一种进水分隔装置、电热水器和防进水漏电方法与流程

1.本发明涉及热水器防漏电装置技术领域，具体而言，涉及一种进水分隔装置、电热水器和防进水漏电方法。


背景技术：

2.随着电热水器的普及，电热水器的安全性也越来越收到重视，现有技术中，通常采用防电墙技术隔绝电热水器本身产生的漏电和接地线漏电，该技术的原理为利用水本身所具有的电阻，通过对电热水器内通水管材质的选择、管径和距离的确定形成防电墙，利用电压与电阻关系，通过延长水道，进而延长水的电阻，再通过的总电压不变的前提下，使通过的电流减小，以实现防电功能。
3.但是，对于进水带电现有技术并不能起到很好的保护效果，由于混水阀的冷水未经过防电墙，进水带电时仅能发出报警，而不能防止触电；尤其在水压不足接地不可靠的地区，进水漏电的情况时有发生，现有技术中也有部分针对进水漏电采取的技术方案，如中国专利cn212431356u公开的“一种防进水带电的防电墙及具有该防电墙的热水器”，在进水位置增加防电墙，虽然能解决部分进水漏电情况，但是其无法应对由于水压不足导致防电墙内水量不足，而使防漏电效果大大消减的情况，仍然存在较高的触电风险。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少解决现有技术中存在的热水器冷水进水易发生漏电，水压不足地区防电墙防护效果不好的技术问题之一。
5.为此，本发明第一方面提供了一种进水分隔装置；
6.本发明第二方面提供了一种电热水器；
7.本发明第三方面提供了一种放进水漏电方法。
8.本发明提供了一种进水分隔装置，包括分别与冷水进水端连通的进水管道和混水管道，所述进水管道包括热水器输入端，所述混水管道包括混水输入端；在所述冷水进水端、热水器输入端和混水输入端中的至少两个端位设置信号采集装置，所述冷水进水端连接有控制阀门，所述控制阀门与信号采集装置信号连接。
9.本发明提出的一种进水分隔装置，包括进水管道、混水管道、信号采集装置和控制阀门，其中冷水通过冷水进水端进入进水管道和混水管道，进水管道通过热水器输入端向热水器内胆注水，所述混水管道通过混水输入端向混水阀注水；当冷水进水带电或热水器漏电时，电流由冷水进水端、热水器输入端和混水输入端中的一端流向另外两端，由于进水管道和混水管道中水电阻的绝缘阻尼作用，一方面降低电流，防止电流对人体产生伤害；另一方面将会在各端口产生不同的电位和电流信息，利用信号采集装置采集任意两端口或所有端口的电位或电流信息，即可根据端口电位差值或电流大小判断是否发生漏电情况，通过与信号采集装置信号连接的控制阀门，在冷水进水端关闭进水，阻断电流传递；即使由于水压不足导致经降低后的电流仍存在安全风险时，也可以及时关闭进水，防止安全事故的
发生。
10.根据本发明上述技术方案的一种进水分隔装置，还可以具有以下附加技术特征：
11.在上述技术方案中，还包括绝缘管体，所述进水管道和混水管道形成于所述绝缘管体内部，并将冷水进水分隔为相互绝缘的进水水路和混水水路，所述进水水路在热水器输入端和冷水进水端之间形成水电阻，所述混水水路在混水输入端和冷水进水端之间形成水电阻。
12.在该技术方案中，绝缘管体呈t形状设置，可采用增强尼龙或增强pps材料制成，绝缘管体的输入端与冷水进水端相连，绝缘管体设置两个输出端，第一输出端与热水器内胆连通，第二输出端与混水阀连通，进水管道形成于第一输出端与冷水进水端之间，混水管道形成于第二输出端与冷水进水端之间，进水水路设于进水管道内，混水水路设于混水管道内，绝缘管体内被分隔成相互绝缘的进水水路和混水水路，进水水路和混水水路可根据水路的长度和管径，调整水电阻的大小，作为优选，进水水路与混水水路的长度一致，均为长度在130mm以上、直径在5.5-6.5mm之间的水路。
13.在上述技术方案中，所述热水器输入端设有第一电位信号采集装置，所述冷水进水端设有第二电位信号采集装置，所述第一电位信号采集装置和第二电位信号采集装置均与控制单元信号连接，所述控制单元与控制阀门信号连接。
14.在该技术方案中，信号采集装置包括第一电位信号采集装置和第二电位信号采集装置，第一电位信号采集装置用于采集热水器输入端的电位信息并传递至控制单元，第二电位信号采集装置用于采集冷水进水端的电位信息并传递至控制单元，控制单元用于接收信号后向控制阀门发出指令，热水器输入端和冷水进水端的电位信息易于采集，方便使用，相较于混水输入端且能够及时感知热水器漏电或进水带电的情况。
15.在上述技术方案中，所述控制单元包括逻辑控制模块，所述逻辑控制模块与各电位信号采集装置信号连接，用于比较端位之间的电位差与限定电位差的大小，所述控制单元根据比较结果向控制阀门发出指令。
16.在该技术方案中，逻辑控制单元用于计算第一电位信号采集装置和第二电位信号采集装置测量电位的差值，并将计算结果的绝对值与限定电位差进行比较，若计算结果的绝对值大于限定电位差，则关闭控制阀门，若小于限定电位差，则继续进行检测、采集、计算、比较步骤，可有效避免电热水器正常工作或其他突发情况引起的微小电位变化导致的控制阀门频繁关启。
17.在上述技术方案中，所述限定电位差不高于人体安全电压。
18.在该技术方案中，人体安全电压为36v，持续接触安全电压为24v，作为优选，可将限定电位差设置在22v-24v。
19.在上述任一技术方案中，所述热水器输入端套设有固定轴，所述固定轴设有可在固定轴上自由旋转的固定螺母，所述固定螺母与热水器进水端口匹配。
20.在该技术方案中，采用固定轴与固定螺母配合，将进水分隔装置与热水器进行组装，固定螺母与热水器进水端口螺纹连接，采用与固定轴活动连接的方式，使固定螺母可在固定轴上自由旋转，从而实现在绝缘管体不旋转的情况下，仅需旋转固定螺母，即可完成安装；
21.所述绝缘管体与冷水进水端相连的一端设置有第一金属固定螺栓，所述绝缘管体
与混水阀相连的一端设置有第二金属固定螺栓，所述第一金属固定螺栓和第二金属固定螺栓嵌接于绝缘管体。
22.在上述技术方案中，所述固定轴与热水器输入端之间设有绝缘轴，所述固定轴与热水器进水端口之间设有密封圈，所述密封圈靠近热水器进水端口的一面高于所述绝缘轴靠近热水器进水端口的一面。
23.在该技术方案中，固定轴嵌设于绝缘管体，在固定轴内壁与热水器输入端之间形成绝缘轴，密封圈用于密封连接位置，密封圈靠近热水器进水端口的一面高于所述绝缘轴靠近热水器进水端口的一面，两者的高度差约为密封圈厚度的三分之一，可有效提高密封效果。
24.在上述任一技术方案中，所述进水管道和混水管道分别呈l形状且对称设置。
25.在该技术方案中，采用对称设置的l形结构，使绝缘管体呈t形状，保证进水分隔装置的安装方向性，便于安装，且可通过l形结构，延长进水管道和混水管道的长度，提高水路阻尼，缩小绝缘管体的横向尺寸。
26.本发明提供了一种电热水器，包括进水分隔装置，所述进水分隔装置设有绝缘管体，所述绝缘管体内形成彼此独立且相互绝缘的进水管道和混水管道，所述进水管道和混水管道分别与冷水进水端连通，所述进水管道与热水器内胆连通，所述混水管道与混水阀连通；
27.在所述进水管道与热水器内胆连通的一端、所述混水管道与混水阀连通的一端和冷水进水端中的至少两个端位设置信号采集装置；
28.所述冷水进水端可拆卸地设置有控制阀门，所述控制阀门与信号采集装置连接。
29.根据本发明上述技术方案的一种进水分隔装置、电热水器和防进水漏电方法，还可以具有以下附加技术特征：
30.在上述技术方案中，所述进水分隔装置内部形成相互绝缘的进水水路和混水水路，所述信号采集装置用于采集进水水路和混水水路两端的电压和/或电流，并与控制单元相连，所述控制单元根据电位差或电流的大小启闭控制阀门。
31.在上述技术方案中，所述进水分隔装置的输入端设有与进水分隔装置安装高度一致的单项压力安全阀，所述控制阀门输出端、所述混水管道输出端与单项压力安全阀输出端的装配尺寸一致，且所述控制阀门可拆卸地设置于所述绝缘管体和冷水进水端之间，当无需使用控制阀门时，可拆除控制阀门，并省略信号采集装置和控制单元，将进水分隔装置设置于混水阀与单项压力安全阀之间，也可以省略单项压力安全阀，由进水分隔装置替代单项压力安全阀的位置，分别向热水器和混水阀注入冷水。
32.在该技术方案中，使单项压力安全阀、进水分隔装置和控制阀门三者之间的装配位置一致，保证取消任一结构，热水器仍可正常工作，方便组装，便于维修更换。
33.本发明提供了一种防进水漏电方法，包括以下步骤：
34.s1、在冷水进水端设置进水分隔装置，将冷水进水分隔成相互绝缘的进水水路和混水水路；
35.s2、利用进水水路和混水水路的水电阻承担热水器漏电和进水漏电产生的压降；
36.s3、在所述冷水进水端、热水器输入端和混水输入端中的至少两个端位设置信号采集装置，判断端位之间的电位差或电流信息是否超出安全范围；
37.s4、当电位差或电流信息超出安全范围时，切断热水器电热管工作并传出信号关闭冷水进水。
38.本发明提出的一种防进水漏电方法，可对进水水路和混水水路的长度和直径进行设计，使抵达混水阀的漏电电流低于5ma。
39.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
40.1、通过进水水路和混水水路的水电阻承担压降，保证热水器进水带电不会危及混水阀处使用者的人身安全，危险级泄漏电流也不会传到热水器中；同样热水器漏电时也不会将危险级泄漏电流传到冷水进水和混水阀处，扩大安全事故范围；
41.2、可应对水压过低，水电阻无法有效降低泄漏电流的情况，可根据检测位置的电位差值或电流大小及时切断进水或电热水器电源；
42.3、安装方便，可进行多种组合安装，适用性强。
43.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
44.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
45.图1是本发明一个实施例的一种进水分隔装置的剖视图；
46.图2是本发明一个实施例的一种电热水器的结构示意图；
47.图3是本发明一个实施例的一种电热水器未安装控制阀门的组装示意图；
48.图4是本发明一个实施例的一种防进水漏电方法的流程图。
49.其中，图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
50.1、绝缘管体；2、冷水进水端；3、混水阀；4、控制阀门；5、第一电位信号采集装置；6、第二电位信号采集装置；7、控制单元；8、单项压力安全阀；
51.11、进水管道；12、混水管道；13、第一金属固定螺栓；14、第二金属固定螺栓；
52.111、热水器输入端；112、进水水路；113、固定轴；114、固定螺母；115、绝缘轴；116、密封圈；
53.121、混水输入端；122、混水水路。
具体实施方式
54.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
55.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其它不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
56.下面参照图1至图4来描述根据本发明一些实施例提供的一种进水分隔装置、电热水器和防进水漏电方法。
57.本技术的一些实施例提供了一种进水分隔装置。
58.如图1至图4所示，本发明第一个实施例提出了一种进水分隔装置，包括分别与冷水进水端2连通的进水管道11和混水管道12，所述进水管道11包括热水器输入端111，所述混水管道12包括混水输入端121；在所述冷水进水端2、热水器输入端111和混水输入端121中的至少两个端位设置信号采集装置，所述冷水进水端2连接有控制阀门4，所述控制阀门4与信号采集装置信号连接。
59.本实施例提出的一种进水分隔装置，包括进水管道11、混水管道12、信号采集装置和控制阀门4，其中冷水通过冷水进水端2进入进水管道11和混水管道12，进水管道11通过热水器输入端111向热水器内胆注水，所述混水管道12通过混水输入端121向混水阀3注水；当冷水进水带电或热水器漏电时，电流由冷水进水端2、热水器输入端111和混水输入端121中的一端流向另外两端，由于进水管道11和混水管道12中水电阻的绝缘阻尼作用，一方面降低电流，防止电流对人体产生伤害；另一方面将会在各端口产生不同的电位和电流信息，利用信号采集装置采集任意两端口或所有端口的电位或电流信息，即可根据端口电位差值或电流大小判断是否发生漏电情况，通过与信号采集装置信号连接的控制阀门4，在冷水进水端2关闭进水，阻断电流传递；即使由于水压不足导致经降低后的电流仍存在安全风险时，也可以及时关闭进水，防止安全事故的发生。
60.本发明第二个实施例提出了一种进水分隔装置，且在第一个实施例的基础上，如图1至图4所示，还包括绝缘管体1，所述进水管道11和混水管道12形成于所述绝缘管体1内部，并将冷水进水分隔为相互绝缘的进水水路112和混水水路122，所述进水水路112在热水器输入端111和冷水进水端2之间形成水电阻，所述混水水路122在混水输入端121和冷水进水端2之间形成水电阻。
61.在该实施例中，绝缘管体1呈t形状设置，可采用增强尼龙或增强pps材料制成，绝缘管体1的输入端与冷水进水端2相连，绝缘管体1设置两个输出端，第一输出端与热水器内胆连通，第二输出端与混水阀3连通，进水管道11形成于第一输出端与冷水进水端2之间，混水管道12形成于第二输出端与冷水进水端2之间，进水水路112设于进水管道11内，混水水路122设于混水管道12内，绝缘管体1内被分隔成相互绝缘的进水水路112和混水水路122，进水水路112和混水水路122可根据水路的长度和管径，调整水电阻的大小，作为优选，进水水路112与混水水路122的长度一致，均为长度在130mm以上、直径在5.5-6.5mm之间的水路。
62.本发明第三个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述热水器输入端111设有第一电位信号采集装置5，所述冷水进水端2设有第二电位信号采集装置6，所述第一电位信号采集装置5和第二电位信号采集装置6均与控制单元7信号连接，所述控制单元7与控制阀门4信号连接。
63.在该实施例中，信号采集装置包括第一电位信号采集装置5和第二电位信号采集装置6，第一电位信号采集装置5用于采集热水器输入端111的电位信息并传递至控制单元7，第二电位信号采集装置6用于采集冷水进水端2的电位信息并传递至控制单元7，控制单元7用于接收信号后向控制阀门4发出指令，热水器输入端111和冷水进水端2的电位信息易于采集，方便使用，相较于混水输入端121且能够及时感知热水器漏电或进水带电的情况。
64.本发明第四个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述控制单元7包括逻辑控制模块，所述逻辑控制模块与各电位信号采集装置信号连接，用于比较端位之间的电位差与限定电位差的大小，所述控制单元7根据比较
结果向控制阀门4发出指令。
65.在该实施例中，逻辑控制单元7用于计算第一电位信号采集装置5和第二电位信号采集装置6测量电位的差值，并将计算结果的绝对值与限定电位差进行比较，若计算结果的绝对值大于限定电位差，则关闭控制阀门4，若小于限定电位差，则继续进行检测、采集、计算、比较步骤，可有效避免电热水器正常工作或其他突发情况引起的微小电位变化导致的控制阀门4频繁关启。
66.本发明第五个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述限定电位差不高于人体安全电压。
67.在该实施例中，人体安全电压为36v，持续接触安全电压为24v，作为优选，可将限定电位差设置在22v-24v。
68.本发明第六个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述热水器输入端111套设有固定轴113，所述固定轴113设有可在固定轴113上自由旋转的固定螺母114，所述固定螺母114与热水器进水端口匹配。
69.在该实施例中，采用固定轴113与固定螺母114配合，将进水分隔装置与热水器进行组装，固定螺母114与热水器进水端口螺纹连接，采用与固定轴113活动连接的方式，使固定螺母114可在固定轴113上自由旋转，从而实现在绝缘管体1不旋转的情况下，仅需旋转固定螺母114，即可完成安装；
70.所述绝缘管体1与冷水进水端2相连的一端设置有第一金属固定螺栓13，所述绝缘管体1与混水阀3相连的一端设置有第二金属固定螺栓14，所述第一金属固定螺栓13和第二金属固定螺栓14嵌接于绝缘管体1。
71.本发明第七个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述固定轴113与热水器输入端111之间设有绝缘轴115，所述固定轴113与热水器进水端口之间设有密封圈116，所述密封圈116靠近热水器进水端口的一面高于所述绝缘轴115靠近热水器进水端口的一面。
72.在该实施例中，固定轴113嵌设于绝缘管体1，在固定轴113内壁与热水器输入端111之间形成绝缘轴115，密封圈116用于密封连接位置，密封圈116靠近热水器进水端口的一面高于所述绝缘轴115靠近热水器进水端口的一面，两者的高度差约为密封圈116厚度的三分之一，可有效提高密封效果。
73.本发明第八个实施例提出了一种进水分隔装置，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，所述进水管道11和混水管道12分别呈l形状且对称设置。
74.在该实施例中，采用对称设置的l形结构，使绝缘管体1呈t形状，保证进水分隔装置的安装方向性，便于安装，且可通过l形结构，延长进水管道11和混水管道12的长度，提高水路阻尼，缩小绝缘管体1的横向尺寸。
75.本技术的一些实施例提供了一种电热水器。
76.本发明第九个实施例提出了一种电热水器，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，包括进水分隔装置，所述进水分隔装置设有绝缘管体1，所述绝缘管体1内形成彼此独立且相互绝缘的进水管道11和混水管道12，所述进水管道11和混水管道12分别与冷水进水端2连通，所述进水管道11与热水器内胆连通，所述混水管道12与混水阀3连通；
77.在所述进水管道11与热水器内胆连通的一端、所述混水管道12与混水阀3连通的
一端和冷水进水端2中的至少两个端位设置信号采集装置；
78.所述冷水进水端2可拆卸地设置有控制阀门4，所述控制阀门4与信号采集装置连接。
79.所述进水分隔装置内部形成相互绝缘的进水水路112和混水水路122，所述信号采集装置用于采集进水水路112和混水水路122两端的电压和/或电流，并与控制单元7相连，所述控制单元7根据电位差或电流的大小启闭控制阀门4。
80.所述进水分隔装置的输入端设有与进水分隔装置安装高度一致的单项压力安全阀8，所述控制阀门4输出端、所述混水管道12输出端与单项压力安全阀8输出端的装配尺寸一致。
81.在该实施例中，使单项压力安全阀8、进水分隔装置和控制阀门4三者之间的装配位置高度一致，保证拆除任一结构，热水器仍可正常工作，方便组装，便于维修更换；且所述控制阀门4可拆卸地设置于所述绝缘管体1和冷水进水端2之间，如图3所示，当无需使用控制阀门4时，可拆除控制阀门4，并省略信号采集装置和控制单元7，将进水分隔装置直接与单项压力安全阀8相连；也可以省略单项压力安全阀8，由进水分隔装置替代单项压力安全阀的位置，分别向热水器和混水阀注入冷水。
82.本技术的一些实施例提供了一种防进水漏电方法。
83.本发明第十个实施例提出了一种防进水漏电方法，且在上述任一实施例的基础上，如图1至图4所示，包括以下步骤：
84.s1、在冷水进水端2设置进水分隔装置，将冷水进水分隔成相互绝缘的进水水路112和混水水路122；
85.s2、利用进水水路112和混水水路122的水电阻承担热水器漏电和进水漏电产生的压降；
86.s3、在所述冷水进水端2、热水器输入端111和混水输入端121中的至少两个端位设置信号采集装置，判断端位之间的电位差或电流信息是否超出安全范围；
87.s4、当电位差或电流信息超出安全范围时，切断热水器电热管工作并传出信号关闭冷水进水。
88.在该实施例中，可对进水水路112和混水水路122的长度和直径进行设计，使抵达混水阀3的漏电电流低于5ma。
89.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。