Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6861
(13) U
(46) 2010.12.30
(51) МПК (2009)
G 08B 21/00
(54) УСТРОЙСТВО ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПРОТЕЧКИ ВОДЫ
ЭЛЕКТРОПРИБОРА
(21) Номер заявки: u 20100458
(22) 2010.05.15
(71) Заявитель: Шабалин Александр Алек-
сандрович (BY)
(72) Автор: Шабалин Александр Алексан-
дрович (BY)
(73) Патентообладатель: Шабалин Алек-
сандр Александрович (BY)
(57)
1. Устройство предотвращения протечки воды электроприбора, включающее датчик
наличия влаги, отличающееся тем, что содержит независимый электронный блок отклю-
чения электроприбора, выполненный со световым и звуковым оповещением срабатывания
устройства, при этом электронный блок отключения входом подключен к электросети, а
выходом - к электроприбору и соединен с датчиком наличия влаги, размещенным в зоне
наиболее вероятной протечки воды.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит два или более соединенных
параллельно датчиков наличия влаги.
(56)
1. Скоробогатов H.А. Современные стиральные машины и моющие средства. - БХВ-
Петербург Арлит, 2001. - С. 36.
Полезная модель относится к области электротехники, а именно к устройствам
предотвращения протечки воды, и может быть использована для работы со стиральными
машинами, посудомоечными машинами и другими электроприборами.
Известна система безопасности "Aqua-Stop" для предотвращения протечки воды, ис-
пользуемая в различных моделях автоматических стиральных машин, содержащая вынос-
ной клапан подачи воды, установленный на водопроводный кран, электроклапан,
расположенный в начале шланга для подвода воды, поддон с углублениями для сбора во-
ды, установленный в нижней части корпуса машины, дренажный шланг, идущий к поддо-
ну от места соединения шланга подвода воды к машине, датчик наличия влаги,
расположенный в поддоне и содержащий поплавок, который при изменении уровня воды
BY6861U2010.12.30

2. BY 6861 U 2010.12.30
2
поднимается и воздействует на концевой микровыключатель, соединенный по двухпро-
водной схеме с блоком управления режимами стиральной машины, который производит
сброс программы машины и перекрывает выносной клапан подачи воды [1].
Однако при срабатывании данной системы безопасности стиральная машина продол-
жает находиться под напряжением, что может привести к выходу из строя электрических
блоков машины, а также при плохом заземлении может привести к поражению электриче-
ским током находящихся рядом людей. Кроме того, недостатками известной системы яв-
ляются: низкая скорость срабатывания, так как необходимо время для наполнения
поддона водой для подъема поплавка датчика наличия влаги; недостаточная вентиляция
внутренних частей машины, которая приводит к более интенсивной коррозии частей ма-
шины из-за наличия поддона для сбора воды; отсутствие звукового сигнала, оповещающе-
го о протечке воды; не обеспечено срабатывание при наружных подтеках, например, при
срыве сливного шланга.
Задачей полезной модели является создание устройства предотвращения протечки во-
ды электроприбора, лишенного вышеперечисленных недостатков и повышающего без-
опасность эксплуатации электроприбора посредством его отключения от электросети и
светозвукового оповещения в случае возникновения протечки воды.
Поставленная задача решается тем, что устройство для предотвращения протечки во-
ды электроприбора, включающее датчик наличия влаги, содержит независимый электрон-
ный блок отключения электроприбора, выполненный со световым и звуковым
оповещением срабатывания устройства, при этом электронный блок отключения входом
подключен к электросети, а выходом - к электроприбору и соединен с датчиком наличия
влаги, размещенным в зоне наиболее вероятной протечки воды. При необходимости кон-
тролировать большую площадь от протечки воды устройство содержит два или более со-
единенных параллельно датчиков наличия влаги.
Полезная модель поясняется электрической принципиальной схемой.
Устройство предотвращения протечки воды электроприбора содержит размещенные в
зоне наиболее вероятной протечки воды несколько соединенных параллельно (на схеме не
показано) датчиков наличия влаги или один датчик наличия влаги 1, состоящий из двух
пластин из металлической фольги на материале из диэлектрика с зазором между пласти-
нами и соединенный двухпроводным кабелем с независимым электронным блоком от-
ключения электроприбора, выполненным со световым и звуковым оповещением
срабатывания устройства. Независимый электронный блок отключения входом подклю-
чен к электросети, а выходом - к электроприбору. Датчик наличия влаги 1 присоединен
одним выходом к резистору 2 независимого электронного блока отключения, а вывод ре-
зистора 2 присоединен к выводу конденсатора 3 и к базе транзистора 4. Коллектор транзи-
стора 4 подключен к выводу резистора 5, обмотке реле 6 и выводу конденсатора 3. Второй
вывод резистора 5 подключен к светодиоду 7. Эмиттер транзистора 4 подключен к выводу
резистора 8 и к минусовому проводу питания, а второй вывод резистора 8 подключен к
светодиоду 9. Выход интегрального стабилизатора питания 10 подключен ко второму вы-
ходу датчика 1, обмотке реле 6, светодиоду 7 и светодиоду 9. Общий вывод интегрального
стабилизатора питания 10 подключен к эмиттеру транзистора 4, первому выводу резисто-
ра 8, минусовому выводу конденсатора 11 и к анодам диодов 12, 13. Вход интегрального
стабилизатора питания 10 соединен с выводом конденсатора 11 и катодами диодов 14, 15.
Выводы диодного моста 12, 13, 14, 15 подключены к вторичной обмотке трансформатора
16. Первичная обмотка трансформатора 16 подключена к первому выводу предохранителя
17. Второй вывод предохранителя 17 подключен к первому выводу выключателя 18. Вто-
рой вывод выключателя 18 подключен к нулевому сетевому проводу 19 и выводу розетки
20. Вывод розетки 21 соединен с нормально замкнутым контактом контактной группы 22.
Средний контакт контактной группы 22 соединен с первичной обмоткой трансформатора
16 и фазным сетевым проводом 23. Нормально разомкнутый контакт контактной группы

3. BY 6861 U 2010.12.30
3
22 подключен к первому выводу гасящего резистора 24, который вторым выводом под-
ключен к выводу микросхемы 25. Второй вывод микросхемы 25 соединен с первичной
обмоткой трансформатора 16 и первым выводом предохранителя 17. Также к выводам
микросхемы 25 подключены конденсатор 26, резистор 27, конденсатор 28 и пассивный
пьезоэлектрический капсюль 29. Устройство предотвращения протечки воды электропри-
бора присоединено к выводу розетки 21, в которую включается электроприбор, и к сете-
вым проводам 19, 23.
Устройство предотвращения протечки воды электроприбора работает следующим об-
разом.
При выключенном положении выключателя 18 устройство предотвращения протечки
воды выключено. Напряжение на вывод розетки 21 подается от фазного сетевого провода
23 через нормально замкнутую контактную группу 22, а на вывод розетки 20 - от нулевого
сетевого провода 19. При замыкании цепи выключателем 18 напряжение через предохра-
нитель 17 подается на первичную сетевую обмотку трансформатора 16, а со вторичной
сетевой обмотки пониженное напряжение подается на двухполупериодный выпрямитель
на диодах 12, 13, 14, 15, включенных по мостовой схеме. Пульсация выпрямленного
напряжения сглаживается конденсатором 11. С выхода выпрямителя напряжение стабили-
зируется интегральным стабилизатором питания 10. С выхода интегрального стабилиза-
тора питания 10 стабилизированное напряжение подается на светодиод 9 зеленого
свечения, сигнализирующего о работе устройства. Резистор 8 служит для ограничения то-
ка через светодиод 9, также напряжение подается на светодиод 7, обмотку реле 6 и одну
из пластин датчика наличия влаги 1. При отсутствии влаги на датчике наличия влаги 1 его
сопротивление очень велико, транзистор 4 закрыт. Светодиод 7 красного свечения не све-
тится. Ток через обмотку реле 6 минимальный. На вывод розетки 21 напряжение по-
прежнему подается через нормально замкнутую контактную группу 22. Светится светоди-
од 9 зеленого свечения. Устройство предотвращения протечки воды работает в дежурном
режиме.
При попадании воды на датчик наличия влаги 1 его сопротивление падает. На базу
транзистора 4, включенного по схеме с общим эмиттером, через датчик наличия влаги 1 и
резистор 2 подается положительный потенциал. Транзистор 4 открывается, и начинает
светиться светодиод 7 красного свечения. Увеличивается ток через обмотку реле 6, что
приводит к его срабатыванию. Контактная группа 22 переключается в верхнее по схеме
положение, прерывается подача напряжения электрической сети на вывод розетки 21 (по
соображениям безопасности к среднему контакту контактной группы 22 подключен фаз-
ный провод электрической сети). Фазный провод через контактную группу 22 в верхнем
по схеме положении подключается к гасящему (токоограничительному) резистору 24, ко-
торый соединен через выход микросхемы 25 со встроенным в нее диодным мостом. Гася-
щий резистор 24, питающий микросхему 25, обеспечивает ток, достаточный для
длительной работы во включенном состоянии звукового генератора микросхемы 25 на
нагрузку 29 без ущерба для микросхемы 25. При длительной работе корпус гасящего ре-
зистора 24 мощностью 1 Вт нагревается не более чем до 50 °С. Нулевой провод электри-
ческой сети через включенный выключатель 18, предохранитель 17 также соединяется со
встроенным диодным мостом микросхемы 25. Пульсации выпрямленного напряжения
сглаживаются конденсатором 28 с выхода микросхемы 25, нагрузкой которого является
встроенный генератор звуковой частоты. Частота генератора и частота переключения за-
дается резистором 27 и конденсатором 26. Емкость конденсатора 26 и сопротивление ре-
зистора 27 подобраны для получения двухтонального, прерывистого, хорошо различимого
от других звукового сигнала. Нагрузкой генератора микросхемы 25 является пассивный
пьезоэлектрический капсюль 29. Трансформаторная схема питания выбрана для обеспече-
ния гальванической развязки датчика наличия влаги 1 и электрической сети, чтобы ис-
ключить поражение электрическим током при прикосновении к датчику наличия влаги 1.

4. BY 6861 U 2010.12.30
4
Резистор 2 ограничивает ток базы транзистора 4 и защищает транзистор от пробоя в
случае короткого замыкания пластин датчика наличия влаги 1. Через конденсатор 3,
включенный между базой и коллектором транзистора, наводится отрицательная обратная
связь. Она позволяет избежать ложных срабатываний от посторонних переменных наво-
док. Цепь резистор 5 и светодиод 7 кроме индикации служит для защиты коллектора тран-
зистора 4 от электродвижущей силы самоиндукции обмотки реле 6 при закрывании
транзистора 4.
Максимальный ток нагрузки, подключаемой к устройству предотвращения протечки
воды электроприбора, определяется максимально допустимым током контактной группы
22 - реле 6. Максимальный коммутируемый ток для использованного в схеме реле 6-12 А
на напряжение переменного тока 250 В, что вполне достаточно для большинства совре-
менных бытовых электроприборов.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.