储水式热水器的制造方法与流程

本发明涉及家用电器技术领域，特别是涉及一种储水式热水器的制造方法。

背景技术：

随着社会日益发展，人们的生活水平逐渐提高，对生活品质的要求也越来越高。热水器已经成为人们日常生活必不可少的家电之一，以满足人们洗浴等日常生活要求。目前的热水器的主要类型有：储水式热水器、即热式热水器、燃气热水器、热泵热水器等。其中储水式热水器因具有安装环境适应性广、内部恒压、出水稳定方便等诸多优点而被广泛使用。储水式热水器的内部结构大致相同，主要由外壳、发泡层、内胆钢板、搪瓷层以及加热管、阳极棒、电路板、以及进出水管路等部件组成。

现有技术中储水式热水器的制造流程一般依次执行以下步骤：钢板冲压、焊接，预制内胆；安装加热管等；外壳注塑；内胆、外壳安装；安装电气附件；灌注发泡料；安装端盖。在上述制造流程中，由于模具、夹具以及制造方法设计的局限性，一般在内胆和外壳安装后，使用发泡注料枪向内胆和外壳之间的空隙注入发泡料，发泡料在空隙内迅速反应，膨胀固化。在膨胀过程中，发泡料由于外壳和内胆的形状的约束，沿着空隙填满二者之间的空隙，从而完成发泡工序。再将带有聚苯乙烯(expandedpolystyrene，简称eps)泡沫的外壳端盖安装在外壳上，从而完成储水式热水器的制造。

目前的储水器热水器，为了达到保温的效果和获得良好的机械强度，保温层的聚氨酯层通常都设计为大于40mm。但是由于发泡工艺的限制，聚氨酯泡沫在重力作用下，会造成聚氨酯泡沫上下密度不均匀，从而使传热系数不均匀，影响保温效果。此外，聚氨酯多为热固性聚氨酯材料，发泡后紧紧粘附在内胆上，在回收过程中难以分离，从而造成环境污染。此外，现有储水式热水器的外壳一般需要通过4套或4套以上的模具进行注塑生产，不仅生产效率低下，同时还极大地增加了产品的成本。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提高储水式热水器的容积率。

本发明的一个进一步的目的是简化储水式热水器的生产工艺。

本发明的一个进一步的目的是提高储水式热水器的材料回收率。

特别地，本发明提供了一种储水式热水器的制造方法，该储水式热水器的制造方法包括：利用钢板作为原料制作储水式热水器的内胆；对内胆的内表面采用搪瓷工艺进行处理以使内胆内表面形成搪瓷层，将带有加热管的法兰盘安装于内胆，并在内胆外壁焊接挂架；使用与内胆尺寸匹配的气凝胶真空绝热板对内胆进行保温处理，以形成被气凝胶真空绝热板包裹的内胆；以及将被气凝胶真空绝热板包裹的内胆放置于外壳模具中，合模后注入外壳原料，经过预设固化时长固化后形成储水式热水器的外壳。

可选地，外壳模具内部设置有多个真空吸附盘，并且将被气凝胶真空绝热板包裹的内胆放置于外壳模具中的步骤包括：被气凝胶真空绝热板包裹的内胆通过多个真空吸附盘在外壳模具中固定定位。

可选地，外壳对应多个真空吸附盘的位置处形成有孔穴，并且在形成储水式热水器的外壳的步骤之后还包括：将预制的与孔穴匹配的多个发泡块填充于孔穴，以使外壳的表面完整。

可选地，在形成储水式热水器的外壳的步骤之后还包括：采用装饰工艺对外壳进行处理，其中装饰工艺包括但不限于：抛光打磨、直接喷漆、模内漆。

可选地，气凝胶真空绝热板包括一个桶部与两个端部，并且对内胆进行保温处理的步骤包括：先将桶部套设于内胆，再将两个端部安装于内胆的两端。

可选地，合模后注入外壳原料的步骤包括：将气凝胶真空绝热板与内胆的接合处通过外壳原料粘合以形成一体化结构。

可选地，外壳模具开设有注料点与排气孔，以使外壳原料在外壳模具中流动均匀。

可选地，合模后注入外壳原料的步骤包括：保持外壳模具的温度在60℃至70℃之间，保持注入外壳原料时的压力在0.8mpa至1mpa之间。

可选地，气凝胶真空绝热板的两侧贴设有铝箔或者玻璃纤维布，以保护气凝胶绝热板的边角及表面完整。

可选地，气凝胶真空绝热板与外壳模具之间具有一定间隙，以形成预设厚度的外壳。

本发明的储水式热水器的制造方法，首先利用钢板作为原料制作储水式热水器的内胆，其次对内胆的内表面采用搪瓷工艺进行处理，将带有加热管的法兰盘安装于内胆，并在内胆外壁焊接挂架，然后使用与内胆尺寸匹配的气凝胶真空绝热板对内胆进行保温处理，以形成被气凝胶真空绝热板包裹的内胆，最后将被绝热保温层包裹的内胆放置于外壳模具中，合模后注入外壳原料，经过预设固化时长固化后形成储水式热水器的外壳，以气凝胶真空绝热板作为外壳和内胆之间的保温层，可以在保证保温效果的同时有效降低保温层厚度，从而增加储水式热水器的容积率，此外，对储水式热水器各部分的生产工序进行调整，有效简化生产工艺，提高生产效率。

进一步地，本发明的储水式热水器的制造方法，其中外壳模具内部设置有多个真空吸附盘，被气凝胶真空绝热板包裹的内胆通过多个真空吸附盘在外壳模具中固定定位，有效保证了生产精度，气凝胶真空绝热板包括一个桶部与两个端部，在对内胆进行保温处理的过程中先将桶部套设于内胆，再将两个端部安装于内胆的两端，将气凝胶真空绝热板与内胆的接合处通过外壳原料粘合以形成一体化结构，以气凝胶真空绝热板作为保温层以及优化后的生产工艺使得储水式热水器的外壳、保温层、内胆容易分离，便于储水式热水器的材料回收再利用，有效降低环境污染。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法的示意图；

图2是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法形成的储水式热水器的侧视图；以及

图3是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法形成的储水式热水器的正视图。

具体实施方式

本实施例提供了一种储水式热水器的制造方法，通过保温层材料的优化，在保证保温效果的同时可以有效降低保温层厚度，此外，还能够简化生产工艺以及提高材料回收利用率。图1是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法的示意图，图2是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法形成的储水式热水器100的侧视图，图3是根据本发明一个实施例的储水式热水器的制造方法形成的储水式热水器100的正视图。如图2和图3所示，形成的储水式热水器100一般性地可以包括：内胆10、搪瓷层20、加热管30、法兰盘40、挂架50、气凝胶真空绝热板60、外壳70、进水管80以及出水管90。如图1所示，该储水式热水器的制造方法依次执行以下步骤：

步骤s102，利用钢板作为原料制作储水式热水器100的内胆10；

步骤s104，对内胆10的内表面采用搪瓷工艺进行处理以使内胆10内表面形成搪瓷层20，将带有加热管30的法兰盘40安装于内胆10，并在内胆10外壁焊接挂架50；

步骤s106，使用与内胆10尺寸匹配的气凝胶真空绝热板60对内胆10进行保温处理，以形成被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10；

步骤108，将被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10放置于外壳模具中，合模后注入外壳原料，经过预设固化时长固化后形成储水式热水器100的外壳70。

在以上步骤中，步骤s102中，利用钢板作为原料制作储水式热水器100的内胆10的过程中，主要采用钢板冲压、裁切、卷曲、焊接等工艺，以形成大致为封闭状态的内胆10，可以只预留供加热管30接入的通孔以及供法兰盘40通过螺栓与内胆10连接的螺孔。

步骤s104，使内胆10内表面形成搪瓷层20，可以提高内胆10的机械强度、耐热性以及耐腐蚀程度。带有加热管30的法兰盘40主要是利用多支加热管30焊接在法兰盘40上集中加热，适用于封闭式的储水式热水器100，具有表面功率大、结构紧凑、稳定性高等优点。其中法兰盘40安装于内胆10的外部，加热管30位于内胆10内部，以对内胆10中的水加热。内胆10在步骤s102的制作过程中预留有供加热管30接入的通孔，此外，内胆10在制作过程中还形成有螺孔，以供法兰盘40通过螺栓与内胆10连接，上述通孔和螺孔与内胆10之间均可以垫有橡胶圈以进行密封。

在内胆10外壁焊接挂架50，以便于将储水式热水器100通过挂架50安装于墙壁。其中该挂架50可以是由钢材料制成，以保证挂架50的机械强度和承重能力。在内胆10外壁焊接挂架50，而不是将挂架50焊接到外壳70上，可以有效增强挂架50与储水式热水器100的连接牢固程度，进而保证储水式热水器100的安装可靠性。

步骤s106中采用气凝胶真空绝热板60对内胆10进行包裹，即使用气凝胶真空绝热板60作为保温层。其中气凝胶真空绝热板60可以包括一个桶部与两个端部，并且对内胆10进行保温处理的步骤可以包括：先将桶部套设于内胆10，再将两个端部安装于内胆10的两端。气凝胶真空绝热板60与内胆10的接缝处，可以采用绝热胶带进行密封；并且在密封之前，可以先采用绝热硅脂等材料对接缝处进行热阻隔，防止出现热桥效应。在一种优选的实施例中，在执行步骤s108的过程中，气凝胶真空绝热板60与内胆10的接合处可以通过外壳原料粘合以形成一体化结构。即可以直接将套设有内胆10的桶部与两个端部放入外壳模具中，在外壳原料注入的过程中，通过外壳原料将内胆10和气凝胶真空绝热板60固定为一体。

常温下普通的气凝胶绝热板的导热系数小于或等于0.020w/m·k，而气凝胶真空绝热板60的导热系数小于或等于0.006w/m·k。气凝胶真空绝热板60相比普通的气凝胶绝热板，导热系数更小，也就更能够有效隔绝储水式热水器100内部的热量流失，保温效果更好。在其他一些实施例中，保温层的材料还可以是聚苯乙烯树脂、发泡聚氨酯树脂等树脂材料，但是本实施例的气凝胶真空绝热板60导热系数极低，可以在降低保温层厚度的同时保证良好的保温效果，从而节省保温层的空间而增加储水式热水器100的容积率。

气凝胶真空绝热板60采用纳米级二氧化硅作为填充芯材，由于其自身特性，在施工过程中会有极小量二氧化硅粉末散落，而二氧化硅粉末被人体吸入后会有不良影响，因而气凝胶真空绝热板60的两侧可以贴设有铝箔或者玻璃纤维布，以保护气凝胶绝热板的边角及表面完整，并避免发生二氧化硅粉末散落的情况。

步骤108中的外壳模具内部设置有多个真空吸附盘，并且将被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10放置于外壳模具中的步骤可以包括：被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10通过多个真空吸附盘在外壳模具中固定定位。真空吸附盘的数量一般为偶数，以保证被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10在外壳模具中放置平稳并定位准确，有效提高生产的精度。

由于真空吸附盘处不会被外壳原料包裹，外壳70对应多个真空吸附盘的位置处形成有孔穴，并且在形成储水式热水器100的外壳70的步骤之后还可以包括：将预制的与孔穴匹配的多个发泡块填充于孔穴，以使外壳70的表面完整。在其他一些实施例中，还可以使用石棉片对空穴进行填充。一般地，外壳70底部会形成有数量为偶数的孔穴，可以利用外壳70底部的其中两个孔穴作为进水管80和出水管90的安装口，一方面可以避免额外开设安装口，另一面对形成的孔穴有效利用。

气凝胶真空绝热板60与外壳模具之间具有一定间隙，以形成预设厚度的外壳70。在一种优选的实施例中，外壳70的厚度可以为1㎜至10㎜之间，该厚度范围可以保证储水式热水器100的外壳70的机械强度，同时还可以避免外壳70过厚而导致原料浪费。其中外壳原料可以为聚氨酯，聚氨酯材料是一种新兴的有机高分子材料，被称作“第五大塑料”，其具备多种卓越的性能而被广泛应用于众多领域。在一种优选的实施例中，外壳原料为可以为硬质双组份聚氨酯。

为了避免制造外壳70过程中的高温、高压对气凝胶真空绝热板60造成损害，本实施例的储水式热水器的制造方法再用反应注射成型的工艺制作外壳70。其中外壳模具开设有注料点与排气孔，以使外壳原料在外壳模具中流动均匀。排气孔将气体及时排出，可以保证外壳原料与保温层的结合过程中不会形成空穴、空鼓等现象，从而形成无缝、无缺陷的外壳70。需要说明的是，在注入外壳原料的过程中，外壳模具的温度可以保持在60℃至70℃之间，压力可以保持在0.8mpa至1mpa之间。反应注射成型的工艺可以通过在外壳模具中直接浇注的方法形成所需形状和颜色的外壳。

本实施例的储水式热水器的制造方法，调整和优化了各部分的生产工序，不同于传统工序中先制作内胆和外壳，再在内胆与外壳之间的空隙中填充发泡材料作为保温层；本实施例的储水式热水器的制造方法，首先制成被保温层包裹的内胆10，再将该被保温层包裹的内胆10放置于外壳模具中形成外壳70，有效简化生产工艺，提高生产效率。同时，本实施例的储水式热水器的制造方法中，将气凝胶真空绝热板60作为保温层，可以方便地将外壳70、保温层与内胆10分离开，从而提高材料的再生利用率。

在形成储水式热水器100的外壳70的步骤之后还可以包括：采用装饰工艺对外壳70进行处理，其中装饰工艺包括但不限于：抛光打磨、直接喷漆、模内漆。可以对储水式热水器100的整体外观进行美化，提升用户的使用体验。

本实施例的储水式热水器的制造方法，首先利用钢板作为原料制作储水式热水器100的内胆10，其次对内胆10的内表面采用搪瓷工艺进行处理，将带有加热管30的法兰盘40安装于内胆10，并在内胆10外壁焊接挂架50，然后使用与内胆10尺寸匹配的气凝胶真空绝热板60对内胆10进行保温处理，以形成被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10，最后将被绝热保温层包裹的内胆10放置于外壳模具中，合模后注入外壳原料，经过预设固化时长固化后形成储水式热水器100的外壳70，以气凝胶真空绝热板60作为外壳70和内胆10之间的保温层，可以在保证保温效果的同时有效降低保温层厚度，从而增加储水式热水器100的容积率，此外，各部分的生产工序的调整可以有效简化生产工艺，提高生产效率。

进一步地，本实施例的储水式热水器的制造方法，其中外壳模具内部设置有多个真空吸附盘，被气凝胶真空绝热板60包裹的内胆10通过多个真空吸附盘在外壳模具中固定定位，有效保证了生产精度，气凝胶真空绝热板60包括一个桶部与两个端部，在对内胆10进行保温处理的过程中先将桶部套设于内胆10，再将两个端部安装于内胆10的两端，将气凝胶真空绝热板60与内胆10的接合处通过外壳原料粘合以形成一体化结构，以气凝胶真空绝热板60作为保温层以及优化后的生产工艺使得储水式热水器100的外壳70、保温层、内胆10容易分离，便于储水式热水器100的材料回收再利用，有效降低环境污染。