专利名称：具有安全插头的门绝缘体的制作方法
技术领域：
本发明涉及热水器，特别是，涉及一种具有门的热水器，该门能够提供接近安装在热水器中的电气部件的通道。
同样为人所知，在电气部件的周围包围着聚苯乙烯隔离物，它在水箱和外壳之间延伸，在泡沫材料注入水箱和外壳之间时，可以保护电气部件免于接触绝缘泡沫。因此，隔离物至少部分形成开口。此外，众所周知，在外壳的开口中和隔离物之内插入聚苯乙烯盖子，可以进一步地使水箱与周围环境绝缘。
门装置也通过提供一个可以模制在门装置的一个门上的隔离物，而消除对电气部件周围永久性固定隔离物的需要。隔离物成形后紧紧覆盖并围绕着电气部件，并且在绝缘泡沫注入水箱和外壳之间时，给水箱和外壳提供必要的密封。隔离物可以选择用隔离剂喷敷或涂层，这样隔离物就不会和注入的绝缘泡沫粘结在一起，从而允许在绝缘泡沫凝固后移走覆盖装置。
在热水器的一种替换结构中，在外壳的开口中放置一层普通的泡沫隔离物，这样在热水器的水箱和外壳之间注入泡沫时，可以使热水器的电气部件和绝缘泡沫隔离。门装置包括一个陶瓷泡沫绝缘盖，它通过模子在门上成形并插入隔离物中，以提高隔离物的刚度，并且能够在水箱和外壳之间插入一个厚绝缘层时所产生的高压下，保持隔离物的形状。陶瓷泡沫绝缘盖也可以改善热水器中门装置的绝缘效果。
对于本领域的一般技术人员，通过阅读下文中详细的描述、权利要求和附图，将更加清楚本发明的其它特征和优点。
图2是热水器的一个局部放大分解图。
图3是热水器的一个插头的一个局部放大图。
图4是一个背部透视图，图示热水器的门装置。
图5是热水器的一个局部放大剖面图。
图6是沿图5中的线6-6剖开的横截面视图。
图7是沿图5中的线7-7割开的横截面视图。
图8是按照本发明另一种实施例的热水器的一个局部放大分解图。
图9是一个背部放大透视图，图示图8中热水器的门装置。
图10是一个局部放大剖面图，图示图8中热水器的一部分。
图11是沿图10中的线11-11剖开的横截面视图。
图12是沿图10中的线12-12剖开的横截面视图。
在详细介绍本发明的一种实施例之前，应当理解，本发明的应用不仅仅局限于以下描述中所陈述的、或以下附图中所图示的部件的结构和配置的细节。本发明可以采用以其它不同方式来实现或完成的实施例。同样应当理解，此处所用的措词和术语是为了进行说明，而不应当看作是限制。在这里，“包括”、“包含”及其变型的使用，意思是包含其后所列举的项目、等价物以及附加的条款。使用“由...组成”及其变型意指仅仅包括在其后列出的项目。使用字母来指示一种方法或者工艺中的元件仅仅是为了识别，而不是表示这些元件应该以一个特定的顺序执行。
热水器10更进一步包括一个围绕着水箱12的外壳22。外壳22包括一个外表面24，还具有一个允许接近电气部件20(图2)的开口26。在图示结构中，开口26是矩形的。如图1所示，一层泡沫绝缘材料28安装在水箱12和外壳22之间。绝缘材料28在水箱12和外壳22中间安装的方式将在下文中进行详细的描述。
热水器10进一步包括一个门装置30，门装置30可以移走地安装在外壳22上，这样门装置30就可以在允许接近开口26和电气部件20的打开位置(图2)和限制接近开口26和电气部件20的关闭位置(图5)之间移动。如在图4中的最佳显示，门装置30包括一个门32，一个绝缘盖34，和一个连接装置，如导线36。参考图6，门32具有一个与外壳22的外表面24相配合的外部凸缘部分38，一个与外壳22的外表面24相隔一定距离的中心部分40，和一个安装在中心部分40和外部凸缘部分38之间的中间部分42。门32通过多个螺钉44或其它合适的连接件(如螺钉，夹子，螺栓，螺母等)可以移开地固定在外壳22上，这些连接件从中间部分42和外壳22上的孔46中伸出。优选地，门32用金属片，如铝或不锈钢，压制而成。
再次参考图4，绝缘盖34连接在门32的中心部分40上。绝缘盖34包括一个与门32相隔一定距离的内表面48。优选地，绝缘盖34模制在门32上，使用不导电并且导热性很差的材料加工而成。可选地，盖34可以是与门32分开的零件。
参考图4-6，绝缘盖34还包括一个里面容纳导线36的插座54。导线36具有插入绝缘盖34之内的部分和在插座54之中的暴露部分。导线36通常互相平行，不能伸出插座54之外。
如图2所示，热水器10进一步包括一个在开口26之中并且围绕着电气部件20的隔离物60。隔离物60在水箱12和外壳22之间伸展。优选地，隔离物60是矩形，适当地安装在开口26内。
如图6和7所示，隔离物包括一个与水箱12的外表面14严密配合的易弯曲的内部部分62。优选地，内部部分62由易弯曲的氨甲酸乙酯构成。隔离物60还包括一个外部部分64，外部部分由可延展的聚苯乙烯构成，并通过合适的手段如黏合剂固定在内部部分62上。外部部分64包括一个临近于其外端、在门32和外壳22(图6)之间伸展的边缘66。更特别的是，边缘66在门32的中间部分42和外壳22的外表面24之间伸展，并且边缘66被压紧在门32和外壳22之间。当门装置闭合时，边缘66随之严密地与外壳22的外表面配合。隔离物60的外部部分64还包括内壁68，内壁68包括一个凸缘70，并形成了能容纳电气部件20的空间。
当门装置30在闭合位置时(图1，4-7)，绝缘盖34的内表面与凸缘70配合，绝缘盖34的外表面48与隔离物60的内壁68配合。更特别的是，绝缘盖34的外壁72楔入隔离物60的内壁68中。优选地，内壁68容纳绝缘盖34的部分沿着水箱12和隔离物60的内部的方向逐渐变细，这样绝缘盖34就被压在隔离物30的内壁68上。当门装置30在闭合位置时，绝缘盖34严密地覆盖着电气部件20，这样可以最大限度地发挥绝缘盖34的绝缘特性。
热水器10包括一个电气连接在电气部件20之上的电路(未示出)。电路也以电气连接在一个电源上(未示出)。当电路闭合时，电路给电气部件提供电流，当电路断开时，电路不给电气部件提供电流。
如图2和图3所示，电气部件20包括一个从电气部件20中伸出的中空的插头74，插头74包括四对触点76，触点76位于插头74中并连接在电路上。当门装置30闭合时，如图6和7所示，插头74插入插座54中，这样其中一个导线36就插入第一和第二触点76之间，而另一个导线36插入第三和第四触点之间。导线36与插头74的触点76连接使电路闭合，从而给电气部件20提供电流。相反的，当门装置30打开时，如图2所示，插头74从插座54中移开，导线36与触点76的接触断开，这样就不向电气部件20提供电流。除了断开和闭合电路以外，插头74和插座54的配置也可以用来在闭合位置保护门装置30。
本发明不限于图示实施例中的插头74和插座54的配置。对于本领域中一般技术人员来说，当门装置30处于闭合位置时，也可以使用其它结构来闭合电路，例如一种弹簧接头。
典型情况下，电路将连接到220伏的电源上，从而通过连接在第一触点76上的电线56提供110伏的电压和通过连接在第二触点76上的电线58提供110伏的电压。因此，为了从电路上完全断开电气部件，电线56，58必须从电气部件20上断开。
通过移开门装置30将电气部件20从电路的电源上断开是具有优点的，这是因为当对电气部件20进行调整或维修时，它降低了触电的危险。因此，当门装置被移开时，将不会对电气部件20供电。
热水器10按如下方式进行装配。首先，水箱12、电气部件20、外壳22、以及隔离物60按上面所述的方式放置。然后，将门装置固定在开口26上以便隔离物60的边缘66压紧在门32和外壳22之间。通过固定门装置30，如上所述，绝缘盖34插入隔离物60中，而插头74插入插座54中。最后，绝缘泡沫28注入水箱12和外壳22之间，并围绕着隔离物60以便在水箱12和外壳22之间提供绝缘。因为隔离物60紧密地和水箱12与外壳22配合，隔离物60完全将所有的泡沫隔离在洞50之外，从而完全阻止泡沫28接触到电气部件20。
为了提高热水器的性能和效率，必须增加水箱12和外壳22之间的绝缘泡沫28的厚度。增加绝缘泡沫28的厚度也会增加在注入过程中由泡沫28施加在隔离物60和绝缘盖34上的压力。为了隔离物60和绝缘盖34能够承受压力的增加，优选地，绝缘盖34由陶瓷泡沫模制而成，以提供绝缘盖34的强度和绝缘性能，特别是，陶瓷泡沫绝缘盖34使隔离物60变硬，并有助于隔离物60抵抗在注入泡沫28的过程中由泡沫28施加在隔离物60上的力。
热水器110的另一种结构图示在图8-12中。在本发明的这种实施例中，热水器110包括一个具有一个门114的门装置112，连接在门114上的隔离物116，和一个连接装置，如导线36。隔离物116代替了图示在图1-7中的热水器10中隔离物60和绝缘盖34的配置，并且起到隔离物60和绝缘盖34的作用。由于热水器110中的大部分元件保持与热水器10的相同，在图8-12中使用了相同的参考号，以指示两种图示结构中相同的特征，并且不再重复相同特征的描述。
如图9所示，隔离物116连接在门114上，并且包括一个凹下的内表面120，该表面120与门114隔开一定的距离。隔离物116包括一个矩形洞122，这个洞从内表面120上向门114凹下，从而形成了第一凹壁124。优选地，隔离物116直接模制造门114上，而且优选地由陶瓷泡沫或氨甲酸乙酯泡沫模制。然而，隔离物116可以由其它材料模制而成，这些材料是不导电的并且导热性很差，并且这些材料具有足够的刚度来承受在注入绝缘泡沫28的过程中施加在隔离物116上的压力。隔离物116还包括一个从第一内表面120上凹下的插座54。
门装置112可以在打开和闭合位置之间移动，并且可以用与上述热水器10相同的方式移动来断开和闭合电路。当门装置112处于闭合位置时，洞122紧紧地覆盖在电气部件20的上面，以便最大的发挥隔离物的绝缘性能。
隔离物116包括一个在门114和外壳22之间伸展的边缘134。更特别的是，边缘134在门114的中间部分42和外壳22的外表面24之间伸展，边缘134压紧在门114和外壳22的外表面24之间。边缘134紧密地与外壳22的外表面24配合。
热水器110按如下方式装配。首先，水箱12，电气部件20，以及外壳22按上面所述的方式放置。然后，将门装置112固定在开口26上以便隔离物116的边缘134压紧在门114和外壳22之间。通过将门装置112固定在外壳22上，隔离物116的凹下的内表面120恰好配合在水箱12的外表面上，而插头74插入插座54中。最后，绝缘泡沫28注入水箱12和外壳22之间，并围绕着隔离物116以便在水箱12和外壳22之间提供绝缘。因为隔离物116紧密地和水箱12与外壳22配合，隔离物116完全将所有的泡沫28隔离在隔离物之外，从而完全阻止泡沫28接触到电气部件20。为了防止隔离物116粘住注入泡沫28，在注入隔离泡沫28之前，隔离物116用隔离剂涂层，以便门装置112能够打开并且隔离物能从外壳22上移开。
权利要求
1.一种热水器，包括一个形成储水室的水箱，水箱包括一个外表面；一个连接在水箱外表面上的电气部件，电气部件从水箱的外表面上伸展；一个电气连接在电气部件上的电路，当电路闭合时，电路给电气部件提供电流，当电路断开时，电路不给电气部件提供电流；和一个门装置，该装置可以在提供接近电气部件的打开位置和限制接近电气部件的闭合位置之间移动，门装置包括一个连接装置，当门装置在闭合位置时，该连接装置闭合电路，当门装置在打开位置时，该连接装置断开电路。
2.如权利要求1中的热水器，其特征在于，电气部件是一个恒温器。
3.如权利要求1中的热水器，其特征在于，电气部件是一个加热元件。
4.如权利要求1中的热水器，其特征在于，门装置包括一个具有内表面的门和一个绝缘盖。
5.如权利要求4中的热水器，其特征在于，绝缘盖模制在门的内表面上。
6.如权利要求4中的热水器，进一步包括一个围绕水箱的外壳，该外壳包括一个提供接近电气部件的开口，其中，在打开位置，门装置提供接近开口，在闭合位置，门装置限制接近开口；一个安装在开口中的隔离物，隔离物包括形成一个可容纳电气部件的空间内壁；和位于水箱和外壳之间并在隔离物之外的绝缘材料。
7.如权利要求6中的热水器，其特征在于，绝缘盖在电气部件上伸展，并且与隔离物的内壁互相配合，从而当门装置在闭合位置时，绝缘盖与水箱绝缘，并且使隔离物坚固。
8.如权利要求4中的热水器，其特征在于，连接装置连接在绝缘盖上。
9.如权利要求8中的热水器，其特征在于，连接装置与绝缘盖一起模制而成。
10.如权利要求8中的热水器，其特征在于，连接装置是一个导线，其中电气部件包括电触点，并且当门装置在闭合位置时，电触点与导线电气连接，当门装置在打开位置时，电触点不与导线电气连接。
11.如权利要求10中的热水器，其特征在于，电气部件包括一个插头，电触点至少部分在该插头内。
12.如权利要求11中的热水器，其特征在于，绝缘盖包括一个插座，导线至少部分在该插座内。
13.如权利要求12中的热水器，其特征在于，当门装置处于闭合位置时，插头安装在插座内，当门装置处于打开位置时，插头不在插座内。
14.一种热水器，包括一个形成储水室的水箱，水箱包括一个外表面；一个连接在水箱外表面上的部件；一个围绕水箱的外壳，外壳包括一个提供接近部件的开口；和一个门装置，该装置包括一个门和一个连接在门上与门一起移动的隔离物，隔离物具有一个内表面，其特征在于，在绝缘泡沫注入水箱和外壳的过程中，当门连接在外壳上以闭合开口并且安放隔离物来保护部件时，隔离物的内表面密封水箱的外表面，并且当门断开并且与外壳分开时，隔离物与水箱的外表面分离。
15.如权利要求14中的热水器，其特征在于，部件是一个电气部件。
16.如权利要求14中的热水器，其特征在于，电气部件从水箱的外表面向外伸展，并且隔离物包括一个洞，在绝缘泡沫注入水箱和外壳期间，隔离物用于保护洞内的部件。
17.如权利要求14中的热水器，其特征在于，隔离物由陶瓷泡沫制成。
18.如权利要求14中的热水器，其特征在于，当绝缘泡沫注入水箱和外壳之间时，隔离物用隔离剂涂层。
19.如权利要求14中的热水器，其特征在于，隔离物被模制在门上。
20.一种制造热水器的方法，该方法包括提供一个水箱，该水箱形成一个储水室并且包括一个外表面；提供一个连接在水箱外表面上的部件；提供一个外壳，该外壳围绕水箱并且包括一个可以提供接近部件的开口；提供一个门装置，该门装置包括一个门和一个连接在门上与门一起移动的隔离物，隔离物具有一个内表面；将门连接在外壳上，以闭合开口；当门连接在外壳上以闭合开口时，将隔离物的内表面密封于水箱的外表面；密封内表面之后，在水箱和外壳之间注入泡沫，并且在隔离物周围给水箱和外壳之间提供绝缘；用隔离物保护部件不与注入的泡沫接触；将外壳断开并且与门互相隔离；并且当门断开并且与外壳互相分开时，将隔离物从水箱的外表面分开。
21.如权利要求20中的方法，其特征在于，提供一个部件，包括提供一个电气部件。
22.如权利要求20中的方法，其特征在于，提供一个部件，包括提供一个从水箱的外表面上向外伸展的部件；提供一个门装置，包括提供一个这样的门装置，该门装置包括具有一个洞的隔离物，以及保护部件包括保护洞中的部件不与隔离物的注入泡沫接触。
23.如权利要求20中的方法，进一步包括在注入步骤之前，用隔离剂将隔离物涂层，以免所注入的泡沫与隔离物粘结，允许盖装置与外壳分开。
24.一种热水器，包括一个形成储水室的水箱，水箱包括一个外表面；一个连接在水箱外表面上的电气部件，电气部件从水箱的外表面上伸展；一个电气连接在电气部件上的电路，当电路闭合时，电路给电气部件提供电流，当电路断开时，电路不给电气部件提供电流；一个围绕水箱的外壳，外壳包括一个提供接近电气部件的开口；一个门装置，该门装置可以在提供接近电气部件的打开位置和限制接近电气部件的闭合位置之间移动，该门装置包括一个门，一个连接在门上与门一起移动的隔离物，隔离物具有一个内表面，以及一个连接装置，当门装置在闭合位置时，该连接装置闭合电路，当门装置在打开位置时，该连接装置断开电路，其特征在于，在绝缘泡沫注入水箱和外壳的过程中，当门连接在外壳上以闭合开口并且安放隔离物来保护部件时，隔离物的内表面密封于水箱的外表面，并且当门断开并且与外壳分开时，隔离物与水箱的外表面分离。
全文摘要
一种热水器，它包括一个水箱，一个电气部件，以及一个电路。水箱形成储水室并且包括一个外表面。电气部件连接在水箱的外表面上，在水箱的外表面上伸展。电路电气连接电气部件，当电路闭合时，电路给电气部件提供电流，当电路断开时，不给电气部件提供电流。门装置可以在打开位置和闭合位置之间移动，门装置包括一个安装在门装置处的连接装置。当门装置处于闭合位置时，连接装置闭合电路，门装置处于打开位置时，连接装置断开电路。
文档编号F24H9/20GK1455210SQ0311019
公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月16日 优先权日2002年4月16日
发明者罗伯特·M·舒尔特, 本杰明·J·博尔顿 申请人:Aos控股公司