一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置的制作方法

1.本实用新型属于阴极腐蚀防护技术领域，具体涉及一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置。


背景技术：

2.储水式热水器是目前家用甚至商用最常见的用于人们洗浴或其它需求的热水供应的电器。储水式热水器中一个主要的部件就是用于储水的内胆。内胆的材质一般为钢质，虽然内表面会涂覆搪瓷等涂层，但由于其长期浸泡于水中，腐蚀还是不可避免的，进而导致内胆漏水，对使用者造成潜在的使用风险。因此，储水式热水器通常需要安装一根牺牲阳极用于防止内胆的腐蚀。
3.一般情况下，牺牲阳极都是比内胆材质更活泼的金属制成，且通过螺母直接安装于内胆上。这样可以在牺牲阳极、内胆以及内胆内的水构成一个原电池系统，在这个系统中，阳极通过自身的腐蚀消耗向阴极(内胆壁)连续提供电子(即保护电流)进而将内胆壁维持在不被氧化腐蚀的安全状态。由于牺牲阳极是通过自我消耗来发挥作用的，因此每根牺牲阳极的寿命都是有限的，应该定期更换。但是，在实际使用热水器过程中，很少有用户主动更换牺牲阳极的行为和习惯，使得热水器的内胆存在一定的使用风险。因此产生了智能信号阳极产品，可以实施监控提醒牺牲阳极的消耗情况。关于此相关领域可参考专利cn205329161u，cn205329162u等。
4.智能信号阳极需要牺牲阳极和内胆的绝缘连接，对于通过铸造工艺生产的牺牲阳极而言，其绝缘设计相对简单，而对于挤压工艺生产的阳极棒而言，实现绝缘结构具有很大的困难。cn205329161u， cn205329162u，cn205355281u和cn205529046u等专利对此提出了几种绝缘设计方案，但这些方案都是通过在阳极棒外表面安装绝缘套等途径来实现的，一些已经实现了商业化应用。但该设计仍然存在一些缺陷，例如零配件数量多、组装和质量管控相对复杂、绝缘性能不稳定、阳极棒的腐蚀消耗导致整个紧锢和密封结构的不可靠等，仍有待优化改善。
5.有鉴于此，本发明人提出一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，其采取将牺牲阳极和注塑加工相结合的绝缘连接方式，不仅解决了现有技术中牺牲阳极和水胆绝缘安装困难的问题，而且能够在保证绝缘性能的前提下，简化了连接装置的结构，便于批量化生产。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：
8.一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，包括牺牲阳极棒、贯穿于所述牺牲阳极棒的棒芯、以及用于连接被保护件的第一螺母；
9.其中，所述第一螺母位于牺牲阳极棒的正上方、并套设于棒芯上，且所述第一螺母与棒芯之间通过绝缘套筒相隔绝，所述牺牲阳极棒与第一螺母之间通过注塑成型部填充，且所述注塑成型部包裹在牺牲阳极棒的上端，通过所述注塑成型部实现牺牲阳极棒与第一螺母的绝缘。
10.进一步地，所述第一螺母与注塑成型部之间还设置有密封垫。
11.进一步地，所述绝缘套筒具有翻边结构，所述第一螺母的内壁开设有与带翻边结构绝缘套筒相适配的凹槽；
12.所述棒芯上、位于绝缘套筒的上部螺接有第二螺母，所述第二螺母通过与棒芯的螺纹配合挤压绝缘套筒，所述绝缘套筒通过翻边下压第一螺母使其与注塑成型部紧密贴合。
13.进一步地，所述第二螺母与绝缘套筒之间自上而下依次设置有弹簧垫片和平垫片。
14.进一步地，所述注塑成型部的顶部为锥形结构，相应的所述密封垫和第一螺母均设置为与注塑成型部锥形结构相适配的锥面，用于提高密封效果。
15.进一步地，所述绝缘套筒和注塑成型部的材质为聚丙烯或者尼龙或者聚四氟乙烯。
16.进一步地，所述牺牲阳极棒与注塑成型部结合处设置有防脱落结构。
17.进一步地，所述防脱落结构是在牺牲阳极棒的顶部外壁设置有凸台和/或凹槽，且所述凸台和/或凹槽与注塑成型部相互嵌入融为一体。
18.进一步地，所述棒芯上、位于绝缘套筒上方设置有接线端子，所述接线端子通过第三螺母固定安装在棒芯上。
19.进一步地，所述牺牲阳极棒的材料为镁基合金或者锌基合金或者铝基合金。
20.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
21.1、本实用新型提供一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，其牺牲阳极通过棒芯与第一螺母连接，而第一螺母与牺牲阳极的绝缘通过牺牲阳极棒上的注塑成型部以及棒芯和第一螺母内孔之间的绝缘套筒实现完全的绝缘，因此牺牲阳极棒和第一螺母之间不需要额外安装绝缘套的情况下实现了牺牲阳极与热水器内胆间可靠稳定的绝缘连接。同时，牺牲阳极棒上的非金属注塑成型部又可以实现第一螺母与水的物理分割，改善了牺牲阳极的根部易腐蚀的状况，避免了由于阳极棒根部腐蚀导致的整个绝缘结构及其密封性的失效。另外该装置具备结构简单、连接可靠且易于大规模加工等优点。
22.2、本实用新型提供一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，其锥形注塑成型部与第一螺母之间的密封垫有着锥形的密封表面，锥面配合具有良好的自锁性和密封性，可以更可靠的实现密封效果，避免整体结构在服役过程中导致漏水以及绝缘破坏。
23.3、本实用新型提供一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，其牺牲阳极棒与注塑成型部结合处设置有防脱落结构，进一步提高了该连接装置的可靠性。
附图说明
24.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型连接装置实施例1的结构示意图；
27.图2为本实用新型连接装置实施例2的结构示意图。
28.其中：1为牺牲阳极棒；2为棒芯；3为密封垫；4为第一螺母； 5为绝缘套筒；6为注塑成型部；7为平垫片；8为弹簧垫片；9为第二螺母；10为第三螺母；11为接线端子。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。
31.实施例1
32.参见图1所示，本实用新型提供一种通过注塑实现的牺牲阳极绝缘连接装置，包括牺牲阳极棒1、贯穿于牺牲阳极棒1的棒芯2、以及用于连接被保护件(如储水式热水器中内胆)的第一螺母4，优选的第一螺母4设置有外螺纹，以便与内胆实现稳定接连。
33.其中，本实用新型实施例第一螺母4位于牺牲阳极棒1的正上方、并套设于棒芯2上，且第一螺母4与棒芯2之间通过绝缘套筒5 相隔绝，牺牲阳极棒1的顶部与第一螺母4之间通过注塑成型部6填充，且注塑成型部6包裹在牺牲阳极棒1的上端，通过注塑成型部6 实现牺牲阳极棒1与第一螺母4的绝缘。实际生产中，可根据规格需求直接在牺牲阳极棒1的上端外部通过注塑工艺填充一定量的注塑成型部6。通过以上设置，牺牲阳极通过棒芯2与第一螺母4连接，而第一螺母4与牺牲阳极的绝缘通过牺牲阳极棒1上的注塑成型部6 以及棒芯2和第一螺母4内孔之间的绝缘套筒5实现完全的绝缘。因此，牺牲阳极棒1和第一螺母4之间不需要额外安装任何绝缘套的情况下，即能够实现牺牲阳极与热水器内胆间可靠稳定的绝缘连接。
34.优选的，本实用新型实施例中注塑成型部6和绝缘套筒5的材质为均非金属，例如可以是刚性绝缘材料聚丙烯、尼龙、聚四氟乙烯中的一种，即牺牲阳极棒1利用非金属注塑成型部6的固有特性实现第一螺母4与水的物理分割，避免牺牲阳极在使用过程中根部发生腐蚀，延长牺牲阳极的使用寿命。
35.本实用新型实施例在第一螺母4与注塑成型部6之间还设置有密封垫6，如附图1所示，本实施例的注塑成型部6的顶部与第一螺母4的底面为平面接触，因此密封垫6设置为弹性平面垫。
36.本实用新型实施例绝缘套筒5具有翻边结构，第一螺母4的内壁开设有与带翻边结构绝缘套筒5相适配的凹槽，所述翻边的直径大于第一螺母4内孔的直径小于凹槽的直径，即翻边能够悬挂在凹槽的凹面上；另外在棒芯2上、位于绝缘套筒5的上部螺接有第二螺母9，当装配连接装置时，第二螺母9通过与棒芯2的螺纹配合向下挤压绝缘套筒5，绝缘套筒5
通过翻边下压第一螺母4使密封垫3发生形变，进而与注塑成型部6紧密贴合。
37.优选的，本实用新型实施例在第二螺母9与绝缘套筒5之间自上而下依次设置有弹簧垫片8和平垫片7，通过平垫片7和弹簧垫片 8的设置，不仅增大了第二螺母9与绝缘套筒5之间的摩擦力，而且能够防止连接部分产生松动。
38.另外，本实用新型实施例为了保证连接装置的可靠性，在牺牲阳极棒1与注塑成型部6的结合处设置有防脱落结构。该防脱结构能够确保在注塑成型部6受到第一螺母4的挤压时，注塑成型部6不脱离牺牲阳极棒1，该防脱结构不限于固定形式，只要能够实现上述目的即可，例如可在牺牲阳极棒1顶部外壁均匀车削一个或多个向凸台 (图中未显示)，凸台嵌在注塑成型部6的内部；或者在牺牲阳极棒 1顶部外壁车削一个或者设置有多个凹槽(图中未显示)，注塑时凹凹槽填充有注塑成型部6，或者同时在牺牲阳极棒1顶部外壁设置凸台和凹槽，再与注塑成型部6相互嵌入融为一体。另外本实用新型的注塑成型部6也可以完全是包裹在棒芯2上，或者在牺牲阳极棒1和棒芯2上均包裹注塑成型部6，而并非一定是设置在牺牲阳极棒1上，如果是完全设置在棒芯2上，则棒芯2的形状可以设置为不规则化也可以实现防脱，例如局部打扁棒芯2等。
39.本实用新型实施例在棒芯2上、位于绝缘套筒5上方设置有接线端子11，接线端子11通过第三螺母10与第二螺母9使其固定安装在棒芯2上，由于绝缘套筒5安装于第一螺母4的孔中，因此接线端子11与第一螺母4构成绝缘结构。
40.优选的，本实用新型实施例牺牲阳极棒1的材料为镁基合金或者锌基合金或者铝基合金。
41.实施例2
42.如图2所示，本实用新型实施例2与实施例1不同之处在于注塑成型部6的顶部设置为锥形结构，同时将密封垫3与第一螺母4的相配合部位也设置为相同锥度的锥形。通过以上设置，在第二螺母9 紧固将第一螺母4下移的过程中，实现第一螺母4锥面与注塑成型部 6锥面之间的密封，锥面配合起来具有良好的自锁性和密封性，可以更可靠的实现密封效果，避免整体结构在服役过程中导致漏水以及绝缘破坏。
43.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
44.应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。