储水式热水器用带电阻的镁阳极棒的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，由镁棒、绝缘套、电阻、密封套和钢帽组成，绝缘套安装于镁棒上，绝缘套的顶面上设置卡槽，电阻安装于所述的卡槽中，密封套压装在绝缘套外表面，钢帽安装到密封套外表面，电阻的一条引线与镁棒中的铁丝通过点焊连接，另一条引线与钢帽通过点焊连接，使镁棒与热水器内胆之间通过分压电阻、钢帽实现导通。本实用新型通过串联一个不同阻值大小的分压电阻以调节阳极棒与内胆的电压差，仅仅通过装配环节中的一个微小电阻值的调换就可以使镁棒达到既可以在良好水环境又可以在较差水环境中使用的通用性目的，避免了传统的必须更换阳极棒基体材质（镁或铝）的繁琐与浪费。
【专利说明】 储水式热水器用带电阻的镁阳极棒
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，该新型带电阻的镁阳极棒适用于储水式热水器的内胆防腐。
【背景技术】
[0002]储水式热水器(包括电热水器)的内胆除了要具有保温、耐压性能外，还必须有防锈、防腐蚀、不透水的性能，内胆一旦被腐蚀击穿就会漏水，使热水器的安全系数大大降低，热水器随之报废。热水器的使用寿命关键因素之一取决于内胆的使用寿命。热水器内胆的寿命主要取决于基体材质、制作工艺及阴极保护。
[0003]阴极保护是在钢制金属内胆上连接一种活性比铁高的金属作为牺牲阳极，因牺牲阳极活性高、电位负，就会通过水中的电解质向被保护的钢制内胆持续不断输送电子，提供阴极电流，使得钢制内胆被阴极极化被保护，而提供电子的高活性阳极材料则被腐蚀溶解并最终消耗完毕。
[0004]作为储水式热水器用牺牲阳极的常见材料为镁和铝两类金属。如果热水器在水质良好(电解质离子含量低)的地区使用，一般会选用高活性的镁或镁合金作为牺牲阳极，为钢制内胆提供更高的驱动电压和电流；如果在水质较差(电解质离子含量高)的地区使用，一般会选用低活性的铝合金作牺牲阳极，既能提供稳定的保护电压和电流，也能维持较长的使用寿命。
[0005]如此，热水器制造商须根据销售地域特点或地区水质条件来为热水器产品选装不同基体材质的牺牲阳极棒，以维持热水器的正常使用寿命。因为铝本身易生成钝化膜不易被腐蚀，必须要添加特殊元素使其活化，所以一般铝阳极的制造成本较高，销售价格也较镁阳极偏高。如果热水器制造环节选用铝阳极，必须单独做物料标识防止与镁阳极混淆，不仅增加了生产环节中的物料种类和数量，也增加了来料检验难度和采购成本。因此，如果能找到采用一种基体材料类型的牺牲阳极，仅仅通过局部细微变化即能满足不同水质环境要求、达到通用性目的，一直是热水器业界渴望解决的难题。
实用新型内容
[0006]为解决牺牲阳极选型过程中的上述问题，本实用新型的目的是提供一种新型镁阳极结构，该自带电阻的镁阳极棒新型结构，通过更换不同阻值的分压电阻，达到微调镁阳极棒输出电压和电流的目的，使得镁阳极成为一种适合于不同水质的通用阳极，进而有可能完全取代传统的选用不同阳极基体材质(镁或铝)的繁琐方式。
[0007]—种储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，由镁棒、绝缘套、电阻、密封套和钢帽组成，所述的绝缘套安装于镁棒上，所述的绝缘套的顶面上设置卡槽，所述的电阻安装于所述的卡槽中，所述的密封套压装在绝缘套外表面，所述的钢帽安装到密封套外表面，所述的电阻的一条引线与镁棒中的铁丝通过点焊连接，另一条引线与钢帽通过点焊连接，使镁棒与热水器内胆之间通过分压电阻、钢帽实现导通。[0008]所述的镁棒安装绝缘套的一端，端头经过车削露出铁丝，铁丝高度为l_3mm。
[0009]所述的电阻的电阻值为零到几百欧姆，镁棒通过与不同阻值电阻的配合来调节输出电压和电流。基体镁棒对钢制内胆的输出电压与电流大小可以通过更换不同阻值的电阻实现调节，从而使镁棒服役于不同水质环节而并无寿命衰减。
[0010]所述的密封套选用塑性较高的塑料制成，所用材料为聚丙烯PP，保证与镁棒的紧固配合；所述的密封套通过粘胶或热熔焊接的方式压装在绝缘套外表面；所述热熔的温度在 120-180°c 之间。
[0011]所述的绝缘套选用强度较高的塑料制成，所用材料为聚苯醚MPP0，保证安装之后表面不出现裂纹防止渗水。
[0012]所述的钢帽通过冲压的方式安装到密封套外表面。
[0013]所述的电阻的一条引线与镁棒露出的铁丝通过点焊连接，所述的电阻的另一条引线沿着绝缘套的外立面顺行，与钢帽的下沿通过点焊连接。
[0014]采用冲压设备在钢帽螺纹下沿的圆环进行收口紧固，径向压缩量为0.3-0.6mm;通过钢帽预变形力增加钢帽与镁棒的紧固力，以保证钢帽与镁棒在使用过程中不发生脱离。
[0015]本实用新型的优点:
[0016]1、本实用新型中，基体镁棒与热水器内胆并非如传统阳极采用的直接通过钢帽实现导通，而是先通过分压电阻降压后，再与热水器内胆相连接，有效降低了阳极棒的腐蚀速率。
[0017]为了恰当地安装电阻到镁棒与钢帽之间，本实用新型采用了绝缘套与密封套的过渡连接方式。首先将电阻置于绝缘套与密封套之间，将电阻的一脚与镁棒铁芯焊接，并采用粘结或焊接的方式对绝缘套和密封进行连接和密封，安装好钢帽之后再将电阻的另一脚与钢帽焊接。这样的安装结构方式，既保证了钢帽与镁棒通过电阻实现了导通，又确保了水或水汽不会从两个塑料套的连接缝隙中渗入电阻引脚与铁芯焊点处引发腐蚀断路。
[0018]2、基体镁棒对钢制内胆的输出电压与电流大小可以通过更换不同阻值的电阻实现调节，调节范围可以从零到几百欧姆，镁棒则可服役于不同水质环节而并无寿命衰减。即本实用新型仅仅采用镁棒配合不同阻值的电阻即可实现输出电压和电流的调节，完全替代传统的阳极棒基体材质的变换，并能实现不同基体阳极材质的功效。
[0019]3、电阻安装于绝缘套顶面卡槽内，通过密封套实现与钢帽的绝缘，而且密封套与绝缘套之间通过粘胶或热熔焊接实现完全密封，这样可以防止水或水汽顺着二者之间的缝隙导入镁棒顶端导致电阻引线焊点发生腐蚀断裂。
[0020]4、密封套选用强度较高的塑料制成，从而保证与镁棒的紧固配合；绝缘套选用塑性较高的塑料制成，可保证安装之后表面不出现裂纹防止渗水。
[0021]5、为了保证钢帽与镁棒在使用过程中不发生脱离，借助冲压设备在钢帽螺纹下沿的圆环进行收口紧固，通过钢帽预变形力增加与镁棒的紧固力。
[0022]总之，本实用新型带电阻的镁阳极棒与传统的镁阳极棒相比，其最大的优点体现在通过串联一个不同阻值大小的分压电阻以调节阳极棒与内胆的电压差，仅仅通过装配环节中的一个微小电阻值的调换就可以使镁棒达到既可以在良好水环境又可以在较差水环境中使用的通用性目的，避免了传统的必须更换阳极棒基体材质(镁或铝)的繁琐与浪费。[0023]下面通过附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型带电阻的镁阳极棒装配前的组件示意图。
[0025]图2-a和图2-b是组件装配后示意图，其中图2_a是A-A剖面图，图2_b是B-B剖面图。
[0026]图3_a和图3_b是密封套结构不意图，其中图3_a是纵切面图，图3_b是横切面图。
[0027]图4_a和图4_b是绝缘套结构不意图，其中图4_a是纵切面图，图4_b是横切面图。
[0028]主要附图标记说明:
[0029]I钢帽4绝缘套
[0030]2密封套 5镁棒
[0031]3电阻10冲压紧固位置
【具体实施方式】
[0032]请参阅图1、图2- a和图2_b，本实用新型的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，由镁棒5、绝缘套4、电阻3、密封套2和钢帽I组成，绝缘套4安装于镁棒5上，绝缘套4的顶面上设置卡槽，电阻3安装于卡槽中，密封套2压装在绝缘套4外表面，钢帽I安装到密封套2外表面。
[0033]镁棒5安装绝缘套4的一端，端头经过车削露出铁丝，铁丝高度为l_3mm。电阻3的一条引线与镁棒5中露出的铁丝通过点焊连接(焊点A)，电阻3的另一条引线沿着绝缘套4的外立面顺行，与钢帽I的下沿通过点焊连接(焊点B)，使钢帽I与热水器内胆之间通过电阻3实现导通。
[0034]电阻3的电阻值为零到几百欧姆，镁棒5通过与不同阻值的电阻3的配合实现输出电压和电流的调节。基体镁棒5对钢制内胆的输出电压与电流大小通过更换不同阻值的电阻3实现调节，从而使镁棒5服役于不同水质环节而并无寿命衰减。仅仅采用镁棒5配合不同阻值的电阻3即实现了输出电压和电流的调节，完全替代传统的阳极棒基体材质的变换，并能实现不同基体阳极材质的功效。
[0035]请参阅图3-a和图3-b，密封套2选用塑性较高的塑料聚丙烯PP，保证与镁棒5的紧固配合；密封套2通过粘胶或热熔焊接的方式压装在绝缘套4外表面，这样密封套2与绝缘套4之间通过粘胶或热熔焊接实现完全密封，防止水或水汽顺着二者之间的缝隙导入镁棒5顶端导致电阻引线焊点发生腐蚀断裂。
[0036]请参阅图4-a和图4-b，绝缘套4选用强度较高的塑料聚苯醚MPPO制成，保证安装之后表面不出现裂纹防止渗水。
[0037]钢帽I通过冲压的方式安装到密封套2外表面。采用冲压设备在钢帽I螺纹下沿的圆环进行收口紧固，如图1中所示的钢帽的冲压紧固位置10，径向压缩量为0.3-0.6_。通过钢帽I预变形力增加钢帽I与镁棒5的紧固力，以保证钢帽I与镁棒5在使用过程中不发生脱离。
[0038]实施例1[0039]制作带电阻的镁阳极棒，包括如下步骤:
[0040]1、将镁棒5端头直径车削至0 21.4mm，铁丝露头高度2mm ；
[0041]2、绝缘套4内径0 21.2mm，壁厚1.5mm，加热60°C后压装到车好的镁棒5端头上，绝缘套4由聚苯醚MPPO材料制成；
[0042]3、将电阻3按照绝缘套4顶端的卡槽形状进行预制，并安装到卡槽内固定，电阻的阻值为40 Q ；
[0043]4、点焊电阻3的引线一端到镁棒5的中心铁丝上；
[0044]5、密封套2内径O 18.3mm,壁厚1mm，加热60°C后压装到绝缘套4外侧；密封套2由聚丙烯PP制成；
[0045]6、采用热熔焊机在120_180°C之间对绝缘套4和密封套2进行焊接；
[0046]7、钢帽I内孔直径①20mm，压装到密封套2外侧；
[0047]8、将电阻3的引线另一端沿着绝缘套4的外立面顺行，点焊到钢帽I的下沿上；
[0048]9、采用冲压的方式对钢帽I的下沿——冲压紧固位置10紧固收口，径向压缩量
0.3-0.6mm ;
[0049]10、用万用表测试钢帽I与镁棒5之间的电阻值，完成带电阻镁阳极棒的制作。
[0050]本实施例中分压电阻值为40Q左右，适用于弱碱性水质，可代替铝棒使用，可使镁棒使用寿命延长2?3个月。
[0051]实施例2
[0052]制作带电阻的镁阳极棒，包括如下步骤:
[0053]1、将镁棒5端头直径车削至0 21.4mm，铁丝露头高度2mm ；
[0054]2、绝缘套4内径0 21.2mm，壁厚1.5mm，加热60°C后压装到车好的镁棒5端头上，绝缘套4由MPPO材料制成；
[0055]3、将电阻3按照绝缘套4顶端的卡槽形状进行预制，并安装到卡槽内固定，电阻的阻值为75 Q ；
[0056]4、点焊电阻3的引线一端到镁棒5的中心铁丝上；
[0057]5、在绝缘套4外侧表面涂覆塑料粘结胶水；
[0058]6、密封套2由聚丙烯PP制成，内径O 18.4mm,壁厚1mm，压装到绝缘套4外侧；
[0059]7、绝缘套4和密封套2通过塑料粘结胶水实现了连接和密封；
[0060]8、钢帽I内孔直径①20mm，压装到密封套2外侧；
[0061]9、将电阻3的引线另一端点沿着绝缘套4的外立面顺行，焊到钢帽I的下沿上；
[0062]10、采用冲压的方式对钢帽I的下沿——冲压紧固位置10紧固收口，径向压缩量
0.3-0.6mm ;
[0063]11、用万用表测试钢帽与镁棒之间的电阻值，完成带电阻镁阳极棒的制作。
[0064]本实施例中分压电阻值为75Q左右，适用于较大碱性水质，可代替铝棒使用，可使镁棒使用寿命延长2?3个月。
[0065]由此可见，本实用新型带电阻的镁阳极棒通过串联一个不同阻值大小的分压电阻以调节阳极棒与内胆的电压差，仅仅通过装配环节中的一个微小电阻值的调换就可以使镁棒达到既可以在良好水环境又可以在较差水环境中使用的通用性目的，避免了传统的必须更换阳极棒基体材质(镁或铝)的繁琐与浪费。
【权利要求】
1.一种储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:由镁棒、绝缘套、电阻、密封套和钢帽组成，所述的绝缘套安装于镁棒上，所述的绝缘套的顶面上设置卡槽，所述的电阻安装于所述的卡槽中，所述的密封套压装在绝缘套外表面，所述的钢帽安装到密封套外表面，所述的电阻的一条引线与镁棒中的铁丝通过点焊连接，另一条引线与钢帽通过点焊连接，使镁棒与热水器内胆之间通过电阻、钢帽实现导通。
2.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的镁棒安装绝缘套的一端，端头露出铁丝，铁丝高度为l_3mm。
3.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的电阻的电阻值为零到几百欧姆。
4.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的密封套的材料为聚丙烯。
5.根据权利要求4所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的密封套通过粘胶或热熔焊接的方式压装在绝缘套外表面。
6.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的绝缘套的材料为聚苯醚。
7.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的钢帽通过冲压的方式安装到密封套外表面。
8.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述的电阻的一条引线与镁棒露出的铁丝通过点焊连接，所述的电阻的另一条引线沿着绝缘套的外立面顺行，与钢帽的下沿通过点焊连接。
9.根据权利要求1所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:采用冲压设备在钢帽螺纹下沿的圆环进行收口紧固。
10.根据权利要求9所述的储水式热水器用带电阻的镁阳极棒，其特征在于:所述收口紧固的径向压缩量为0.3-0.6mm。
【文档编号】C23F13/08GK203462129SQ201320566640
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】马志新, 邹宏辉, 温军国, 史学栋 申请人:北京有色金属研究总院