塑料制成的热水器、特别是耐压热水器箱制造技术

一种用塑料制成的热水器，特别是一种耐压热水器箱，包括一用热塑聚合材料制成的锅炉体、位于所述锅炉体外部且用与该锅炉体相容的材料制成的绝热层、以及所述绝热层外部的一外壳。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用塑料制成的热水器，特别、但不限于用作耐压热水器箱。该整个装置用塑料制成。现有技术众所周知，电热水器和热水箱一般用钢制筒制成，其圆筒部热轧、上下壁部拉制。各部件焊接在一起后其内部部件涂上防锈材料，以便延长使用寿命。长期以来困扰着家用热水器制造者的一个问题是如何使内部部件上的防锈涂层尽可能均匀，以确保可靠性和使用寿命。为了克服这一问题人们提出了种种方案，这些方案大都涉及喷涂工艺和使用特殊材料。所使用的材料中包括涂锌低合金钢；釉面低合金钢，该釉面由热定形环氧酚醛或预聚合类树脂混合物构成；或涂釉钢，用精细的喷涂、硬化装置形成瓷面；内表面没有涂层的铜板(在英美各国中特别流行)；替代低合金钢的不锈钢；最后还有在内表面上涂热塑聚酰胺树脂的(PA 12-Polyamide RIISAN)。低合金钢热水器使用镁基可换件，在腐蚀过程中取代热水器的钢制部件。上述钢材料和涂层的使用只解决部分问题，在热水器寿命结束前仍会发生腐蚀，从而给热水器的可靠性带来问题。此外，这类问题和腐蚀现象不利于厂家形象，不利于热水器的销售。主要缺点涉及热水器所用钢材，它有时与技术要求、保护涂层以及制造工艺各阶段所使用的工艺条件的可变性不符。通常，比方说用低合金碳钢制成的电热水器箱包括—内装电阻元件的高压凸缘组，其能力与该热水器的容量和使用有关；进水管和出水管；由充填有碳酸钙的聚丙烯外壳构成的外覆盖层，其主要功能是美观(箱体与外壳之间通常充填半刚性聚氨酯泡沫，该泡沫用作绝热，并在一定程度上用作聚丙烯(PP)外壳的内部支撑，PP外壳在使用中不受应力)；除了电阻元件，高压凸缘也支撑一恒温系统和一主要由镁制成、用作锅炉内部防锈的牺牲件(该锅炉最好涂有15-40微米的加热硬化釉，在某些情况下，在长寿命热水器中，锅炉的内表面用釉料瓷化)。如上所述，近年越来越注重解决质量和可靠性问题。因此人们设法用热塑材料制造热水器。除了本专利技术，这些方法至今未能商业化。特别是，这些方法未能解决热水器耐压问题。相反，本专利技术在克服上述问题的同时满足上述特殊要求。本专利技术基于下述研究工作—使用与其他聚合物复合、从而受到改良的聚合材料，以提高热水器在工作条件下的耐热性，用保护层防止腐蚀。材料的选择因素包括外观新颖、设计新颖和与常见卫生设备更相配；—使用最新模压方法，包括多层模压；—通过使用可迅速、经济回收的均质或相互通用材料，整个热水器可回收(除了加热和热控部件)，不仅包括水在其中加热和存储、容量为5-100升的容器，还包括必要的绝热层和外壳。本申请人的研究项目特别注重所使用材料，用热塑材料、特别是可回收热塑材料以获得最佳结果。众所周知，近几十年来，钢、陶瓷和水泥/纤维日益为塑料所替代。这一发展克服了一系列问题，包括腐蚀(包括外部腐蚀)、连接和密封、重量(塑料比钢轻)、制造和模制成本，更不用说材料本身的成本。例如，(用乙烯低压聚合而成的)高密度聚乙烯有助于克服由高压流体流动造成的问题，而且聚乙烯的热焊接性加快了水管管道的铺设工作、无需费钱维修。本专利技术的基础研究工作涉及寻求基本的机械特性，从而在平均压力条件(即市内水管压力)和在家用水箱正常储水/放空的加热过程中所达到的最高温度条件下获得高质量和一定使用寿命。本专利技术的另一个目的是满足热塑材料以及合金部件和附件的卫生要求，因此本专利技术符合国际上对有机和无机物的毒性和污染性的卫生要求。此外，寻求可用注入成形、吹模或热成形方法从原材料转变成成品的可塑性。这些与热塑制品的形状直接有关的特性对加工过程至关重要，但还关系到其后与热水器各部件的不变形性(与冷却有关的结晶)和焊接技术有关的问题。本专利技术的另一个重要目的是，部件应该符合现有法规而全部可回收，并进一步能符合未来的法规(未来的法规会越来越严)。本专利技术的另一个目的是在很长的使用时间中具有很高可靠性—市场已要求5年或5年以上的保质期。上述目的所突出的问题给制造符合所有这些要求的热水器带来真正障碍。人们千方百计用热塑材料代替金属。特别是，一部分努力是使用不起机械作用和绝热作用的外部涂层，它在整个制造领域中只能用于低压小水箱。因此市场上(意大利、德国、西班牙)已可见到容量为5-12升的热水器—其功能显然有限。把基于12碳原子聚酰胺(PA)的成膜树脂用作防锈内涂层的效果也不佳，不管其原因是由于聚酰胺树脂的吸水性还是由于有气孔，过一段时间后薄膜涂层底下的潮气造成腐蚀。为了解决所有上述问题，本专利技术提供一种新热水器，其锅炉可有各种容量(例如5-100升)、用具有可使用形状的聚合塑料制成，其中，根据热塑材料的特性通过对热塑材料的选择及其形状和结构设计，使得锅炉在8巴和95°下足以承受反复的P/T周期，并将其抗老化寿命提高到至少5年。本专利技术简述因此本专利技术涉及一种用塑料制成的热水器，特别是一种耐压热水器箱，包括一用热塑聚合材料制成的锅炉体、所述锅炉体外部、用与该锅炉体相容的材料制成的绝热层以及所述绝热层外部的一外壳。所述外壳在较小容量水箱中也用与锅炉体相容的材料制成，在较大水箱中可用传统材料制成。按照本专利技术，锅炉体最好用聚烯烃、基于苯乙烯和/或丁二烯和/或丙烯酸酯的聚合和共聚材料、聚酰胺、聚乙基苯、聚乙基砜(polyethylsulfone)和聚砜树脂或其键合物或其聚合混合物制成。按照本专利技术，锅炉体制作材料中可添加加固剂或填料，其百分比为10-40％，最好为20-30％，用来提高机械性能和尺寸稳定性。特别是，加固剂可使用玻璃纤维或玻璃球，而填料可使用滑石粉或碳酸钙或云母。加固材料显然可与填料一起使用。可添加称为偶合剂的其他材料提高加固剂和填料与聚合物或混合物的粘性。此外，如使用聚合物的键合物或混合物，可添加各种相容剂或其混合物，以提高聚合力。上述各种添加剂也可用于绝热材料和外壳。此外，对于结晶材料最好使用成核剂。还可添加抗静电剂、抗UV剂、防火材料、着色剂和润滑剂。最后，可添加各种性质和组成的稳定剂，使聚合物特性不因长期使用而改变。本专利技术锅炉体可通过压制、注入成形、吹模等方法制成。在本专利技术—实施例中，锅炉体可由两个或多个部分比方说用热焊、压结或粘结连接而成。按照本专利技术，外壳可与绝热层分开制造，也可制成为绝热层的外″皮″。下面结合附图仅举例说明本专利技术，附图中附图说明图1为现有热水器的剖面图；图2为本专利技术热水器—实施例的剖面图。图1所示现有热水器包括一内装电阻3和牺牲阳极4的金属锅炉体2。锅炉体2的外部为绝热层5，绝热层5上覆盖用塑料制成的外壳6。显然热水器1具有所有上述缺点。图2热水器11包括一用聚合热塑材料制成、由两个半部比方说热焊在一起的锅炉体12。用与锅炉体12材料相容材料制成的绝热层13(便于热水器报废时回收)布置在锅炉体12外部。外壳13也用与锅炉体12相容的材料制成。电阻14在锅炉体12内部。如上所述，在用作母体的热塑材料中，可添加各种填料和加固剂，即控制结晶过程的添加剂、与尺寸稳定性、热现象和机械现象有关的添加剂(包括在制作过程中与内部应力有关的现象)和氧化稳定剂。所有这些添加剂都可大大延长母体材料的使用寿命。还可添加修正剂，以便改变粘性和一般地改变流变性，以便于在制造时把各部分压制在一起而获得正规形状和宽度。如锅炉体12用不仅适合于热塑材料、而且适合于高弹体和热定形材料的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：弗拉迪米罗·斯托波尼，
申请(专利权)人：麦尔罗尼·泰尔莫萨尼塔里有限公司，
类型：发明
国别省市：