專利名稱：由耐壓塑料材料制成的熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于水加熱的裝置或熱水器領(lǐng)域。本發(fā)明此處特別參照電熱水器，尤其是由塑料材料制成的電熱水器而設(shè)計。
文件EP-A-0674139示出了一種通過將一單一塑料材料，尤其是聚丙烯的兩外殼相結(jié)合而制成的熱水器。
文件FR-A-2620803示出了一種帶有一外殼的熱水器，該外殼由絕熱膨脹材料制成，并涂履有聚氨酯泡沫膜。
上述所有已知類型的熱水器容量小，且不能承受高壓，例如操作壓力為8巴，溫度最高為90°-100°。但是，它們可以有效地承受本領(lǐng)域規(guī)范所要求的至少16巴的峰值壓力。另外，已知類型的熱水器需要由相當(dāng)厚的絕熱膨脹材料層制成，以避免熱量向外界快速流失。
本發(fā)明描述本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供一種熱水器，其中兩半殼的結(jié)構(gòu)特征和相關(guān)的結(jié)合方法，以及它們的制作材料，都有助于在出現(xiàn)高壓時同樣可獲得高的機械阻力和可靠性的特性。
本發(fā)明的另一個目的是制造一種除外殼之外不需要附加絕熱層的熱水器。
本發(fā)明的又一個目的是制造一種熱水器，該熱水器可很容易地回收，且其元件都是由高兼容生的塑料材料制成的。
本發(fā)明的再一個目的是生產(chǎn)一種制造容易且造價低的熱水器。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及一種在本說明書前序部分提到的類型的熱水器，并具有權(quán)利要求中所述的特征。
通過下面以非限定例形式特別參照附圖中的圖表對優(yōu)選實施例進行的詳細描述，本發(fā)明的另外的特征和優(yōu)點將更好地顯現(xiàn)，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明制造的熱水器的示意性剖視圖；圖2是屬于圖1中熱水器的兩半殼之一的局部剖視的側(cè)視圖；及圖3是在兩半殼結(jié)合在一起之前彼此靠近放置的兩半殼邊界的放大剖視圖。
參照圖1，耐相對高壓且由塑料材料制成的熱水器1包括一主體2，該主體2包括兩個半殼2a，2b，其中一電加熱器3固定到一凸緣4上，該凸緣4安裝成蓋住兩半殼之一2b上的孔5。導(dǎo)管6插入主體中，用于向熱水器1輸入和輸出水。一主要具有美學(xué)功能的外罩7將主體2封閉。
如從圖2中可以看到的，兩半殼2a，2b具有一扁平的帽子形狀，并全部由多個徑向肋8加強?；パa的結(jié)合帶10a和10b沿各半殼的周邊9相互結(jié)合，正如圖3中更好地示出的那樣。在本發(fā)明一優(yōu)選實施例中，結(jié)合帶10b包括一槽11，在該槽11中可容納由聯(lián)接材料制成的環(huán)12，用于對兩個半殼2a，2b進行約束，以形成主體2。特別地，結(jié)合帶10a，10b配合形成一塑料材料制成的帶，其厚度大于各半殼的平均厚度。
兩半殼2a，2b選擇由熱塑材料制成，以確保主體2的高機械阻力和低的熱傳導(dǎo)。一旦支承電熱元件3的僅有的凸緣4被拆下，熱塑材料的使用確保了熱水器1的完全可回收性。為此，導(dǎo)管6也可以由熱塑或熱固材料制成。在后一種情況下，盡管導(dǎo)管6不能像這樣被回收，但在回收過程中它們可與主體2一起被研磨，并因此以制成兩半殼2a，2b的熱塑材料中的填料的方式保持存在。
下面列出的材料特別適于制造作為本發(fā)明主題的熱水器，特別是根據(jù)它們的特性，該特生允許它們很容易地在高于熱水器的最高操作溫度(約90-100℃)的溫度下被加工，以及根據(jù)它們的高耐用性、它們對水的低滲透性、及它們比操作溫度至少高50℃的琉態(tài)傳導(dǎo)溫度。
例如，已經(jīng)顯示，PPE/PPO(聚苯醚/聚苯醚，polyphenyletherpolypheniloxide)提供了幾種以各種百分比將如PS(聚苯乙烯)，PA(聚酰胺)，PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)，PEK(聚丙烯酸酮醚)這樣的材料粘結(jié)起來的可能性，以產(chǎn)生合金，該合金可在遠高于最大為約90-100℃的熱水器的典型操作溫度的溫度下被加工。下面將對一些被檢測具有適當(dāng)?shù)目杉庸ば院湍途锰匦缘牟牧线M行討論。
PPE和PS的混合物提供了良好的可加工性并可抗氧化降解發(fā)作。
在某些情況下，聚苯乙烯的存在可以確定應(yīng)力裂紋的危險，該應(yīng)力裂紋可用適當(dāng)百分比的PS來進行調(diào)節(jié)。從這個觀點來看，較好的特性可由干燥的PPE/PA6．6的混合物或PPE/PBT的混合物提供。它們的特征在于高于PPE的對內(nèi)部張力裂紋的抵抗力，可設(shè)想一在重復(fù)和循環(huán)載荷情況下，裂紋可能包含破裂。
因此，上述混合物更適于應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的熱水器的生產(chǎn)中。
根據(jù)混合物和所包含聚合物的類型，當(dāng)包含一大致等于或高于30％百分比的玻璃纖維時，上述材料可達到預(yù)期的目的。
另外，玻璃纖維的存在可以確保在塑料材料飽和前水分吸收減少，一般低于約3％。
本發(fā)明的一個主要特征是制造熱水器部件的材料的兼容性。特別地，已經(jīng)檢測到下列各組材料特征在于用于生產(chǎn)外殼(必須承受溫度和壓力)，外罩或箱7(必須輕，低價并易于加工)，和一置于外殼與外罩之間的可能的絕熱層(圖中未示出)的良好的兼容性。
A組)由PPE和PS的混合物制成并由玻璃纖維加強的外殼，由PS(帶礦物填料)制成的外罩，及由EPS(膨脹聚苯乙烯)制成的可能的絕熱層；B組)由PPE和PA6/6的混合物制成并由玻璃纖維加強的外殼，由PA6/6(帶礦物填料)制成的外罩，及由EPA6/6(膨脹的PA6/6)制成的可能的絕熱層；
C組)由PPE和PBT的混合物制成并由玻璃纖維加強的外殼，由PBT(帶礦物填料)制成的外罩，及由膨脹PBT制成的可能的絕熱層；D組)由PA6/6制成并由玻璃纖維加強的外殼，由PA6/6(帶礦物填料)制成的外罩，及由EPA6/6(膨脹的PA6/6)制成的可能的絕熱層；E組)由PET(聚對苯二甲酸乙酯)制成并由百分比等于或高于30％的玻璃纖維加強的外殼，由PET(帶礦物填料)制成的外罩，及由膨脹PET制成的可能的絕熱層；F組)由PP制成并由百分比等于或高于30％的玻璃纖維加強的外殼，由PP(帶礦物填料)制成的外罩，及由膨脹PP制成的可能的絕熱層。
后面組中的材料特別用于制造較低等級的熱水器，其所承受的操作壓力一般不超過3-4巴。
可能放在外殼與外罩之間的絕熱層可特別地由一與形成外殼和外罩的材料兼容的膨脹聚合物制成。作為一種替換，絕熱材料包含一由一初始平板形成的熱成形層，包裹住熱水器的外殼。絕熱層另外的實施例設(shè)想為-用膨脹顆粒燒結(jié)的層；-用型內(nèi)起泡及適于覆蓋外殼的形狀制成的注模層；或-通過用已知類型的印刷線涂履在外殼的內(nèi)部和外部，用兩臺擠壓機同時擠壓注模成的一膨脹層。
由于多聚體(tecnopolymers)，即用于制造殼體的聚合物的混合物，具有很高的質(zhì)量和內(nèi)在價值，為再次使用以制造新產(chǎn)品，將它們完全回收是必要和方便的。如上面各組中提到的，上述完全可回收性是由用于制造其它熱水器元件的材料的兼容性確保的。
因此，為了增強主體2的絕熱特性，可以通過使用一種普遍公知的同時拉出技術(shù)，或通過對半殼2a，2b進行表面粘貼，為各半殼2a，2b制造一外皮。
結(jié)合帶10a，10b的特殊造型，使得它們一旦用塑料材料領(lǐng)域中普遍公知的技術(shù)低溫焊接在一起后，就能夠在兩半殼2a，2b之間進行低溫焊接，該兩半殼2a，2b尤其能抵抗由于熱水器內(nèi)部壓力而導(dǎo)致的變形。
在上述熱水器的另一實施例中，兩半殼2a，2b由一大致管狀的帶將彼此隔開，其相對的環(huán)形圓周邊界包括分別與半殼2a，2b的結(jié)合帶10a，10b類似的結(jié)合帶，以確保將后者低溫焊接到管狀帶的端部，從而形成不同容量的熱水器，半殼2a，2b具有相同的尺寸。
很明顯，通過堅持本發(fā)明的原理，在不落到本發(fā)明范圍之外的前提下，可能有各種實施例，相關(guān)的細節(jié)也可相對于本說明書和附圖作范圍很寬的變動。
權(quán)利要求
1．一種由塑料材料制成的熱水器，包括一主體(2)，該主體(2)包括兩個半殼(2a，2b)，一形成在主體上用于插入一加熱元件(3)的孔(5)，其特征在于，各半殼(2a，2b)包括一帶有聯(lián)接裝置(10a，10b)的圓周邊界(9)，該聯(lián)接裝置(10a，10b)可相互地聯(lián)接以形成一具有高抗力的帶，徑向加強元件(8)從各圓周邊界(9)延伸會聚到各半殼(2a，2b)的一中央?yún)^(qū)域。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，徑向加強元件(8)是伸入各半殼(2a，2b)中的肋。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，由塑料材料制成的供水導(dǎo)管(6)位于主體內(nèi)部。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱水器，其特征在于，導(dǎo)管(6)由熱固材料制成。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，它包括一與主體(2)相隔一空氣空間的外罩(7)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水器，其特征在于，外罩(7)由熱塑材料制成。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，它包括一由塑料材料制成的薄層，通過膠粘或通過共擠壓施加，用于對主體進行覆蓋。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于，聯(lián)接裝置(10a，10b)包括彼此互補的結(jié)合帶，兩結(jié)合帶中的至少一個(10b)包含一環(huán)形槽(11)，用于在半殼(2a，2b)焊接過程中容納焊接材料(12)。
9．一種由塑料材料制成的熱水器，包括一主體(2)，該主體(2)包括兩個半殼(2a，2b)，該兩個半殼(2a，2b)焊接在一起，從而形成一承受溫度和壓力的本體，另外還包括一外罩(7)，其特征在于，兩半殼(2a，2b)和外罩由可兼容和可回收的熱塑材料制成，該材料從一個系列中分類到下列各組A組)由PPE和PS的混合物制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PS制成的外罩(帶礦物填料)；B組)由PPE和PA6/6的混合物制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PA6/6(帶礦物填料)制成的外罩；C組)由PPE和PBT的混合物制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PBT(帶礦物填料)制成的外罩；D組)由PA6/6制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PA6/6(帶礦物填料)制成的外罩；E組)由PET制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PET(帶礦物填料)制成的外罩；F組)由PP制成并由玻璃纖維加強的半殼，由PP(帶礦物填料)制成的外罩。
10．根據(jù)權(quán)利要求9所述的由塑料材料制成的熱水器，其特征在于，它包括一置于兩半殼(2a，2b)和外罩之間的絕熱層，該絕熱層由與上述半殼和外罩兼容的材料制成，并相對于對應(yīng)的用于半殼和外罩的材料組，從一個系列中分類到下列各組A組)由EPS(膨脹的PS)制成的絕熱層；B組)由EPA6/6(膨脹的PA6/6)制成的絕熱層；C組)由膨脹PBT制成的絕熱層；D組)由EPA6/6(膨脹的PA6/6)制成的絕熱層；E組)由膨脹PET制成的絕熱層；F組)由EPP(膨脹的PP)制成的絕熱層。
11．根據(jù)權(quán)利要求9所述的由塑料材料制成的熱水器，其特征在于，半殼(2a，2b)的材料包含玻璃纖維的百分比等于或高于30％。
12．根據(jù)權(quán)利要求9所述的由塑料材料制成的熱水器，其特征在于，在使用過程中，半殼(2a，2b)承受約8巴的操作壓力和最高100℃的溫度，上述半殼在工作壓力下承受最大16巴的壓力，并由從下列組分類的材料制成，該組包括由玻璃纖維加強的PPE和PS的混合物，由玻璃纖維加強的PPE和PA6/6的混合物，由玻璃纖維加強的PPE和PBT的混合物，由玻璃纖維加強的PA6/6。
13．根據(jù)權(quán)利要求12所述的由塑料材料制成的熱水器，其特征在于，玻璃纖維的百分比等于或高于30％。
全文摘要
一種由塑料材料制成的熱水器,包括一外罩(7)和一主體(2),該主體(2)包括兩個半殼(2a,2b),該兩個半殼(2a,2b)低溫焊接在一起,產(chǎn)生一可承受溫度和壓力的本體。分別裝有徑向加強元件(8)的兩個半殼(2a,2b)及外罩(7)由可兼容的和可回收的熱塑材料制造成,特別是由優(yōu)選百分比等于或高于30%的玻璃纖維加強的聚合物的混合物制成。
文檔編號F24H1/18GK1283260SQ98812778
公開日2001年2月7日 申請日期1998年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月29日
發(fā)明者魯杰羅·馬爾凱蒂 申請人:麥爾羅尼·泰爾莫薩尼塔里有限公司