专利名称：高安全电热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电热水器，在防漏电的安全方面是对现有电热水器结构的改进。
背景技术：
现有的电热水器在防漏电方式基本采用以下两方式首先是电热水器上装有接地端头或接地线，与用户电源接地线连接在一起，万一电热水器本身发生漏电，漏电流通过地线被引入大地，来确保使用者的安全；另一种是除了装有接地线外，在电热水器上再装置上漏电保护器，当电热水器自身万一发生漏电时，而接地线又不可靠，当漏电流超过规定值时，它会自动跳闸切断电源来确保使用者的生命安全。但以上这两种漏电保护方式均存在安全性不很绝对可靠的问题，因为用户家电源接地线目前尚均不大可靠很多因素造成接地不良，而漏电保护器还有自身的质量可靠性及潮湿的卫生间使用环境对它可靠性的影响，也常发生误动作以使失灵。再者，以上两种措施的确保安全的前提是用户电源接线极性必须正确、可靠、牢固即火、零、地三线必须对位接妥，若乱接线，则不能起保护作用，漏电保护器是不会自动跳断的，尤其当火线与地线并接一起时，让人淋着热水器里喷流出来的水，即能使人丧命。因此解决电热水器在防漏电是存在上述缺陷已是当务之急了。
发明内容
为了克服电热水器存在上述的防漏电缺陷，本实用新型提供一种高安全的电热水器，它不仅能解决因电热水器用户接地线不可靠，或电热水器自身故障发生漏电而漏电保护器失灵不迅速跳断，给使用者瞬刻间所带来的严重后果；而且当用户电源接线不正确，火、零、地三线乱接线或并接时，这时漏电保护器即使定好也不会动作的。本实用新型却仍能使电热水器外壳不带电，且从电热水器里喷流出来本会带电的水却不电人，使漏电流降至对人体无恙的程度。为达到此目的，本实用新型的技术方案为它包括外壳、内胆、电加热器、温控器、进水管子头、出水管于头、进水外套管、进水内衬管、出水外套管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头、进水管塑套圈、出水管塑套圈、内胆法兰口、绝缘罩盖、内挂钩、外挂钩、绝缘隔离垫、螺丝头绝缘塑料套。其特征在于进水外套管与进水内衬管为绝缘管，两者通过内外螺纹连接或胶粘接套插为一体为进水复合管，套插后两者内顶端及两水管内圆周间留有一定间隙，而进水外套管下端开有若干个出水孔，以让自来水自进水内衬管入口进入后经顶端流入与进水外套间间隙，然后由外套管出水口流出进入内胆腔内；该进水复合管通过插入内胆金属进水管子头而置于内胆腔内。
出水内衬管也由绝缘材料制作，它通过插入出水外套管为一整体后再经插入内胆金属出水管子头而于内胆腔内，或在金属出水管上喷涂烧结绝缘内衬层。
进水内衬管进水端口和出水内衬管出水端口，均有一环状凸缘，倒卡在金属进水管子头与出水管子头入口外沿，以防进、出水内衬管插入后丢落在内胆内；在内外管两者接触面间套垫有密封胶圈以防漏水，并由进水管绝缘体螺接头与出水管绝缘体螺接头分别旋压在金属进水管子头与出水管子头上，将进水内衬管与出水内衬管各自固定住，也可防人触及绝缘螺接头也无恙。所述的进水衬套复合管和出水内衬管的各自进水口至出水口的长度L与管内半径r平方比为L＞46r2，这是根据水本身存在电阻，而电阻的特性是导体面积越小，长度越长则电阻越大，电阻越大则电流越小的原理。当L＞46r2时，既便是最硬的水，其水电阻值已足够将带电的水中电流阻流为对人体安全的30mA以下的微弱电流，也就是让绝缘衬管内的水电阻作为防漏电的阻流隔离元件。
由于人体并非是完全不能承受电击的，人体对电流的承受还是有一个安全区的。西欧及日本等国将该安全区定为30mA·S(30毫安·秒)以内，即假定人体触及30mA的电流时1秒钟内将其摆脱，那么对人来讲是无危险的，而通常当人体触及低电流时，生理上的本能反应能在小于1秒钟(一般为数十毫秒至数百毫秒)内能迅速回缩肢体摆脱触电点。因此当不论何种原因使电热水器漏电，这时从电热水器里出来的水及进出水管端接头若不带电(漏电流若＜30mA，则对人体无危害，当然漏电越小越好)，则对使用者便就安全了。本实用新型便就基于使电热水器里出来的水不带电(漏电流＜30mA以下)，和电热水器外壳通体绝缘这前提之下设计的。由于水虽能导电，可水自身的电阻也很大，只要让电热水器进、出水管为绝缘材料制作，且细而长，让从里面流出来的水形成较长的细流，使水路上的电阻大到能让在日常工作电压下(通常为220V、380V)通过的漏电流＜30mA即可。据经典的欧姆定律U＝IR，电阻(R值)越大，则电流越小，而电阻自身的大小决定于导体材料电阻率(ρ)和截面积(S)及导体长度(L)来决定的，据式R＝Lρ/S，则先确定S时，那么L＝RS/ρ。当然，这里水的电阻率(ρ值)并不是绝对值，它本身也会随着水质(硬软度)的不同也有大小差异。这里可将水的ρ值取最小，约1000Ω.cm(最硬的水质)，家用电热水器电压通常为220V交流电，以此来设计就可以了(若380V，也同理设计)，所以只要让电热水器进出水管内为绝缘体，且管内直径尽可能做得小，管路足够长便可以了。
此外，本实用新型还在电热水器内胆金属挂钩与外壳夹垫以绝缘隔离垫片，而在金属外挂钩与内挂钩连接为一体的连接螺丝的螺丝头内平面垫以螺丝头绝缘塑料套，以防内胆内万一带电的水通过内外挂钩和连接螺丝引电至外壳上。
图1为本实用新型高安全电热水器总体结构剖面图。
图2是图1的A-A进水管总成局部放大图。
图3是图1的B-B出水管总成局部放大图。
图4为本实用新型高安全电热水器的侧面剖视图。
图5是图4的C-C内外挂钩总成局部放大剖视图。
1.外壳、2.发泡保温层、3.内胆、4.电加热器、5.进水管子头、6.出水管子头、7.出水内衬管、8.出水外套管、9.出水衬管环形凸缘口、10.出水管螺接头、11.出水管螺接口、12.进水管衬管环形凸缘口、13.进水管螺接头、14.进水管螺接口、15.进水外套管、16.进水绝缘内衬管、17.进水管喷孔、18.进水内衬管出水口、19.胶垫、20.进水管塑套圈、21.出水管塑套圈、22.内胆法兰口、23.内胆内挂钩、24.外挂钩、25.内外挂钩连接螺丝、26.绝缘隔离垫、27.螺丝头绝缘塑料套、28.绝缘罩盖、29.温控器、30.进水管顶端水流通道、31.进水管环形水流通道、32.密封垫圈、33.密封胶圈、34.密封胶圈。
具体实施方式
参见附图1、附图3所示，本实用新型实施例的技术方案为进水内衬管(16)与进水外套管(15)为绝缘管，两者互套入后通过螺纹旋合或通过胶粘剂粘接为一复合管形式，内衬管(16)与外套管(15)上口顶端两圆周间留有一定间隙作为顶端水流通道(30)与环形水流通道(31)，其外套管(15)下端有若干个喷孔(17)，作为自来水由内衬管(16)进入后经外套管(15)上该喷孔喷出注入内胆腔内。该复合进水管通过插入焊在内胆上的进水管子头(5)而置于内胆腔内，内衬管(16)下端口有环形凸缘口(12)，卡在进水管子头(5)外，在该两者接触面间垫有密封胶圈(19)，在内衬管(16)环形凸缘口(12)的外平面上也垫有密封胶圈(32)，然后再由同为绝缘体的进水管螺接头(13)将其旋压在进水管子头(5)上，构成进水总成。
进水路径为自来水自进水管螺接头(13)的进口进入后→进水内衬管(16)→进水内衬管出水口(18)→进水复合套管顶端水流通道(30)→进水复合套管环形水流通道(31)→进水管喷孔(17)→内胆(3)腔内。
上述水流路线应满足L＞46r2要求。采用上述结构增加水流路径长度大大增加了水电阻，从而达到安全的要求。
参见附图1、附图2所示，其细长的出水内衬管(7)为绝缘管，它的下端口有环形凸缘口(9)，首先为加强细长出水内衬管的刚度，在它的外面先套上一薄壁金属制的出水外套管(8)，将该出水复合管经插入焊在内胆(3)上的出水管子头(6)，而深入置于内胆(3)腔内，在出水内衬管(7)的下端环形凸缘口(9)卡在出水管子头(6)外，在两者接触面间垫有密封胶圈(33)，在环形凸缘口外端面也垫有密封胶圈(34)，然后由绝缘体的出水管螺接头(10)旋压在出水管子头(6)上，构成出水管总成。
出水水流路径为内胆(3)腔内热水由出水内衬管(7)上口进入→由出水内衬管(7)下出口→出水管螺接头(10)的出水管螺接口(11)流出。同样应使L＞46r2。
参见附图1所示，在进水管螺接头(13)与出水管螺接头(10)之间的空间则盖有绝缘罩盖，以示美观和更安全。
参见附图4、附图5所示，焊在内胆(3)的内挂钩(23)与外壳(1)之间垫有绝缘隔离垫(26)，在将金属外挂钩(24)与内挂钩连接为一体的挂钩连接螺丝(25)上套垫有螺丝头绝缘塑套(27)，由此来防止内胆(3)上万一带电的水通过内挂钩和连接螺丝引电至外壳上。
权利要求1.一种高安全电热水器，它包括外壳、内胆、电加热器、温控器、进水管子头、进水管外套管、进水管内衬管、出水管子头、出水外套管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头、进水管塑套圈、出水管塑套圈、内胆法兰口、绝缘塑罩、内挂钩、外挂钩、绝缘隔离垫、螺丝头绝缘塑料套，其特征在于所述的进水外套管、进水内衬管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头等均为不导电绝缘塑料制作，进水外套管与进水内衬管、出水外套管与出水内衬管均置于内胆腔体内。
2.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于进水外套管与进水内衬管套插粘结或用内外螺纹旋合成一体组成直柱形状回流复合管，插入内胆金属进水管子头置于内胆腔内；在进水外套管与进水内衬管的顶端与内外圆周间留有一定间隙与环形缝隙，作为水流通道；在进水外套管的下端开有出水喷孔；进水内衬管的下端口有一直径比金属进水管子头的内径稍大的环状凸缘口，压盖在金属出水管子头进口外沿。
3.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于装焊在内胆上的金属出水管子头内插置薄壁金属出水外套管，绝缘塑料出水内衬管套插在出水外套管内，出水内衬管的下端口有一直径比金属出水管子头的内径稍大环状凸缘口，压盖在金属出水管子头进口外沿；也可将金属出水管子头变长直接装焊在内胆内作出水管，然后再在该金属出水管内喷涂烧结绝缘内衬层，该两种结构均属权利保护范围。
4.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于进水内衬管与出水内衬管下端环状凸缘口分别各自对应与金属进、出水管子头端口接触面之间套垫有密封胶圈；进水管螺接头、出水管螺接头分别各自对应旋装在金属进水管子头与出水管子头上，将进水内衬管与出水内衬管压紧固定在进水管子头与出水管子头内。
5.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于进水管螺接头与出水管螺接头均为绝缘塑料制作，为加强螺纹的机械强度，螺接头的螺纹部位为金属预制件注塑时作为嵌件上下隔开镶嵌注塑入螺接头塑体上，使人可触及部位仍为绝缘体。
6.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于所述的进水内衬管、进水外套管一组，与出水内衬管，各自自水进口至水出口间管路长度L与管子半径r的平方比应在L＞46r2，但自L＞20r2起即属权利保护范围。
7.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于电热水器内胆内挂钩与外壳接触面间垫有绝缘隔离垫，使内胆与外壳之间隔离绝缘开来；用于连接外挂钩与内挂钩的螺丝上套垫有螺丝头绝缘塑套；同时在进水管子头、出水管子头与外壳插口间分别套置进水管塑套圈与出水管塑套圈。
8.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于在进水管螺接头、出水管螺接头之间外部空间部位，套盖有绝缘罩盖。
专利摘要一种能防止因器具自身及用户电源接线错误等原因引致漏电的高安全电热水器，它包括外壳、内胆、电加热器、温控器、进水外套管、进水内衬管、出水外套管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头、绝缘塑罩、内挂钩、外挂钩、绝缘隔离垫、螺丝头绝缘塑料套。其特征在于所述的进水外套管、进水内衬管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头等零件均为绝缘塑料制作；其进、出水管均置于内胆腔体内；进水内衬管的进水口至进水外套管的出水口、以及出水内衬管的进水口至出水口的长度，与水管的半径平方比均应达L＞46r
文档编号F24H9/20GK2736694SQ20032012395
公开日2005年10月26日 申请日期2003年11月17日 优先权日2003年11月17日
发明者徐忠, 陆文荣 申请人:浙江康泉电器有限公司