专利名称：由用于管道电绝缘用的组合式元件组成的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一类安全装置，其用于防止危险的放电从金属管道的第一部 分输送到顺序相连的第二部分，具体地说，这种放电是从储水式或即热式电 热水器输送到用户接触的部分的放电。
背景技术：
业己公知，在储水式电热水器中，热是由浸在水中的电阻产生的，该热 水器大体上由金属外壳、内电阻丝以及在外壳和电阻丝之间插入的一层绝缘 材料组成。
金属外壳破损会使水箱中的水与电阻丝接触，以致于水带电并由此与所 有的导电件相接通。
如果在制造产品和制作电气设施的过程中能注意到安全规则，这种外壳 的破损是不会导致危险情况发生的。事实上，热水器和电气设施所有的金属 件都与地连接，且还提供了断流器箱。
实际上，电器设施经常在不经意间会有不接地的情况发生，甚至更糟糕 的情况是，在一些国家，偶然以完全随意的方式将三相、中性线和地线与电 插座的端子连接。在这样的情况下，恰好是通过热水器的接地，热水器即使 是没有损坏，只要一接到电源，使用者或安装者就会立即触电身亡。
当然，补救这些问题似乎也很容易如果电气设施不合规定，安装者应 该不连接到热水器。然而，在一些地区和国家，依靠安装者的责任感是不安 全的。
因此，这种非常严重的风险可用两种概念上很不相同的保护措施来防止。 一种是积极的，另一种是消极的。
积极的保护类型采用电子和电机装置，即在热水器的电气设施和电流插 座之间设置所述的装置，其能检测电气设施中的任何异常。如果发现有异常， 装置就阻止热水器与电源连接。
这类装置不笨重，基本上也不会改变热水器的结构，但缺点是它漏电就
5会有危险发生。
另一方面，消极的保护类型则确保热水器的任何与使用者接触的部分完 全电绝缘，这是通过两个不同的装置实现的
-热水器的可接触的金属件的绝缘热水器的所有正常接触的金属件(例如， 外壳和壁托架)都与内部的金属件和水电绝缘；
-通过一对装置(下称水绝缘器)使热水器与所有的使用者能接触到的管道 绝缘；水绝缘器是设在热水器的液压连接与相应的输送和收集管道之间的 静态装置，以致于使从热水器流入和流出的水流经水绝缘器，进入由电绝 缘材料制成的足够长的管路内，以防止触电危险或在任何情形下防止非所 要求的电流值流过管路中的水，尽管水是导电的。 长久以来，人们一直都在许多的即热式热水器中使用水绝缘器，其中，
热是通过直接与水接触的电阻丝产生的，但是在热水器之外没有电流流过管
道，这是因为水路设在电阻丝的上游和下游，其呈线圈状设在足够长的塑料
材料管路中。
以下，"水路"应该是指路径的长度，在预先确定的电位的作用下，电流 必须从热水器的第一导电元件沿着绝缘材料管道或管路向上流到与热水器分 开的第二导电元件，再在不同的电位(特别是地电位)的作用下，直接或间 接地与人接触。
防止危险的或不需要的放电的水路的最小长度是与水的电导率成比例 的，在不同的地区和国家，电导率有很大的变化，这取决于溶解在水中的物 质的量。
以下的例子列出了在一些地方测得的水的电导率 地点 电导率(nS/cm)
意大利中心 790
加尔各答 3500
上海(shangai) 700
广南(越南) 65
海防(越南) 4890 鉴于以上原因，水绝缘器作为安全装置在新兴国家已经使用了好几年。 存在几种技术方案，但是它们全部都大致是在热水器和水网之间插入塑料材料制成的管道部分。
例如，参考文件CN1358971所提供的附图， 一些方案是把这些管道设在 热水器水箱的内部。
其它的方案把管道设在水箱的外部，采用螺旋形软管或者具有刚性管和 弯头的盘旋式路径，再以流线形的外壳作附加保护。
设置在水箱内部的缺点是水路的长度是依产品而预先确定的，因此，必 须考虑到最坏的情况或者根本就不考虑它们，因为管道所占的空间很大。
另一个严重的问题是塑料水管的任何破损都不能被检测到，例如由水箱
意外过热致损。
至于水箱外面的配置，已知方案的缺点当然是所占的空间，包括外观。
发明内容
本发明的总体目的是至少部分地减少上文提到的缺点。 本发明的一个具体目的是提出一种紧凑形的水绝缘器，以致于相对得到
的水路的长度，尽可能地减小它的总体积。
本发明的另一个具体目的是提出一种水绝缘器，其中，水路的长度可根据
水的电导率轻易地改变。
本发明的再一个目的是提出一种水绝缘器，它的外观是令人满意的。 所述的那些目的和更进一步的优点通过以下一些借助附图的优选实施例
以及附随的权利要求书中所描述的水绝缘器来实现，这些都应视为说明书本
身的整体部分。
图1所示为根据本发明的可能变型的水绝缘器的剖视图，其中，首先各 元件相互分开，接着再组合在一起。
图2所示为根据本发明的其它可能的实施例的水绝缘器的剖视图。
图3所示为根据本发明可能的实施例的水绝缘器中的一些端部和组合元 件的底面和顶面的示意图。
图4所示为根据本发明另一可能的实施例的水绝缘器中的一些端部和组 合元件的底面和顶面的示意图。
图5所示为根据本发明再一可能的实施例的水绝缘器中的一些端部和组 合元件的底面和顶面的示意图。图6所示为根据本发明可能的实施例的端部和组合元件的示意图，首先 是各元件相互分开，接着再组合在一起。
图7所示为图6中的水绝缘器的第一组合件的底面的正视图。 图8所示为图6中的水绝缘器的第一组合件的顶面的正视图。 图9所示为图6中的水绝缘器的第二组合件的底面的正视图。 图IO所示为图6中的水绝缘器的第二组合件的顶面的正视图。 图11所示为图6的水绝缘器的立体剖视图。
图12所示为根据本发明的水绝缘器中所提供的元件的可能相互连接的 细部的剖视图，首先各元件相互分开，接着再组合在一起。
图13所示为根据本发明，在进水口和出水口处安装了两个水绝缘器的加 热器的剖视图。
具体实施例方式
由附图的简短审视可知，本发明的水绝缘器设想如下
- 设立一组绝缘材料制成的元件，在其相对面之间设有水流动用的缠绕线 形管路；
- 一些绝缘材料制成的元件是组合式的，并能任意地重复添加，以便根据 所要求的电阻来调节水路的长度。
根据两个实施例，图1和图2所示的水绝缘器1由一组元件2、 3、 4和5 组成。
图中更详细地所示为第一接头2，其设有与热水器或管道液压连接的器件 201。所述接头2的顶面S叩与第一分配器3的底面Inf接触，分配器3的顶 面S叩顺次地与第一型组合件4的底面Inf接触，因此，组合件4的顶面S叩 与第二型组合件5的底面Inf接触，尽管图中未示，组合件5的顶面可再设 有第一型组合件4，接着可为另一第二型组合件5，等等，直到最后，为与第 二分配器3和第二接头2连接的液压管道。
需要注意的是，术语"底"和"顶"，以及标号"Inf"和"S叩"仅仅 是表示元件2、 3、 4和5的面在一些附图中的位置，并没有表明所述的这些 元件的实际配置。
所述组内的每一个元件2、 3、 4和5都设有在这些元件的至少一个表面 上造成的孔道801和通道802;通道802跨过每个元件2、 3、 4和5的整个厚度且设置在这样的位置，以使设置在所述元件2、 3、 4和5的面的第一孔道801的第二端与设在元件2、 3、 4和5本身的其它面的第二孔道801的第
一端连通。
用在通用元件2、 3、 4、 5的面上排列的孔道801并不意味着孔道本身必须在面本身上造成。事实上，所述的孔道801可设在所述元件2、 3、 4和5的一个面上(参考图2)或两个面上(参考图l)，但是如果它们设置在两个面上，供相互接触用的这些设置在两个面上的孔道在形状上要能配合。
事实上，提供孔道801的元件2、3、4和5可用无孔道801的隔件D(图中未示)来代替，条件是所述的隔件D提供了至少一个用于建立上述连接的通道802。
例如，隔件D可以有效地包括弹性材料制成的平密封件，旨在分隔两个元件2、 3、 4和5的两个孔道801 ，而隔件D本身固定在元件之间，仅仅通过其中设置的通道802使所述的孔道801连通。
元件2、 3、 4和5以及可选的隔件D的组合的结果使得所述的水绝缘器1通过缠绕线形或连续的管道8而交叉，其起点是第一接头2的通道802，终点是第二接头2的通道802。
管道8设计成紧凑的方式，并设在元件2、 3、 4和5内，此外，只要存在必需数量的第一和第二型组合件4和5，水路的长度可任意地改变。
将孔道801设在元件2、 3、 4和5的两个面上并两两相对的那些实施例是优选的实施例，因为它们会得到具有负载损耗较小的圆形剖面的管8，而通道剖面相等。
图3、 4和5以示意图的方式从左向右顺次地示出了元件2、 3、 4和5的底面Inf和顶面Sup，并用点划线隔开，为能清楚地表达，各幅图都以正方形的平面图示出。
在这些图中，所示的每个顶面Sup是根据所述的垂直点划线使每个元件2、 3、 4和5向上翻转来看。
元件2、 3、 4和5的每个侧面标有字母A、 B、 C和D，该组组合是通过把相同字母A、 B、 C和D表示的面放置在该组本身的同一侧上实现的。当然，参照任何一侧A、 B、 C和D，每个元件2、 3、 4和5的底面Inf具有孔道801，它是该组中前面所述的元件2、 3、 4或5的顶面S叩上提供的元件的镜像。
图3和4清楚地表明，所述的第一和第二型组合件4和5可以是相同的
或是相互不相同的。
在图4中，所述第一和第二型组合件4和5具有螺旋形的孔道801，同时在组合件本身的周边和中心交替地设有通道802，至少是这个原因，它们相互都不相同，而如图3所示，带螺旋孔道801和通道802的第一和第二型组合件4和5通常是设在相同的位置，需要注意的是，第二型组合件5可以是转转180°的第一型组合件4。
然而，与Z字型的管道相比，由于相同长度的螺旋形的管道8中的负载损耗较小，故螺旋形的方案是优选的方案，即使它需要两个不同的组合件4和5 。
图5示出了本发明的另一组可能的实施例，其中， 一个接头-分配器元件23实现了分别由前述实施例的接头2和分配器3所实现的功能。
接头2和分配器3或者接头-分配器23配置在水绝缘器1的一端，根据所面对的第一和第二型组合件4和5的形状，它们可以与配置在另一端的那些元件相同或不相同。
当然，在阳螺纹或阴螺纹入口没有任何区别的情况下，与热水器或金属管接头2的液压连接装置201和设有的接头-分配器23可能相符。
图6到11所示为含有螺旋管8的水绝缘器1的可能的实际应用的实施例。图中所使用的附图标记与前面的图中所使用的附图标记相同。
很明显，元件2、 3、 4和5 (23，如果管8是螺旋形)的最佳形状是带环形平面。
水绝缘器1的重要方面是管8的单个部分最好都和外部密封并对相邻的管8的其它部分密封，否则，路径变短还伴有漏水和漏电危险。
孔道801的这种密封使得管8的那些部分也能以多种方式进行配置，这需要根据所述元件2、 3、 4、 5、 23所使用的材料而定，在任何情况下，优选的是具有足够机械和热性能特征的热塑性塑料材料，例如，含有30%-40%玻璃纤维的聚酰胺。
第一种密封方式可以用适当形状的橡胶密封件，例如是已经提及的隔件D，其插入每个底面Inf与相应的顶面Sup之间。第二种方式可以使用密封胶泥。
当然这些方式需要单个元件2、 3、 4、 5、 23通过系杆相互固定(图中未示)。
在任何情况下，优选的方式在于用超声焊接将每一个元件2、 3、 4、 5、23与下一个元件接合，在密封的完整性和拉伸强度方面，它是很可靠的。
图12所示为在超声焊接之前和之后两个一般的连续性元件2、 3、 4、 5或23之间连接的细部。在顶面S叩上，第一元件2、 3、 4、 5或23设有一条靠近孔道801的所有缘的凹槽9，而在底面Inf上，其它元件2、 3、 4、 5或23具有能插入所述的凹槽9的肋10。
肋10的端部有尖的边1001，在超声焊接的过程中，以公知的方式将边压入凹槽9的底部901，并用作焊接时局部熔化的引发物，且一旦被熔化，填满并封闭凹槽9。
最后，图13所示为由电阻1101加热的储水式电热水器11，其中，冷水经管1102流入，再经管1103流出。所述的管1102和1103的外端通过两个水绝缘器1连接到水网1104。
至此，水绝缘器1是作为一种安全装置来描述的，该热水器用于储水式电热水器ll中，以防止放电，但它也能用于即热式电热水器11中。总的来说，无论在什么情况下，将水绝缘器放在所述的金属管道的两部分之间，应当避免危险电流通过水和/或金属管道放电的风险或任何情况下危害强度(例如引起腐蚀现象)。
1权利要求
1. 一种水绝缘器(1)，-用于限制通过管中的水导电，特别是用于储水式或即热式电热水器(11)与水入口和出口管(1104)的电绝缘，-以及包括管路(8)型的水绝缘器，所述的管路由电绝缘材料制成其中通水，且其足够长，在施加不同的电位之下，在所述管路(8)的两端之间达到限制导电的要求，其特征在于，所述的绝缘器包括一组绝缘材料制成的元件(2、3；23；4、5；D)，其-始于适合连接管路的第一接头(2、23)，特别是连接所述电热水器(11)的入口或出口管(1102、1103)，-接着是第一分配器(3、23)，其适合于将水分配到随后的第一或第二型组合件(4、5)，-作为倒数第二元件，其具有第二分配器(3、23)，其适合于接收上述第一或第二型组合件(4、5)中流出的水，-结束于第二接头(2、23)，其适合于连接其它的管(1104)，-在所述第一和第二分配器(3、23)之间插入至少一个第一和第二型组合件(4、5)；其中，所述的绝缘的材料制成的元件(2、3；23；4、5，D)-都有横跨它们的通道(802)，-而至少一些元件在它们两个面(Inf、Sup)的至少一个面上还有孔道(801)，-所述的通道(802)和所述的孔道(801)以这样一种方式配置，以便构成一条从第一接头(2、23)起的连续管路(8)，其适合于连接所述电热水器(11)或所述管，一直到第二接头(2、23)，其适合于连接其它的管(1104)，-以及提供密封机构(D、9、10)，其使水不泄漏，并使从管路(8)的任何部分到水绝缘器(1)的外部或者到管路(8)本身的其它部分都不会放电。
2. 如权利要求1所述的水绝缘器(l)，其特征在于，所述的密封机构(D 、 9、 10)设有用特殊的系杆固定的密封件。
3. 如权利要求l所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的漏水是通过合适的密封胶泥来防止的。
4. 如权利要求1所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的漏水是通过 连续面(Inf、 Sup)的超声焊来防止的。
5. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的 第一/第二接头(2/23)以及所述的第一/第二分配器(3、 23)在于一个 第一/第二接头-分配器元件(23)。
6. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的 孔道(801)呈缠绕线形，以便使通道本身在其挖入面(Inf、 S叩)上达 到最长。
7. 如权利要求6所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的孔道(801) 呈Z字形。
8. 如权利要求6所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的孔道(801) 呈螺旋形。
9. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，至少一 部分管路(8)是由在绝缘材料制成的元件(2、 3; 23; 4、 5)的面(Inf、 Sup)上所造成的孔道(801)以及由其后装入组合体的绝缘材料制成的元 件(2、 3; 23; 4、 5、 D)的面(Sup、 Inf)的平表面而得到的。
10. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的 面(Sup、 Inf)的平表面是用作隔件(D)的绝缘材料制成的元件的平表 面。
11. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的 用作隔件(D)的绝缘材料制成的元件在于弹性材料的平密封件。
12. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，至少一 部分管路(8)是由在绝缘材料制成的两个连续元件(2、 3; 23; 4、 5) 的面(Inf、 S叩)上所造成的两个孔道(801)得到的。
13. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，通过依次排列足够数量的与第二型组合件(5)交替的第一型组合件(4)可以随意改变电流沿管路(8)通过的电阻。
14. 如前述任意一项权利要求所述的水绝缘器(1)，其特征在于，所述的 第二型组合件(5)是通过使第一型组合件(4)向上翻转和/或旋转而得 到。
15. —种储水式或即热式电热水器(11)，其特征在于，该热水器使用至 少一个如前述的一项或多项权利要求所述的水绝缘器(1 )。
全文摘要
本发明揭示了一种称作水绝缘器(1)的装置，其用于限制通过管路中的水的导电，特别是用于储水式或即热式热水器(11)的水入口和出口管(1104)的电绝缘。水绝缘器(1)包括一组绝缘材料制成的元件(2、3；23；4、5)，其表面上设有孔道(801)，通过通道(802)而相互连通，以便构成从第一接头(2、23)起的连续管路，一直到第二接头(2、23)。孔道(801)呈缠绕线形，以使管路(8)的长度最长。在组合体中交替设置了任意数量的第一和第二型组合件(4、5)，以使管路(8)的长度可变，无论水的电导率如何，都能充分确保所要求的电阻。
文档编号F24H9/12GK101460786SQ200780020252
公开日2009年6月17日 申请日期2007年7月19日 优先权日2006年7月28日
发明者A·曼奇尼, M·赛洛迪尼, R·萨姆鲍雷斯 申请人:默洛尼卫生洁具有限公司