一種水箱密封組件及采用該組件的熱水器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種水箱密封組件，同時還涉及采用該結構的熱水器，屬于熱水器技術領域。
【背景技術】
[0002]熱水器水箱的冷媒等外伸管道伸出內膽時，必須密封，且要求防腐。根據申請人了解，現有技術基本采用外伸管道與內膽上的筒體管座端面直接焊接的結構，這種結構不僅容易因管道受到外力震動產生泄漏縫隙，并且焊縫容易被腐蝕，從而加劇泄漏。
[0003]檢索發現，申請號為201320622203.5的中國專利公開了一種加熱管與法蘭的密封連接結構及使用該結構的熱水器，該結構在加熱管端部設置有連接頭，所述連接頭通過螺紋緊固的方式安裝于所述法蘭上并與所述法蘭形成密封；該技術方案雖然提供了一種熱水器加熱管與法蘭靈活的連接方式，但將其沿用到承壓熱栗(又稱空氣能)熱水器時，由于冷媒外管等存在一定的振動，因此依然容易產生泄漏，并且因電極電位存在差異的不同材質構件直接接觸而難免電化學腐蝕。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于:針對上述現有技術存在的問題，提出一種在外管振動環境依然可以確保密封且具有理想防腐、隔振效果的水箱密封組件，同時給出采用該結構的熱水器。
[0005]為了達到以上目的，本實用新型的水箱密封組件的基本技術方案為:包括焊接在熱水器水箱筒體穿孔外的相同材質管座，所述穿孔具有環狀內翻邊，所述管座具有通徑大于穿孔直徑的內螺紋孔，所述管座中裝入具有中央通孔的密封塞，所述密封塞具有小端朝外的外錐以及由所述通孔延伸進穿孔的襯圈，所述通孔中插裝伸入熱水器水箱筒體的圓管(俗稱冷媒管)，所述內螺紋孔中旋入具有與所述外錐相配內錐的空心螺塞(俗稱喇叭口管座)。
[0006]這樣，擰緊空心螺塞時，將通過密封塞的外錐面產生徑向和軸向分力，從而形成密封塞內孔與圓管外圓表面之間以及密封塞內端面與水箱筒體外表面之間的正壓力，同時保證可靠的徑向和軸向密封；并且由于通常材質為鋼材的水箱及管座和螺塞與材質為銅材的圓管完全被密封塞隔開，因此在杜絕電化學腐蝕的同時，還將圓管的振動與水箱完全隔離，起到理想的避振作用。
[0007]本實用新型進一步的優化是，所述外錐的錐度等于徑向有效密封面積與軸向有效密封面積之比，所述徑向有效密封面積由密封塞內端面與水箱筒體外表的接觸面積確定，所述軸向有效密封面積由密封塞自小端至內端面的通孔段與圓管外圓接觸面積確定。這樣，可以使外錐面產生的徑向和軸向分力在徑向密封面和軸向密封面形成基本均等的壓強，結果不僅產生均衡的密封效果，而且可以使密封塞各向壓縮量基本一致，從而各向具有的補償源自圓管振動位移的能力基本一致，更好地在發揮減振隔振作用的同時，保證密封，防止泄漏。
【附圖說明】
[0008]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0009]圖1為本實用新型實施例一的熱水器結構示意圖。
[0010]圖2為圖1的A處局部放大圖。
[0011]圖3為圖1實施例密封件的受力分析示意圖。
【具體實施方式】
[0012]實施例一
[0013]本實施例采用水箱密封組件的熱栗熱水器如圖1所示，外殼2中安裝由筒體1-2、頂蓋1-1以及底蓋1-3構成的水箱1 (俗稱內膽)，該水箱1內安置螺旋狀換熱盤管3，頂蓋1-1垂向插裝用于防蝕的陽極棒4。盤管3的兩端分別由連通管3-1從位于筒體1-2的水箱密封組件5中穿出，外接熱栗循環系統(圖中因剖視，只顯示了一處)。
[0014]水箱密封組件5的具體結構如圖2所示，管座5-1與水箱筒體1-2同為不銹鋼材質，鄰近熱水器水箱筒體1-2的一端制有周圈V形槽5-la，滿焊固定在筒體1-2的穿孔外，因此可以形成牢固可靠的焊接密封結構。穿孔具有環狀內翻邊l_2a，管座5-1具有通徑大于穿孔直徑的內螺紋孔。管座5-1中裝入具有中央通孔的密封塞5-3，該密封塞5-3具有小端朝外的外錐以及由通孔延伸進穿孔的襯圈5-3a，并且在外錐的內端形成圓柱臺階段5-lb。通孔中插裝伸入熱水器水箱筒體1-2的銅質熱交換介質圓管(又稱冷媒管)3-1。管座5-1的內螺紋孔中旋入具有與密封塞5-3外錐相配內錐的空心螺塞5-4 (又稱喇叭口管座)，其內端的外圓壓持在圓柱臺階段5-lb的環形端面上，起到強力壓持增強密封的作用。管座5-1的外端具有嵌裝密封圈5-6的端面凹陷，空心螺塞5-4的外端具有壓持密封圈5-6的徑向延伸邊5-4a，因此與圓柱臺階段5-lb構成兩道密封與軸向隔振結構。空心螺塞5-4的內孔外端形成外大內小的喇機口 5-4b，便于連通管3-1的插裝以及轉彎。
[0015]由于熱栗熱水器的熱交換循環管路具有振動，因此本實施例的密封塞實際還起將熱交換介質圓管的振動與水箱筒體隔離的作用。而在隔振時，振動位移將使原先靜止狀態下旋緊空心螺塞壓緊產生的密封面正壓力發生變化，如預緊不當，有可能導致預緊正壓力較小的密封面產生臨時泄漏。考慮到振動位移方向具有一定的隨機性，因此希望各密封面預緊時處于正壓力基本一致的狀態，從而具有各向基本相同的克服臨時泄漏的補償能力。
[0016]理論分析與實驗研究表明，(參見圖3，粗線所示處為有限密封面)當圖3的密封塞外錐斜度tan Θ等于徑向有效密封面積與軸向有效密封面積之比時，可以使周向和軸端密封面的單位面積正壓力基本一致，從而具有各向基本相同的克服臨時泄漏的補償能力。
[0017]徑向有效密封面積由密封塞內端面與水箱筒體外表的接觸面積確定，即等于圖3中(D2_D12) 31/4;軸向有效密封面積由密封塞自小端至內端面的通孔段與圓管外圓接觸面積確定，即等于η dL。
[0018]這樣，擰緊空心螺塞時，將通過密封塞的外錐面產生徑向分力F1和軸向分力F2，從而形成密封塞內孔與圓管外圓表面之間以及密封塞內端面與水箱筒體外表面之間基本相同的單位面積正壓力及壓縮量，同時保證在振動狀態下可靠的徑向和軸向密封；并且由于不銹鋼水箱及管座和螺塞與銅圓管完全隔開，因此在杜絕電化學腐蝕的同時，還將圓管的振動與水箱完全隔離，起到理想的避振作用。
[0019]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種水箱密封組件，包括焊接在熱水器水箱筒體穿孔外的相同材質管座，其特征在于:所述穿孔具有環狀內翻邊，所述管座具有通徑大于穿孔直徑的內螺紋孔，所述管座中裝入具有中央通孔的密封塞，所述密封塞具有小端朝外的外錐以及由所述通孔延伸進穿孔的襯圈，所述通孔中插裝伸入熱水器水箱筒體的圓管，所述內螺紋孔中旋入具有與所述外錐相配內錐的空心螺塞。2.根據權利要求1所述的水箱密封組件，其特征在于:所述外錐的錐度等于徑向有效密封面積與軸向有效密封面積之比，所述徑向有效密封面積由密封塞內端面與水箱筒體外表的接觸面積確定，所述軸向有效密封面積由密封塞自小端至內端面的通孔段與圓管外圓接觸面積確定。3.根據權利要求2所述的水箱密封組件，其特征在于:所述密封塞的外錐內端形成圓柱臺階段，所述空心螺塞的內端外圓壓持在圓柱臺階段的環形端面上。4.根據權利要求3所述的水箱密封組件，其特征在于:所述管座的外端具有嵌裝密封圈的端面凹陷，所述空心螺塞的外端具有壓持密封圈的徑向延伸邊。5.根據權利要求4所述的水箱密封組件，其特征在于:所述管座與鄰近水箱筒體的一端制有周圈V形槽，滿焊固定在所述筒體的穿孔外，所述空心螺塞的內孔外端形成外大內小的喇叭口。6.一種采用水箱密封組件的熱水器，包括安裝水箱的外殼，所述水箱由筒體、頂蓋以及底蓋構成，內部安置螺旋狀換熱盤管；所述頂蓋垂向插裝用于防蝕的陽極棒，所述盤管的兩端分別由連通管從筒體上的水箱密封組件中穿出；所述水箱密封組件包括焊接在熱水器水箱筒體穿孔外的相同材質管座，其特征在于:所述穿孔具有環狀內翻邊，所述管座具有通徑大于穿孔直徑的內螺紋孔，所述管座中裝入具有中央通孔的密封塞，所述密封塞具有小端朝外的外錐以及由所述通孔延伸進穿孔的襯圈，所述通孔中插裝伸入熱水器水箱筒體的圓管，所述內螺紋孔中旋入具有與所述外錐相配內錐的空心螺塞。7.根據權利要求6所述的熱水器，其特征在于:所述外錐的錐度等于徑向有效密封面積與軸向有效密封面積之比，所述徑向有效密封面積由密封塞內端面與水箱筒體外表的接觸面積確定，所述軸向有效密封面積由密封塞自小端至內端面的通孔段與圓管外圓接觸面積確定。8.根據權利要求7所述的熱水器，其特征在于:所述密封塞的外錐內端形成圓柱臺階段，所述空心螺塞的內端外圓壓持在圓柱臺階段的環形端面上。9.根據權利要求8所述的熱水器，其特征在于:所述管座的外端具有嵌裝密封圈的端面凹陷，所述空心螺塞的外端具有壓持密封圈的徑向延伸邊。10.根據權利要求9所述的熱水器，其特征在于:所述管座與鄰近水箱筒體的一端制有周圈V形槽，滿焊固定在所述筒體的穿孔外，所述空心螺塞的內孔外端形成外大內小的喇叭口。
【專利摘要】本實用新型涉及一種水箱密封組件及采用該組件的熱水器，屬于熱水器技術領域。該水箱密封組件包括焊接在熱水器水箱筒體穿孔外的相同材質管座，所述穿孔具有環狀內翻邊，所述管座具有通徑大于穿孔直徑的內螺紋孔，所述管座中裝入具有中央通孔的密封塞，所述密封塞具有小端朝外的外錐以及由所述通孔延伸進穿孔的襯圈，所述通孔中插裝伸入熱水器水箱。采用本實用新型將通過密封塞的外錐面產生徑向和軸向分力，形成密封塞內孔與圓管外圓表面之間以及密封塞內端面與水箱筒體外表面之間的正壓力，同時保證可靠的徑向和軸向密封，且在杜絕電化學腐蝕的同時，還將圓管的振動與水箱完全隔離，起到理想的避振作用。
【IPC分類】F16L5/08, F24H9/00
【公開號】CN205036971
【申請號】CN201520590478
【發明人】朱慶國, 蔣興軍, 李 杰
【申請人】江蘇邁能高科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年8月7日