CN203498473U - 具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其包括内胆、设置于内胆中的镁棒，以及分别与镁棒及内胆电连接的镁棒消耗检测装置，该镁棒消耗检测装置包括控制器、检测模块和提示模块，控制器分别与检测模块和提示模块电连接，镁棒绝缘安装于内胆上，检测模块分别与镁棒及所述内胆电连接。将镁棒绝缘安装于内胆上，通过检测模块检测电化学腐蚀反应回路上的电流或者电压降来判断镁棒是否消耗完毕，该种镁棒消耗检测装置结构简单，成本低廉，可准确可靠地测知镁棒的消耗程度，并且该检测装置中设有提示模块，当镁棒消耗完毕时，该提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息以提醒用户更换镁棒，更具人性化。

Description

具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，尤其是涉及一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器。

背景技术

目前储水式热水器基本上都采用搪瓷内胆或不锈钢内胆，为了防止搪瓷或不锈钢的内胆在长期使用过程中因锈蚀而出现漏水的现象，通常在内胆中安装镁棒，以牺牲镁阳极的方式对内胆进行防腐蚀保护。利用镁棒对内胆进行防腐蚀保护的原理是将更活泼的金属与被保护对象（内胆）连接，在水中形成原电池，从而产生电化学腐蚀，镁比内胆金属材料活泼，因此镁代替内胆被腐蚀消耗。

通常厂家设计镁棒的使用寿命在2年左右，但是基于各地水质的差异，内胆材料的质量以及使用环境等因素，镁棒的消耗速度也不尽相同。这些情况用户一般都不清楚，也难以判断镁棒是否已消耗完，如果在镁棒消耗完毕后不及时更换镁棒，则内胆就会很快被腐蚀而漏水。但如果过早更换镁棒，则会造成浪费。现有技术中，虽然存在较多镁棒消耗程度检测装置，但是结构复杂，生产成本高，不适宜推广使用。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，旨在简化镁棒消耗程度检测装置的结构，降低生产成本，准确可靠地测知镁棒的消耗程度，并可实现警示提醒功能。

为达以上目的，本实用新型提出一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其包括内胆、设置于内胆中的镁棒，该电热水器还包括分别与所述镁棒及内胆电连接的镁棒消耗检测装置，所述镁棒消耗检测装置包括控制器、检测模块和提示模块，所述控制器分别与所述检测模块和提示模块电连接，所述镁棒绝缘安装于所述内胆上，所述检测模块分别与所述镁棒及所述内胆电连接。

优选地，所述镁棒消耗检测装置还包括电阻，所述检测模块为电流检测模块，所述镁棒经由所述检测模块和所述电阻与所述内胆电连接；其中：所述控制器在所述电流检测模块检测由所述镁棒、电阻和内胆组成的电路回路中的电流小于预设的电流阈值时，控制所述提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息。

优选地，所述镁棒消耗检测装置还包括电阻，所述检测模块为电压检测模块，所述镁棒经由所述电阻与所述内胆电连接，所述检测模块与所述电阻并联；其中：所述控制器在所述电压检测模块检测所述电阻两端的电压降小于预设的电压阈值时，控制所述提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息。

优选地，所述电阻的阻值为R，且30Ω≤R≤600Ω。

优选地，所述镁棒通过绝缘套件安装于所述内胆上，所述绝缘套件包括镁棒芯轴、镁棒堵头、密封圈和螺母，所述镁棒芯轴的外周壁沿其径向方向凸设有一凸缘，所述镁棒芯轴部分设置在所述镁棒中且所述镁棒的底面抵接于所述凸缘，所述镁棒芯轴凸出于所述镁棒堵头底端的部分设有螺纹结构，所述镁棒堵头呈中空阶梯状，所述镁棒堵头与所述电热水器的排污口固定连接的内侧壁设有螺纹结构，所述密封圈置于所述凸缘与所述镁棒堵头的阶梯台面之间，通过在所述镁棒芯轴上旋入螺母以将所述镁棒芯轴、镁棒堵头、密封圈固连于一体。

优选地，所述绝缘套件还包括套装在所述镁棒芯轴上的绝缘件，所述绝缘件呈中空的法兰盘状，所述绝缘件包括绝缘件本体和固定部，所述绝缘件本体伸入所述镁棒堵头与所述镁棒芯轴之间形成的空隙中，所述固定部抵接于所述镁棒堵头的端面。

优选地，所述绝缘件本体呈圆锥状，往远离所述固定部的方向所述绝缘件本体的外径逐渐减小。

优选地，通过旋入与所述镁棒芯轴的螺纹结构旋合适配的螺母以将所述绝缘件紧固于所述镁棒芯轴上。

优选地，所述螺母与所述固定部之间还设有弹性垫片。

本实用新型所提供的一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，将镁棒绝缘安装于内胆上，检测模块分别与镁棒及内胆电连接，从而形成电化学腐蚀反应回路，通过检测模块检测电化学腐蚀反应回路上的电流或者电压来判断镁棒是否消耗完毕，该种镁棒消耗检测装置结构简单，成本低廉，可准确可靠地测知镁棒的消耗程度，并且该检测装置中设有提示模块，当镁棒消耗完毕时，该提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息以提醒用户更换镁棒，更具人性化。

附图说明

图1是本实用新型具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器较佳实施例的结构示意图；

图2是本实用新型镁棒消耗检测装置较佳实施例的结构示意图；

图3是图1中镁棒及其安装结构较佳实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1和图2，图1是本实用新型具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器较佳实施例的结构示意图；图2是本实用新型镁棒消耗检测装置较佳实施例的结构示意图。

本实施例所提供的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，该电热水器包括壳体10、内胆11、加热管12、进水口13、出水口14、排污口15，以及设置于内胆11中的镁棒16，镁棒16固定在排污口15上，该镁棒16用于对内胆11进行防腐蚀保护。内胆11的外层包覆有保温层并置于壳体10中，加热管12设置在内胆11中，用于对内胆11中的水进行加热，进水口13和出水口14分别与内胆连通，在电热水器工作的过程中，冷水通过进水口13流进内胆11中，热水则通过出水口14流出以供沐浴，并循环供应洗浴用水。此外，该电热水器还包括镁棒消耗检测装置，该镁棒消耗检测装置用于检测内胆11中镁棒16的消耗程度，并在镁棒16即将消耗完毕的时候，发出镁棒16已消耗完毕的提示信息以提醒用户更换镁棒16，从而防止因镁棒16消耗完毕而出现内胆11腐蚀漏水的现象。本实施例的镁棒消耗检测装置包括控制器101、检测模块102和提示模块103，控制器101分别与检测模块102、提示模块103电连接，镁棒16与内胆11相绝缘，检测模块102分别与镁棒16及内胆11电连接，从而形成电化学腐蚀反应回路。其中，检测模块102用于检测该电化学腐蚀反应回路上的电流或者电压降，控制器101用于接收检测模块102检测到的电流或者电压降信号，并根据电流或者电压降信号判断镁棒16是否消耗完毕，在确定镁棒16已消耗完毕时，该控制器101还用于控制提示模块103发出警报信息以提醒用户更换镁棒16。本实施例所提供的镁棒消耗检测装置的工作原理为：

在镁棒16消耗完毕之前，置于水中的镁棒16充当原电池反应的阳极，内胆11充当原电池反应的阴极，内胆11中的水为电解质，检测模块102分别与镁棒16及内胆11电连接，因此形成原电池反应回路（即电化学腐蚀反应回路）。镁棒16逐渐消耗的过程也即原电池反应的过程，由镁棒16、连接导线（图中未标号）、检测模块102及内胆11组成的电路回路会产生微小的电流。而当镁棒16消耗完毕时，由于缺少原电池反应中不可或缺的阳极，因此原电池反应回路断开，由镁棒16、连接导线（图中未标号）、检测模块102及内胆11组成的电路回路中没有电流通过。基于上述原理，检测模块102可通过检测该电路回路中的电流或者电压降来判断镁棒16是否消耗完毕，该种镁棒消耗检测装置结构简单，成本低廉，可准确可靠地测知镁棒16的消耗程度，并且在检测到镁棒16已消耗完毕时，控制器101控制提示模块103发出镁棒16已消耗完毕的提示信息以提醒用户及时更换镁棒16，从而防止因镁棒16消耗完毕而出现内胆11腐蚀漏水的现象，更具人性化。

进一步地，在保证内胆11不受腐蚀的情况下，为了延缓镁棒16的消耗速度以降低电热水器的维护使用成本，镁棒16与内胆11之间连接有电阻（图中未示出）。

本实施例中，检测模块102为电流检测模块，该电流检测模块以串联的方式接入由镁棒16、电阻、连接导线和内胆11组成的电路回路中，电流检测模块由电流元件（例如，电流互感器、电流信号继电器等）组成，从而实现对电路回路中的电流进行电流取样、测量。其中，当电流检测模块检测由镁棒16、电阻、连接导线和内胆11组成的电路回路中的电流小于预设的阈值（此处的阈值优选为最小保护电流，可根据内胆的材质确定最小保护电流的大小）时，控制器101控制提示模块103发出镁棒16已消耗完毕的提示信息以提醒用户及时更换镁棒16，检测结果准确可靠，检测装置结构简单，成本低廉，有利于推广使用。

又或者，检测模块102为电压检测模块，电压检测模块的输入端分别连接于电阻的两端，电压检测模块由电压元件（例如，计量表中的电压线圈、电压互感器等）组成，从而实现对由镁棒16、电阻、连接导线和内胆11组成的电路回路上的电压降进行取样、测量。其中，当电压检测模块检测电阻两端的电压降小于预设的阈值（此处的阈值优选为最小保护电位，可根据内胆的材质确定最小保护电位的大小）时，控制器101控制提示模块103发出镁棒16已消耗完毕的提示信息以提醒用户及时更换镁棒16，检测结果准确可靠，检测装置结构简单，成本低廉，有利于推广使用。

具体地，上述实施例中的提示模块103可以是人机界面、语音模块、或指示灯模块等，当电流检测模块检测到原电池反应的电流小于预设的电流阈值时，又或者，当电压检测模块检测到原电池反应的电压降小于预设的电压阈值时，控制器101向提示模块103发送提示信息，该提示信息可以是文字信息、图像信息、语音信息或者灯光信息等，例如人机界面接收到文字信息或图像信息后显示相应的文字或图像以提醒用户，或者语音模块接收到语音信息后发出警报声以提醒用户，或者指示灯模块接收到提示信息后闪烁发光以提醒用户。

进一步地，为了使由镁棒16、连接导线（图中未标号）、电阻、检测模块102及内胆11组成的原电池反应回路中的电流大小维持在最小保护电流之上，且稳定在合适的范围内，以达到节约镁棒16的目的，镁棒16与内胆11之间连接的电阻的阻值为R，其中，30Ω≤R≤600Ω，本实施例优选R=300Ω，既满足了产生原电池反应的电流大小，又可保证原电池反应回路中的电流大小维持在合适的范围内，从而延缓镁棒16的消耗速度。

参见图3，图3是图1中镁棒及其安装结构较佳实施例的结构示意图。

本实施例中，镁棒16通过绝缘套件安装于内胆11上，从而保证镁棒16与内胆11之间呈电绝缘状态，以使镁棒消耗检测装置可以稳定地工作，确保检测结果的准确可靠。绝缘套件包括镁棒芯轴20、镁棒堵头21、密封圈22和螺母24。其中，镁棒芯轴20为金属材质，具有优良的导电性能，镁棒堵头21优选为铜材料，保证镁棒堵头21与电热水器的排污口15固定连接处良好的密封性和具有足够的连接强度，密封圈22为橡胶材料。镁棒芯轴20的外周壁沿其径向方向凸设有一凸缘201，镁棒芯轴20部分设置在镁棒16中且镁棒16的底面抵接于凸缘201，并且镁棒芯轴20凸出于镁棒堵头21底端的部分设有螺纹结构。镁棒堵头21呈中空阶梯状，镁棒堵头21与电热水器的排污口15固定连接的内侧壁设有螺纹结构，相应的，排污口15上设有与镁棒堵头21旋合适配的外螺纹，本实施例优选镁棒堵头21与排污口15之间的连接螺纹结构为密封管螺纹，从而提高连接处的密封性。密封圈22置于凸缘201与镁棒堵头21的阶梯台面之间，通过在镁棒芯轴20上旋入螺母24即可将镁棒芯轴20、镁棒堵头21和密封圈22固连于一体。在安装镁棒16时，先将镁棒16通过排污口15插入内胆11中，然后将镁棒堵头21与排污口15螺纹旋合固定即可。本实施例的镁棒16安装结构强度高、密封效果好，且保证了镁棒16与内胆11之间的电绝缘。

进一步地，为了提高镁棒16与内胆11之间的电绝缘能力，同时为了防止由于安装误差导致镁棒芯轴20与镁棒堵头21接触而使镁棒16与内胆11之间电连接，绝缘套件还包括套装在镁棒芯轴20上的绝缘件23，该绝缘件23呈中空的法兰盘状，绝缘件23包括绝缘件本体231和固定部232，绝缘件本体231伸入镁棒堵头21与镁棒芯轴20之间形成的空隙中，且固定部232抵接于镁棒堵头21的端面，其中，绝缘件本体231的长度以完全隔离镁棒芯轴20和镁棒堵头21为宜。

进一步地，为了使绝缘件23更加轻易地伸入镁棒堵头21与镁棒芯轴20之间形成的空隙中，且进一步提高镁棒芯轴20与镁棒堵头21之间的连接强度，绝缘件本体231呈圆锥状，往远离固定部232的方向绝缘件本体231的外径逐渐减小，且其靠近固定部232部分的外径略大于镁棒堵头21的孔径，在绝缘件本体231压入镁棒堵头21与镁棒芯轴20之间形成的空隙中时可保持适当的预紧力，提高了镁棒芯轴20与镁棒堵头21之间的连接强度。

进一步地，为了简化镁棒16安装结构的结构，降低生产成本，本实施例优选通过旋入与镁棒芯轴20的螺纹结构旋合适配的螺母24以将绝缘件23紧固于镁棒芯轴20上。当然，绝缘件23的内孔亦可设置成螺纹通孔，直接将绝缘件23旋入镁棒芯轴20上以同时将镁棒芯轴20、镁棒堵头21和密封圈22固连于一体。

进一步地，为了加强镁棒芯轴20、镁棒堵头21、密封圈22和绝缘件23的固定效果，螺母24与绝缘件23的固定部232之间还设有弹性垫片25，凭借弹性垫片25的预紧力可长时间保持镁棒芯轴20、镁棒堵头21、密封圈22和绝缘件23之间可靠的连接。

应当理解的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，不能因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，包括内胆、设置于内胆中的镁棒，其特征在于：该电热水器还包括分别与所述镁棒及内胆电连接的镁棒消耗检测装置，所述镁棒消耗检测装置包括控制器、检测模块和提示模块，所述控制器分别与所述检测模块和提示模块电连接，所述镁棒绝缘安装于所述内胆上，所述检测模块分别与所述镁棒及所述内胆电连接。

2.根据权利要求1所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述镁棒消耗检测装置还包括电阻，所述检测模块为电流检测模块，所述镁棒经由所述检测模块和所述电阻与所述内胆电连接；其中：

所述控制器在所述电流检测模块检测由所述镁棒、电阻和内胆组成的电路回路中的电流小于预设的电流阈值时，控制所述提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息。

3.根据权利要求1所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述镁棒消耗检测装置还包括电阻，所述检测模块为电压检测模块，所述镁棒经由所述电阻与所述内胆电连接，所述检测模块与所述电阻并联；其中：

所述控制器在所述电压检测模块检测所述电阻两端的电压降小于预设的电压阈值时，控制所述提示模块发出镁棒已消耗完毕的提示信息。

4.根据权利要求2或3所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述电阻的阻值为R，且30Ω≤R≤600Ω。

5.根据权利要求1所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述镁棒通过绝缘套件安装于所述内胆上，所述绝缘套件包括镁棒芯轴、镁棒堵头、密封圈和螺母，所述镁棒芯轴的外周壁沿其径向方向凸设有一凸缘，所述镁棒芯轴部分设置在所述镁棒中且所述镁棒的底面抵接于所述凸缘，所述镁棒芯轴凸出于所述镁棒堵头底端的部分设有螺纹结构，所述镁棒堵头呈中空阶梯状，所述镁棒堵头与所述电热水器的排污口固定连接的内侧壁设有螺纹结构，所述密封圈置于所述凸缘与所述镁棒堵头的阶梯台面之间，通过在所述镁棒芯轴上旋入螺母以将所述镁棒芯轴、镁棒堵头、密封圈固连于一体。

6.根据权利要求5所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述绝缘套件还包括套装在所述镁棒芯轴上的绝缘件，所述绝缘件呈中空的法兰盘状，所述绝缘件包括绝缘件本体和固定部，所述绝缘件本体伸入所述镁棒堵头与所述镁棒芯轴之间形成的空隙中，所述固定部抵接于所述镁棒堵头的端面。

7.根据权利要求6所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述绝缘件本体呈圆锥状，往远离所述固定部的方向所述绝缘件本体的外径逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：通过旋入与所述镁棒芯轴的螺纹结构旋合适配的螺母以将所述绝缘件紧固于所述镁棒芯轴上。

9.根据权利要求8所述的具有镁棒消耗程度检测功能的电热水器，其特征在于：所述螺母与所述固定部之间还设有弹性垫片。

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