一种热水器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种热水器，包括回路电流检测装置，所述回路电流检测装置包括与回路连接以检测所述回路是否接反的回路自检单元，从而能够避免检测装置接反的问题。具体地，回路主要由第一输入端、第二输入端和所述采样电阻构成，所述稳压提供单元连接至所述回路自检单元以为所述回路自检单元提供检测所述回路是否接反的基准电压。另外，当第一输入端对外连接热水器壳体，第二输入端对外连接热水器的镁棒时，所述回路自检单元通过判断输入的电压是否大于预设的报警阈值，可以检测镁棒是否耗尽。
【专利说明】一种热水器
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及家用电器，特别地涉及一种包括回路电流检测装置的热水器。
【【背景技术】】
[0002]通常家用储水式电热水器热水器为了防止水碱、水垢大量附着在储水式电热水器热水器的内胆内，一般采用牺牲镁棒的办法，利用镁棒释放镁离子来缓解水碱、水垢对内胆的腐蚀。镁棒一旦消耗完毕，如果没有及时更换就容易造成内胆腐蚀或加热管腐蚀穿孔，一方面会缩短机器寿命，另一方面也会引发漏电危险，造成人身伤害事故。
[0003]目前采用的检测电热水器热水器镁棒消耗的方式主要是厂家提供售后服务，定期上门进行镁棒消耗检测并更换镁棒还排除隐患，但由于不同用户对电热水器热水器的使用频率不同，因此镁棒消耗速度也不尽相同，因此定期检测的方式并不一定能检测到镁棒消耗完，就需要多次派人进行检测，人力成本较高。
[0004]现有技术中虽然有一些能够自动检测热水器镁棒消耗的装置，这些装置通常是通过检测回路电流的方式，在检测时很容易造成检测装置的两个输入端接反，从而无法检测热水器的镁棒消耗。同样类似接反的情况还可能会发生在热水器中其他类型的检测装置上。
【
【发明内容】
】
[0005]有鉴于此，本发明提供了一种热水器，以便于避免检测装置接反的问题。
[0006]具体技术方案如下:
[0007]—种热水器，包括回路电流检测装置，所述回路电流检测装置包括与回路连接以检测回路是否接反的回路自检单元。
[0008]根据本发明一优选实施方式，所述回路电流检测装置还包括:采样电阻和稳压提供单元；
[0009]回路主要由第一输入端、第二输入端和所述采样电阻构成，所述稳压提供单元连接至所述回路自检单元以为所述回路自检单元提供检测所述回路是否接反的基准电压。
[0010]根据本发明一优选实施方式，所述回路电流检测装置还包括:输入信号控制单元、信号放大单元和报警单元；
[0011]所述输入信号控制单元控制所述回路的通断；
[0012]当所述回路连通时，回路的电流经过所述采样电阻形成电压信号，输入所述回路的电压输入信号和所述基准电压的信号经过所述信号放大单元的放大后输入所述回路自检单元，所述回路自检单元依据检测结果驱动所述报警单元报警。
[0013]根据本发明一优选实施方式，所述稳压提供单元包括第一分压电路和电压跟随器，所述基准电压是由所述第一分压电路输出的分压信号经过所述电压跟随器产生的。
[0014]根据本发明一优选实施方式，所述稳压提供单元还包括滤波电容，所述滤波电容的一端连接至所述第一分压电路的输出端与所述电压跟随器的输入端的共同节点，另一端接地。
[0015]根据本发明一优选实施方式，所述输入信号控制单元包括:与所述采样电阻并联的开关或继电器。
[0016]根据本发明一优选实施方式，所述第二输入端对内连接至所述稳压提供单元的输出端与所述信号放大单元的正向输入端的共同节点上，所述第一输入端对内连接至所述信号放大单元的反向输入端，所述采样电阻的两端分别连接所述第一输入端和所述第二输入端。
[0017]根据本发明一优选实施方式，若在测试过程中经过所述信号放大单元输入所述回路自检单元的电压大于所述基准电压，则所述回路自检单元检测出所述第一输入端和第二输入端接反。
[0018]根据本发明一优选实施方式，所述第一输入端对外连接热水器壳体，所述第二输入端对外连接热水器的镁棒；
[0019]若输入所述回路自检单元的电压大于预设的报警阈值，则所述回路自检单元检测出镁棒耗尽。
[0020]根据本发明一优选实施方式，所述热水器壳体为所述热水器内胆。
[0021]根据本发明一优选实施方式，所述回路自检单元包括MCU。
[0022]根据本发明一优选实施方式，所述报警单元包括所述MCU连接的显示屏和/或蜂鸣器。
[0023]根据本发明一优选实施方式，所述回路自检单元包括:第二分压电路、第一比较器、第二比较器、PNP三极管、NPN三极管(65)、第十电阻(68)、第十一电阻(69)、第十二电阻
(70)、第十三电阻(71)和第十八电阻(74)；
[0024]所述信号放大单元的输出端连接至所述第一比较器的反向输入端和第二比较器的正向输入端的共同节点，所述第二分压电路的输出端连接至所述第一比较器的正向输入端，所述第二比较器的反向输入端连接至所述稳压提供单元的输出端与所述信号放大单元的正向输入端的共同节点；
[0025]所述第一比较器的输出端通过第十八电阻接地，所述第十三电阻的一端连接至所述PNP三极管的基极，另一端连接至所述第一比较器的输出端与所述第十八电阻的共同节点，所述PNP三极管的集电极通过第十二电阻连接至供电电压；
[0026]所述第二比较器的输出端通过第十一电阻连接至所述NPN三极管的基极，所述第二比较器的输出端与所述第十一电阻的共同节点连接至所述PNP三极管的集电极与所述第十二电阻的共同节点，所述NPN三极管的发射极接地；所述第十电阻的一端连接至所述第十一电阻与所述NPN三极管的基极的共同节点，另一端接地。
[0027]根据本发明一优选实施方式，所述报警单兀包括:第一发光二极管、第二发光二极管、第十四电阻和第十五电阻；
[0028]第二发光二极管的一端通过第十四电阻连接至PNP三极管的发射极，所述第二发光二极管的另一端连接供电电压；
[0029]所述第一发光二极管的一端通过对第十五电阻连接至所述NPN三极管的集电极，所述第一发光二极管的另一端连接供电电压。
[0030]由以上技术方案可以看出，本发明提供的热水器所包括的电流检测装置中包含了检测回路是否接反的回路自检单元，从而能够避免检测装置接反的问题。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0031]图1为本发明实施例提供的回路电流检测装置的一种示意图；
[0032]图2为本发明实施例提供的回路电流检测装置的另一种示意图；
[0033]图3为本发明实施例一提供的回路电流检测装置的结构图；
[0034]图4为本发明实施例二提供的回路电流检测装置的结构图。
【【具体实施方式】】
[0035]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
[0036]本发明所提供的热水器包括回路电流检测装置，能够用于对回路电流进行是否接反检测，该功能由回路电流检测装置中的与回路连接的回路自检单元完成，除此之外，该回路自检单元还能够用于对热水器中镁棒是否耗尽进行检测，将在后续实施例中进行详细描述。
[0037]图1为本发明实施例提供的回路电流检测装置的一种示意图，如图1所示，
[0038]该回路检测装置包括:回路自检单元O、采样电阻2和稳压提供单元3。
[0039]其中，回路主要由第一输入端01、第二输入端02和采样电阻2构成，稳压提供单元3连接至回路自检单元O以为回路自检单元O提供检测回路是否接反的基准电压。
[0040]为了方便回路自检单元O对于回路是否接反的检测，可以首先通过一个信号放大器对信号先进行放大，通过将信号放大器的输出与基准电压进行比较来判断回路是否接反。这种情况的结构图可以如图2所示，此时回路电流检测装置包括回路自检单元0，输入信号控制单元1、采样电阻2、稳压提供单元3、信号放大单元4和报警单元5。
[0041]其中输入信号控制单兀I控制由第一输入端01、第二输入端02和米样电阻2所构成回路的通断，当第一输入端01和第二输入端02接入热水器，第一输入端01、第二输入端02和采样电阻2组成的回路连通，回路的电流经过采样电阻2形成电压信号。
[0042]输入回路的电压输入信号(即第一输入端01的电压信号)和基准电压的信号经过信号放大单元4的放大后(即输出电压Vout)输入回路自检单元0，报警单元5依据回路自检单元O的检测结果进行报警。
[0043]稳压提供单元3为回路自检单元O提供检测回路是否接反的基准电压，在没有电压输入信号时，输出电压Vout也能够固定在一定的电压。
[0044]回路自检单元O —方面用于检测回路是否接反,例如当回路自检单元O判断Vout大于基准电压，则判断出第一输入端01和第二输入端02接反。除此之外，如果该回路自检单元O用于进行热水器的镁棒消耗检测，则将第一输入端01对外连接热水器壳体，诸如热水器内胆，第二输入端02对外连接热水器的镁棒，这样经由输入信号控制单元I的控制，热水器内胆、热水器的镁棒以及采样电阻2就形成了回路，电流经过采样电阻2形成电压信号。稳压提供单元3为回路自检单元O提供检测回路是否接反的基准电压，输入回路的电压输入信号和基准电压的信号经由信号放大器4进行放大形成Vout输入回路自检单元O。当Vout大于预设的报警阈值时，回路自检单元O检测出镁棒耗尽，报警单元5进行报警指示热水器的镁棒耗尽。下面结合以下两个实施例对上述回路电流检测装置可能的结构进行详细描述。
[0045]实施例一、
[0046]图3为本发明实施例一提供的回路电流检测装置的结构图，在该实施例所示的回路电流检测装置中，端子XSl对外正确的连接为:1脚为第一输入端01，其对外连接热水器内胆，端子XSl的II脚为第二输入端02，其对外连接热水器的镁棒。
[0047]第一输入端01对内连接信号放大单元4的反向输入端(图3中经过第五电阻41连接至运算放大器44的反相输入端)，对内连接至稳压提供单元3的输出端与信号放大单元4的正向输入端的共同节点上。也就是说热水器内胆和热水器的镁棒通过端子XSl接入电路。本实施例中的输入信号控制单元I是与采样电阻2并联的常闭开关，当处于检测状态时，该常闭开关I被按下，热水器内胆、镁棒和采样电阻2就构成一个回路，回路的电流经过采样电阻就形成电压信号。其中采样电阻2的两端分别连接第一输入端01和第二输入端02，取值可以为40 Ω?65 Ω，在本发明实施例中优选56 Ω。
[0048]如图3中所示，第一分压电路31和电压跟随器32构成图1中所示的稳压提供单元3，其中第一分压电路31输出的分压信号经过电压跟随器32产生基准电压。电压跟随器主要起隔离作用，防止回路电流倒灌至第一分压电路31，稳定基准电压。
[0049]其中第一分压电路31包括第一电阻34和第二电阻35，其中第一电阻34的一端接供电电压Vcc,另一端接第二电阻35,第二电阻35 —端接第一电阻34,另一端接地。第一电阻34和第二电阻35的共同节点输出分压信号至电压跟随器32。通常可以设置第一电阻34和第二电阻35使得产生的基准电压在Vcc/2左右，优选第一电阻34为47K Ω，第二电阻35 为 22ΚΩ。
[0050]如图3所示，电压跟随器32由第三电阻36、第四电阻37和运算放大器38组成，其中第三电阻36的取值与第四电阻37相等，优选为10ΚΩ。另外优选地，还存在一滤波电容33，其一端连接至第一分压电路31的输出端与电压跟随器32的输入端的共同节点，另一端接地。该滤波电容33的取值小于等于1uF且大于luF，在本发明实施例中优选10uF。
[0051]在本实施例中信号放大单元4由第五电阻41、第六电阻42、第七电阻43和运算放大器44组成，其中第五电阻41 一端连接第一输入端01，另一端连接运算放大器44的负向输入端，第六电阻42 —端连接电压跟随器32的输出端与第二输入端02的共同节点，另一端连接运算放大器44的正向输入端。通常选取第七电阻43和采样电阻2的比值小于30，第六电阻42的取值约等于第七电阻43并联第五电阻41的值，优选第七电阻43的取值为200ΚΩ，第五电阻41的取值1K Ω，第六电阻42的取值为1K Ω。
--8^--7
[0052]信号放大单元4的输出电压Vout为:Vout= Vref-P，其中Vref为基准电
Rl
压，Vref=f7^T*VCC，R1为第一电阻34的取值，R2为第二电阻35的取值，I为回路电流
R1+K2
的取值，R8为采样电阻2的取值，R7为第七电阻43的取值，R5为第五电阻41的取值。可见:
[0053]I)平时输入信号控制单元I控制回路断开时，I为0，Vout为基准电压。
[0054]2)如果信号接入错误，即第一输入端01和第二输入端02接反了，第一输入端01对外连接热水器的镁棒，第二输入端02对外连接热水器内胆，则I小于零，Vout大于基准电压。利用这一特征，连接所述信号放大单元4的回路自检单元O能够检测第一输入端01和第二输入端02是否接反，如果Vout大于基准电压，则说明接反。
[0055]3)如果信号接入正确，即第一输入端01对外连接热水器内胆，第二输入端02对外连接热水器的镁棒，则Vout小于基准电压。随着镁棒的消耗，I逐渐减小，Vout逐渐增大，当镁棒耗尽时，Vout增大到预设的报警阈值。即连接所述信号放大单元4的回路自检单元O在判断出Vout大于预设的报警阈值时，检测出热水器的镁棒耗尽。
[0056]在本实施例一中，回路自检单元O具体采用以下结构:第二分压电路61、第一比较器62、第二比较器63、PNP三极管64、NPN三极管65、第十电阻68、第i^一电阻69、第十二电阻70、第十三电阻71和第十八电阻74。如图3中所示，具体连接关系如下:
[0057]信号放大单元4的输出端连接至第一比较器62的反向输入端和第二比较器63的正向输入端的共同节点，第二分压电路61的输出端连接至第一比较器62的正向输入端，第二比较器63的反向输入端连接至电压跟随器32的输出端与信号放大单元4的正向输入端的共同节点。
[0058]第一比较器62的输出端通过第十八电阻74接地，第十三电阻71的一端连接至PNP三极管64的基极，另一端连接至第一比较器62的输出端与第十八电阻74的共同节点，PNP三极管64的集电极通过第十二电阻70连接至供电电压。
[0059]第二比较器63的输出端通过第十一电阻69连接至NPN三极管65的基极，第二比较器63的输出端与第i^一电阻69的共同节点连接至PNP三极管64的集电极与第十二电阻70的共同节点，NPN三极管65的发射极接地；第十电阻68的一端连接至第i^一电阻69与NPN三极管65的基极的共同节点，另一端接地。
[0060]上述的第二分压电路61如图3所示，由第十六电阻75和第十七电阻76构成，通过调节十六电阻75和第十七电阻76的取值可以设置第一比较器62的正向输入端的输入电压，从而实现预设的报警阈值的调节。
[0061]报警单元5包括:第一发光二极管66、第二发光二极管67、第十四电阻72和第十五电阻73。其中第二发光二极管67的一端通过第十四电阻72连接PNP三极管64的发射极，第二发光二极管67的另一端连接供电电压。第一发光二极管66的一端通过对第十五电阻73连接至NPN三极管65的集电极，第一发光二极管66的另一端连接供电电压。
[0062]如果第一输入端01和第二输入端02的输入正确，在检测过程中，假设通过第十六电阻75和第十七电阻76设置的报警阈值为Vth,即第一比较器62的正向输入端的输入电压为Vth，则报警单元5的报警过程具体为:随着镁棒的消耗，回路电流I逐渐减小，Vout逐渐增大，当镁棒耗尽时，Vout增大到超过Vth，则第一比较器62输出低电平，第二比较器63输出低电平，此时PNP三极管64导通，第二发光二极管67亮，NPN三极管65截止，第一发光二极管66灭。
[0063]如果信号接入错误，即第一输入端01和第二输入端02接反了，第一输入端01对外连接热水器的镁棒，第二输入端02对外连接热水器内胆，则I小于零，Vout大于基准电压，报警单元5对于信号接入错误的检测过程为:第一比较器62输出低电平，第二比较器63输出高电平，此时PNP三极管64截止，第二发光二极管67灭，NPN三极管65导通，第一发光二极管66亮。
[0064]在取值方面，十六电阻75和第十七电阻76取值与报警阈值的设置有关，优选十六电阻75的取值为47ΚΩ，第十七电阻76的取值为16ΚΩ。第十电阻68和第i^一电阻69的选择要使第二比较器63输出高电平时，NPN三极管65导通。优选第十电阻68和第十一电阻69的取值均为2.2ΚΩ。第十四电阻72和第十五电阻73为限流电阻，优选第十四电阻72和第十五电阻73的取值均为510 Ω，第十二电阻70和第十八电阻74为上拉电阻，优选第十二电阻70和第十八电阻74的取值为2K Ω。第十三电阻71为基极电阻，优选第十三电阻71的取值为2.2K Ω。NPN三极管65优选BC847，PNP三极管65优选BC858。
[0065]实施例二、
[0066]图4为本发明实施例二提供的回路电流检测装置的结构图，本实施例所示的回路电流检测装置与实施例一所提供的不同之处在于以下两点:
[0067]其一、本实施例中的输入信号控制单元I是与采样电阻2并联的继电器，如图4所示，继电器一端接供电电压Vcc2，在不进行镁棒消耗检测时，触点闭合；当进行镁棒消耗检测时，MCU控制继电器的触点断开，从而进一步控制热水器内胆、镁棒和采样电阻2所构成回路的通断。进一步的，MCU和继电器之间可以连接有继电器驱动电路(图未示出)。
[0068]其二、本实施例中的回路自检单元O包括微控制器MCU51，报警单元5包括MCU51连接的显示屏52和蜂鸣器53，其中显示屏52和蜂鸣器53可以择一存在，也可以同时存在。在测试信号接入的过程中MCU51设置基准电压，并在MCU51中写入程序，如果Vout大于基准电压，则MCU51判断出第一输入端01和第二输入端02接反，MCU51驱动蜂鸣器53报警，或者通过显示屏52提醒用户信号接入错误。
[0069]如果第一输入端01和第二输入端02接入正确，在进行镁棒消耗检测时，通过MCU51设置报警阈值，并在MCU51中写入程序，当Vout大于报警阈值时，MCU51检测出热水器的镁棒耗尽，驱动蜂鸣器53报警，或者通过显示屏52提醒用户更换镁棒。这里报警阈值可以采用实验值或者经验值。
[0070]MCU51在检测到镁棒耗尽和信号接入错误时，可以驱动蜂鸣器53产生不同的声音进行报警，或者通过显示屏52进行不同的提醒显示。
[0071]其他各单元与实施例一中相同，在此不再赘述。
[0072]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1.一种热水器，其特征在于，包括回路电流检测装置，所述回路电流检测装置包括与回路连接以检测所述回路是否接反的回路自检单元(O)。
2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，所述回路电流检测装置还包括:采样电阻(2)和稳压提供单元(3); 回路主要由第一输入端(01)、第二输入端(02)和所述采样电阻(2)构成，所述稳压提供单元(3)连接至所述回路自检单元(O)以为所述回路自检单元(O)提供检测所述回路是否接反的基准电压。
3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，所述回路电流检测装置还包括:输入信号控制单元(I)、信号放大单元(4)和报警单元(5); 所述输入信号控制单元(I)控制所述回路的通断； 当所述回路连通时，回路的电流经过所述采样电阻(2)形成电压信号，输入所述回路的电压输入信号和所述基准电压的信号经过所述信号放大单元(4)的放大后输入所述回路自检单元(0)，所述回路自检单元(O)依据检测结果驱动所述报警单元(5)报警。
4.根据权利要求2或3所述的热水器，其特征在于，所述稳压提供单元(3)包括第一分压电路(31)和电压跟随器(32)，所述基准电压是由所述第一分压电路(31)输出的分压信号经过所述电压跟随器(32)产生的。
5.根据权利要求4所述的热水器，其特征在于，所述稳压提供单元(3)还包括滤波电容(33)，所述滤波电容(33)的一端连接至所述第一分压电路(31)的输出端与所述电压跟随器(32)的输入端的共同节点，另一端接地。
6.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述输入信号控制单元(I)包括:与所述采样电阻(2)并联的开关或继电器。
7.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述第二输入端(02)对内连接至所述稳压提供单元(3)的输出端与所述信号放大单元(4)的正向输入端的共同节点上，所述第一输入端(01)对内连接至所述信号放大单元(4)的反向输入端，所述采样电阻(2)的两端分别连接所述第一输入端(01)和所述第二输入端(02 )。
8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，若在测试过程中经过所述信号放大单元(4)输入所述回路自检单元(O)的电压大于所述基准电压，则所述回路自检单元(O)检测出所述第一输入端(01)和第二输入端(02)接反。
9.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，所述第一输入端(01)对外连接热水器壳体，所述第二输入端(02)对外连接热水器的镁棒； 若输入所述回路自检单元(O)的电压大于预设的报警阈值，则所述回路自检单元(O)检测出镁棒耗尽。
10.根据权利要求9所述的热水器，其特征在于，所述热水器壳体为所述热水器内胆。
11.根据权利要求3或9所述的热水器，其特征在于，所述回路自检单元(O)包括MCU(51)。
12.根据权利要求11所述的热水器，其特征在于，所述报警单元(5)包括所述MCU(51)连接的显示屏(52)和/或蜂鸣器(53)。
13.根据权利要求3或9所述的热水器，其特征在于，所述回路自检单元(O)包括:第二分压电路(61)、第一比较器(62)、第二比较器(63)、PNP三极管(64)、NPN三极管(65)、第十电阻(68)、第i^一电阻(69)、第十二电阻(70)、第十三电阻(71)和第十八电阻(74)； 所述信号放大单元(4)的输出端连接至所述第一比较器(62)的反向输入端和第二比较器(63)的正向输入端的共同节点，所述第二分压电路(61)的输出端连接至所述第一比较器(62)的正向输入端，所述第二比较器(63)的反向输入端连接至所述稳压提供单元(3)的输出端与所述信号放大单元(4)的正向输入端的共同节点； 所述第一比较器(62)的输出端通过第十八电阻(74)接地，所述第十三电阻(71)的一端连接至所述PNP三极管(64)的基极，另一端连接至所述第一比较器(62)的输出端与所述第十八电阻(74)的共同节点，所述PNP三极管(64)的集电极通过第十二电阻(70)连接至供电电压； 所述第二比较器(63 )的输出端通过第十一电阻(69 )连接至所述NPN三极管(65 )的基极，所述第二比较器(63)的输出端与所述第十一电阻(69)的共同节点连接至所述PNP三极管(64)的集电极与所述第十二电阻(70)的共同节点，所述NPN三极管(65)的发射极接地；所述第十电阻(68)的一端连接至所述第十一电阻(69)与所述NPN三极管(65)的基极的共同节点，另一端接地。
14.根据权利要求13所述的热水器，其特征在于，所述报警单元(5)包括:第一发光二极管(66)、第二发光二极管(67)、第十四电阻(72)和第十五电阻(73)； 第二发光二极管(67)的一端通过第十四电阻(72)连接至PNP三极管(64)的发射极，所述第二发光二极管(67)的另一端连接供电电压； 所述第一发光二极管(66)的一端通过对第十五电阻(73)连接至所述NPN三极管(65)的集电极，所述第一发光二极管(66 )的另一端连接供电电压。
【文档编号】F24H9/20GK104142024SQ201310165037
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】张雷, 唐小祥, 王振宇, 梁晨 申请人:博西华电器（江苏）有限公司