一种水阻式防触电装置及电热水器的制作方法

1.本实用新型涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种水阻式防触电装置及电热水器。


背景技术：

2.在电热水器上，为确保用水的安全性，通常在电热水器的进出水管上设置水阻结构。目前，市面上现有的电热水器进出水管水阻结构可大致分为两种：一种是具有绝缘、减小水电阻的作用的管路，如内置绝缘管结构。另一种是不具有绝缘效果的管路，如普通不锈钢管，但此类产品一般都会再外接一个能够有绝缘、减小水电阻的作用装置，常见的有外置防电墙；外置防电墙相较于内置绝缘管结构而言，由于其没有处在热水环境里，可靠性更好；但外置这种装置品类较多，结构复杂，大部分存在漏水及安全隐患。
3.目前，内置绝缘管技术，因成本低、不占用外部安装空间、流量影响小、工艺性及可靠性较佳而被电热水器广泛采用。鉴于内置绝缘管技术已被其他企业布局，需要支付高昂的专利费，业内纷纷着力开发一些同样具有成本优势的外置防电墙结构。
4.如一篇公开号为cn 212390631 u的中国实用新型专利公开一种电热水器用的防电墙结构，包括外管、内管和芯管，所述外管的两端分别设有第一管口和第二管口，所述芯管同轴内设于外管中并且所述芯管的一端与第一管口相连通，所述内管从第二管口内嵌于所述外管并且外套于所述芯管，所述内管上设有流水腔体、流水槽和出水管口，所述流水腔体与芯管远离第一管口的另一端相连通，所述流水腔体通过流水槽与出水管口相连通，所述流水槽环设于内管的外壁上。该实用新型虽能通过延长水道进而加大水电阻的目的，但流水槽环设于内管的外壁、内管与芯管之间构成环形流道，使得水流较为分散、整个防电墙结构容易堵塞、空间利用率不好控制、工艺性也比较差。使用时，往往需要结合过滤网一起使用。另外，这种水流分散结构会使得水阻也较大，进而使得水流量较小，一般在5.5l/min左右。而这个大小的水流量会导致内胆的热水输出性能下降。
5.又如本技术人在先申请的、一篇公开号为cn209744738u的中国实用新型专利揭示一种水电阻式防触电装置，其特征在于，包括：外管体和设置在所述外管体内的阀芯，所述外管体和所述阀芯都为绝缘件；所述阀芯包括两端片和位于两所述端片之间的至少三个隔片，各所述隔片的两端分别与两所述端片连接，相连两所述隔片与所述外管体的内壁围成水流通道，各所述水流通道依次首尾连通构成迂回水道，在两所述端片上分别设有与所述迂回水道连接的进水口、出水口。该专利的水流通道虽然具有较大的跨距、不易被堵死，但阀芯和外管体的密封性能难以保证，容易导致水电阻失效；另外，三个隔片的结构设计，不仅使得工艺性较差，而且需要每个隔片都具有较厚的厚度（限制了流道空间），这样才能保证三个隔片的强度，避免冷热冲击出现变形等；因而推广应用的成本也较高。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种体积小、应用成本
低、工艺性好的水阻式防触电装置。
7.本实用新型还提供一种具有上述水阻式防触电装置的电热水器。
8.为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。
9.一种水阻式防触电装置，包括：外管体、内套管和芯管，所述芯管设于所述外管体中并与所述外管体的一端连通、使所述芯管的内腔体构成第一流道；其特征在于，所述内套管包括第一内腔和第二内腔，所述第二内腔的截面积＞所述第一内腔的截面积，所述内套管从所述外管体的另一端嵌入并通过所述第二内腔外套在所述芯管上，所述第二内腔构成第二流道，所述第一内腔构成第三流道；所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道迂回连通；所述芯管偏心设置在所述外管体内，所述第二内腔套接在所述芯管上后、被所述芯管分隔成左右两部分，所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道均成单个筒体状。
10.更为优选的是，所述第二内腔的截面积为所述第一内腔的截面积的两倍以上。
11.更为优选的是，所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道的横截面积之差两两相比均≤20mm2。
12.更为优选的是，所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道的横截面积相同。
13.更为优选的是，所述外管体、所述内套管和所述芯管均为亲水绝缘件，所述亲水绝缘件为ppr件、pa件或pp件。
14.更为优选的是，在所述外管体的两端分别设有外螺纹嵌件和内螺纹嵌件，在所述内螺纹嵌件内设有密封圈；所述外螺纹嵌件和所述内螺纹嵌件均为金属件。
15.更为优选的是，在所述第一流道的入口处设有过滤网，在所述芯管的管壁上设有过水孔，用于连通所述第一流道与所述第二流道；所述内套管套接在所述芯管上后、内套管下边缘高于芯管底部，用于连通所述第二流道与所述第三流道。
16.更为优选的是，在所述外管体和所述内管套之间设有用来防止所述内套管转动的定位结构；所述定位结构包括：设置在所述外管体上的凸结构/凹结构，以及设置在所述内套管上与所述凸结构/凹结构配合的凹结构/凸结构。
17.更为优选的是，在所述内套管上设有与电热水器进水管或出水管配合的凸台，所述凸台为中空结构、并与所述第三流道连通。
18.一种电热水器，其特征在于，在电热水器的进水口和/或出水口上安装有如上所述的水阻式防触电装置。
19.本实用新型的有益效果是。
20.一、由于第一流道、第二流道和第三流道均为单个筒体状结构，其截面方便设置成圆形或近似圆形，能最大程度的提升空间利用率，增大水流通道，提升水流量，也不易造成堵塞。经实验验证，在采用同样外管体结构的情形下，本方案可将传统环形方案的水流量5l/min左右提升至9l/min左右；完全避免因水流量变小导致的内胆热水输出率下降问题。同时，由于只需在其外壁成型单个流道，也无需在内套管底部设置另外的定位块、以及在内套管顶部设置另外的连接孔等结构；因而使得内套管的注塑成型更加简单，工艺性好，制造成本低；进而在体积、流量、工艺性、成本、可靠性等方面均达到甚至优于内置式防电墙结构，极具推广应用价值。
21.二、通过在外管体和内管套之间设置定位结构，有效防止外管体与内套管在轴向发生转动，进而避免因意外转动导致的第二流道截面有效使用面积发生变化，也更好地避
免水流量及泄漏电流发生变化。
22.三、外螺纹嵌件和内螺纹嵌件的组合设计便于实现水阻式防触电装置与热水器接头和外部管路的连接，通用性好，安装使用方便。另外，内螺纹嵌件的设置，也便于密封圈的安装固定。
附图说明
23.图1所示为本实用新型提供的水阻式防触电装置的结构示意图。
24.图2所示为本实用新型提供的水阻式防触电装置的结构分解图。
25.图3所示为本实用新型提供的水阻式防触电装置的剖视图。
26.图4所示为本实用新型1提供的水阻式防触电装置的水流示意图。
27.图5所示为本实用新型提供的电热水器的结构示意图。
28.图6所示为进水管与水阻式防触电装置的组装结构示意图。
29.图7所示为出水管与水阻式防触电装置的组装结构示意图。
30.附图标记说明。
[0031] 1：外管体， 2：内套管， 3：芯管， 4：第一流道， 5：第二流道，6：第三流道， 7：外螺纹嵌件， 8：内螺纹嵌件， 9：电热水器， 10：密封圈， 11：进水管， 12：出水管， 13：水阻式防触电装置，14：定位结构，15：过滤网。
具体实施方式
[0032]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向
”ꢀ
、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
[0033]
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“至少”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]
在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。
[0035]
在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征
ꢀ“
之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅
仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0036]
下面结合说明书的附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0037]
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
[0038]
如图1-图3所述，一种水阻式防触电装置，包括：外管体1、内套管2和芯管3，所述芯管3设于所述外管体1中并与所述外管体1的一端连通、使所述芯管3的内腔体构成第一流道4；所述内套管2包括第一内腔和第二内腔，所述第二内腔的截面积＞所述第一内腔的截面积，所述内套管2从所述外管体1的另一端嵌入并通过所述第二内腔外套在所述芯管3上，所述第二内腔构成与第二流道5，所述第一内腔构成第三流道6；所述第一流道4、所述第二流道5和所述第三流道6迂回连通。
[0039]
其中，所述芯管3偏心设置在所述外管体1内，所述第二内腔套接在所述芯管3上后、被所述芯管3分隔成左右两部分。这样，所述第一流道4、所述第二流道5和所述第三流道6均成单个筒体状，其截面方便设置成圆形或近似圆形，能最大程度的提升空间利用率，增大水流通道，提升水流量，也不易造成堵塞。
[0040]
本实施例中，优选所述第二内腔的截面积为所述第一内腔的截面积的两倍以上，优选所述第一流道4、所述第二流道5和所述第三流道6的横截面积相同；在其他实施方式中，所述第一流道4、所述第二流道5和所述第三流道6的横截面积相近亦可，相近情形下，优选所述第一流道、所述第二流道和所述第三流道的横截面积之差两两相比均≤20mm2。在这里，截面相同或相近（尤其是相同）有以下好处：1）在采用同样外管体结构的情形下，可以保证水流量最大；2）在同样的水阻性能要求下，外管体的高度能够缩短至最优，缩小安装空间。
[0041]
结合图4所示，实际工作时，水流由进水口流入后，依次流经第一流道4、第二流道、第三流道6，再从出水口流出。如此设置，可以将原本的水电阻长度加长为原来的三倍，更大程度上降低泄漏电流，减少人体伤害。
[0042]
经实验验证，在采用同样外管体结构的情形下，本方案可将传统环形方案的水流量5l/min左右提升至9l/min左右；完全避免因水流量变小导致的内胆热水输出率下降问题。
[0043]
需要说明的是，所述外管体1、内套管2和芯管3均为亲水绝缘件，如采用ppr件、pa件、pp件等；能更好地降低泄露电流。本实施例中，所述外管体1和所述内套管2为一体成型结构。设计时，第一流道4、第二流道5和第三流道6的内径及长度设计需满足泄漏电流＜5ma的设计要求，以起到水电阻式防触电装置的作用，确保安全性。特别地，为实现水阻式防触电装置与热水器等连接物的便利连接，优选在水阻式防触电装置的外壁设置有方便使用工具拆卸的形状，如六边形等结构。
[0044]
需要说明的是，在所述外管体1的两端分别设有外螺纹嵌件7和内螺纹嵌件8。外螺纹嵌件7和内螺纹嵌件8的组合设计便于实现水阻式防触电装置与热水器接头和外部管路的连接，通用性好，安装使用方便。另外，内螺纹嵌件8的设置，也便于密封圈10的安装固定。
[0045]
本实施例中，优选所述外螺纹嵌件7和所述内螺纹嵌件8均采用金属件，如铜件、不
锈钢件等，以达到足够的强度和扭力。
[0046]
需要说明的是，在所述第一流道4的入口处设有过滤网15，在所述芯管3的管壁上设有一u形缺口，用于连通第一流道4与第二流道5；所述内套管2套接在所述芯管3上后、内套管2下边缘高于芯管3底部，用于连通第二流道5与第三流道6。这样设置的好处是方便内套管2与芯管3的装配，无需在芯管3的顶部另外预留缝隙过水。当然，本领域技术人员也可以用圆形通孔、椭圆形通孔、方形通孔等其他形状的过水孔来代替上述u形缺口，不限于本实施例。
[0047]
需要说明的是，在外管体1和内管套2间设置一定位结构14。在这里，定位结构14的作用是用来防止内套管2在外管体1内发生转动，如果发生转动会导致第二流道空间利用率不高，水流量低，也存在第二流道堵塞风险。定位结构14的设置可以避免因内套管2的转动导致第二流道、第三流道的截面积改变，确保使用过程中的水流量大小与初始设计保持一致。
[0048]
本实施例中，优选所述定位结构14包括：设置在外管体1上的凸结构，以及设置在所述内套管2上与所述凸结构配合的凹结构，利用凹凸结构进行限位，可以有效防止内套管与外管体发生转动。显然，本领域技术人员可以根据需要的不同将上述凸结构和上述凹结构的位置互换，如在外管体1设置凹结构，在内套管2上设置相应的凸结构；不限于本实施例。
[0049]
在这里需要强调的是，与现有技术cn 212390631 u相比，本实施例中的内套管2的注塑成型更加简单，工艺性好，制造成本低，为外置防电墙代替内置防电墙提供有力支撑。
[0050]
综上，与现有的各种外置防电墙结构相比，本实施例提供的一种水阻式防触电装置，除了兼具小体积大流量的技术效果外，还具有工艺性好、成本低、可靠性好的优势，极具推广使用价值。
[0051]
另外还需要强调的是，在内套管2外也可以另外在套接一个内套管，这样，两个内套管叠加可以形成5个流道。当然，在不限制外套管体积的前提下，内套管的个数可以为n个，相应的，流动数量就变为2n+1个（n=1,2,3....）。
[0052]
结合图5所示，实际应用时，上述水阻式防触电装置13安装在电热水器9的进出水口外部，采用往复绕流的方式，在有限的空间内延长水路，加长水电阻，降低电热水器泄漏电流，确保电热水器的使用安全。显然，上述水阻式防触电装置13安装在电热水器9的进水管11或出水管12上时，只是水流方向发生改变，在性能和使用效果上并无其他差异。
[0053]
结合图6所示，在所述内套管2上设有凸台，所述凸台为中空结构，所述内套管2通过所述凸台与电热水器的进水管11配合。在这里，设置凸台的好处是，便于实现外置防电墙与进水管的安装配合，可以将进水管与外置防电墙结构组成一个部件，减少物料、降低成本、减少安装步骤，提升效率。在其他实施方式中，凸台也可以省略。显然，上述凸台还可以与电热水器的出水管12配合，如图7所示，能达到与本实施例类似的技术效果，这里不再赘述。
[0054]
通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。