[发明专利]一种高绝缘热水器用牺牲阳极结构

说明书

本发明公开了属于热水器零部件技术领域的一种高绝缘热水器用牺牲阳极结构。该牺牲阳极结构由牺牲阳极棒、绝缘垫、绝缘密封垫和螺头组成，本发明中绝缘密封垫设计为带有台阶式凸起的结构,且可与绝缘垫形成紧密配合，构成牺牲阳极棒和螺头之间的完全封闭的绝缘隔离层。本发明与现有绝缘密封结构相比，消除了现有结构中在牺牲阳极棒和螺头之间的水平接触面空气间隙，使得绝缘可靠性大幅提升，极大程度上保证了绝缘性的稳定性。

技术领域

本发明属于热水器的零部件技术领域，特别涉及一种高绝缘热水器用牺牲阳极结构。

背景技术

现有储水式热水器中普遍需要安装一支或者多支牺牲阳极棒，用以保护长期服役过程中储水内胆，防止腐蚀漏水。牺牲阳极需要与内胆连接，并确保良好的电导通。在生活用水的环境中由于二者的电位差而形成原电池，通过阳极棒的自我牺牲来实现对内胆的保护。因此该阳极棒是消耗品，具有一定使用寿命，需要定期更换。为了实时检测阳极棒的消耗情况并及时提醒用户更换，市场上出现了一种新型智能牺牲阳极—信号阳极。与常规牺牲阳极不同，这种牺牲阳极需要与内胆先进行绝缘连接，然后再通过导线与内胆连接。现有绝缘连接结构通常由牺牲阳极棒1，绝缘密封垫2，螺头3，密封垫4组成（如图1所示）。具体使用情况下，螺头3与内胆连接，牺牲阳极棒1通过导线与内胆连通。但是这样的结构中，当绝缘垫4压紧螺头3时，在绝缘垫4和绝缘密封垫2之间容易形成部分空气间隙8。此空气间隙较短，且左右两端无绝缘体隔开。经运用有限元电场分析，在有限元电场分析下发现，此空气间隙会导致装置绝缘性降低。电场分析表明，在1000v电压下，产生空气间隙后，绝缘密封垫2、绝缘垫4的沿面场强已达到0.7kV/mm,而空气沿面若场强超过0.4 kV/mm，在潮湿、脏污等情况下，就会发生沿面放电通道，导致电阻降低，绝缘性下降。在高电压下，特别是空气湿度大、脏污状况下，会沿绝缘密封垫2、绝缘垫4的表面形成间歇性放电通道，会导致绝缘电阻降低形成漏电通道，导致绝缘性能下降，造成生产过程中质量不稳定，同时也会造成在使用过程中存在漏电，带来信号阳极的实时检测数据错误。因此热水器镁棒绝缘保护装置的绝缘性能不稳定的问题急待解决。

发明内容

本发明的目的是提出一种高绝缘热水器用牺牲阳极结构，所述牺牲阳极结构由牺牲阳极棒1、绝缘密封垫2、螺头3、绝缘垫4、紧固螺母5以及牺牲阳极棒螺纹6组成，绝缘密封垫2、螺头3和绝缘垫4依次通过其各自的内孔套在牺牲阳极棒1上，并由紧固螺母5通过牺牲阳极棒螺纹6将各个部件压紧在牺牲阳极棒1上，组成一个整体结构,其特征在于，将绝缘密封垫2设计为带有台阶式凸起7的结构，在安装状态下，紧固螺母5将绝缘垫4压紧在螺头3上面，并通过力的传递将螺头3压紧在绝缘密封垫2上表面，实现密封；同时绝缘垫4的下端插入绝缘密封垫2的台阶式凸起7内，实现牺牲阳极棒1和螺头3间的全封闭隔离式的绝缘。

所述绝缘垫4下端插入绝缘密封垫2的台阶式凸起7内，且呈紧密配合，绝缘垫下端外径比绝缘密封垫2台阶式凸起7的内径大0.2mm到0.3mm。

所述绝缘密封垫2的台阶式凸起7插入绝缘垫4下端内，且呈紧密配合；绝缘垫下端内径比绝缘密封垫2台阶式凸起7的外径小0.2mm到0.3mm。

所述绝缘垫或绝缘密封垫设计成绝缘密封套结构。

所述绝缘垫材质为刚性绝缘材料中的尼龙、聚丙烯、聚四氟乙烯或环氧树脂；所述绝缘密封垫采用优质绝缘橡胶中三元乙丙或硅橡胶。

所述牺牲阳极棒材质为镁合金或铝合金。

本发明的有益效果：

1.本绝缘密封垫设计为台阶式，自带凸起式附加圆环，在与绝缘垫对接时与绝缘垫形成圆周面过盈重叠，相比于现有绝缘密封结构，即便加工时可能出现误差，也无法在牺牲阳极帮与螺头之间形成水平方向的空气间隙。由于本结构不存在绝缘套包裹不到的地方，极大程度上保证了绝缘性的稳定性。