CN102192598B - 一种三向防电墙结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热水器的三向防电墙结构，包括管壁为绝缘材料的分别一体成型的第一水管和第二水管，第一水管左侧内套接有用于与地线连接的接地铜管，接地铜管内套接有第二水管，第一水管比第二水管长，接地铜管在第二水管的右端具有超出第二水管的超出段，超出段将第一水管分为在超出段左侧的第一部分和在超出段右侧的第二部分，接地铜管仅在超出段与水流保持接触，第一水管和第二水管的长度使得电流经过第一水管的第二部分后和经过第二水管后的电流强度均小于5mA，此外还公开了一种三向防电墙的制造方法，注塑均匀保证接地铜管良好的绝缘性和接地性能，保证水流管路的通畅，改善了内管路的水流量。

Description

一种三向防电墙结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种用于热水器的防电墙结构及其制造方法，尤其是一种三向防电墙结构及其制造方法。

背景技术

目前的热水器在应对漏电确保人身安全上采取了很多保护措施，如铠装发热管、漏电开关、可靠接地等，而且国家安全标准还采用了防电墙技术。

防电墙技术主要是利用水电阻来实现隔离的原理。在电热水器的进、出水口分别设置一定长度和截面积的绝缘管路，从而形成较大的水电阻，当发生意外漏电时，水电阻使得泄漏电流衰减到很小，从而达到将电隔离的目的而不对人身造成伤害。

根据这个原理，人们已经制造生产了很多适用于热水器的防电墙结构。图1即为现有技术的一种三向防电墙结构，包括用绝缘材料制成的等长的第一水管1和在其内的第二水管2，两根水管之间埋设有接地铜柱4，三者一体注塑成型。第一水管1的头部焊接一段同样用绝缘材料制成的第三水管3，接地铜柱4的一部分延伸入第三水管3，仅此延伸段41与水流保持接触，接地铜柱4的另一端延伸入接头结构5中后弯折伸出连接地线，接头结构5前端连接有外丝嵌件6。尽管该防电墙结构可以实现三向防电功能，即地线良好，热水器漏电；地线空接或不良，热水器漏电或其他家用电器漏电的情况下都能起到很好的保护作用，但仍然存在着不少问题：外丝嵌件6连接到接头结构5中后，在高温高压用水条件下容易造成结合缝隙位置漏水；由于材料成本和防电墙的管径的限制，接地铜柱不方便加大，与地线连接的位置容易造成滑牙，生产合格率很难控制；在实际注塑过程中，第一水管1、接地铜柱4和第二水管2一体注塑不可避免的出现不均匀使得接地铜柱4包不满或漏包，绝缘性很难保证，从而造成整根防电墙的报废；在实际生产过程中，第一水管1和第三水管3的焊接处很容易造成水流管路堵塞，焊接达不到强度要求导致防电墙折断等缺陷；由于管路中间嵌入的为铜柱，无法做到与整圈水周围接触，在标准符合度上存在一定的不完美，并且导致了整个水路不是整圆结构，水流阻力较大，同等截面积下流量比整圆水路要小得多。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种三向防电墙结构，注塑均匀保证接地铜管良好的绝缘性和接地性能，保证水流管路的通畅，改善内管路的水流量。

本发明所要解决的第二个技术问题是提供一种上述三向防电墙结构的制造方法。

本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为：一种三向防电墙结构，包括管壁为绝缘材料的分别一体成型的第一水管和第二水管，其特征在于，所述第一水管左侧内套接有用于与地线连接的接地铜管，所述接地铜管内套接有所述第二水管，所述第一水管比所述第二水管长，所述接地铜管在所述第二水管的右端具有超出所述第二水管的超出段，所述超出段将所述第一水管分为在所述超出段左侧的第一部分和在所述超出段右侧的第二部分，所述接地铜管仅在所述超出段与水流保持接触，所述第一水管和所述第二水管的长度使得电流经过所述第一水管的所述第二部分后和经过第二水管后的电流强度均小于5mA；所述第一水管、所述第二水管和所述接地铜管的左端延伸进入一接头结构，所述接头结构的右端连接一内丝嵌件，左端连接一外丝嵌件，并且所述接头结构的左端穿过所述外丝嵌件以供水流通过。

所述接地铜管左端固定有接地铜螺钉，所述接地铜螺钉伸出所述接头结构与所述地线连接。

所述内丝嵌件与所述第一水管之间设有一塑料圆环，用于固定和防止伸入热水器内胆部分的防电墙变形。

本发明解决上述第二个技术问题所采用的技术方案为：一种三向防电墙结构的制作方法，包括以下步骤：

1)将接地铜管的左端进行切槽和钻孔，在所述接地铜管左端部形成孔；

2)将接地铜螺钉穿过所述孔，并固定在所述接地铜管上；

3)将两根拉伸绝缘水管分别切成特定的长度，作为第一水管和第二水管；

4)将所述接地铜管插入到所述第一水管左侧内，并将所述第二水管插入到所述接地铜管内装配好，所述接地铜管超出所述第二水管的右端；

5)将装配好的所述第一水管、所述第二水管和所述接地铜管放入模具，将有所述接地铜螺钉的一端注塑成小方六角；

6)将内丝嵌件装配在所述小方六角右端的所述第一水管外，将外丝嵌件装配在所述小方六角左端的所述第二水管外；

7)将装配好的所述内丝嵌件、所述外丝嵌件和所述小方六角放入模具，注塑成接头结构。

所述接头结构覆盖所述内丝嵌件和所述外丝嵌件，并且所述接头结构连接所述第二水管的左端部分穿过所述外丝嵌件，用于与热水器侧壁和水管连接，并且可以避免外丝嵌件与注塑结构的连接缝隙漏水。

与现有技术相比，本发明的优点在于：由于拉伸绝缘水管管壁完全可以保证管壁厚度均匀，工艺简单，将拉伸绝缘水管套入到接地铜管内，彻底杜绝原先注塑过程中出现的漏包、包不满现象；由于绝缘水管和接地铜管均为圆筒状，水流经管路时，可以完全保证接地铜管与水流四周是充分接触的，并且内管路为整圆，在同等界面下，水流量大大改善；接地铜螺钉可以选用市场标准螺钉，规格任选，避免了生产过程中的滑牙现象；接头结构将外丝嵌件包到头，水流直接从接头结构通过，保证了外丝嵌件和接头结构之间的绝对防水性。

附图说明

图1为现有技术的防电墙结构的示意图；

图2为本发明的三向防电墙结构的示意图；

图3-1为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤一；

图3-2为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤二；

图3-3为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤三；

图3-4为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤四；

图3-5为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤五；

图3-6为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤六；

图3-7为本发明的三向防电墙结构的制造方法的步骤七。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

需要说明的是，下述的“左”、“右”仅为更好的对技术方案进行描述，而非作任何的限定。

参见图2，一种三向防电墙结构，此处以接在出水口的防电墙为例，包括用绝缘材料制成的一体成型的第一水管11和套接在第一水管11左侧内的第二水管12，两根水管之间埋设有接地铜管13，接地铜管13同样以套接的方式连接。第一水管11和第二水管12的左端都伸入接头结构14内，第一水管11与接头结构14的连接处设有塑料圆环15，用于固定和防止伸入热水器内胆部分的防电墙变形。塑料圆环15外围设有内丝嵌件16，用于将防电墙与热水器侧壁固定。接地铜管13的左端同样伸入接头结构14内，端部固定一接地铜螺钉17。接地铜螺钉17伸出接头结构14外，与地线连接。接地铜螺钉17可选用市面上的标准螺钉，成本较低，且规格可任选，可以有效的避免生产中的滑牙现象。

第一水管11比第二水管12长，接地铜管13在第二水管12的右端具有超出第二水管12的超出段131，该超出段131将第一水管11分为位于超出段131左侧的第一部分111和位于超出段131右侧的第二部分112。接地铜管13仅在超出段131与水流保持接触。

第一水管11的第二部分112的长度L₁要求为：L₁＞22000πR₁×R₁/ρ，第二水管12的长度L₂要求为：L₂＞22000πR₂×R₂/ρ，其中ρ为水的电导率，R₁为第一水管11内径的一半，R₂为第二水管12内径的一半。由此使得电流经过第一水管11的第二部分112后及电流经过第二水管12后的电流均小于符合国标的5mA。

接头结构14的左端设有外丝嵌件18并从中穿过，使得水流不经过外丝嵌件18直接从接头结构14通过而避免了接头结构14和外丝嵌件18之间的结合缝隙处漏水。

两根水管、接地铜管13、接头结构14之间均为密封连接。优选的，绝缘材料制成的水管为PP-R管。

本发明的原理及工作过程如下：当地线良好时，如果热水器发生漏电，漏电电流通过水流传导到接地铜管13，而后经由接地铜管13传导到接地铜螺钉17，从与之连接的地线流向大地，起到保护的作用。

当地线空接或不良时，如果热水器发生漏电，漏电电流将通过第一水管11和第二水管12，由于水电阻的衰减作用，电流通过第一水管11和第二水管12后到达使用者的电流是国标的一半，使用者不会受到任何伤害；而对于连接到该地线的其他电器的使用者而言，漏电电流经过第一水管11的第二部分112后降低到符合国标，才经由接地铜管13流向地线，因此不会对连接该地线的其他电器的使用者造成任何伤害。

当地线空接或不良时，如果其他连接地线的电器发生漏电时，漏电电流通过地线传导到接地铜管13，使得经过的水流带电，由于带电的水流在到达使用者前先经过第二水管12从而使得电流衰减至符合国标，而保证不会对热水器使用者造成任何伤害。

上述三向防电墙结构的制造方法，包括以下步骤：

1)将接地铜管13的左端按照设计要求切槽和钻孔，在其端部形成孔132，参见图3-1；

2)将接地铜螺钉17穿过孔132，并固定在接地铜管13上，参见图3-2；

3)将两个拉伸绝缘水管分别切成按照设计要求的特定的长度，作为第一水管11和第二水管12，参见图3-3；

4)将接地铜管13插入到第一水管11左侧内，并将第二水管12插入到接地铜管13内装配好，所述接地铜管(13)超出所述第二水管(12)的右端，参见图3-4；

5)将上述装配好的水管和接地铜管13放入模具，将有接地铜螺钉17的一端注塑成小方六角141，参见图3-5；

6)将内丝嵌件16装配在小方六角141右端的第一水管11外，将外丝嵌件18装配在小方六角141左端的第二水管12外，参见图3-6；

7)将上述装配好的内外丝嵌件和小方六角放入模具，注塑成接头结构14，使得其覆盖内外丝嵌件，并且连接第二水管12的左端部分从外丝嵌件18穿过，参见图3-7。

优选的，上述的绝缘水管为PP-R管。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种三向防电墙结构，包括管壁为绝缘材料的分别一体成型的第一水管(11)和第二水管(12)，其特征在于，所述第一水管(11)左侧内套接有用于与地线连接的接地铜管(13)，所述接地铜管(13)内套接有所述第二水管(12)，所述第一水管(11)比所述第二水管(12)长，所述接地铜管(13)在所述第二水管(12)的右端具有超出所述第二水管(12)的超出段(131)，所述超出段(131)将所述第一水管(11)分为在所述超出段(131)左侧的第一部分(111)和在所述超出段(131)右侧的第二部分(112)，所述接地铜管(13)仅在所述超出段(131)与水流保持接触，所述第一水管(11)和所述第二水管(12)的长度使得电流经过所述第一水管(11)的所述第二部分(112)后和经过第二水管(12)后的电流强度均小于5mA；所述第一水管(11)、所述第二水管(12)和所述接地铜管(13)的左端延伸进入一接头结构(14)，所述接头结构(14)的右端连接一内丝嵌件(16)，左端连接一外丝嵌件(18)，并且所述接头结构(14)的左端穿过所述外丝嵌件(18)以供水流通过。

2.如权利要求1所述的三向防电墙结构，其特征在于，所述接地铜管(13)左端固定有接地铜螺钉(17)，所述接地铜螺钉(17)伸出所述接头结构(14)与所述地线连接。

3.如权利要求1所述的三向防电墙结构，其特征在于，所述内丝嵌件(16)与所述第一水管(11)之间设有一塑料圆环(15)。

4.一种如权利要求1-3中任一项所述的三向防电墙结构的制造方法，包括以下步骤：

1)将接地铜管(13)的左端进行切槽和钻孔，在所述接地铜管(13)左端部形成孔(132)；

2)将接地铜螺钉(17)穿过所述孔(132)，并固定在所述接地铜管(13)上；

3)将两根拉伸绝缘水管分别切成特定的长度，作为第一水管(11)和第二水管(12)；

4)将所述接地铜管(13)插入到所述第一水管(11)左侧内，并将所述第二水管(12)插入到所述接地铜管(13)内装配好，所述接地铜管(13)超出所述第二水管(12)的右端；

5)将装配好的所述第一水管(11)、所述第二水管(12)和所述接地铜管(13)放入模具，将有所述接地铜螺钉(17)的一端注塑成小方六角(141)；

6)将内丝嵌件(16)装配在所述小方六角(141)右端的所述第一水管(11)外，将外丝嵌件(18)装配在所述小方六角(141)左端的所述第二水管(12)外；

7)将装配好的所述内丝嵌件(16)、所述外丝嵌件(18)和所述小方六角(14)放入模具，注塑成接头结构(14)。

5.如权利要求4的制造方法，其特征在于，所述接头结构(14)覆盖所述内丝嵌件(16)和所述外丝嵌件(18)，并且所述接头结构(14)连接所述第二水管(12)的左端部分穿过所述外丝嵌件(18)。

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