一种发泡垫层及热水器的制作方法

1.本实用新型涉及热水器技术领域，尤其涉及一种发泡垫层及热水器。


背景技术：

2.热水器包括内胆、外壳以及设置在内胆与外壳之间的发泡保温层。在生产过程中，为了避免因发泡材料膨胀不均匀使内胆在外壳中发生偏斜，进而导致热水器装配不到位、发泡材料外溢等工艺质量问题，外壳内还设置有发泡垫层，以支撑定位内胆。
3.现有的发泡垫层的材质一般为聚苯乙烯，聚苯乙烯具有一定的强度和保温性能，能够对内胆起到缓冲与支撑的作用。但因聚苯乙烯为软性发泡塑料，受到外部压力时容易变形，为提高其对内胆的支撑效果，发泡垫层尺寸较大且壁厚一般不小于20mm，成本高；此外，因发泡垫层的尺寸及厚度大，发泡成型保温层的过程中，外壳内预留的发泡空间小，发泡料的流动受阻，容易造成局部料多，进而导致内胆顶偏或端盖拖出等不良问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的一个目的在于提供一种发泡垫层，有利于降低成本，促进保温层成型过程中发泡材料的流动与填充。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种发泡垫层，用于支撑热水器的内胆，所述发泡垫层由聚氨酯硬质发泡材料制成，所述发泡垫层具有与所述内胆的形状相适配的抵接面，所述抵接面与所述内胆抵接，且所述发泡垫层的壁厚均匀。
7.该发泡垫层采用聚氨酯硬质发泡材料制成，质地坚硬，支撑内胆不会产生形变，相比采用软性发泡塑料能够减小发泡垫层的尺寸和厚度，一方面能够减低成本，另一方面能够在外壳和内胆尺寸不变的基础上，为保温层的发泡预留足够的空间，避免发泡材料流动受阻，从而提高保温层的均匀性，提升热水器的保温性能。
8.作为本实用新型的一种优选方案，所述发泡垫层的厚度为8mm-15mm。
9.发泡垫层的体积以及厚度均可以减小，发泡垫层在外壳内占用的空间小，能够为保温层的发泡料提供足够的发泡空间，有利于发泡材料的充分膨胀和填充，避免发泡料流动受阻，进而提高热水器的保温性能。
10.作为本实用新型的一种优选方案，所述定位结构与所述端盖一体成型。
11.本实用新型的另一个目的在于提供一种热水器，保温性能好。
12.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
13.一种热水器，包括外壳、端盖以及设置于所述外壳内的内胆，所述端盖与所述外壳连接，还包括上述的发泡垫层，所述发泡垫层设置于所述端盖与所述内胆之间。
14.该热水器中发泡垫层对内胆的支撑和定位效果好，不易变形，能够提高对内胆的定位效果，避免内胆偏移；发泡垫层的厚度和体积可以进一步减小，有利于降低成本，促进保温层成型过程中发泡材料的流动与填充。
15.作为本实用新型的一种优选方案，所述端盖的朝向所述发泡垫层的一侧设置有定位结构，所述定位结构具有定位面，所述定位面与所述发泡垫层的外轮廓面相适配并与所述发泡垫层抵接。
16.定位结构能够稳定支撑发泡垫层，避免因发泡垫层位置移动导致内胆移动，从而避免出现热水器装配不到位、发泡材料外溢等工艺质量问题。
17.作为本实用新型的一种优选方案，所述定位结构包括多个沿所述内胆的周向间隔排列的支撑柱，多个所述支撑柱的顶面形成所述定位面。
18.通过多个支撑柱呈环形排布，能够减小与发泡垫层的接触面积的基础上，通过增加对发泡垫层的支撑位置保证对发泡垫层的支撑效果，减小定位结构占用体积，从而为发泡料提供足够的空间，使得发泡料发泡形成的保温层能够包覆在发泡垫层外，提高内胆的靠近发泡垫层的一端的保温效果。
19.作为本实用新型的一种优选方案，所述定位结构包括均匀且间隔设置的三个所述支撑柱。
20.相比现有技术中四个或更多支撑柱，因本实施例中发泡垫层的强度好，可以减少支撑柱的数量，有利于减小对发泡垫层的接触面积，使得发泡垫层的更多位置能够被保温层包覆，从而提高热水器的保温性能。
21.作为本实用新型的一种优选方案，所述定位结构还包括连接部，所述连接部设置于多个所述支撑柱围成的空间内，且分别与多个所述支撑柱连接，所述连接部与所述发泡垫层沿所述内胆的轴向间隔设置。
22.连接部连接多个支撑柱，可以在减小支撑柱与发泡垫层的接触面积的基础上，提高定位结构的强度，从而更好地支撑发泡垫层以及内胆。
23.连接部位于发泡垫层的下方，并与发泡垫层间隔一定距离。成型保温层时，发泡料可以由相邻的两个支撑柱之间的空隙进入发泡垫层和连接部之间，从而减小发泡垫层与连接部之间的热量传递，进一步提高热水器的保温性能。
24.作为本实用新型的一种优选方案，每个所述支撑柱的顶面的沿所述内胆的周向尺寸沿靠近所述内胆的轴线方向逐渐减小。
25.上述设置能够进一步减小发泡垫层被定位结构遮挡的面积，对应增大发泡垫层与保温层的接触面积，提高保温性能。
26.作为本实用新型的一种优选方案，所述支撑柱的截面面积沿背离所述内胆的方向逐渐增大。
27.支撑柱的截面面积沿背离内胆的方向逐渐增大，使得支撑柱的上端截面面积小，遮挡发泡垫层的面积小，支撑柱的下端截面面积大，与端盖连接更稳定，且支撑柱强度好，以便满足对发泡垫层以及内胆的支撑效果。
28.本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种发泡垫层及热水器。该发泡垫层采用聚氨酯硬质发泡材料制成，质地坚硬，支撑内胆不会产生形变，相比采用软性发泡塑料能够减小发泡垫层的尺寸和厚度，一方面能够减低成本，另一方面能够在外壳和内胆尺寸不变的基础上，为保温层的发泡预留足够的空间，避免发泡材料流动受阻，从而提高保温层的均匀性，提升热水器的保温性能。
附图说明
29.图1是本实用新型提供的热水器中部分结构的剖视图；
30.图2是本实用新型提供的发泡垫层与定位结构配合时的主视图；
31.图3是本实用新型提供的发泡垫层与定位结构配合时的结构示意图。
32.图中：
33.1、外壳；2、端盖；3、发泡垫层；4、定位结构；41、支撑柱；42、连接部。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
35.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
37.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
38.本实施例提供了一种热水器，包括外壳1、端盖2以及内胆，外壳1沿轴向的一端开口，内端由该开口装入外壳1内，端盖2与外壳1连接，以封闭该开口。
39.可选地，端盖2可以由钢板拉深或塑料注塑制成。
40.可选地，内胆可以经过搪瓷工艺处理，以避免内胆生锈或腐蚀。
41.为提高热水器的保温性能，外壳1、端盖2与内胆共同围成发泡空间，向该发泡空间内填充发泡料，可以形成热水器的保温层，保温层能够阻止内胆内的热量向外散发，从而对内胆内的水进行保温。
42.为了避免内胆在发泡料膨胀发泡过程中相对外壳1偏移，热水器还包括发泡垫层3，发泡垫层3设置于内胆与端盖2之间，发泡垫层3的一端与端盖2抵接或连接，另一端与内胆抵接，能够对内胆起到缓冲与支撑的作用，避免内胆因发泡材料膨胀不均匀使内胆在外壳1中发生偏斜，进而导致热水器装配不到位、发泡材料外溢等工艺质量问题。
43.具体地，内胆包括中筒以及设置在中筒的相对两端的封头，封头大致呈半球体，封头与中筒的两端连接并封闭中筒。
44.为提高发泡垫层3对内胆的支撑效果，本实施例中，发泡垫层3设置于端盖2上，并套设于封头外，以保持内胆在外壳1内的稳定性。
45.可选地，内胆的两个封头均可以对应设置有发泡垫层3，通过对内胆两端的定位和支撑，能够更好地固定内胆在外壳1中的位置。
46.进一步地，发泡垫层3具有与封头相适配的抵接面，抵接面为球面，以更好地与封头接触，对封头的支撑力分布均匀，从而避免内胆向某一侧倾斜。
47.因发泡垫层3需要承受内胆的重力和端盖2的支撑力，为了避免发泡垫层3变形导致内胆位置偏移，本实施例中，发泡垫层3由硬质发泡材料制成,使得发泡垫层3的强度好，受力不易变形，能够避免内胆发生偏移。
48.因发泡垫层3的强度好，在支撑相同内胆时，本实施例中的发泡垫层3的体积以及厚度均可以减小，发泡垫层3在外壳1内占用的空间小，能够为保温层的发泡料提供足够的发泡空间，有利于发泡材料的充分膨胀和填充，避免发泡料流动受阻，进而提高热水器的保温性能。
49.可选地，发泡垫层可以由聚氨酯硬质发泡材料制成。聚氨酯硬质发泡材料的导热系数低，保温性能强于现有技术中采用的聚苯乙烯，聚氨酯硬质发泡材料的密度为32g/m
3-36g/m3，大于聚苯乙烯的密度(25g/m3)，使得发泡垫层3的强度更优越，能够在保证支撑效果的同时使得发泡垫层3的厚度做的更薄，有利于降低发泡垫层3的成本。
50.此外，本实施例中的发泡垫层3由工装发泡成型后，会在空气中放置一段时间。由聚氨酯硬质发泡材料发泡形成的发泡垫层3暴露空气后，经过氧化产生氧化皮，质地坚硬，支撑内胆不会产生变形，从而更好的避免内胆偏移。
51.采用聚氨酯硬质发泡材料支撑的发泡垫层3的壁厚可以在8mm-15mm之间，相比20mm壁厚的聚苯乙烯制成的发泡垫层，强度更高，发泡垫层3受到内胆和端盖2的力时不易变形，与内胆的贴合效果好，不易剥离。
52.可选地，保温层也可以采用硬质发泡材料制成，使得保温层具有更好的保温性能，从而提高热水器的保温性能。
53.此外，通过硬质发泡材料制成保温层，还可以在达到相同保温效果的基础上，减薄保温层的厚度，有利于减小热水器的体积，从而进一步降低热水器的成本。
54.可以理解的是，保温层的厚度过薄，难以满足保温要求；保温层的厚度过厚，则热水器的体积较大，所需制造成本较高。本实施例中，保温层的厚度优选为5mm-20mm，以兼顾保温和成本。
55.进一步地，本实施例中发泡垫层3的壁厚均匀，整体呈半球罩体，套设于封头上，能够进一步减小发泡垫层3的体积和材料用量。优选地，发泡垫层3的厚度可以为10mm。
56.本实施例中，发泡垫层3为半球罩体，为使发泡垫层3的背离内胆的一侧能够被端盖2稳定支撑，从而提高内胆的稳定性，如图2和图3所示，端盖2的朝向发泡垫层3的一侧设置有定位结构4，定位结构4具有定位面，定位面与发泡垫层3的外轮廓面相适配并与发泡垫层3抵接。
57.具体地，定位结构4包括多个沿内胆的周向间隔排列的支撑柱41，支撑柱41的底部与端盖2连接，支撑柱41的顶面与发泡垫层3抵接，多个支撑柱41的顶面形成定位面。每个支撑柱41的顶面均为弧面，弧面的弧度与发泡垫层3的弧度相同，以使支撑柱41的顶面能够与
发泡垫层3完全接触。
58.此外，通过多个支撑柱41呈环形排布，能够减小与发泡垫层3的接触面积的基础上，通过增加对发泡垫层3的支撑位置保证对发泡垫层3的支撑效果，减小定位结构4占用体积，从而为发泡料提供足够的空间，使得发泡料发泡形成的保温层能够包覆在发泡垫层3外，提高内胆的靠近发泡垫层3的一端的保温效果。
59.本实施例中，定位结构4包括均匀且间隔设置的三个支撑柱41，相比现有技术中四个或更多支撑柱41，因本实施例中发泡垫层3的强度好，可以减少支撑柱41的数量，有利于减小对发泡垫层3的接触面积，使得发泡垫层3的更多位置能够被保温层包覆，从而提高热水器的保温性能。
60.一些实施例中，支撑柱41的数量也可以为两个。
61.进一步地，定位结构4还包括连接部42，连接部42设置于多个支撑柱41围成的空间内，且分别与多个支撑柱41连接，连接部42与发泡垫层3沿内胆的轴向间隔设置。连接部42连接多个支撑柱41，可以在减小支撑柱41与发泡垫层3的接触面积的基础上，提高定位结构4的强度，从而更好地支撑发泡垫层3以及内胆。
62.如图1所示，连接部42位于发泡垫层3的下方，并与发泡垫层3间隔一定距离。成型保温层时，发泡料可以由相邻的两个支撑柱41之间的空隙进入发泡垫层3和连接部42之间，从而减小发泡垫层3与连接部42之间的热量传递，进一步提高热水器的保温性能。
63.现有技术中采用柔性发泡材料形成的发泡垫层3的结构，多个支撑柱41形成的环形结构的外径一般不小于内胆直径的2/3，导致定位结构4的体积大，发泡垫层3底部形成的发泡空间小，发泡料流动受阻很难进入，影响保温性能。
64.对比现有技术，本实施例可以减小多个支撑柱41形成的环形结构的外径尺寸，多个支撑柱41形成的环形结构的外径可以为内胆直径的2/9-4/9，体积约为现有技术的1/3，不仅能够为发泡料提供足够的发泡空间，避免发泡料流动受阻，提高保温层的均匀程度，而且能够减低成本，提高生产效率。
65.进一步地，每个支撑柱41的顶面的沿内胆的周向尺寸沿靠近内胆的轴线方向逐渐减小，能够进一步减小发泡垫层3被定位结构4遮挡的面积，对应增大发泡垫层3与保温层的接触面积，提高保温性能。
66.进一步地，支撑柱41的截面面积沿背离内胆的方向逐渐增大，使得支撑柱41的上端截面面积小，遮挡发泡垫层3的面积小，支撑柱41的下端截面面积大，与端盖2连接更稳定，且支撑柱41强度好，以便满足对发泡垫层3以及内胆的支撑效果。
67.为减少热水器的零件数量，定位结构4可以与端盖2一体成型，从而方便加工，避免在端盖2上开孔，有利于提高端盖2的强度。
68.可选地，发泡料的注入口可以设置在端盖2上，并贯穿连接部42，发泡料首先进入连接部42与发泡垫层3之间，再由相邻支撑柱41之间的间隙流动至其他位置。通过注入口贯穿连接部42，能够让发泡料首先进入空间较小的位置，再进入空间较大的位置，通过注入时的压力克服较小空间对发泡料流动产生的阻力，以使发泡更均匀。
69.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所
有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。