CN106019052A - 热水器及其漏电检测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热水器及其漏电检测装置及检测方法。所述热水器漏电检测装置包括水路、检测单元以及控制器。热水器水箱中的水流经所述水路，并进一步流出以供用户使用。检测单元用于检测水路进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压。控制器根据所述电压判断所述热水器的水箱是否漏电。根据本发明的上述方案，能够在漏电初期用户还没发觉的情况下检测到漏电的发生，并进一步提醒用户检修或更换，消除漏电隐患，提高了漏电检测的可靠性。并且本发明的方案简单易用、成本增加有限。

Description

热水器及其漏电检测装置和方法

技术领域

本发明涉及电器技术领域，尤其涉及一种热水器及其漏电检测装置和方法。

背景技术

空气能热水器、电热水器、太阳能热水器等各种热水器都需要使用电能。由于用户在使用热水器时皮肤表面都有水，此时一旦热水器发生漏电，将可能对用户造成非常大的伤害。因此，有必要对热水器水箱进行漏电检测及漏电保护。申请公布号为CN101865530A的中国发明专利申请公开了一种电热水器防触电保护装置，包括绝缘上盖、绝缘下盖和绝缘水槽盘。绝缘上盖和绝缘下盖上分别形成进、出水管；绝缘水槽盘的上、下两端面上均设有若干圈独立的水道墙，所述两相邻水道墙之间形成凹槽式水流通道。水流从进水管进入在绝缘水槽盘的上、下端面的水流通道中流过，来增长水流长度，从而实现防触电功能。

上述方案不足之处在于，可靠性不高，如果发生漏电，所述保护装置只是让人体免受大电流的伤害。而线路老化等原因造成的漏电往往是从小慢慢变大的，增加所述保护装置在漏电初期用户使用热水是感觉不到有电流的。如此，也就不能尽早提醒用户检修或更换。进一步地，不同的人对电流的敏感程度也不一样。综上，使用该保护装置仍存在一定的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种热水器及其漏电检测装置和方法，能有效提高漏电检测可靠性。

根据本发明的第一方面，提供一种热水器漏电检测装置，包括：水路、检测单元以及控制器；热水器的水箱中的水流经所述水路，并进一步流出供用户使用；所述检测单元用于检测所述水路的进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压；以及控制器根据所述电压判断所述热水器的水箱W是否漏电。

进一步地，所述的装置进一步包括：报警单元，用于在控制器判断所述水箱漏电的情况下报警。

进一步地，所述水路设置在所述水箱内或所述水箱外。

进一步地，所述检测单元包括分别设置在所述水路的进水端和出水端的两探针，用于当所述水箱漏电时，输出形成在两探针之间的所述电压。

进一步地，所述控制器包括比较器以及判断单元；比较器用于比较检测到的该电压与一预定电压，并输出比较结果；以及判断单元根据比较结果判断所述水箱是否漏电。

进一步地，当检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。

进一步地，该控制器进一步包括计数器，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数器的计数值加1，直到计数值连续增加到预定值，则判断单元做出热水器的水箱漏电的判断。

进一步地，若计数器的计数值的增加出现间断，则计数值清零，判断单元做出热水器的水箱不漏电的判断。

根据本发明第二方面，提供一种热水器漏电检测方法，包括：检测步骤，检测一水路的进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压；热水器的水箱中的水流经所述水路，并进一步流出供用户使用；以及控制步骤，根据检测到的所述电压判断所述热水器的水箱是否漏电。

进一步地，所述的方法进一步包括：报警步骤，用于在判断所述水箱漏电的情况下报警。

进一步地，所述控制步骤包括比较步骤以及判断步骤；比较步骤，比较检测到的该电压与一预定电压，并输出比较结果；以及判断步骤，根据比较结果判断所述水箱是否漏电。

进一步地，当检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。

进一步地，控制步骤进一步包括计数步骤，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数值加1，直到该计数值连续增加到预定值，则判断步骤中做出热水器的水箱漏电的判断。

进一步地，若所述计数值的增加出现间断，则计数值清零，判断步骤中，做出热水器的水箱不漏电的判断。

根据本发明的第三方面，提供一种热水器，包括水箱和上述任一项所述的装置。

根据本发明的上述方案，通过设置一水路，并检测该水路进、出水两端的电压来判断所述水箱是否漏电，从而能够在漏电初期用户还没发觉的情况下检测到漏电的发生，并进一步提醒用户检修或更换，消除漏电隐患，提高了漏电检测的可靠性。并且本发明的方案简单易用、成本增加有限，仅需增加相应的检测电路即可实现。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一优选实施的热水器及其漏电检测装置的结构框图。

图2示出了根据本发明一具体实施例的热水器漏电检测装置的水路和检测单元的结构示意图。

图3示出了根据本发明一具体实施例的热水器漏电检测装置的检测单元、控制器及报警单元的结构示意图。

图4为根据本发明一优选实施例的热水器漏电检测方法的流程图。

图5示出了根据本发明一具体实施例的所述方法的流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先结合图1说明本发明的热水器漏电检测装置，图1示出了根据本发明的热水器及其所包括的所述热水器漏电检测装置D的结构框图。如图1所示，所述热水器包括水箱W和热水器漏电检测装置D。所述热水器漏电检测装置D包括水路1、检测单元2以及控制器3。热水器水箱W中的水流经所述水路1，并进一步从水管T中流出，以供用户使用。检测单元2用于检测水路1进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压。控制器3根据所述电压判断所述热水器的水箱W是否漏电。进一步地，所述热水器漏电检测装置D还包括报警单元4，用于在控制器3判断所述水箱漏电的情况下报警。

根据本发明的上述方案，通过设置一水路，并检测该水路进、出水两端的电压来判断所述水箱是否漏电，从而能够在漏电初期用户还没发觉的情况下检测到漏电的发生，并进一步提醒用户检修或更换，消除漏电隐患，提高了漏电检测的可靠性。并且本发明的方案简单易用、成本增加有限，仅需增加相应的检测电路即可实现。

以下进一步结合图1、图2和图3对本发明的各部件逐一进行说明。图1示出了根据本发明的一优选实施例的热水器及其漏电检测装置的结构框图；图2示出了根据本发明一具体实施例的热水器漏电检测装置的水路和检测单元的结构示意图；图3示出了根据本发明一具体实施例的热水器漏电检测装置的检测单元2、控制器3及报警单元4的结构示意图。

所述水路1为，例如优选一细长水路，优选由绝缘的细长水管组成。为增加所述水路1的电阻值，在水的成分不改变的前提下，通常采用减小水路的截面积，或增加水路的长度的方法。故理论上来说，水路越细，达到同样检测灵敏度需要的水路长度越短；相反，水路越粗，则需要相应地增加水路长度。本发明中，所述细长水路为一相对概念，优选该细长水路是为了使得水路的电阻值更大，因而检测更灵敏，故可以根据测量精度的需要、热水器的水路安装情况等因素选择该水路的细长参数。水箱W中的水流经该水路，即从水路的一端流入，并从另一端流出，以进一步供用户使用。所述细长水路，例如为如图2所示的、设置在水管T上的多迂回管道形成的水路。然而，本发明显然也不限于此，该水路可以是任何形式的具有预定长度的水路，只要能够使得在水箱漏电时在该水路的进、出水两端检测出电压即可。并且，图1、图2中的水路1设置在水箱W外，但该水路1也可设置在水箱W内，只要能对水箱W漏电的情况进行感知即可。

所述检测单元2用于检测水路1进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压。在图2所示的具体实施例中，所述检测单元2包括分别设置在所述水路1的进、出水两端的两探针21和22，当水箱W存在漏电现象时，在两探针21和22之间就会形成电位差，从而能够检测到形成到所述水路的进出水两端之间的电压。优选地，该检测单元2包括放大电路(未示出)，用于放大检测到的该电压。并且进一步优选地，如图3所示，所述检测单元2还进一步包括对检测到的该电压信号进行整流滤波处理的整流滤波电路，以及将模拟电压信号转换为数字电压信号的AD转换电路等处理电路。

所述检测单元2进一步将检测到的所述电压发送到控制器3。所述控制器3根据所述电压判断所述热水器的水箱W是否漏电。具体地，所述控制器3包括比较器以及判断单元。比较器用于比较检测到的该电压与一预定电压，该预定电压可以为一经验值，例如根据细长水路多细、多长及可以接受的误判程度经过实验来得到，并输出比较结果。判断单元根据比较结果判断所述水箱是否漏电。具体地，当比较结果表明检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。

在一优选实施例中，为了排除随机干扰，避免误报故障，该控制器3进一步包括计数器，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数器计数值I加1，直到该计数值连续增加到预定值，例如10，也即判断单元连续10次判断到检测到的该电压大元预定电压，则判断单元做出热水器的水箱W漏电的判断。此时，优选地，控制器输出控制信号，关闭所有热水器负载，避免危险情况的发生。并进一步优选地，判断单元输出控制信号，控制报警单元4报警。另一方面，若所述技术值的增加出现间断，即如果在所述预定次数的判断过程中，有一次不满足检测到的该电压大于所述预定电压，则说明没有热水器的水箱没有漏电，将所述计数值清零，热水器正常运行。

此外，在图3所示的具体实施例中，控制器3为利用一单片机实现，其还包括驱动该单片机的电源电路、振荡电路以及复位电路等电路结构。电源电路为整个系统提供稳定可靠的电能。复位电路使得整个系统上电复位，提高系统稳定性。振荡电路为单片机提供工作的时序。然而，本发明的控制器并不限于此，只要能实现相应的控制功能即可。

进一步地，所述热水器漏电检测装置D还包括报警单元4，用于在控制器3判断所述水箱漏电的情况下报警。该报警单元例如以显示或声音的方式发出报警信号，以提醒用户检修或更换等。显示方式，例如为文字或显示灯，声音方式，例如为峰鸣报警等。所述报警单元通常设置在热水器的操作面板上，但显然也不限于此。

以下结合图4、图5对本发明的热水器漏电检测方法进行描述。图4示出了根据本发明一优选实施方式的所述方法的流程图，图5示出了根据本发明一具体实施例的所述方法的流程。如图4所示，所述热水器漏电检测方法包括检测步骤S1以及判断步骤S2。所述检测步骤，检测一水路的进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压。热水器水箱W中的水流经所述水路，并进一步从水管中流出，以供用户使用。以及控制步骤S2，根据检测到的所述电压判断所述热水器的水箱W是否漏电。进一步地，所述方法还包括报警步骤S3，用于在判断所述水箱漏电的情况下报警。

所述水路如上文所述的水路1，在此不在赘述。所述检测步骤中，亦如上文所述，例如在在所述水路1的进、出水两端设置两探针21和22，当水箱W存在漏电现象时，在两探针21和22之间就会形成电位差，从而能够检测到形成到所述水路的进出水两端之间的电压。优选地，所述控制步骤S2进一步包括比较步骤以及判断步骤。比较步骤，用于比较检测到的该电压与一预定电压，并输出比较结果。判断步骤，根据比较结果判断所述水箱是否漏电。具体地，当检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。在一优选实施例中，为了排除随机干扰，避免误报故障，该控制控制步骤S2进一步包括计数步骤，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数值I加1，直到计数值连续增加大预定值，例如10，即判断单元连续10次判断检测到的电压大于预定电压，则判断步骤做出热水器的水箱W漏电的判断。另一方面，如果在所述预定次数的判断过程中，有一次不满足检测到的该电压大于所述预定电压，则说明没有热水器的水箱没有漏电，将所述计数值清零，热水器正常运行。进一步地，所述方法还包括报警步骤S3，用于在判断所述水箱漏电的情况下报警。如上文所述，该报警步骤中，例如以显示或声音的方式发出报警信号，以提醒用户检修或更换等。显示方式，例如为文字或显示灯，声音方式，例如为峰鸣报警等。

以下结合图5对本发明一具体实施例的热水器漏电检测方法进行说明。在该具体实施例中，以检测单元包括两探针21和22、所述预定次数设定为10次、控制器为图3所示的单片机为例进行说明。但本发明显然不限于此。

如图5所示，系统上电后，此时若没有漏电，则两探针间几乎没有电压，如果有漏电，此时若恰好用户在用水，则漏电流会经过所述水路1以及用户人体，与大地形成回路。由于所述水路1的电阻值，电流流过水路1的两端时，必定形成一个电压，该电压可以通过采集探针21和探针12之间的模拟电压来得到。如上文所述，将探针21和探针22之间模拟电压进行整流，放大与模数转换后，传给单片机，单片机将此电压与所述预定电压进行比较：

若探针两端电压比所述预定电压大，说明此时可能存在水箱漏电的情况。所述计数值I加1，直到连续采集到10次探针两端电压比预定电压大，则得出有漏电故障。此时，控制器首先关闭所有负载，然后报水箱漏电的故障代码给显示器或蜂鸣器，以通知使用者及时检修。在10次采样过程中，只要有一次不满足探针两端电压比所述预定电压大，则变量I清零，重新开始检测。

另一方面，若探针两端电压比预定电压小，说明没有漏电，直接给变量I赋值为0，然后执行正常的制热水功能。

以上对本发明的热水器及其漏电检测装置和方法进行了描述。根据本发明的上述方案，通过设置一水路，并检测该水路进、出水两端的电压来判断所述水箱是否漏电，从而能够在漏电初期用户还没发觉的情况下检测到漏电的发生，并进一步提醒用户检修或更换，消除漏电隐患，提高了漏电检测的可靠性。并且本发明的方案简单易用、成本增加有限，仅需增加相应的检测电路即可实现。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (15)

1.一种热水器漏电检测装置，其特征在于，包括：

水路、检测单元以及控制器；

热水器的水箱中的水流经所述水路，并进一步流出供用户使用；所述检测单元用于检测所述水路的进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压；以及控制器根据所述电压判断所述热水器的水箱是否漏电。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：

报警单元，用于在控制器判断所述水箱漏电的情况下报警。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，

所述水路设置在所述水箱内或所述水箱外。

4.如权利要求1-3任一项所述的装置，其特征在于，

所述检测单元包括分别设置在所述水路的进水端和出水端的探针，用于当所述水箱漏电时，输出形成在两探针之间的所述电压。

5.如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，

所述控制器包括比较器以及判断单元；比较器用于比较检测到的该电压与一预定电压，并输出比较结果；以及判断单元根据比较结果判断所述水箱是否漏电。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，

当检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

该控制器进一步包括计数器，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数器的计数值加1，直到计数值连续增加到预定值，则判断单元做出热水器的水箱漏电的判断。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，

若计数器的计数值的增加出现间断，则计数值清零，判断单元做出热水器的水箱不漏电的判断。

9.一种热水器漏电检测方法，其特征在于，包括：

检测步骤，检测一水路的进、出水两端的电压，并输出检测到的该电压；热水器的水箱中的水流经所述水路，并进一步流出供用户使用；以及

控制步骤，根据检测到的所述电压判断所述热水器的水箱是否漏电。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：

报警步骤，用于在判断所述水箱漏电的情况下报警。

11.如权利要求9或10所述的方法，其特征在于，

所述控制步骤包括比较步骤以及判断步骤；

比较步骤，比较检测到的该电压与一预定电压，并输出比较结果；以及

判断步骤，根据比较结果判断所述水箱是否漏电。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，

当检测到的所述电压大于预定电压时，判断单元判断热水器的水箱漏电，反之则不漏电。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，

控制步骤进一步包括计数步骤，当判断单元判断检测到的该电压大于所述预定电压，则计数值加1，直到该计数值连续增加到预定值，则判断步骤中做出热水器的水箱漏电的判断。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，

若所述计数值的增加出现间断，则计数值清零，判断步骤中，做出热水器的水箱不漏电的判断。

15.一种热水器，包括水箱和如权利要求1-8任一项所述的装置。