一種防觸電式電熱水器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種防觸電式電熱水器，包括出水口，還包括防觸電組件，所述防觸電組件設(shè)置在所述出水口處，所述防觸電組件包括場(chǎng)發(fā)生裝置、絕緣管體、離子吸附層，所述場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。由于漏電時(shí)水體中帶電離子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，通過(guò)場(chǎng)發(fā)生裝置給這些帶電離子施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)使帶電離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)在絕緣管體內(nèi)側(cè)設(shè)置了離子吸附層，離子吸附層可以吸附這些帶電離子。因此在所述場(chǎng)發(fā)生裝置的作用下，水中的帶電離子會(huì)被所述離子吸附層吸附，這致使從防觸電組件中流出的水體的電阻率較大，因此從防觸電組件流出的水體具有較高的阻值，漏電時(shí)很難對(duì)用戶產(chǎn)生傷害。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種防觸電式電熱水器
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電熱水器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別提供了一種防觸電式電熱水器。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004]家用電熱水器安全性的最大問(wèn)題是防觸電，在這方面國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)把電熱水器定為I類(lèi)電器具產(chǎn)品，也就是說(shuō)除了基本絕緣之外還要加上接地保護(hù)，并對(duì)此制定了嚴(yán)格的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于基本絕緣標(biāo)準(zhǔn)要求，電熱水器的絕緣電阻必須大2 M Ω。第二點(diǎn)要求是在電熱水器的帶電部件和殼體之間加上1250 V的電壓,進(jìn)行一分鐘的電氣強(qiáng)度試驗(yàn)。在試驗(yàn)時(shí)，不能有放電和閃絡(luò)現(xiàn)象發(fā)生。同時(shí)在這個(gè)電壓下，1500 W的電熱水器泄漏電流必須小于1.1 mA，這樣的絕緣水平是絕不會(huì)發(fā)生觸電的。但是，為了更保險(xiǎn)起見(jiàn)，標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定電熱水器必須進(jìn)行非?？量痰某睗裨囼?yàn)，即把電熱水器在相對(duì)濕度為9 3 土 2%的濕室中放置七天，然后再對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試，指標(biāo)必須全部合格才能通過(guò)。在接地保護(hù)方面，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電熱水器接地的接觸電阻必須小于0.1 Ω，一旦基本絕緣遭到破壞，良好的接地就會(huì)保護(hù)就會(huì)使保險(xiǎn)燒斷，防止觸電。為此電熱水器必須用有接地保護(hù)的電源，但是有些用戶家庭中由于建筑老舊，電接地端子有失效的可能性。
[0005]現(xiàn)有的電熱水器最常用的防漏電方式分為有源防漏電和無(wú)源防漏電兩種方式。
[0006]有源防漏電采用可以采用漏電開(kāi)關(guān)，當(dāng)漏電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，即可自動(dòng)切斷電源，確保電加熱器使用安全可靠。另外也可以是在電熱水器上安裝漏電自動(dòng)檢測(cè)裝置，當(dāng)漏電流超過(guò)規(guī)定的指標(biāo)時(shí)，即自動(dòng)報(bào)警，提醒使用者關(guān)掉電源，以保證使用人的生命安全。
[0007]CN102954593A中國(guó)專(zhuān)利提出了一種電熱水器上的漏電感應(yīng)及保護(hù)控制系統(tǒng)，其利用穿心式電流互感器檢測(cè)模塊檢測(cè)水箱或水箱中的水到使用者之間水管中的漏電流大小，并在控制模塊判斷漏電流超過(guò)預(yù)設(shè)值而將要對(duì)用戶造成危害時(shí)，控制電源開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)，以及在斷開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后，當(dāng)還檢測(cè)到漏電電流仍超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)，控制出水控制閥截?cái)喑鏊?，從而隔斷漏電流通過(guò)水流接觸到用戶，在水箱與出水端之間設(shè)置有電絕緣水管。該系統(tǒng)存在的問(wèn)題是對(duì)漏電保護(hù)裝置依賴(lài)性較強(qiáng)，有源防電墻由于電子元件使用較多，可靠性較低，在經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的使用后，電子元件老化，或者供電線路遭遇雷擊，或者供電線路的零線斷路時(shí)，相線電壓會(huì)突然升高，這樣有源防電墻的可靠性會(huì)更低，萬(wàn)一漏電開(kāi)關(guān)或自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警器損壞或失靈時(shí)發(fā)生漏電，就會(huì)發(fā)生，甚至威脅到使用者的生命安全。
[0008]現(xiàn)有的無(wú)源防電墻是利用水本身所具有的電阻(國(guó)標(biāo)規(guī)定自來(lái)水在15°C時(shí)電阻率應(yīng)大于1300Ω.cm)，由于電壓不變，通過(guò)延長(zhǎng)水道，進(jìn)而加大水電阻，所以可以做到泄漏電流達(dá)到安全值以下。
[0009]CN01135300.7專(zhuān)利提出一種無(wú)源防電墻的具體實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，采用兩根絕緣管分別連接在外殼外的進(jìn)、出水管上，上述絕緣管的長(zhǎng)度L應(yīng)滿足L >53r2的要求(r為進(jìn)、出水管內(nèi)孔半徑)，如果絕緣管長(zhǎng)度滿足上述要求，就可以保證用自來(lái)水的水電阻作防漏電隔離，從而保證安全。但該技術(shù)方案仍有其不足之處:1、由于絕緣管外置設(shè)置，要到用戶安裝時(shí)才能加裝上，這樣就有可能帶來(lái)許多不確定的因素，如隨意性增加，而安全性不易保證。2、絕緣管外置設(shè)置與用戶管不易配套，管接頭增多。
[0010]CN103322692A專(zhuān)利進(jìn)一步提出了一種無(wú)源外置式防電墻，技術(shù)方案是包括連接在電熱水器出口和出水管之間的絕緣管體，在絕緣管體的中部設(shè)有與流水方向垂直設(shè)置的金屬網(wǎng)片，金屬網(wǎng)片的外緣與絕緣管體的內(nèi)壁固定相連，所述金屬網(wǎng)片上的網(wǎng)孔直徑為1_-2_，在絕緣管體外設(shè)有與金屬網(wǎng)片相連的一根可靠接地的導(dǎo)線，絕緣管體L彡R.Jir2/P其中，R為自來(lái)水的介質(zhì)電阻，P為自來(lái)水的電阻率，L為絕緣管體的長(zhǎng)度，r為絕緣管體內(nèi)壁的半徑。其中絕緣管體的長(zhǎng)度為可以是270_-300_。
[0011]該專(zhuān)利利用設(shè)置在電熱水器出口和出水管之間的絕緣管體，利用設(shè)置在絕緣管體中部與流水方向垂直設(shè)置的金屬網(wǎng)片與可靠接地的導(dǎo)線相連，可使水的漏電電壓下降到輸入電壓的百分之一以下。
[0012]但是現(xiàn)有的無(wú)源防電墻必須增加一定長(zhǎng)度絕緣管，而且該長(zhǎng)度和水質(zhì)本身有關(guān)系。一般計(jì)算出來(lái)的絕緣管長(zhǎng)度只能在正常的情況(國(guó)標(biāo)的理想環(huán)境)下使用，當(dāng)使用的環(huán)境發(fā)生改變時(shí)，如自來(lái)水的電阻率變化，自來(lái)水的二次污染，防電墻絕緣管長(zhǎng)期使用后結(jié)垢，電壓突變等都會(huì)影響防電墻對(duì)淋浴者的保護(hù)，在電熱水器出現(xiàn)故障漏電時(shí)，水中會(huì)流過(guò)超出安全電流值的電流，從而給淋浴者帶來(lái)危害，安全性能較低。
[0013]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]本發(fā)明提供了一種技術(shù)方案，在實(shí)現(xiàn)電熱水器正常加熱的同時(shí)又避免了漏電時(shí)威脅用戶安全的缺陷。
[0015]本發(fā)明提供了一種防觸電式電熱水器，包括出水口，還包括防觸電組件，所述防觸電組件設(shè)置在所述出水口處，所述防觸電組件包括場(chǎng)發(fā)生裝置、絕緣管體、離子吸附層，所述場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。水體中的帶電粒子在場(chǎng)發(fā)生裝置的作用下回朝向絕緣管體的管壁移動(dòng)并被離子吸附層吸附，從而減少了水體中的粒子，提高了水體的電阻率，使從防靜電裝置中流出的水體具有較高的電阻，大大減小了用戶觸電的可能性。
[0016]進(jìn)一步的，所述場(chǎng)發(fā)生裝置相對(duì)的設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層相對(duì)的設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。
[0017]進(jìn)一步的，所述場(chǎng)發(fā)生裝置為磁極，所述磁極所在平面與所述離子吸附層所在平面相互垂直。
[0018]進(jìn)一步的，所述磁極包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極。
[0019]進(jìn)一步的，所述相對(duì)設(shè)置離子吸附層均接地。接地后的離子吸附層可以將離子吸附層上聚集的電荷充分導(dǎo)出。
[0020]進(jìn)一步的，所述相對(duì)設(shè)置離子吸附層之間設(shè)置有導(dǎo)線。
[0021]進(jìn)一步的，所述離子吸附層為導(dǎo)電性碳。
[0022]進(jìn)一步的，所述離子吸附層為金屬層。
[0023]進(jìn)一步的，所述金屬層的表面設(shè)置有微孔結(jié)構(gòu)。
[0024]進(jìn)一步的，所述場(chǎng)發(fā)生裝置為電極，所述電極與所述離子吸附層相互平行的設(shè)置在絕緣管管壁的兩側(cè)，其中所述電極為電極板。
[0025]進(jìn)一步的,所述電極包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極。
[0026]進(jìn)一步的，述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層均接地，所述離子吸附層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0027]進(jìn)一步的，所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層通過(guò)金屬線相連接。
[0028]進(jìn)一步的，所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層為導(dǎo)電性碳。
[0029]進(jìn)一步的，所述離子吸附層的材料為網(wǎng)狀金屬層。
[0030]進(jìn)一步的，所述網(wǎng)狀金屬層的表面設(shè)置有微孔結(jié)構(gòu)。
[0031 ] 進(jìn)一步的，所述入水口處設(shè)置有防觸電組件。
[0032]進(jìn)一步的，所述防觸電組件位于出水口和入水口處的電熱水器內(nèi)膽與外殼的夾層中。
[0033]進(jìn)一步的,所述防觸電組件還包括外殼,所述外殼為絕緣材料。
[0034]進(jìn)一步的，所述場(chǎng)發(fā)生裝置包括磁極和電極，所述磁極和電極相互垂直的設(shè)置在絕緣管體的外側(cè)。
[0035]進(jìn)一步的，所述電極包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極，所述磁極包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極。
[0036]進(jìn)一步的，所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層為導(dǎo)電性碳進(jìn)一步的，所述離子吸附層通過(guò)導(dǎo)線與地線相接。
[0037]本發(fā)明提供了一種防觸電式電熱水器，包括出水口，還包括防觸電組件，所述防觸電組件設(shè)置在所述出水口處，所述防觸電組件包括場(chǎng)發(fā)生裝置、絕緣管體、離子吸附層，所述場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。由于漏電時(shí)水體中帶電離子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，通過(guò)場(chǎng)發(fā)生裝置給這些帶電離子施加電場(chǎng)或磁場(chǎng)使帶電離子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)在絕緣管體內(nèi)側(cè)設(shè)置了離子吸附層，離子吸附層可以吸附這些帶電離子。因此在所述場(chǎng)發(fā)生裝置的作用下，水中的帶電離子會(huì)被所述離子吸附層吸附，這致使從防觸電組件中流出的水體的電阻率較大，因此從防觸電組件流出的水體具有較高的阻值，漏電時(shí)很難對(duì)用戶產(chǎn)生傷害。
[0038]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0039]下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的電加熱熱水器結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的實(shí)施例一和實(shí)施例二中的防觸電組件的立體示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中的圖2中a-a處的剖面圖。
[0040]圖4為本發(fā)明實(shí)施例二中的圖2中a-a處的剖面圖。
[0041]圖5為本發(fā)明實(shí)施例三中的防觸電組件的立體示意圖。
[0042]圖6為圖5中b_b處的的剖面圖。
[0043]圖7為本發(fā)明實(shí)施例四中的防觸電組件的立體示意圖。
[0044]圖8為本發(fā)明實(shí)施例四中的防觸電組件的俯視圖。
[0045]1-外殼，2-內(nèi)膽，3-出水口，4-入水口，5-防觸電組件，51-場(chǎng)發(fā)生裝置，511 -磁場(chǎng)發(fā)生裝置，5111-N極，5112-S極，512-電場(chǎng)發(fā)生裝置，5121-正極，5122-負(fù)極，53-離子吸附層，6-出水管。

【具體實(shí)施方式】
[0046]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)原理以及本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0047]自然界中的水是導(dǎo)體，水之所以導(dǎo)電是因?yàn)橐话愕乃芯须s質(zhì)離子，在水體兩端存在電壓差的時(shí)候，電流便可通過(guò)水體，因而說(shuō)水是導(dǎo)電的，尤其是我們生活中所接觸的水，水體的電阻收多種因素的影響。水體的電阻公式為R=P L/S，P是水電阻率，L是水體的長(zhǎng)度、S是水體的橫截面積，要想增加水體的電阻，人們可以采用增大水的電阻率、增加水體長(zhǎng)度、減小水體橫截面積中的一種或者幾種。
[0048]水體的電阻率主要受到水體中雜質(zhì)離子含量的影響，水體中雜質(zhì)離子含量越少，水體的電阻率就越大，同樣長(zhǎng)度和橫截面積的水體的電阻值就越高。
[0049]帶電離子在磁場(chǎng)中會(huì)受到洛倫茲力，受到洛侖茲力的帶電離子運(yùn)動(dòng)方向會(huì)產(chǎn)生偏移。根據(jù)物理知識(shí)，帶電離子在磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力為F=qvB.sin Θ，其中，q為帶電離子的帶電電荷量，V為帶電離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度，B為磁場(chǎng)強(qiáng)度，Θ為V與B之間的角度。本發(fā)明實(shí)施例中的防觸電組件設(shè)置有場(chǎng)發(fā)生裝置，所述場(chǎng)發(fā)生裝置可以為磁場(chǎng)發(fā)生裝置，磁場(chǎng)發(fā)生裝置位于防觸電組件的絕緣管體的外側(cè)，磁場(chǎng)發(fā)生裝置在絕緣管體內(nèi)產(chǎn)生均勻穩(wěn)定的磁場(chǎng)，當(dāng)電熱水器發(fā)生漏電時(shí)，水中的離子會(huì)攜帶電荷進(jìn)行流動(dòng)，水中的帶電離子隨水流進(jìn)入絕緣管體，絕緣管體內(nèi)的磁場(chǎng)使水中的帶電離子受到洛倫茲力，受到洛倫茲力的帶電離子運(yùn)動(dòng)軌跡產(chǎn)生偏移，并向側(cè)壁運(yùn)動(dòng)。詳細(xì)的講，根據(jù)左手定則，帶電離子受到洛倫茲力的方向與磁場(chǎng)的方向垂直且與帶電離子的運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此，水中的帶電離子向與磁場(chǎng)方向垂直的絕緣管體的管壁偏移，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度夠大或者磁場(chǎng)長(zhǎng)度即磁場(chǎng)發(fā)生裝置沿水流方向的長(zhǎng)度夠長(zhǎng)時(shí)，水中的帶電離子會(huì)運(yùn)動(dòng)到絕緣管側(cè)壁與絕緣管側(cè)壁接觸。本發(fā)明的實(shí)施例中絕緣管內(nèi)側(cè)設(shè)置有離子吸附層，運(yùn)動(dòng)到側(cè)壁的帶電離子被離子吸附層吸附。因此減少了水中的雜質(zhì)離子，增大了從防觸電組件中流出的水體的電阻率，降低了水對(duì)電流的傳導(dǎo)作用，使從防觸電組件中流出的水體具有良好的分壓作用，減小了從水體最終的電壓，所述最終的電壓為從熱水器流出的水體在接觸到用戶時(shí)的電壓，最終電壓的減小大大降低了用戶的觸電可能性，進(jìn)一步提高了本發(fā)明電熱水器的安全性。
[0050]帶電離子在流經(jīng)電場(chǎng)時(shí)會(huì)受到庫(kù)侖力的作用時(shí)，庫(kù)侖力可以使帶電離子的運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)物理知識(shí)可知庫(kù)侖力公式為F=Eq,帶電離子運(yùn)動(dòng)的偏轉(zhuǎn)方向平行于電場(chǎng)的方向，帶電尚子受到的庫(kù)侖力F與帶電尚子的電荷量q有關(guān)，同時(shí)也受帶電尚子所處電場(chǎng)強(qiáng)度E的影響。本發(fā)明的技術(shù)方案中設(shè)置有場(chǎng)發(fā)生裝置，所述場(chǎng)發(fā)生裝置可以為電場(chǎng)發(fā)生裝置，所述電場(chǎng)發(fā)生裝置包括相對(duì)設(shè)置在絕緣管體外側(cè)的正負(fù)電極，正負(fù)電極會(huì)在絕緣管體內(nèi)部產(chǎn)生電場(chǎng)，，當(dāng)電熱水器中發(fā)生漏電時(shí)，水體中的離子會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在這些帶電離子流經(jīng)防觸電組件時(shí)，帶電的雜質(zhì)離子會(huì)在庫(kù)倫力的作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)方向的偏轉(zhuǎn)，帶電離子在整個(gè)防觸電組件中均會(huì)受到持續(xù)不斷的庫(kù)倫力。根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=U/d可知，通過(guò)改變施加在電場(chǎng)中的電壓U及相對(duì)設(shè)置的正極與負(fù)極之間的距離d可以調(diào)節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度，從而控制帶電離子的偏轉(zhuǎn)，而電壓U及相對(duì)設(shè)置的正極與負(fù)極之間的距離d可以在制造防觸電組件時(shí)予于考慮。
[0051]庫(kù)侖力使得水體中的帶電雜質(zhì)離子持續(xù)的向絕緣管管壁的方向偏轉(zhuǎn)，由于在絕緣管內(nèi)側(cè)設(shè)置有離子吸附層，這個(gè)吸附層所在的平面平行于電極所在的平面，因此偏轉(zhuǎn)的帶電離子會(huì)聚集在離子吸附層上。庫(kù)侖力可以改變帶電離子的速度及庫(kù)侖力方向上的位移。帶電離子在庫(kù)侖力的作用下偏轉(zhuǎn)并聚集在離子吸附層的極限條件為帶電離子在水流動(dòng)方向上以與流水相同的速度V通過(guò)防觸電組件，在即將超出場(chǎng)發(fā)生組件范圍時(shí)剛好在庫(kù)侖力的作用下到達(dá)一側(cè)離子吸附層。通過(guò)控制電場(chǎng)強(qiáng)度和防觸電組件在水流方向上的延伸長(zhǎng)度來(lái)使帶電離子被充分吸附。
[0052]帶電離子聚集在離子吸附層上，減少了水中的雜質(zhì)離子，增大了從防觸電組件中流出的水體的電阻率，降低了水對(duì)電流的傳導(dǎo)作用，使從防觸電組件中流出的水體具有良好的分壓作用，減小了從水體最終的電壓，所述最終的電壓為從熱水器流出的水體在接觸到用戶時(shí)的電壓，最終電壓的減小大大降低了用戶的觸電可能性，進(jìn)一步提高了本發(fā)明電熱水器的安全性使。
[0053]本發(fā)明中提供了一種防觸電式電熱水器，結(jié)合圖1和圖2可知，防觸電式電熱水器包括外殼1、內(nèi)膽2、出水口 3、入水口 4、防觸電組件5，外殼I和內(nèi)膽2之間設(shè)置有保溫填充層，入水口 4設(shè)置有進(jìn)水管，出水口 3處設(shè)置有出水管，防觸電組件5包括絕緣管體52、位于絕緣管體52管壁外側(cè)的場(chǎng)發(fā)生裝置51、位于絕緣管體52管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層53 (因角度原因，圖中未予以顯示)。
[0054]在使用過(guò)程中水流通過(guò)進(jìn)水口 4處的進(jìn)水管進(jìn)入內(nèi)膽2，內(nèi)膽2中的電加熱組件通電后可以將電能轉(zhuǎn)化為熱能并對(duì)內(nèi)膽2中的水進(jìn)行加熱，加熱后的水通過(guò)出水口 3處的出水管流出進(jìn)入防觸電組件，防觸電組件的絕緣管52與出水口處3相接形成密閉的水路保證水流的正常流出，出水口 3中也可以設(shè)置出水管6，防觸電組件的絕緣管52可以與出水管6相連接。
[0055]在內(nèi)膽2中的水體帶電時(shí)，水體中的的離子成呈現(xiàn)出電性，即離子帶正電或負(fù)電成為帶電離子，在水體流經(jīng)防觸電裝置5時(shí)，場(chǎng)發(fā)生裝置51產(chǎn)生的電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)會(huì)使帶電離子的運(yùn)動(dòng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而使帶電離子被設(shè)置在絕緣管體52內(nèi)側(cè)的離子吸附層53吸附，這使得從防觸電組件流出的水體具有較高的電阻率，因此從防觸電組件流出的水體具有良好的分壓作用，使水體接觸到用戶時(shí)的電壓大大減小，因此本發(fā)明的技術(shù)方案大大降低了電熱水器漏電后用戶觸電的可能性。
[0056]詳細(xì)的講，水體進(jìn)入防觸電組件后，水體中的帶電離子會(huì)吸附在離子吸附層53上，水體的電阻率較大，當(dāng)水體中的帶電離子被吸附后水體的電阻率的數(shù)量級(jí)可達(dá)到兆歐*厘米，以電阻率為I兆歐*厘米的電阻率為例，，保證人體安全時(shí)的電流為5mA，因此水體的長(zhǎng)度只需是橫截面積的0.044倍即可，因此防觸電組件中的絕緣管體中的水體即可實(shí)現(xiàn)良好的分壓功能，使的漏電時(shí)從防觸電組件流出的水體所攜帶的電流滿足人體安全的需求。
[0057]進(jìn)一步的，相對(duì)設(shè)置的離子吸附層均接地，被離子吸附層吸附的帶電離子中的電荷會(huì)被導(dǎo)出，避免了離子吸附層中電荷的聚集。
[0058]進(jìn)一步的，防觸電組件外部可設(shè)置有殼體，以保護(hù)場(chǎng)發(fā)生裝置，優(yōu)選的所述殼體為絕緣殼體。
[0059]進(jìn)一步的，防觸電組件可以設(shè)置在出入水口處的電熱水器的外殼外側(cè)，較佳的，防觸電組件可以設(shè)置在出入水口處的電熱水器的外殼和內(nèi)膽之間，以獲得更好的外觀效果。
[0060]進(jìn)一步的，所述出水口和/或出水口處的防觸電組件在背離所述防觸電式電熱水器的一端與絕緣管相連接，所述絕緣管的長(zhǎng)度和橫截面積的比值滿足使所述絕緣管中的從所述防觸電裝置中流出的水體的阻值能起到良好的分壓作用，使最終通過(guò)人體的電流小于5mA ο
[0061]實(shí)施例1
結(jié)合圖1、圖2、圖3可知，防觸電式電熱水器包括外殼1、內(nèi)膽2、出水口 3、入水口 4、防觸電組件5，外殼I和內(nèi)膽2之間設(shè)置有保溫填充層，入水口 4設(shè)置有進(jìn)水管，出水口 3處設(shè)置有出水管，防觸電組件5包括絕緣管體52、位于絕緣管體52管壁外側(cè)的磁場(chǎng)發(fā)生裝置
511、位于絕緣管體52管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層53，離子吸附層53為表面設(shè)置有微孔結(jié)構(gòu)的金屬層，磁場(chǎng)發(fā)生裝置511和離子吸附層53位于相互垂直的兩個(gè)平面上。所述相互垂直的平面并非數(shù)學(xué)意義上的垂直，只是用于表示一個(gè)相對(duì)的位置關(guān)系。
[0062]所述磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極，所述N極和所述S極之間會(huì)形成磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)流經(jīng)防觸電組件的帶電離子產(chǎn)生洛倫茲力，帶電離子在洛倫茲力的作用下會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向絕緣管52的側(cè)壁偏轉(zhuǎn)。
[0063]當(dāng)電熱水器漏電時(shí)，水中的離子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)離子可能帶正電也有可能帶負(fù)電，帶電離子在經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)，帶電離子在洛倫茲力的作用下會(huì)在垂直磁場(chǎng)方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)并朝向絕緣管壁的方向移動(dòng)，絕緣管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層可以將帶電離子吸附，減少了水體中的雜質(zhì)，使水的電阻率大大增加，因此從防觸電裝置流出的水體具有較高的阻值并具備良好分壓能力，使得最終流出的水體滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0064]詳細(xì)的講，水體導(dǎo)電是因?yàn)樗w中的離子可以運(yùn)送電荷，當(dāng)熱水器中的電加熱裝置漏電時(shí)，內(nèi)膽2中的水體中的離子會(huì)成為帶電離子，在用戶使用時(shí)水體從內(nèi)膽2中流出，內(nèi)膽2中的水體在流出過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)防觸電組件5，此時(shí)水體中的帶電離子在防觸電組件5產(chǎn)生的磁場(chǎng)的作用下會(huì)向絕緣管體52的管壁方向移動(dòng)，由于絕緣管壁52內(nèi)側(cè)設(shè)置有離子吸附層53，因此帶電離子會(huì)被離子吸附層53吸附，這導(dǎo)致水體中的離子含量大大減小，水體的電阻率也大大增加。離子含量的大大減小使從防觸電組件流出的水體接近純水，純水具有較高的電阻率和較大的電阻，這使得從防觸電組件流出的水體具備良好的分壓效果，大大減少了用戶觸電的可能性。
[0065]可選的，離子吸附層53可以為導(dǎo)電性碳。
[0066]優(yōu)選的，離子吸附層53通過(guò)金屬線連接，從而相對(duì)設(shè)置的離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)相互抵消，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)磁場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0067]優(yōu)選的，對(duì)設(shè)置的離子吸附層53均接地，離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)被導(dǎo)出，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)磁場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0068]優(yōu)選的，入水口處同樣設(shè)置有防觸電組件5。
[0069]優(yōu)選的，防觸電組件5在背離防觸電式電熱水器的方向上連接的管體為絕緣管。
[0070]實(shí)施例2
結(jié)合圖1、圖2、圖4可知，防觸電式電熱水器包括外殼1、內(nèi)膽2、出水口 3、入水口 4、防觸電組件5，外殼I和內(nèi)膽2之間設(shè)置有保溫填充層，入水口 4設(shè)置有進(jìn)水管，出水口 3處設(shè)置有出水管，防觸電組件5包括絕緣管體52、位于絕緣管體52管壁外側(cè)的電場(chǎng)發(fā)生裝置
512、位于絕緣管體52管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層53，離子吸附層53為導(dǎo)電性碳，電場(chǎng)發(fā)生裝置511和離子吸附層53位于相互平行的兩個(gè)平面上。所述相互平行的兩個(gè)平面并非是數(shù)學(xué)意義上的平行，只是用于表示一個(gè)相對(duì)的位置關(guān)系。
[0071]所述電場(chǎng)發(fā)生裝置包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極，所述正極和所述負(fù)極之間會(huì)形成電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)會(huì)對(duì)流經(jīng)防觸電組件的帶電離子產(chǎn)生庫(kù)倫力，帶電離子在庫(kù)倫力的作用下會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向絕緣管52的側(cè)壁偏轉(zhuǎn)。
[0072]當(dāng)電熱水器漏電時(shí)，水中的離子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)離子可能帶正電也有可能帶負(fù)電，帶電離子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)，帶電離子在庫(kù)倫力的作用下會(huì)沿平行于電場(chǎng)的方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)并朝向絕緣管壁的方向移動(dòng)，絕緣管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層可以將帶電離子吸附，減少了水體中的雜質(zhì)，使水的電阻率大大增加，因此從防觸電裝置流出的水體具有較高的阻值并具備良好分壓能力，使得最終流出的水體滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0073]詳細(xì)的講，水體導(dǎo)電是因?yàn)樗w中的離子可以運(yùn)送電荷，當(dāng)熱水器中的電加熱裝置漏電時(shí)，內(nèi)膽2中的水體中的離子會(huì)成為帶電離子，在用戶使用時(shí)水體從內(nèi)膽2中流出，內(nèi)膽2中的水體在流出過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)防觸電組件5，此時(shí)水體中的帶電離子在防觸電組件5產(chǎn)生的電場(chǎng)的作用下會(huì)向絕緣管體52的管壁方向移動(dòng)，由于絕緣管壁52內(nèi)側(cè)設(shè)置有離子吸附層53，因此帶電離子會(huì)被離子吸附層53吸附，這導(dǎo)致水體中的離子含量大大減小，水體的電阻率也大大增加。離子含量的大大減小使從防觸電組件流出的水體接近純水，純水具有較高的電阻率和較大的電阻，這使得從防觸電組件流出的水體具備良好的分壓效果，大大減少了用戶觸電的可能性。
[0074]可選的，離子吸附層53可以為導(dǎo)電性碳。
[0075]可選的，離子吸附層53可以為網(wǎng)狀金屬層。網(wǎng)狀金屬層可避免金屬質(zhì)離子吸附層對(duì)電場(chǎng)的屏蔽。
[0076]優(yōu)選的，離子吸附層53通過(guò)金屬線連接，從而相對(duì)設(shè)置的離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)相互抵消，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)電場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0077]優(yōu)選的，對(duì)設(shè)置的離子吸附層53均接地，離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)被導(dǎo)出，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)電場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0078]優(yōu)選的，入水口處同樣設(shè)置有防觸電組件5。
[0079]優(yōu)選的，防觸電組件5在背離防觸電式電熱水器的方向上連接的管體為絕緣管。
[0080]實(shí)施例3
結(jié)合圖1、圖5、圖6可知，防觸電式電熱水器包括外殼1、內(nèi)膽2、出水口 3、入水口 4、防觸電組件5，外殼I和內(nèi)膽2之間設(shè)置有保溫填充層，入水口 4設(shè)置有進(jìn)水管，出水口 3處設(shè)置有出水管，防觸電組件5包括絕緣管體52、位于絕緣管體52管壁外側(cè)的場(chǎng)發(fā)生裝置51、位于絕緣管體52管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層53，離子吸附層53為導(dǎo)電性碳，場(chǎng)發(fā)生裝置包括磁極和電極，磁極包括N極5111和S極5112，電極包括正極5121和負(fù)極5122，磁極和電極的設(shè)置方式可以如圖6中所示，也可以為其他方式，只要磁極和電極使帶電粒子有相同的使帶電離子朝向離子吸附層的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)即可。
[0081]所述電場(chǎng)發(fā)生裝置包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極，所述正極和所述負(fù)極之間會(huì)形成電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)會(huì)對(duì)流經(jīng)防觸電組件的帶電離子產(chǎn)生庫(kù)倫力，帶電離子在庫(kù)倫力的作用下會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向絕緣管52的管壁偏轉(zhuǎn)。所述磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極，所述N極和所述S極之間會(huì)形成磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)流經(jīng)防觸電組件的帶電離子產(chǎn)生洛倫茲力，帶電離子在洛倫茲力的作用下會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)方向會(huì)向絕緣管52的側(cè)壁偏轉(zhuǎn)。電場(chǎng)與磁場(chǎng)使帶電離子有著相同的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。
[0082]當(dāng)電熱水器漏電時(shí)，水中的離子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，此時(shí)離子可能帶正電也有可能帶負(fù)電，帶電離子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，帶電離子在庫(kù)倫力和洛倫茲力的的作用下會(huì)沿發(fā)生偏轉(zhuǎn)并朝向絕緣管壁的方向移動(dòng)，絕緣管壁內(nèi)側(cè)的離子吸附層可以將帶電離子吸附，減少了水體中的雜質(zhì)，使水的電阻率大大增加，因此從防觸電裝置流出的水體具有較高的阻值并具備良好分壓能力，使得最終流出的水體滿足安全標(biāo)準(zhǔn)。
[0083]詳細(xì)的講，水體導(dǎo)電是因?yàn)樗w中的離子可以運(yùn)送電荷，當(dāng)熱水器中的電加熱裝置漏電時(shí)，內(nèi)膽2中的水體中的離子會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)形成電流。在用戶使用時(shí)水體從內(nèi)膽2中流出時(shí)，內(nèi)膽2中的水體在流出過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)防觸電組件5，此時(shí)水體中的帶電離子在防觸電組件5產(chǎn)生的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下會(huì)向絕緣管體52的管壁方向移動(dòng)，由于絕緣管壁52內(nèi)側(cè)設(shè)置有離子吸附層53，因此帶電離子會(huì)被離子吸附層53吸附，這導(dǎo)致水體中的離子含量大大減小，水體的電阻率也大大增加。離子含量的大大減小使從防觸電組件流出的水體接近純水，純水具有較高的電阻率和較大的電阻，這使得從防觸電組件流出的水體具備良好的分壓效果，大大減少了用戶觸電的可能性。
[0084]可選的，離子吸附層53可以為網(wǎng)狀金屬層。網(wǎng)狀金屬層可避免金屬質(zhì)離子吸附層對(duì)電場(chǎng)的屏蔽。
[0085]優(yōu)選的，離子吸附層53通過(guò)金屬線連接，從而相對(duì)設(shè)置的離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)相互抵消，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)電場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0086]優(yōu)選的，對(duì)設(shè)置的離子吸附層53均接地，離子吸附層53上的正負(fù)電荷會(huì)被導(dǎo)出，這避免了離子吸附層53中電荷的累積對(duì)電場(chǎng)效果的影響，可以使防觸電裝置長(zhǎng)時(shí)間的正常工作。
[0087]優(yōu)選的，入水口處同樣設(shè)置有防觸電組件5。
[0088]優(yōu)選的，防觸電組件5在背離防觸電式電熱水器的方向上連接的管體為絕緣管。
[0089]實(shí)施例四
結(jié)合圖1、圖7、圖8所示，本發(fā)明還提供了一種場(chǎng)發(fā)生裝置為磁場(chǎng)發(fā)生裝置的實(shí)施例，在此實(shí)施例中防靜電組件整體為圓柱形設(shè)計(jì)，具有較好的視覺(jué)效果。其實(shí)施和作用原理和實(shí)施例一種的原理相同，在此不予以贅述。
[0090]本發(fā)明中的設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)的離子吸附層可以布滿整個(gè)絕緣管體的內(nèi)側(cè)壁也可以以其他方式設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)，絕緣管體外側(cè)的場(chǎng)發(fā)生裝置可以布滿整個(gè)絕緣管體的外側(cè)壁也可以以其他方式設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，因此本發(fā)明中的實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0091]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種防觸電式電熱水器，包括出水口，其特征在于: 還包括防觸電組件，所述防觸電組件設(shè)置在所述出水口處，所述防觸電組件包括場(chǎng)發(fā)生裝置、絕緣管體、離子吸附層，所述場(chǎng)發(fā)生裝置設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述場(chǎng)發(fā)生裝置相對(duì)的設(shè)置在絕緣管體外側(cè)，所述離子吸附層相對(duì)的設(shè)置在絕緣管體內(nèi)側(cè)。
3.按照權(quán)利要求2所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述場(chǎng)發(fā)生裝置為磁極，所述磁極所在平面與所述離子吸附層所在平面相互垂直。
4.按照權(quán)利要求3所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述磁極包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極。
5.按照權(quán)利要求4所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述相對(duì)設(shè)置離子吸附層均接地。
6.按照權(quán)利要求5所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述相對(duì)設(shè)置離子吸附層之間設(shè)置有導(dǎo)線。
7.按照權(quán)利要求5或6所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述離子吸附層為導(dǎo)電性碳。
8.按照權(quán)利要求5或6所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述離子吸附層為金屬層。
9.按照權(quán)利要求8所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述金屬層的表面設(shè)置有微孔結(jié)構(gòu)。
10.按照權(quán)利要求2所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述場(chǎng)發(fā)生裝置為電極，所述電極與所述離子吸附層相互平行的設(shè)置在絕緣管管壁的兩側(cè)。
11.按照權(quán)利要求10所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述電極包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極。
12.按照權(quán)利要求11所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層均接地。
13.按照權(quán)利要求12所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層通過(guò)金屬線相連接。
14.按照權(quán)利要求11或12所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層為導(dǎo)電性碳。
15.按照權(quán)利要求11或12所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述離子吸附層的材料為網(wǎng)狀金屬層。
16.按照權(quán)利要求15所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述網(wǎng)狀金屬層的表面設(shè)置有微孔結(jié)構(gòu)。
17.按照權(quán)利要求2所述防觸電式電熱水器，其特征在于: 所述場(chǎng)發(fā)生裝置包括磁極和電極，所述磁極和電極相互垂直的設(shè)置在絕緣管體的外側(cè)。
18.按照權(quán)利要求17所述防觸電式電熱水器，其特征在于:所述電極包括相對(duì)設(shè)置的正極和負(fù)極，所述磁極包括相對(duì)設(shè)置的N極和S極。
19.按照權(quán)利要求18所述防觸電式電熱水器，其特征在于:所述相對(duì)設(shè)置的離子吸附層為導(dǎo)電性碳。
20.按照權(quán)利要求19所述防觸電式電熱水器，其特征在于:所述離子吸附層通過(guò)導(dǎo)線與地線相接。
21.按照權(quán)利要求1所述防觸電式電熱水器，包括入水口，其特征在于:所述入水口處設(shè)置有防觸電組件。
22.按照權(quán)利要求21所述防觸電式電熱水器，包括外殼和內(nèi)膽，其特征在于:所述防觸電組件位于出水口和入水口處的電熱水器內(nèi)膽與外殼的夾層中。
23.按照權(quán)利要求1所述，其特征在于:所述防觸電組件還包括外殼，所述外殼為絕緣材料。
【文檔編號(hào)】F24H9/20GK104132467SQ201410381271
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月5日
【發(fā)明者】常亮, 劉義銀, 杜文娟, 于琳 申請(qǐng)人:海信集團(tuán)有限公司