生电压突然升高的情况，依然存在风险，防电墙对于零线等的带电是无能为力的，因为此时整个热水器外壳都是有带电的风险的，人接触到还是有极大的危险。

2、总而言之，要做到真正的安全洗浴，对于储水式热水器最好的办法就是拔掉插头后再洗浴；但是一般插头都是安装在浴室墙面顶部，每次操作不方便，拔插次数多了，也容易发生松动等不良，造成质量问题，插头插座接触不好，容易烧毁，而且并不是每次都记得及时拔掉插头进行洗浴的；所以只要危险存在，只要发生一次就是重大事故；尤其是拔插墙面上或者插座上的插头，本身就比较繁琐和稍微要点力气，对于小孩老人更是不方便，往往就贪图方便不做这个必要的检查了，更是人为地增加用电安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于以上显而易见的缺点，我们提出了一种智能开关，接入电路后，在洗浴前可以很方便地进行操作，及时的断开电源，而且是彻底的将火线，零线，地线三条线彻底断开，使得洗浴的时候相当于把插头拔下，而且更设计了人性化的功能，只要热水器有通电，就会间隔的发出声音提醒，以防一时的遗忘；尤其适合老人小孩使用，对于使用一定年限，没有防电墙器件保护等的老旧的储水式热水器更是有极其重要的安全作用。

2、具体方案如下：首先有一个保护外壳作为整个智能开关的外壳，通常为阻燃abs塑料材质，其外部上下两侧各装有一个三位接线端子用于和市电和热水器连接，其中输入三位接线端子用于和220v三相插座连接输入火线，零线和地线；输出三位接线端子用于和热水器电源连接，用于输出火线，零线和地线给热水器供电；内部有一个acdc电源模块，和输入三位接线端子中的零火线相连，获取电源转化为稳压直流电源供后续电路工作；安装于外壳内的电路板上有一个主控单片机，用于整个电路功能的控制，输入的火线经过一个火线断路器通常为大功率继电器后连接到输出三位接线端子的火线出线端子上；输入的零线经过一个零线断路器通常为大功率继电器后连接到输出三位接线端子的零线出线端子；输入的地线经过一个地线断路器通常为大功率继电器后连接到输出三位接线端子的地线出线端子；上述的三个继电器都受到主控单片机的控制；电路板上还有一个蜂鸣器或者喇叭，可以接受主控单片机的驱动发出声音表示提醒工作状态；额外的，有一个带线的手捏开关，类似于床头电灯开关，上边有一个按钮，通过信号连线连接到主控单片机的相应管脚上，对单片机进行控制；手捏开关一般是垂在墙上容易人手够的着的，方便随手随时使用；手捏开关除了基本的按键机构外，可以增加一个指示灯，通过指示灯的暗灭指示当前电路上电的状态，及时提醒使用者，进一步增加用电的安全性。

3、当需要加热水的时候，把手捏开关拨到开启状态，对应的灯珠亮，主控单片机检测到后，驱动上述的火线断路器，零线断路器，地线断路器接通，使得输入三位接线端子上的火线，零线，地线相对应的接通到输出三位接线端子的对应端子上，为热水器供电。

4、当需要洗浴时，把手捏开关拨到关闭状态，对应的灯珠灭，主控单片机检测到后，断开火线断路器，零线断路器，地线断路器，使得热水器失去电源，彻底的将火线，零线，地线和市电插座断开，物理上彻底隔离，可以安全稳妥的进行洗浴；彻底隔离后，相当于平常的拔掉插头的动作，电气彻底隔离，不会发生前述的漏电问题，又省掉了频繁拔插插头的麻烦，而一时造成遗忘。

5、在加热的时候还可以由主控单片机控制蜂鸣器或者喇叭进行声音语音的提醒，更进一步的提高安全性。手捏开关除了基本的按键操作功能，可以加上一个灯珠进行工作状态的指示，如此一来，通过声音和灯光的指示，进一步提高了用储水式热水器洗浴的安全性；而不是现在有的热水器通过增加防电墙，增加检测花洒出水断电的一些技术进行保护，依旧把触电风险留给使用者，没有在使用流程上让用户做最好的安全选择，做出各种提示，在使用之前就可以进行判断用电是否安全，而不是一股脑儿将事前安全检查工作的交给技术和设备，无疑养成了使用者的惰性，在沐浴之前没有做人为的安全检查，反而遗留下隐患。

6、综上所述，本实用新型的有益效果是：本发明的智能开关和必须的漏电保护器，可靠的接地处理等现有技术相配合后可以极大地提高平常洗浴的安全性，同时通过声音灯光等指示电路上电的状态并且增加了一定的使用流程操作，使得使用者在洗浴前就做到安全的防范，将先进的技术，科学用电流程，以及使用者的良好习惯完美的结合在一起，大大降低漏电触电事故的概率，保护人身安全；具有很好的创新实用性。

7、特别的上述的断路器通常为低成本高可靠的成熟应用的继电器，为进一步提高断路隔离效果，也可以选择电动型的空气开关等，这些类似改进并不改变其原理。

8、同理为了节约电能，可以给装置加装定时加热的功能，可以及时地加热后断开电源，使得热水器不会长时间工作，造成电路老化，寿命减短，降低加热器产生水垢发生漏电风险，以及降低电能，节省能源，节约金钱，这些都可以作为辅助的功能提供给客户，方便使用，并不改变该发明的基本原理。

技术特征：

1.一种智能开关，其特征是：装置包括一个保护外壳(1)，其上部外侧安装有一个用于和市电三插插座相连接的输入三位接线端子(2)，其下部外侧安装一个用于和热水器三芯插头相连接的输出三位接线端子(3)；保护外壳(1)的内部安装有一个零线断路器(4)，其一端电连接到输入三位接线端子(2)的零线进线端子，另外一端电连接到输出三位接线端子(3)的零线出线端子；保护外壳(1)内安装有一个地线断路器(5)，其一端电连接到输入三位接线端子(2)的地线进线端子，另外一端电连接到输出三位接线端子(3)的地线出线端子；保护外壳(1)内还安装有一个火线断路器(6)，其一端电连接到输入三位接线端子(2)的火线进线端子，另外一端电连接到输出三位接线端子(3)的火线出线端子；保护外壳(1)的内部有一个acdc电源模块(9)用于从输入三位接线端子(2)的零线火线上获取电源转化为稳压直流电源供后续电路工作；保护外壳(1)内有一个主控单片机(7)和蜂鸣器(8)；主控单片机(7)用于整个电路功能的控制，上述的三个断路器都受到主控单片机(7)的控制；主控单片机(7)控制蜂鸣器(8)，用于提醒智能开关的工作状态；额外地有一个独立于保护外壳(1)外的手捏开关(10)，上边有一个按钮，通过信号连线连接到主控单片机(7)的相应管脚上，对主控单片机(7)进行控制，方便使用者随手随时使用；手捏开关(10)拨到开启状态，主控单片机(7)检测到后，驱动上述的火线断路器(6)，零线断路器(4)，地线断路器(5)接通，使得输入三位接线端子(2)上的火线，零线，地线相对应地接通到输出三位接线端子(3)的对应端子上，为热水器供电；同时驱动蜂鸣器(8)发出声音提醒上电提示；手捏开关(10)拨到关闭状态，主控单片机(7)检测到后，断开火线断路器(6)，零线断路器(4)，地线断路器(5)，使得热水器失去电源，彻底的将火线，零线以及地线和市电插座断开，物理上彻底隔离，进而安全稳妥地洗浴。

2.根据权利要求1所述的一种智能开关，其特征在于：所述的智能开关中用到的断路器形式在继电器，电动式的空气开关，油浸式接触器开关中选择一种。

3.根据权利要求1所述的一种智能开关，其特征在于：手捏开关(10)除了基本的按键操作功能，依据实际情况加上一个灯珠进行工作状态的指示。

技术总结
本技术公开了一种智能开关，通过手捏开关控制主控单片机进行智能操作，利用线路断路器将市电插座上的零线地线火线在洗浴的时候彻底断开隔离，杜绝发生漏电现象危及人身安全；在加热的时候则接通上述的断路器给热水器供电的同时发出声音等提醒，不影响热水器的正常加热；以此做到热水器的高安全使用，将大大降低传统以来电热水器由于电气的隔离不彻底发生市电漏电现象伤害人身的事故。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：林昌全
技术研发日：20220906
技术公布日：2024/1/15