一种电热水器的制作方法

本实用新型属于加热水装置技术领域，具体地说，涉及一种电热水器。

背景技术：

电器设备在使用过程中，由于线路老化、故障等原因可能出现漏电现象，当发生漏电时，一般是火线与地线相连，导致地线带电。如果地线良好，产生的电会导到大地，不会有危险。为了防止地线接地不好时，一些电器采取一些漏电保护措施，对于电热水器而言，目前主要的漏电防护措施包括如下：

漏保线圈检测漏电的方式，其原理是同时将火线和零线穿过检测线圈，用于检测火线电流和零线电流，当二者不一致时判断为漏电。但是，该种检测方式的前提是电器与地线正常连接，在漏电时才会出现火线电流和零线电流不一致的情况，如果电器由于设计缺陷或者故障等原因没有连接地线，漏电发生时火线电流与零线电流仍然是相同的，此时漏保线圈的方式将检测不到漏电，造成漏检。

光耦检测的方案是检测地线与墙之前是否形成回路，一旦漏电形成回路可以检测到，如果墙体没有良好接地，对地有较大电阻，则回路电流过小，光耦检测的方式将无法检测到漏电电流，造成漏检。

技术实现要素：

本实用新型针对现有电热水器漏电检测不精准，容易出现漏检的技术问题，提出了一种电热水器，可以解决上述问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：

一种电热水器，包括内胆、电加热管以及控制模块，所述电加热管通过法兰与所述内胆固定，所述法兰与所述内胆绝缘固定，还包括漏电检测装置，所述法兰与所述内胆之间连接有一保护电阻，所述漏电检测装置设置在所述内胆外侧且靠近所述保护电阻的位置处，所述漏电检测装置的感应元件与所述保护电阻非接触设置，且漏电检测装置与报警模块或者控制模块连接。

进一步的，所述漏电检测装置还包括：

放大电路，其输入端与所述感应元件连接，输出端与所述控制模块连接；

电源模块，其用于为所述放大电路提供电源；

屏蔽罩壳，所述保护电阻和所述感应元件封闭在所述罩壳内，用于屏蔽外部电磁信号进入所述屏蔽罩壳内。

进一步的，所述感应元件为感应线圈或者感应线圈。

进一步的，所述放大电路包括第一开关电路和分压电路，所述分压电路一端与电源连接，另外一端通过所述第一开关电路与地连接，所述感应元件产生的感应信号用于控制所述第一开关电路的导通状态。

进一步的，所述放大电路还包括第二开关电路，所述第二开关电路其中一端与电源连接，另外一端与所述第一开关电路的控制端连接，所述第二开关电路的控制端与所述感应元件连接。

进一步的，所述第一开关电路的两端还并联有滤波电容。

进一步的，所述第一开关电路为第一npn三极管，所述第二开关电路为第二npn三极管，所述第一npn三极管的集电极与所述分压电路连接，所述第一npn三极管的发射极与地连接，所述第二npn三极管的基极与所述感应元件连接，所述第二npn三极管的集电极与电源连接，所述第二npn三极管的发射极与所述第一npn三极管的基极连接。

进一步的，所述放大电路为一颗集成运放器。

进一步的，所述屏蔽罩壳包括金属屏蔽层和绝缘层，所述金属屏蔽层位于内侧，所述绝缘层位于外侧。

进一步的，所述控制模块连接有通信模块，用于与总电源开关通信，所述总电源开关用于控制总输入电源的通断状态。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的电热水器，通过在靠近保护电阻的位置处设置感应元件，其能够感知周围的交流电场，当电热水器发生地线漏电时，相当于保护电阻与220v交流电连接，无论其是否导通形成回路，均会向空间发出交流电场，当感应元件的周围具有交流电场时，会产生感应信号，对于地线的漏电检测非常灵敏和精准，本方案的检测原理不依赖火线和零线的电流平衡，也无需要求漏电电流形成回路，检测的适用范围更加广泛，避免发生漏检的情况。

结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的电热水器的一种实施例结构示意图；

图2是图1中电热水器的漏电检测原理方框图；图3是本发明所提出的电热水器的漏电检测装置的一种实施例原理方框图；

图4是图3中漏电检测装置的一种实施例电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本实用新型作进一步详细说明。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例一，本实施例提出了一种电热水器，如图1、图2所示，包括内胆11、电加热管12以及控制模块13，电加热管12通过法兰14与内胆11固定，法兰14与内胆11绝缘固定，还包括漏电检测装置15，法兰14与内胆11之间连接有一保护电阻16，内胆11和电加热管12之间应当绝缘设置，具体连接方式可以是：内胆11通过连接件17和法兰14固定，电加热管12固定在法兰14上，连接件17与法兰14之间通过绝缘结构隔离。法兰14与内胆11之间通过一个保护电阻16相连，当发生漏电时，漏电会导致内胆中的水、内胆11、法兰14以及保护电阻16均带电，通过将漏电检测装置15设置在内胆11外侧且靠近保护电阻16的位置处，漏电检测装置15的感应元件151与保护电阻16非接触设置，且漏电检测装置15与报警模块或者控制模块15连接。感应元件151可以感知周围的交流电场，并产生感应信号。正常情况下保护电阻16是零电位，也即不会向空间辐射电场，当发生漏电时交流电压施加在内胆11、法兰14以及保护电阻16上，相当于保护电阻16与220v交流电连接，无论其是否导通形成回路，均会向空间发出交流电场，当感应元件的周围具有交流电场时，会产生感应信号，对于地线的漏电检测非常灵敏和精准，本方案的检测原理不依赖火线和零线的电流平衡，也无需要求漏电电流形成回路，检测的适用范围更加广泛，避免发生漏检的情况。漏电检测装置15检测到漏电信号可直接发送到报警模块进行报警提示，或者发送至控制模块15，由控制模块采取保护控制措施，如控制断开热水器电源等。

漏电检测装置15的感应元件151与保护电阻16之间非接触设置，保护电阻16具有漏电时，其向空间辐射的电场才能够被感应元件151检测到，同时可以防止保护电阻16直接接触感应元件151，导致高压交流电对感应式漏电检测装置造成损坏，此外，还可以防止带有漏电的保护电阻16将电继续传递至该漏电检测装置，导致增加了一个漏电点，进而增加触电风险。

储水式电热水器内胆由于长期浸泡在水中容易被腐蚀。较常见的防腐蚀手段是在内胆中放入镁棒20，采用牺牲阳极保护阴极的方式，将镁棒20作阳极，金属的内胆11作阴极，阴极与阳极之间通过导电的水介质形成原电池，镁棒20作为电池的阳极受腐蚀而消耗，内胆11作为阴极受到保护。本方案中通过采用保护电阻16将内胆与法兰14连接，进而将电加热管12与内胆11连接，镁棒20同样起到保护电加热管12的作用，通过设置保护电阻16，又不会使保护电流过大，造成镁棒20的过量消耗。

作为一个优选的实施例，漏电检测装置15还包括放大电路152、电源模块153以及屏蔽罩壳154，感应元件151可以感知周围的交流电场，并产生感应信号，一般情况下感应元件151的感应信号很微弱，需要发送至放大电路152进行放大，放大电路152的输入端与感应元件151连接，输出端与报警模块或者控制模块连接，放大电路152将感应信号放大输出，可直接输出值报警模块进行报警提示，也可以输出值控制模块，由控制模块采取保护控制措施等；电源模块153用于为放大电路152提供电源，其可以直接采用一块能够输出直流电的电池实现，也可以为一个电源转换模块，其输入交流电，将交流电进行转换输出直流电为放大电路152供电，由于电器设备正常工作需要供交流电，为了防止其正常供电的电源线对感应式漏电检测装置造成干扰，产生误判，本方案中通过设置屏蔽罩壳154，至少感应元件151和被感测体封闭在屏蔽罩壳154内，用于屏蔽外部电场，防止进入屏蔽罩壳154内，对感应元件151造成干扰，其仅能够感应到同样位于屏蔽罩壳154内部的被检测体的交流电场，屏蔽罩壳154可以采用具有内部空壳的金属良导体实现，屏蔽罩壳154需要采用一根独立的导线连接地面，通过将屏蔽罩壳154接地，外部交流电场在屏蔽罩壳154表面感应出的等量正电荷沿接地导线泄放进入接地面，才能将外部交流电场源产生的电力线屏蔽在屏蔽罩壳外部。

感应元件151能够感知周围的交流电场，当发生漏电时，相当于其漏电部位与220v交流电连接，无论其是否导通形成回路，均会向空间发出交流电场，当感应元件151的周围具有交流电场时，会产生感应信号，并经过放大电路152放大后输出信号至报警模块或者控制模块，以执行安全保护措施，本方案的检测原理不依赖火线和零线的电流平衡，也无需要求漏电电流形成回路，检测的适用范围更加广泛，避免发生漏检的情况。

报警模块和控制模块可以二者选一，也可以同时选用。

需要说明的是，被检测体应当是导体，正常情况下被检测体应当是0电位，也即不会向空间辐射电场，当漏电时交流电压施加在该被检测体上，存在被人直接触碰到该被检测体，或者触碰到与该被检测体电连接的其他导体时发生触电的危险，该被检测体可以是电器设备组成的一部分，也可以是电源线中的地线。

感应元件151为可以采用金属检拾片或者感应线圈实现，被检测体可整体或者局部封闭在屏蔽罩壳154内，感应元件151与被检测体非接触设置，两者通过非接触式设置，被检测体具有漏电时，其向空间辐射的电场才能够被感应元件151检测到，同时可以防止被检测体直接接触感应元件151，导致高压交流电对感应式漏电检测装置造成损坏，此外，还可以防止带有漏电的被检测体将电继续传递至该漏电检测装置，导致增加了一个漏电点，进而增加触电风险。

放大电路152用于将感应元件151感应的微小信号进行放大至可以被控制模块识别或者可以控制报警模块发生报警，优选在本实施例中，如图3所示，放大电路152包括第一开关电路和分压电路，分压电路一端与电源模块连接，另外一端通过第一开关电路与地连接，电源模块用于为分压电路提供直流工作电压vcc，放大电路152的信号输出端ldjc设置在分压电路与第一开关电路之间，感应元件151产生的感应信号用于控制第一开关电路的导通状态，当没有发生漏电时，感应元件151没有感应信号，因此，第一开关电路不导通，相应直流工作电压vcc与地之间没有形成导通回路，信号输出端ldjc输出的信号状态表示未漏电，当发生漏电时，感应元件151产生感应信号，当感应信号的电压足以开启第一开关电路时，第一开关电路导通，相应直流工作电压vcc与地之间形成导通回路，信号输出端ldjc有信号输出，信号输出端ldjc输出的信号状态发生变化，表示漏电。该路信号可以直接用于控制报警模块进行报警，也可以发送至控制模块，由控制模块采取进一步保护措施，如切断电源等。

为了提高放大电路152的稳定性和驱动能力，放大电路152还包括第二开关电路，第二开关电路其中一端与电源模块连接，另外一端与第一开关电路的控制端连接，第二开关电路的控制端与感应元件连接。感应元件151产生感应信号首先用于控制第一开关电路的导通状态，当漏电产生的感应信号驱动第一开关电路导通时，电源模块输出的直流工作电压vcc可通过第二开关电路直接加载在第一开关电路上，第二开关电路导通，信号输出端ldjc输出的信号状态发生变化，表示漏电，否则不漏电。

为了率除掉被感应元件151引入的干扰波，第一开关电路的两端还并联有滤波电容c2，提高后端检测判断的准确性。

本实施例中提供了放大电路152一种具体电路组成，如图4所示，第一开关电路和第二开关电路分别采用一颗npn三极管实现，分压电路采用一颗分压电阻r1实现，其中，第一开关电路为第一npn三极管n1，第二开关电路为第二npn三极管n2，第一npn三极管n1的集电极与分压电阻r1连接，第一npn三极管n1的发射极与地连接，第二npn三极管n2的基极与感应元件151连接，第二npn三极管n2的集电极与电源连接，第二npn三极管n2的发射极与第一npn三极管n1的基极连接。当漏电产生的感应信号到达第二npn三极管n2开启电压时，第二npn三极管n2导通，第一npn三极管n1的基极通过第二npn三极管n2连接电源模块，相应第一npn三极管n1导通，信号输出端ldjc输出的信号状态发生变化，表示漏电。

当然，放大电路152不限于上述组成，除了采用上述开关电路搭建实现之外，还可以采用一颗集成运放器实现。

屏蔽罩壳154包括至少包括金属屏蔽层和绝缘层（图中未示出），其中，金属屏蔽层位于内侧，绝缘层位于外侧。金属屏蔽层起到屏蔽外部电场的作用，绝缘层起到将金属屏蔽层与外部结构绝缘，尤其对于外部金属部件而言，防止外部结构带电时将电传导至金属屏蔽层，进而造成损坏内部的电路，无法正常感应漏电而造成漏检。

控制模块连接有通信模块18，用于将漏电信号通过有线或者无线的方式发送出去，如可以通过无线通信发送到用户的移动终端设备上提示，还可以发送到总电源开关19上，用于切断总电源开关，不仅可以防止某个电器设备的漏电导致的触电危险，还可以防止漏电传导至其他电器导致的触电危险的发生。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。