CN100430668C - 热泵热水器内胆及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
一种热泵热水器内胆及其制作方法，属于加热装置应用技术领域。它包括胆体和结合在胆体表面的防护层及安装在胆体内的加热元件，胆体包括一对彼此直径相同各自的一端还形成有球冠面的且材质为金属的第一、第二筒形体，第一、第二筒形体中的任意一个球冠面上形成有加热元件接口和进、出水接口，特点是：第一、第二筒形体上分别间布有第一、第二通孔；防护层结合在第一、第二筒形体的内、外壁体上。优点：无须由胆内支撑件加固胆体，可以避免胆体内的空间被占用；完全可杜绝脱壳情形的发生；第一、第二筒形体在注塑后进行热熔焊接，可避免因焊接部位遭腐蚀或密封不良而致渗漏的问题；工艺步骤少，易于撑控，加工效率高而适于工业化批量生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种热泵热水器内胆及其制作方法，是对现有的热泵热水器内胆结构及其制作方法的改进，属于加热装置应用技术领域。
背景技术
热泵热水器已不再为人们所陌生，它是由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器通过导管按顺次连接而成，其工作原理是：制冷剂从压缩机出来，形成高温高压气体，由导管引入置于热水器储水箱中的冷凝器；由冷凝器与热水器储水箱中的水换热后，高温高压气体便变成低温高压液体；再经导管引入节流阀减压，变成低压液态，即变成低温低压液体；低温低压液体进入蒸发器蒸发成气态；进而由连结于蒸发器与压缩机之间的导管将由蒸发器蒸发成气态的制冷剂引入压缩机再次变成高温高压气体，顺次循环，由冷凝器将热水器储水箱中的水加热。上述系统习惯称为热泵热水器的热泵系统。
上面提及的热水器储水箱中存在有热泵热水器内胆，冷凝器是被容纳于热泵热水器内胆中的，换热是在内胆中进行的。
目前，对于热泵热水器的内胆结构主要由以下几种：一种是纯不锈钢内胆，它是由两个端部分别带有球冠面并且彼此直径相等的柱形体对焊构成，其中的一个柱形体的球冠面上预制有进、出水接口、加热器接口即加热元件接口，而另一个柱形体的球冠面是完全封闭的。这种结构的内胆由于需要焊接，将二个柱形体对焊，从而导致在焊缝部位的含铬含量严重减少，不锈钢的耐腐蚀性在焊接部位表现出较为脆弱，不需经过长期使用，内胆便出现漏水；第二种是滚塑内胆，在金属材质的内胆表面再滚塑，构成复合结构，然而，滚塑层极易与金属层之间产生脱壳。而且，滚塑结构的内胆，为了把加热器(也可称加热盘管)安装到内胆中，必须构成一个较大的法兰边，按装加热器时，用橡胶密封圈密封，实践证明，这种结构也极易产生漏水；第三种是搪瓷内胆，这种结构的内胆具有优异的耐腐蚀性，但是，在生产过程中必须小心谨慎，以免损坏瓷层。然而，尽管慎之又慎，在生产装配过程中导致搪瓷层剥脱的现象始终无法避免，一旦掉瓷，内胆在短时间内就会腐蚀而渗漏水。此外，还同样存在有象滚塑内胆那样的法兰密封问题。
申请人曾进行了检索，检取有中国专利文献A).CN1381699A、B).CN142-1657A、C).1147398C，这些文献中所及的技术方案都是针对电加热热水器的内胆而提出的。文献A).介绍了一种塑料电热水器内胆，由至少两个塑料成型壳体对接组成，在各壳体内表面分布有若干成型的连接板和连接柱，相对接的壳体上的所有连接板和连接柱一一对应并相互连接在一起。这种结构的内胆，虽然具有专利所称的易加工性、成本低、成型效率高、防腐和绝热能力强等优点(说明书第一页的发明内容栏)，但是存在显见之不足。一是为了满足强度要求，在内胆的内壁存在众多的连接柱和连接板，从而不合理地侵占了内胆的有效容积；二是壳体对接好后，在壳体外边等结合处设置密封圈或其它密封材料(说明书第二页实施例1)，因此泄露概率是比较高的；三是耐老化性不尽人意。
文献B).推荐了塑料结构热水器内胆及其制造方法，从某种意义上讲，该种结构的热水器内胆能体现出其在说明书第5页第3段中列举的一系列优点，但也存在着以下三处弊端。一是内胆的强度不能得到合理保障，或许专利方案意识到了强度问题，在权利要求说明书第5页提及了内胆塑料结构内设置有金属网或金属条以及其它类型的金属镶嵌结构，然而如此教导会使制造变得更加麻烦、复杂，尤其是对于金属网、金属条及其它金属镶嵌物的形式、构造未予启示。因为，如果不将金属网、金属条及其它金属镶嵌物构成一个完整的且较为坚固的结构体系，那么全凭滚涂来得到整体的强度似乎是十分困难的，又如果仅仅是将金属网等以铺垫的方式体现，那么其强度更不能体现，因为内胆的整体形状是圆筒形的；二是该专利所得到的内胆结构，必须对进、出水口进行额外补强，正如说明书所称的那样，需对进、出水口设置聚乙烯管或聚丙烯管或铝塑复合板等等，此外还需对其它工艺孔开口处涂覆塑料，从而会导致工艺的冗长、模具的增加；三是工艺环节中的控制要素多，难以撑控。
文献C).提供了钢塑复合热水器内胆及其生产方法，包括钢制外壳、内置加热器，特征是在钢制外壳内衬有一塑料衬里，钢制外壳(胆体)由圆柱形壳体和端部封头结合构成。该专利结构存在的缺点，将圆柱形壳体与端部封头焊接，会导致前述的焊接部位的铬含量损失，焊缝处或称圆柱形壳体与端部封头之间的耐腐蚀的持久性差，导致渗漏，因为焊接是在内衬塑料衬里后进行的；塑料衬里与钢质的内型之间不能有效地持久结合，会出现脱壳，从而无法由衬里来对钢质的内型进行有效保护，圆柱形壳体与端部封头焊接部分易遭腐蚀而产生渗漏；工艺复杂，例如为了避免在焊接时损及衬里，需在圆柱形的钢质外壳和钢质的端部封头的结合处的环状焊缝部位设置隔热层，等等。
发明内容
本发明的任务在于提供一种能避免不必要地挤占内胆体内空间的、防护层与胆体结合牢固而不会产生脱壳以致引发腐蚀的、强度得以保障的热泵热水器内胆。
本发明的任务还在于提供一种胆体无需采用法兰连接和密封圈密封而可避免因焊接部位遭腐蚀而致渗漏现象发生的、工艺环节少而且易于撑控的适于工业化生产的热泵热水器内胆制作方法。
本发明的任务是这样来完成的，一种热泵热水器内胆，它包括胆体1和结合在胆体1表面的防护层2以及安装在胆体1内的加热元件3，胆体1包括一对彼此相对、直径相同且各自的一端还形成有球冠面的并且材质为金属的第一、第二筒形体11、12，其中，第一、第二筒形体11、12中的其中一个球冠面上形成有加热元件接口4和出水接口6，而第一、第二筒形体11、12中的另一个球冠面上形成有进水接口5，所述的第一筒形体11上间布有第一通孔111，而所述的第二筒形体12上间布有第二通孔121；所述的防护层2分别结合在第一、第二筒形体11、12的内、外壁上，其中：第一筒形体11的内、外壁上的防护层2通过第一通孔111彼此结合为一体，而第二筒形体12的内、外壁上的防护层2通过第二通孔121彼此结合为一体，在所述的间布于第一筒形体11上的第一通孔111上间设有第一定位件1111，且所述第一定位件1111被包容在所述第一筒形体11的内、外壁上的防护层2之中；在所述的间布于第二筒形体12上的第二通孔121上间设有第二定位件1211，且所述第二定位件1211被包容在所述第二筒形体12的内、外壁上的防护层2之中。
本发明所述的第一定位件1111的中部与第一通孔111的孔壁相固定，其一端伸展到所述第一筒形体11的内壁上的防护层内，另一端伸展于所述第一筒形体11外壁上的防护层中；第二定位件1211的中部与第二通孔121的孔壁相固定，其一端伸展到所述第二筒形体12的内壁上的防护层内，另一端伸展于所述第二筒形体12的外壁上的防护层中。
本发明在形成有所述加热元件接口4和出水接口6的第一、第二筒形体11、12的球冠面上还形成有感温器接口7。
本发明所述的加热元件3为冷凝器。
本发明所述的防护层2的材料为塑料。
本发明提供的热泵热水器内胆的制作方法的特征在于包括以下步骤：
a)用金加工分别得到用于构成胆体1的一对各自一端形成有球冠面的第一、第二筒形体11、12，并且在第一、第二筒形体11、12中的其中一个筒形体的球冠面上成形出加热元件接口4和出水接口6、感温器接口7，在第一、第二筒形体11、12中的另一个筒形体的球冠面上成形进水接口5，并且在第一筒形体11上间设第一通孔111，而在第二筒形体12上间设第二通孔121，在第一通孔111上间设第一定位件1111，而在第二通孔121上间设第二定位件1211；
b)将第一、第二筒形体11、12先后放置于注塑模中注塑，使第一、第二筒形体11、12的内、外壁上形成防护层2，其中：第一筒形体11的内、外壁上的防护层2通过第一通孔111彼此结为一体并且将第一定位件1111包容，而第二筒形体12的内、外壁上的防护层2通过第二通孔121彼此结为一体并且将第二定位件1211包容；
c)将加热元件3固定到第一、第二筒形体11、12中的任意一个筒形体的球冠面上的加热元件接口4上；
d)将注塑防护层2后的第一筒形体11的第一开口端端面112与第二筒形体12的第二开口端端面122对齐，用热熔焊焊接构为一体，得到成品。
本发明步骤a)所述的金加工的加工方式为用金属板材卷制成形并进行焊接、用拉伸模拉伸成形中的任意一种。
本发明步骤d)所述的热熔焊焊接是先对一加热板加热，再将加热板贴靠到第一筒形体11的第一开口端端面112和第二筒形体12的第二开口端端面122，使第一、第二开口端端面112、122的塑料熔化，在移离加热板的同时将第一、第二开口端端面112、122接合。
本发明步骤d)所述热熔焊焊接的温度为200-250℃。
本发明具有的优点之一，无须由胆内支撑件加固胆体1，可以避免胆体1内的空间被占用；之二，第一、第二筒形体11、12上开设第一、第二通孔111、121，并且还设置若干第一、第二定位件1111、1211，能使防护层2在第一、第二筒形体11、12的内、外壁可靠构为一体，完全可杜绝脱壳情形的发生；之三，第一、第二筒形体11、12在注塑后进行热熔焊接，故不存在对焊焊接或称对接法兰，可有效地避免因焊接部位遭腐蚀或密封不良而致渗漏的问题；之四，工艺步骤少，易于撑控，加工效率高而适于工业化批量生产。
附图说明
图1为本发明热泵热水器内胆的一实施例结构图。
图2为本发明热泵热水器内胆的胆体1的一实施例示意图。
具体实施方式
实施例1
请见图1和图2。
a)采用金属板材如铁板通过卷板机先后卷取用于构成胆体1的第一、第二筒形体11、12，对第一、第二筒形体11、12的第一、第二接合部113、123焊接，并且对于第一、第二筒形体11、12的各自的球冠面与第一、第二筒形体11、12焊固，在第二筒形体的球冠面(图1示)上分别开设加热元件接口4和出水接口6以及感温器接口7，而在第一筒形体11的球冠面上开设进水接口5，成形于第一、第二筒形体11、12上的第一、第二通孔111、121既可以在卷板机卷制之前冲制，也可以在卷制之后冲制，并且在部分第一、第二通孔111、121中插固长度为8-10mn的第一、第二定位件1111、1211，第一、第二定位件1111、1211长度的各二分之一分别位于第一、第二筒形体11、12壁内、壁外；
b)将第一、第二筒形体11、12先后放置于与第一、第二筒形体11、12相配的注塑模中注塑，通过第一、第二通孔111、121的作用，使第一、第二筒形体11、12的内、外壁体上形成彼此相互粘连为一体的塑料的防护层2，并且由防护层2将第一、第二定位件1111、1211包容，第一、第二定位件1111、1211与防护层2的结合犹如建筑领域中的钢筋与水泥相结合的道理，由于第一、第二通孔111、121的作用，防护层2在第一、第二筒形体11、12的内、外壁彼此可靠地结合为一体；
c)将加热元件3的两个端部插固于第二筒形体12的球冠面上的两个加热元件接口4中；而加热元件3的本体则位于第二筒形体12的容腔中(图1示)；
d)将注塑完防护层2后的第一、第二筒形体11、12的第一、第二开口端端面112、122(图2示)对齐，通过另行准备的并已被加热到200-250℃的加热板(铁板)贴靠到第一、第二开口端端面112、122，使第一、第二开口端端面112、122上的防护层2熔融，速即移离加热板，同时将第一、第二开口端端面112、122接合，并且在接合部位形成各一道犹如箍状的突起的接合包边13，得到热泵热水器内胆成品。
实施例2
仅将步骤a)中的第一、第二筒形体11、12采用拉伸模制作，并且将加热元件接口4和出水接口6以及感温器接口7开设在第一筒形体11的球冠面上，而将进水接口5开设在第二简形体12的球冠面上，其余均同对实施例1的描述。
本发明热泵热水器内胆及其制作方法对电加热热水器储水箱内胆也具有借鉴意义，据此，如果将本发明结构的内胆应用到电加热热水器储水箱的内胆，那么应当认为也在本申请的保护范围之内。同例，按照本发明方法加工电加热热水器储水箱的内胆，那么，也应视为在本申请技术方案的保护范围之内。
Claims (9)
1、一种热泵热水器内胆，它包括胆体(1)和结合在胆体(1)表面的防护层(2)以及安装在胆体(1)内的加热元件(3)，胆体(1)包括一对彼此相对、直径相同且各自的一端还形成有球冠面的并且材质为金属的第一、第二筒形体(11、12)，其中，第一、第二筒形体(11、12)中的其中一个球冠面上形成有加热元件接口(4)和出水接口(6)，而第一、第二筒形体(11、12)中的另一个球冠面上形成有进水接口(5)，其特征在于：所述的第一筒形体(11)上间布有第一通孔(111)，而所述的第二筒形体(12)上间布有第二通孔(121)；所述的防护层(2)分别结合在第一、第二筒形体(11、12)的内、外壁上，其中：第一筒形体(11)的内、外壁上的防护层(2)通过第一通孔(111)彼此结合为一体，而第二筒形体(12)的内、外壁上的防护层(2)通过第二通孔(121)彼此结合为一体，在所述的间布于第一筒形体(11)上的第一通孔(111)上间设有第一定位件(1111)，且所述第一定位件(1111)被包容在所述第一筒形体(11)的内、外壁上的防护层(2)之中；在所述的间布于第二筒形体(12)上的第二通孔(121)上间设有第二定位件(1211)，且所述第二定位件(1211)被包容在所述第二筒形体(12)的内、外壁上的防护层(2)之中。
2、根据权利要求1所述的热泵热水器内胆，其特征在于所述的第一定位件(1111)的中部与第一通孔(111)的孔壁相固定，其一端伸展到所述第一筒形体(11)的内壁上的防护层内，另一端伸展于所述第一筒形体(11)外壁上的防护层中；第二定位件(1211)的中部与第二通孔(121)的孔壁相固定，其一端伸展到所述第二筒形体(12)的内壁上的防护层内，另一端伸展于所述第二筒形体(12)的外壁上的防护层中。
3、根据权利要求1所述的热泵热水器内胆，其特征在于在形成有所述加热元件接口(4)和出水接口(6)的第一、第二筒形体(11、12)的球冠面上还形成有感温器接口(7)。
4、根据权利要求1所述的热泵热水器内胆，其特征在于所述的加热元件(3)为冷凝器。
5、根据权利要求1所述的热泵热水器内胆，其特征在于所述的防护层(2)的材料为塑料。
6、一种如权利要求1所述的热泵热水器内胆的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
a)用金加工分别得到用于构成胆体(1)的一对各自一端形成有球冠面的第一、第二筒形体(11、12)，并且在第一、第二筒形体(11、12)中的其中一个筒形体的球冠面上成形出加热元件接口(4)和出水接口(6)、感温器接口(7)，在第一、第二筒形体(11、12)中的另一个筒形体的球冠面上成形进水接口(5)，并且在第一筒形体(11)上间设第一通孔(111)，而在第二筒形体(12)上间设第二通孔(121)，在第一通孔(111)上间设第一定位件(1111)，而在第二通孔(121)上间设第二定位件(1211)；
b)将第一、第二筒形体(11、12)先后放置于注塑模中注塑，使第一、第二筒形体(11、12)的内、外壁上形成防护层(2)，其中：第一筒形体(11)的内、外壁上的防护层(2)通过第一通孔(111)彼此结为一体并且将第一定位件(1111)包容，而第二筒形体(12)的内、外壁上的防护层(2)通过第二通孔(121)彼此结为一体并且将第二定位件(1211)包容；
c)将加热元件(3)固定到第一、第二筒形体(11、12)中的任意一个筒形体的球冠面上的加热元件接口(4)上；
d)将注塑防护层(2)后的第一筒形体(11)的第一开口端端面(112)与第二筒形体(12)的第二开口端端面(122)对齐，用热熔焊焊接构为一体，得到成品。
7、根据权利要求6所述的热泵热水器内胆的制作方法，其特征在于步骤a)所述的金加工的加工方式为用金属板材卷制成形并进行焊接、用拉伸模拉伸成形中的任意一种。
8、根据权利要求6所述的热泵热水器内胆的制作方法，其特征在于步骤d)所述的热熔焊焊接是先对一加热板加热，再将加热板贴靠到第一筒形体(11)的第一开口端端面(112)和第二筒形体(12)的第二开口端端面(122)，使第一、第二开口端端面(112、122)的塑料熔化，在移离加热板的同时将第一、第二开口端端面(112、122)接合。
9、根据权利要求6所述的热泵热水器内胆的制作方法，其特征在于步骤d)所述热熔焊焊接的温度为200-250℃。
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