專利名稱：一種單端裝配的熱泵熱水器水箱的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種熱水器水箱，尤其是單端裝配的具有滾塑層的熱泵熱水器水箱。
背景技術：
熱泵熱水器水箱的換熱器管路的密封裝置的要求較高，要求密封性能好，水箱不漏水，保溫性能好和絕緣好(用于保護熱泵熱水器水箱的紫銅換熱器不受電化學腐蝕)。現有技術中CN200410014808. I密封裝置是涉及此種結構的裝置，該發明用于粘塑金屬水箱中從金屬水箱內壁和保溫層的出口換熱器管道密封，換熱器出口管道直接伸出水箱壁， 管道上固定封頭法蘭片，在水箱內壁處固定一與封頭法蘭平面接觸的螺母或固定套，封頭法蘭片的兩側均設有絕緣圈套，在封頭法蘭外側的絕緣圈套外部再設有與封頭法蘭平面接觸的螺母或固定套相固定用的內螺絲螺母或封頭法蘭。本發明出水箱內管道無任何接頭，以便水箱內熱交換器管道有足夠強度承受熱泵的工作壓力。密封性能好，水箱不漏水，耐溫性能好。但上述密封裝置需要較多封頭法蘭結構，而且安裝中不夠方便，方便過程稍不留意會導致密封的可靠性下降。熱泵熱水器水箱內的換熱器是螺旋環銅管狀，也是熱泵熱水器最重要的部件，換熱器是管路的密封裝置的要求較高。CN200320110314. 4提及了一種熱泵熱水器的水箱結構，包括金屬水箱內壁和保溫層構成，水箱內設有熱泵系統的金屬冷凝盤管，盤管在水箱側壁或端部設有開口，冷凝盤管直接伸出水箱壁，冷凝盤管在水箱內壁和隔熱層處設有絕緣包裹層，同時設二片封頭法蘭套在絕緣層上，其中一片封頭法蘭焊接在內壁上，另一片封頭法蘭螺接在焊接封頭法蘭上，二片封頭法蘭之間設有密封0形圈，此0形圈套絕緣包裹層上，0形圈與絕緣包裹層亦可以為一體化結構。上述結構雖然能夠承受熱泵的工作壓力。熱交換器的端口伸出水箱的外部或接口周圍有足夠大的空間，但總體而言，以上結構實現工業化生產比較困難，結構的合理性方面還需要改進。
現有熱泵熱水器水箱內的換熱器(制冷劑管道)一般進出管道從水箱的一端(底端)進， 另一端(上端)出，需要二個端面布置端蓋，也就意味著對上下二個密封端蓋均要進行要求頗高的密封；而且現有的熱泵熱水器水箱還必須起碼輸出一至二個溫度傳感器的信號，以期對主機的工作與否進行控制。現有的水箱上的傳感器輸出結構也不夠合理結構復雜密封結構尤其是如此，還有溫度傳感器不敏感，影響到對主機溫度的溫度控制。
發明內容
本發明目的是，提出一種單端裝配的熱泵熱水器水箱。尤其是密封和絕緣好，裝配的工效高，成品率能夠明顯保證并提高熱泵熱水器水箱的品質。熱水器水箱的換熱器安裝質量好，且熱水器水箱內的換熱器和其它部件安裝方便，有助整體提升熱水器水箱的密封性能和使用壽命。本發明目的是這樣實現的單端裝配的熱泵熱水器水箱，包括水箱內膽、換熱器、 保溫層和外殼，換熱器在水箱內膽內部，水箱內膽內表面具有滾塑層，水箱內膽外層設有發泡的保溫層和外殼；水箱內膽的上端焊接整體封頭，封頭上設有熱水出管，水箱內膽的下端焊接封頭法蘭并在封頭法蘭上安裝密封墊和端蓋，端蓋通過密封墊與封頭法蘭密封，端蓋上設有進水孔和水箱換熱器引出出管的出口 ；換熱器是銅管繞制成相同直徑的螺旋環管， 螺旋環管的下端從端蓋下方向下直接引出出管，螺旋環管的上端彎曲從螺旋圈內向下并從端蓋下方引出出管。螺旋環管是密排的且構成整體是圓柱形。也可以是橢圓柱形、矩柱形等幾何柱形。熱水器水箱的換熱器螺旋環管的引出出管在端蓋上的密封裝置結構是，包括螺母 22、硅膠圈23、支撐絕緣墊片24、滾塑層25、固定導管26、螺紋27 ;固定導管固定在端蓋的出口孔，所述引出出管從所述固定在的出口孔和固定導管伸出，固定導管在近熱水器水箱內膽的口部內側設有臺階并設有滾塑層；換熱器引出出管上套有支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23，再用帶止圈的螺母22旋在固定導管26的螺紋外壁，支撐絕緣墊片的外側設有與固定導管口部內側臺階吻合的臺階。 支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23的高度略高于固定導管的高度，則帶止圈的螺母 22擰緊旋在固定導管26的螺紋外壁時將絕緣墊片和硅膠密封圈23的變形使換熱器管路在熱水器水箱的出口孔密封且與水箱的金屬層絕緣。內膽是圓筒結構。進水口或出水口通過一三通，三通輸出的兩邊一個為圓弧帶出水口的接頭，一個為圓弧帶活接結構形式。硅膠圈23上再套一個內徑相同的第二支撐絕緣墊片；第二支撐絕緣墊片的外側設有與帶止圈的螺母22止圈臺階相吻合的臺階，此二者可為一體結構。本發明內膽內設溫度傳感器裝置，采用如下結構，它包括熱敏電阻器或熱電偶，熱敏電阻器或熱電偶上設有密封保護套，熱敏電阻器或熱電偶連接有電信號引線，包括熱敏電阻器或熱電偶上的密封保護套置于高分子材料支架上，所述支架上的一端設有熱敏電阻器或熱電偶上的密封保護套的安裝孔，支架上的另一端設有支承孔。支承孔套在螺旋環管上，用于測量水箱內的出水真實溫度。本發明的有益效果是本發明通過換熱器引出出管(包括裝入內膽內部的換熱器) 在水箱的一端端蓋上安裝，包括安裝在內部支架上的熱敏傳感器亦從此一端端蓋上密封墊中引出，即構成單端裝配式熱泵熱水器水箱，安裝質量和固定效果好，有助整體提升熱水器水箱的密封性能，保證熱水器的長壽命使用。在端蓋上(直面圓管處)無其它接頭孔口、含盲孔。尤其是熱水器水箱的換熱器螺旋環管的引出出管在端蓋上的的密封裝置的效果簡明、安裝質量好，而且達到絕緣密封和耐壓的良好的效果。不需要二個端面布置端蓋及密封，并且采用直接溫度傳感的結構方式，出信號的方式可靠，不影響到對主機溫度的溫度控制。不需要另行給出溫度出管；支架上熱敏電阻器安裝孔用于固定傳感器保護套。提高了溫度傳感器工作測量的可靠性，也提高了溫度傳感器靈敏度，并且本發明結構緊湊，設計合理，加工簡單，操作和安裝方便。通過消能器降低冷水在進入熱水器內膽的對熱水輸出的影響，減少水的混合，使熱水較完全輸出。一般位于水箱的底部，進水管在底部，出水管在上部，熱水先從上部流出，底部冷水補充均勻頂出熱水是最優模式，進水的擾動和能量通過本發明裝置消去，可以使上部熱水均勻頂出。且熱水器水箱內的換熱器和和傳感器、消能器等安裝方便，有助整體提升熱水器水箱的密封性能的使用壽命。
圖1是本發明結構示意圖2是本發明換熱器引出出管在端蓋上的的密封裝置結構示意圖3是本發明溫度傳感器安裝結構示意圖4是本發明端蓋和水溫溫度傳感器引出線密封裝置；
圖5是本發明消能器結構示意圖。
具體實施例方式如圖所示，進水管I、封頭法蘭2、換熱器引出出管的進口和出口 3、4、內膽5、外殼
6、保溫層7、體封頭，封頭8、熱水出管孔9、熱水出管10、換熱器11、端蓋12、支承腳13。高分子材料支架15、安裝孔14，支承孔16。熱敏元件即熱敏電阻器或熱電偶17、電信號引線 18、端蓋12上的進水孔19-1和水箱換熱器引出出管的出口 19、密封墊20、換熱器引出管路即紫銅管21、帶止圈的螺母22、硅膠圈23、支撐絕緣墊片24、滾塑層25、固定導管26、螺紋 27、第二支撐絕緣墊片28、多孔板31，小孔32、換熱器引出出管的安裝孔33。熱泵熱水器水箱的換熱器，銅管繞制成相同直徑的螺旋環管，采用卷揚機結構的繞機繞制，螺旋圈的下端向下直接引出出管，螺旋圈的上2彎曲從螺旋環管圈內向下引出出管。兩根引出管之間的距離不大于螺旋環的直徑。螺旋環管是密排的且構成整體是圓柱形或橢圓柱形。環管間可以是等密，也可以有一定間隙。圖2本發明熱水器水箱的換熱器螺旋環管管路的密封裝置，固定導管通過焊接固定在熱水器水箱的出口孔處，且固定導管內壁和熱水器水箱(鋼制內膽)的內壁均通過滾塑或沾塑的方式設有塑料層，包括螺母22、硅膠圈23、支撐絕緣墊片24、滾塑層25、固定導管 26、螺紋27 ;換熱器管路從所述固定在熱水器水箱的出口孔和固定導管(導管的內孔徑略大于換熱器管路外徑的4-20_，此空隙安裝密封圈)伸出，固定導管在近熱水器水箱的口部內側設有臺階并設有滾塑層；換熱器管路上套有支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23，支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23的內徑略大換熱器管路外徑，支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23的外徑 (負公差亦可)又略微小于固定導管的內徑，支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23的高度略高于固定導管的高度，再用帶止圈的螺母22旋在固定導管26的螺紋外壁，支撐絕緣墊片的外側設有與固定導管口部內側臺階吻合的臺階。支撐絕緣墊片和硅膠密封圈23也可以是一體化的零件。采用的材料以硅膠為好，也可以是丁基橡膠、PU材料，發泡的其它材料。則帶止圈的螺母22擰緊旋在固定導管26的螺紋外壁時將絕緣墊片和硅膠密封圈 23的變形使換熱器管路在熱水器水箱的出口孔密封且與水箱的金屬層絕緣。硅膠圈23上再套一個內外徑相同的第二支撐絕緣墊片28 ;第二支撐絕緣墊片的外側設有與帶止圈的螺母22止圈臺階相吻合的臺階。也可以是硅膠圈和二只支撐絕緣墊片均為一體化結構。只設一只密封零件，結構更為簡明。圖4中設有水溫溫度傳感器引出線密封裝置，采用如下結構，它包括熱敏元件即熱敏電阻器或熱電偶17上設有密封保護套、電信號引線從端蓋的密封墊20引出孔伸出。密封墊采用橡膠件，在橡膠件的墊層中央部位設有電信號引線的引出孔。熱電偶連接有電信號引線從孔中引出，熱敏電阻器或熱電偶置于水箱體內，電信號引線從引出孔中穿出，電信號引線上可以套有密封圈更有利于密封。出水口可以如圖中一排排列，也可以是品字型。本發明的裝配(包括裝入內膽內部的換熱器)在水箱的一端端蓋上安裝，包括安裝在內部支架上的熱敏傳感器亦從此一端端蓋上密封墊中引出，安裝質量和固定效果好，有助整體提升熱水器水箱的密封性能。 圖5所示，同時安裝熱水器水箱用消能板，包括一塊或多塊多孔板31，多孔板的面積略小于熱水器水箱的內膽的整個截面；包括一塊多孔板，多孔板的面積略小于熱水器水箱的內膽的整個截面；多孔板上均勻分布出水孔。熱水器水箱的進水管的進水通過多孔板上均勻分布的小孔32再進入整個水箱。熱水器水箱用消能裝置一般位于水箱的底部，進水管在底部，出水管在上部，熱水先從上部流出，底部冷水補充均勻頂出熱水是最優模式，進水的擾動和能量通過本裝置消去，可以使上部熱水均勻頂出。水箱內部設有螺旋盤管式換熱器，因此，多孔板上設有二個換熱器引出出管的安裝孔33。
權利要求
1.單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是包括水箱內膽、換熱器、保溫層和外殼，換熱器在水箱內膽內部，水箱內膽內表面具有滾塑層，水箱內膽外層設有發泡的保溫層和外殼； 水箱內膽的上端焊接整體封頭，封頭上設有熱水出管，水箱內膽的下端焊接封頭法蘭并在封頭法蘭上安裝密封墊和端蓋，端蓋通過密封墊與封頭法蘭密封，端蓋上設有進水孔和水箱換熱器引出出管的出口 ；換熱器是銅管繞制成相同直徑的螺旋環管，螺旋環管的下端從端蓋下方向下直接引出出管，螺旋環管的上端彎曲從螺旋圈內向下并從端蓋下方引出出管。
2.根據權利要求I所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是熱水器水箱的換熱器螺旋環管的引出出管在端蓋上的的密封裝置結構是，包括螺母、硅膠圈、支撐絕緣墊片、滾塑層、固定導管、螺紋；固定導管固定在端蓋的出口孔，所述引出出管從所述固定在的出口孔和固定導管伸出，固定導管在近熱水器水箱內膽的口部內側設有臺階并設有滾塑層；換熱器引出出管上套有支撐絕緣墊片和硅膠密封圈，再用帶止圈的螺母旋在固定導管的螺紋外壁，支撐絕緣墊片的外側設有與固定導管口部內側臺階吻合的臺階。
3.根據權利要求2所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是硅膠圈和支撐絕緣墊片為一體化結構。
4.根據權利要求2所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是硅膠圈上再套一個內徑相同的第二支撐絕緣墊片；第二支撐絕緣墊片的外側設有與帶止圈的螺母止圈臺階相吻合的臺階。
5.根據權利要求I所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是內膽是圓筒結構。
6.根據權利要求I所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是熱水器水箱內設有溫度傳感器裝置，包括熱敏電阻器或熱電偶，熱敏電阻器或熱電偶上設有密封保護套，熱敏電阻器或熱電偶連接有電信號引線，包括熱敏電阻器或熱電偶的密封保護套于高分子材料支架上，所述支架的一端設有熱敏電阻器或熱電偶上的密封保護套的安裝孔，支架上的另一端設有支承孔，支承孔套在螺旋環管上。
7.根據權利要求I所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是熱水器水箱上設有水溫溫度傳感器引出線密封裝置，包括熱敏元件即熱敏電阻器或熱電偶上設有密封保護套和電信號引線；電信號引線從端蓋的密封墊引出孔伸出；密封墊采用橡膠件，在橡膠件的墊層中央部位設有電信號引線的引出孔。
8.根據權利要求I或2所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是螺旋環管是密排的且構成整體是圓柱形或橢圓柱形，或環管之間有一定間隙。
9.根據權利要求I或2所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是熱水器水箱內設有消能裝置，包括一塊或多塊消能墊的多孔板，多孔板的面積略小于熱水器水箱的內膽的整個截面；多孔板的面積略小于熱水器水箱的內膽的整個截面；多孔板上均勻分布出水孔，消能裝置一般位于水箱的底部。
10.根據權利要求I所述的單端裝配的熱泵熱水器水箱，其特征是在水箱內膽裝有環管定位架。
全文摘要
單端裝配的熱泵熱水器水箱，包括水箱內膽、換熱器、保溫層和外殼，換熱器在水箱內膽內部，水箱內膽內表面具有滾塑層，水箱內膽外層設有發泡的保溫層和外殼；水箱內膽的上端焊接整體封頭，封頭上設有熱水出管，水箱內膽的下端焊接封頭法蘭并在封頭法蘭上安裝密封墊和端蓋，端蓋通過密封墊與封頭法蘭密封，端蓋上設有進水孔和水箱換熱器引出出管的出口；換熱器是銅管繞制成相同直徑的螺旋環管，螺旋環管的下端從端蓋下方向下直接引出出管，螺旋環管的上端彎曲從螺旋圈內向下并從端蓋下方引出出管。本發明結構簡明，可大大提高品質。
文檔編號F24H9/00GK102620429SQ20121009459
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者周艦, 夏軍, 張壽堂, 王高元, 盛鈞, 趙獻民 申請人:江蘇翠波新能源發展有限公司