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所存在的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完好也不会动作的。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、出水管子头、进水T形多叉排管、进水管头内衬管、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、声光漏电报警器等。其特征在于进水T形多叉排管与进水管头内衬管为绝缘管，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，且进水T形多叉排管下端开有若干个出水孔，以让自来水自进水管头内衬管入口进入后经顶端流入T形多叉排管的进水流道，然后再流经各分叉出水流道经由出水流道下末端出水口而让自来水流出进入内胆腔内；该进水T形多叉排管置于内胆腔内。
因电热水器均由内胆底部进水，故进水管只能很短，而防电热水器漏电时万一内胆进水管漏水或内胆里的水倒流时让带漏电的水外渗漏会使使用者触电，故进水管也必须做得很长且还必须进水时只能从内胆底部进水，因此本实用新型将进水管设计成较长的T形多叉排管(如捆邦式火箭状的排管或束管)，其中心为进水管进水流道，在它的中心进水管的周围(四周或两侧，图2、图3)，并列两根(或两根以上)同长下水管，这些下水下端各开有出水喷口，自来水进水经该管的上顶部时经分流叉口流入各支叉管然后由紧挨热水器底部出水喷口喷射出来，以此使进水T形多叉排管的流水道做得足够长来获得极大的电阻，经使漏电流阻流后降至对人体安全范围内。
出水内衬管也由绝缘材料制作，它通过插入出水外套管或将该两管注塑成为一整体后，再经插入内胆金属出水管子头而于内胆腔内。
进水管头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，将进水管头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。所述的进水管头内衬管与进水T形多叉排管连接后一体为进水复合管，同它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＞45r2，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＞45r2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以下，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几乎不带电(漏电流＜30mA以下)，和将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。
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。
此外，本实用新型还装有声光漏电报警装置，以在电热水器金属内胆万一带电或水中带电时即会以声光报警。
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T形多叉排管、16.进水管头绝缘内衬管、17.进水T形多叉排管出水喷孔、18.进水T形多叉排管进水流道、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T形多叉排管分流叉口、31.进水T形多叉排管分叉出水流道、32.密封垫圈、33.密封胶圈、34.密封胶圈、35.密封胶圈、36.排管支叉管、37.声光漏电报警器、38.报警器上信号线金属卡环、39.报警器下信号线金属卡环。
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管头内衬管(16)与进水T形多叉排管(15)为绝缘管，进水T形多叉排管(15)各支叉管下端有若干个喷孔(17)，作为自来水由进水管头内衬管(16)进入后经进水T形多叉排管(15)的进水流道(18)，然后再进入排管分流叉口(30)，再分流至排管各支叉管(36)的出水流道(31)，最后由各自的出水喷孔(17)喷出注入内胆腔内。进水管头内衬管(16)先插进进水管子头(5)内，它比进水管子头(5)要长，然后将进水T形多叉排管(15)通过内胆法兰口(22)放进内胆(3)后，与进水管头内衬管(16)两者互套入，通过螺纹旋合或通过胶粘剂粘接为一复合管形式。进水管头内衬管(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)，在进水管头内衬管(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→进水管头内衬管(16)→进水T形多叉排管进水流道(18)→进水T形多叉排管分叉口(30)→进水T形多叉排管分叉出水流通道(31)→水流经由进水T形多叉排管出水喷孔(17)→内胆(3)腔内。
上述水流路线应满足L＞45r2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＞45r2。
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(28)，以示美观和更安全。
参见附图2所示，漏电声光报警器(37)装在绝缘罩盖(28)内，其一端上信号线金属卡环(38)夹紧连接在内胆金属进水管子头(5)上端，另一端下信号线金属卡环(39)夹紧连接在进水管螺接口(14)上，以此构成漏电信号取样回路，然后由声光报警器(37)报警。
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、进水管头内衬管、进水T形多叉排管、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、声光报警器，其特征在于所述的进水管头内衬管、进水T形多叉排管、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T形多叉排管与进水管头内衬管、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T形多叉排管置于内胆腔内，它与插进内胆金属进水管子头里头的进水管头内衬管套插粘结或用内外螺纹旋合成一体成直式回流复合排管；在进水T形多叉排管各支叉管的下端开有出水喷孔；进水管头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，其特征在于进水T形多叉排管的中央为它的主进水管，该主进水管的两侧或四周并行排列多只支叉管，主进水管进水流道上口有T形支叉分流叉口，且各支叉管有出水流道，其各支叉下末端开有出水喷口。
4.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。
5.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于进水管头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。
6.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，螺接头的上下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。
7.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T形多叉排管一组，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＞45r2，但自L＞16r2起即属权利保护范围。
8.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。
9.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。
10.据权利要求1所述的高安全电热水器，其特征在于它有一漏电声光报警装置置于绝缘罩盖内，声光报警装置信号取样导线一端通过其金属卡环与金属进水管子头或金属出水管夹紧连接，另一端导线通过其金属卡环与进水管螺接口或出水管螺接口夹紧连接。
专利摘要一种能防止各种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、进水形多叉排管、进水管头内衬管、出水外套管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头、塑罩、绝缘隔离垫、螺丝头绝缘塑料套、声光漏电报警器等。其特征在于所述的进水形多叉排管、进水管头内衬管、出水内衬管、进水管螺接头、出水管螺接头等均为绝缘塑料制作；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形多叉排管的出水口、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＞45r
文档编号F24H1/20GK2884037SQ20052011098
公开日2007年3月28日 申请日期2005年6月11日 优先权日2005年6月11日
发明者徐忠 申请人:浙江康泉电器有限公司