专利名称：太阳能真空管热水器水箱及其加工工艺及所用材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能真空管热水器水箱及其加工工艺及所用材料。
我经过对国内外现有太阳能真空管热水器产品长时间的调查研究，发现现有的太阳能真空管热水器水箱，大都采用金属材料制成，其加工工艺复杂，工序繁多，生产效率低下，制作成本很高，不利于太阳能产品的普及、推广和利用；其真空管管孔是采用冲孔成型，在冲孔过程中很容易产生偏心，且整个水箱的下料过程中有很多的边角余料，材料利用率低，增加了材料的成本；其内胆是采用金属板材经焊接、扣压连接而成，密封性能不好。因为在焊接过程中，尤其是有色金属焊接，其工艺要求较严，生产工艺过程极为复杂，且往往不能确保质量，焊缝会锈浊而影响水质，且整个箱体为一平滑圆柱体；其下循环管靠近底部安装，一般距水箱底部约10mm，不利于清洗水箱时彻底排除水箱中的余水和污垢，而上部的排气管离水箱顶部约10mm，空气排不完全，有气阻现象，不利于保障水充满水箱；保温外壳采用冲压成型的两端头与薄金属板卷板铆接和螺钉连接而成，使水箱的装配过程相对复杂。用金属制作的水箱因材料成本高、市场竞争激烈，各厂家所用的材料都越来越薄，因而强度和刚度都很差，不抗正负压；同时因金属的导热系数很大，因此金属制作的水箱保温性能也不够好。
本发明的目的是要提供一种增强塑料太阳能真空管式热水器水箱及其加工工艺及所用材料，这种水箱在保证各项性能指标的同时，能大幅提高生产效率、降低材料成本，材料和生产成本低，在加工过程中没有废料产生，材料被百分之百地利用；不会污染水质；密封性能好；容易清洗、排污，能保证水箱中的水全充满；而且装配简单；保温性能好；能抗正负压，可适应不同的取水方式；制品的表面光洁度高，局部厚度可根据需要调节；对材料的加工性能指标要求相对较低、材料能耐高温。生产、安装、使用过程中均无任何环境污染，是典型的绿色环保产品。
本发明的目的是这样实现的由水箱内胆1、保温层3及水箱外壳2组成，水箱内胆1与水箱外壳2箱体为圆柱体，水箱内胆1表面均布网状加强筋条，水箱内胆1为两半箱体经法兰连接成密封整体、其端面内凹；水箱内胆1表面的加强筋条延伸到法兰顶端，其端面有管孔、侧面有管孔；水箱外壳2箱体上与水箱内胆1箱体上的管孔的相应位置有管孔、其两半箱体的接口处有交错分布的凸块及凹槽。
本发明的太阳能真空管热水器水箱的加工工艺，是采用塑料注射成型工艺。
本发明的太阳能真空管热水器水箱所用的材料，材料采用增强塑料。
本发明由于水箱整体采用圆柱形结构，水箱内胆箱体表面有网状加强筋条、端面为局部球面内凹，端部筋条与箱体筋条平滑过渡，增加了水箱的强度和刚度，使水箱不易变形；水箱能抗正负压以适应不同的取水方式，平时可用于各种自然取水方式，将安装排气管的管口封闭即可用于虹吸取水；水箱内胆和水箱外壳的左右两半水箱采用与箱体是一体的法兰联接，内胆法兰上有可用螺栓联接左右两半水箱的孔；法兰密封面均有凹槽，可以放置密封圈，也可涂密封胶，密封效果好；水箱径向筋条与法兰呈光滑圆弧连接、且筋条一直延伸到法兰顶端，增强了法兰的强度和刚度，使法兰不易变形，提高了密封的可靠性；水箱内胆的端面分别有管孔，一半水箱端面的管孔在侧面的中间和下部，可以作为下循环管使用，又可用来放置电加热器或冷水进口；另一半水箱端面的管孔在端面的中间和上部，可以作为上循环管和供热水管使用，一半水箱底部靠近法兰处和靠近端部的地方各有管孔，另一半水箱顶部靠近法兰处和底部靠近端部的地方也各有管孔，这些管孔均可在生产过程中一次成型，也可在生产过程中根据需要只生产出部分管孔。这样的水口布置既有利于清洗水箱中的污垢，又有利于排除水箱中的气体，使水箱中的水全充满，同时也有利于水循环和给用户供水；所有的管孔均嵌有嵌套，便于循环管的连接和密封。水箱正面与管孔成45度角的地方有数个较大的通孔用来插真空管，这些真空管孔可在生产过程中根椐需要生产出或将管孔填平，有真空管孔的即为真空管式热水箱，无真空管孔的即为平板式热水箱。左右两半外壳亦采用插接式连接，在法兰的连接表面有一些交错分布的凹槽和凸块，两半水箱的凸块抹上粘胶后强制插到凹槽中去即起到连接两半水箱的作用，当没有真空管口时，因法兰可任意旋转角度后再联接，所以左右两半水箱内胆和外壳循环管口的相对位置可以在安装时改变，即水箱安装连接可以有多种连接方式。
本发明由于采用塑料注射成型工艺，水箱一次成型，减少了常规水箱下料、冲孔、焊接、扣边等工序，提高了生产效率，避免了常规工艺中的冲孔偏心，焊缝锈蚀等问题；整个生产过程中无废料，材料百分之百地被利用，避免了常规水箱材料利用率低的问题，大幅降低了材料的成本；对材料的加工性能指标要求相对较低；生产方便快捷、制品的表面光洁度高，局部厚度可根据需要调节；在水箱整个生产、安装、使用的过程中均无任何污染，是典型的绿色环保产品。据考察，现国内外市场上还未出现过类似的产品，可以说，增强塑料太阳能真空管热水器水箱的出现，打破了该领域长期以来形成的加工工艺及方法的局限，具有划时代的意义，是太阳能热水箱发展史上的一项重要突破。
下面结合附图详细说明本发明的具体结构
图1为本发明真空管太阳能热水器水箱的结构示意图。
图2为本发明真空管太阳能热水器水箱内胆的主视图。
图3为本发明图2中Ⅰ部的局部放大剖视图。
图4为本发明水箱外壳的侧视图。
图5为本发明图4中Ⅰ部的放大视图。
图1中，水箱以无毒、无味的聚丙烯为主要原料一次成型而成，其由水箱内胆1、保温层3及水箱外壳2组成。水箱整体采用圆柱形结构；图2中，箱体上分布58条径向筋条和40根轴向筋条呈网状交叉，水箱内胆1端面为局部球面内凹，端部筋条与箱体筋条平滑过渡，水箱内胆1的左右两半水箱采用与箱体为一体的法兰联接，水箱内胆1法兰上有可用螺栓联接左右两半水箱的通孔；法兰密封面均有凹槽，可以放置密封圈，也可涂密封胶；水箱内胆1轴向筋条与法兰用光滑圆弧连接，且筋条直接延伸到法兰的顶部，提高了密封的可靠性；水箱内胆1的两端面分别有两个管孔，一半水箱端面的通孔在箱体端面的中间和下部，可以作为下循环管使用，又可用来放置电加热器或冷水进口；另一半水箱端面的管孔在箱体端面的中间和上部，可以作为上循环管和供热水管使用，此外一半水箱底部靠近法兰处和靠近端部的地方各有一个管孔，另一半水箱顶部靠近法兰处和底部靠近端部的地方也各有一个管孔，水箱所有管孔均放置在筋条相交处，用来保护嵌套；图2中，水箱侧面有二十四个较大的通孔用来插真空管。图3中，所有的管孔均嵌有螺纹嵌套4，便于循环管的连接和密封。
图4中水箱外壳2可采用聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯等为主料的增强塑料制成，其端面有内凹的花瓣，中部有内凹的圆环。左右两半水箱外壳2采用对接式连接，在法兰的连接表面有一些交错分布的凹槽和凸块，两半水箱的凸块抹上粘胶后强制插到凹槽中去即起到连接两半水箱的作用，当没有真空管口时，因法兰可任意旋转角度后再联接，所以左右两半水箱内胆和外壳循环管口的相对位置可以在安装时改变，即水箱安装连接可以有多种连接方式。装配时，先在水箱内胆法兰密封槽上放置密封圈，涂上密封胶，再用螺栓将内胆左右两边法兰盘联接好，然后将外壳左右两半套在内胆上，在外壳法兰密封槽上放置密封圈，涂上密封胶，用定位夹具将外壳与内胆定位，并将水箱放在专用夹具上夹持好，用螺栓连接好左右两半外壳，将真空管口用专用的堵塞塞好，然后将聚胺脂原料注射到内胆与外壳之间发泡。发泡完毕后经外壳喷漆，印刷等处理后，就装配好了一只真空管式太阳能热水器水箱。
本发明的加工工艺为塑料注射成型工艺，成型前先将各种塑料主料和辅料进行共混，然后在挤出机上挤出，再经过冷却造粒处理，即完成了增强塑料的生产，水箱生产前，先在增强塑料中添加所需的色料(色母粒)，在模具内放置所需的嵌套，设备准备工作就绪后即可进行注射成型，成型后的水箱内胆和外壳经过组装、发泡、印刷处理后，即完成一水箱成品，其工序为混料—造粒—注射成型—初检—内胆及外壳组装发泡—印刷—复检—包装。
本发明所用材料为增强塑料，可以是改性聚丙烯、聚乙烯或者聚氯乙烯。以下为各种水箱性能对比表
权利要求
1.一种太阳能真空管热水器水箱，是由水箱内胆(1)、保温层(3)及水箱外壳(2)组成，水箱内胆(1)与水箱外壳(2)箱体为圆柱体，水箱内胆(1)表面均布网状加强筋条，其特征在于水箱内胆(1)为两半箱体经法兰连接成密封整体、其端面内凹；水箱内胆(1)表面的加强筋条延伸到法兰顶端，其端面有管孔、侧面有管孔；水箱外壳(2)箱体上与水箱内胆(1)箱体上的管孔的相应位置有管孔、其两半箱体的接口处有交错分布的凸块及凹槽。
2.根椐权利要求1所述的太阳能真空管热水器水箱，其特征在于在所述的水箱内胆(1)及水箱外壳(2)的箱体侧面分别有可插真空管的通孔，其两半水箱连接后插真空管的通孔的中心在一条直线上，插真空管的通孔周围有一环形凸块、凸块的周围有筋条。
3.根椐权利要求1或2所述的太阳能真空管热水器水箱，其特征在于在所述的箱体上的管孔中嵌有嵌套(4)。
4.根椐权利要求1或2所述的太阳能真空管热水器水箱，其特征在于在所述的法兰表面有可放置密封圈的凹槽。
5.一种如权利要求1所述的太阳能真空管热水器水箱的加工工艺，其特征在于是采用塑料注射成型工艺。
6.一种如权利要求1所述的太阳能真空管热水器水箱所用的材料，其特征在于材料采用增强塑料。
7.根据权利要求6所述的太阳能真空管热水器水箱所用的材料，其特征在于所述的增强塑料为改性聚丙烯。
8.根据权利要求6所述的太阳能真空管热水器水箱所用的材料，其特征在于所述的增强塑料为改性聚乙烯。
9.根据权利要求6所述的太阳能真空管热水器水箱所用的材料，其特征在于所述的增强塑料为改性聚氯乙烯。
全文摘要
一种太阳能真空管热水器水箱及其加工工艺及所用材料,这种水箱的水箱内桶与水箱外壳为圆柱形,且内胆左右两半箱体用法兰连接,箱体上有管孔;水箱内胆表面有网状加强筋条、端面内凹,水箱外壳两半箱体用插接式连接。采用塑料注射成形工艺,所用材料为增强塑料。这种水箱的密封性好、不污染水质、安装容易、能抗正负压、具有优越的保温性能。
文档编号B29C45/14GK1288139SQ99118260
公开日2001年3月21日 申请日期1999年9月11日 优先权日1999年9月11日
发明者郭伟 申请人:郭伟