多功能防冻器制造技术

本实用新型专利技术涉及多功能防冻器，包括控制器和与其连接的电热线、温度传感器，控制器包括顺序连接的开关电路、漏电保护电路、电流检测电路、保护电路、截波电路以及，与开关电路、保护电路、电流检测电路连接的显示电路；电热线与截波电路连接；温度传感器与保护电路、显示电路连接。本实用新型专利技术安全可靠，高效节能、安装简单，维护方便，使用便捷；电热线抗拉强度高、发热性能稳定不衰减；控制电路设有温度控制、断线保护、混线保护、过压保护、过流保护、无地线漏电保护，确保电热线在各种意外条件下不会产生起火、断热、过热等不安全隐患。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种多功能防冻器，具体说是一种适合多种场合、适用不同设备的多功能防冻器。
技术介绍
在北方寒冷地区，井水、自来水、太阳能热水器、水箱、水泵、输油管等液体设备的防冻问题在技术上一直没有新的突破，在所有防冻方法中，各有千秋，问题也很突出，没有一种适应性强可广泛使用的多功能防冻器。目前用电防冻产品普遍存在以下问题:无漏电保护或者因没有地线漏电保护器无法使用，电热线直接和220电源连接，没有任何保护措施困境；因水管和电热线热胀冷缩系数不同引起的抻拉损坏，进而造成着火、断热、过热等现象；盲端必须做绝缘处理，工艺复杂，要求严格，使用环境恶劣；由于没有任何监控措施，在发生故障或者用户电路断线时，都需要经销商到现场打开防冻器以及电热线外部的保温层检查，售后服务压力非常大；现有的电热线耗电量高，发热度有自然衰减，使用寿命短，维修费用高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术设计了一种带有漏电保护电路和保护电路的控制器，由单片机控制，达到安全可靠、结构简单、安装方便、使用便捷、易于维护的目的。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是:多功能防冻器，包括控制器和与其连接的电热线、温度传感器，所述控制器包括顺序连接的开关电路、漏电保护电路、电流检测电路、保护电路、截波电路以及，与开关电路、保护电路、电流检测电路连接的显示电路；电热线与截波电路连接；温度传感器与保护电路、显示电路连接。所述漏电保护电路包括互感线圈和漏电检测电路；用于检测电感线圈内电流的漏电检测电路的两个输入端与互感线圈输出绕组的两个输出端连接；漏电检测电路的电压输出端与保护电路的电压输入端连接；互感线圈内穿有开关电路输出的火线和零线。所述漏电保护电路与保护电路连接的零线或火线连有电流检测电路。所述电热线为护套型电热线，是两根外敷绝缘的电阻丝。所述两根外敷绝缘的电阻丝平行。所述两根外敷绝缘的电阻丝外表面带有护套。所述护套型电热线一侧的两根电阻丝连接；另一侧的两根电阻丝末端分别与截波电路的火线输出端、零线输出端连接。所述电热线为绞合型电热线，是将外敷绝缘的电阻丝按所需长度对折后绞合而成的双线绞合型电热线。所述外敷绝缘的电阻丝为外敷两层绝缘的电阻丝。所述绞合型电热线的电阻丝两端分别与截波电路的火线输出端、零线输出端连接。本技术具有以下有益效果及优点:1.安全可靠:使用护套型双平行电热线和绞合型固定长度电热线；两种电热线的共同特点是:抗拉强度高、发热性能稳定不衰减、耐高温180°C、低温_80°C、不燃烧、不结垢、无毒、无异味的特氟龙用特殊工艺制成。控制器设温度控制、断线保护、混线保护、过压保护、过流保护、无地线漏电保护，确保电热线在各种意外条件下不会产生起火、断热、过热等不安全隐患。2.节能高效:防冻器采用开关电源，效率高，适应性强，电热线功率可调，温度控制范围可调，可用最低电量满足不同地区、不同用户的不同需求，在目前用电防冻方法中，耗能最低。3.智能识别:控制器的截波电路能自动识别2 25m长度的护套型电热线和绞合型电热线，并按照实际长度输出不同电压。4.安装简单:两种电热线具有结构简单，技术成熟，二次加工方便等特点，对安装工艺和操作技能没有特殊要求。5.应用面广:多功能防冻器可应用于太阳能热水器、自来水管、井水管、油汽管道、用水设备、水箱水泵等。既可以直线使用，也可以缠绕使用，甚至可以埋在地下和安在水管内部使用。6.维护方便:多功能控制器在工作时全方位监控电热线，主要参数均有显示，可以随时掌握设备状态，控制器发生任何故障，切断开电热线，不会造成其他严重后果。7.使用便捷:多功能防冻器标准工作模式为温控，只要安装人员将传感器准确放置到防冻目标的最低温度点就可以。为了应对冰冻、大雪覆盖或者保温脱落等原因造成最低温度点临时移位，特别设置“强制”工作模式，用户可灵活使用。附图说明图1为本技术的多功能防冻器电路结构图；图2为本技术的无地线漏电保护电路工作示意图；图3为截波电路的输入电压波形图；图4为截波电路的输出电压波形图；图5为多功能防冻器工作流程图；图6为护套型电热线结构示意图；图7为绞合型电热线结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示，本技术的多功能防冻器由控制器10、电热线5、温度传感器6组成。控制器包括开关电路1、漏电保护电路2、保护电路3、截波电路4、电流检测电路7、显示电路9。电热线5的接口端与截波电路4连接、另一端放入液体容器8中或缠绕在液体容器8外部。控制器10有过流、欠流、断线、混线等保护功能，由于电热线5最大工作电流为0.8A，所以设计了保护电路3，确保电热线5在设计温度范围内使用。当电热线故障时，有保护控制器10的功能，当控制器10故障时，有保护电热线5的功能。设备安装就是电热线5的盲端处理，电热线5的设计最高温度为55度，不会烫坏接触物品，本身又不怕抻拉，不怕折弯，没有特殊、严格的工艺要求。各电路结构及功能如下:开关电路I的正负输入端连接市电220V，用于控制器各单元电路的供电。漏电保护电路2采用电流比较方式，专为多功能防冻器而设计，彻底解决无地线条件下的漏电保护问题。因为农村住宅很多时候是没有地线的，就是有也不可能完全达标，普通的漏电保护器无法正常工作；因为一般的漏电保护器对供电网路接地要求是很苛刻的，即中性线不接地或者重复接地情况下保护电路不工作，因此会发生误动作和不动作现象。因此本技术设计的漏电保护电路2将复杂问题简单化、专用化，即在电路结构上输入、输出中间没有多余的连接线，保证电热线5任何漏电点都在电感线圈之后，无论任何原因的分流，都会造成零线、火线的电流不等，电流互感线圈有电压输出，控制保护电路动作。漏电保护电路2的结构和工作原理如图2所示:经开关电路I输出的火线和零线外面套有互感线圈，火线和零线平行，火线、零线、互感线圈三者互不接触；互感线圈输出绕组的两个输出端与漏电检测电路的两个输入端连接；漏电检测电路用于检测互感线圈内的电流，如果电热线绝缘不好、或者人体碰触漏电部位，相当于存在漏电电阻，形成电流大于等于IOmA的分流，则互感线圈输出绕组产生感应电压，经过漏电检测电路整流放大，输出至保护电路3，保护电路会切断市电220V，不对电热线供电。保护电路3:开关电路I输出的火线和零线穿过漏电保护电路2的互感线圈后与保护电路3的电源输入端连接；保护电路3的电压输入端与漏电保护电路2中的漏电检测电路电压输出端连接；还接收电流检测电路7的电压信号，来检测电热线5的电流值；还通过温度传感器6检测受保护液体设备的温度；能够防止电热线5的电流过大、漏电以及液体设备温度过高。截波电路4通过双向截波电路实现，由于电热线5为阻性负载，不需考虑输出电压的波形，对交流电工作周期波形依据设定的电流参数和电热线长度进行截取，并适应输入电源电压的波动。通电时，截波电路4作为内部单片机控制的截波式受控电源，将市电220V供给电热线5，电热线5逐步加热，截波电路4根据电流检测电路7检测的电热线5电流可得到电热线5的长度；将检测电流值与单片机内设定的电流参数比较，小于设定电流值时，截波电路4根据电热线5的长度、额定工作电流和温度，将220伏正弦波交流电(图3)进行削波式本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能防冻器，包括控制器（10）和与其连接的电热线（5）、温度传感器（6），其特征在于：所述控制器包括顺序连接的开关电路（1）、漏电保护电路（2）、电流检测电路（7）、保护电路（3）、截波电路（4）以及，与开关电路（1）、保护电路（3）、电流检测电路（7）连接的显示电路（9）；电热线（5）与截波电路（4）连接；温度传感器（6）与保护电路（3）、显示电路（9）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姜春民，姜雷，
申请(专利权)人：姜春民，姜雷，
类型：实用新型
国别省市：