热水器的制作方法及热水器系统

技术领域

本发明涉及热水器技术领域，尤其涉及一种热水器的制作方法及热水器系统。

背景技术

目前市场上，热泵热水器因其高能效得到了广泛的推广使用。现有技术中，热泵热水器的水箱的加热方式主要有两种：内置换热器式和外置换热器式。

内置换热器与水直接接触，加热效率高，但随着长时间运行，具有换热器腐蚀和换热介质泄露的风险。

外置换热器包裹在水箱外部，不存在腐蚀和泄露风险，但外置换热器与水箱具有接触热阻，且受装配工艺的限制存在换热面积损失，换热效率较低。

鉴于上述内容，如何制作低腐蚀泄露风险、高能效的热水器，成为行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种热泵热水器的制作方法，用以解决现有技术中热水器具有腐蚀泄漏风险和换热效率较低的技术问题。

第一方面，本发明提供一种热水器的制作方法，包括：

在板材的一个侧面朝向相对的侧面进行打孔，以形成平行于所述板材的板面且贯穿所述板材的微通道孔，其中，所述板材包括相对设置的两个所述板面，所述侧面连接于两个所述板面之间；

将所述板材沿所述微通道孔的延伸方向卷成筒状；

将所述板材的具有所述微通道孔的两侧面与连接板的相对两侧面对接，并使所述连接板的腔体与所述微通道孔相连通，所述板材和所述连接板形成筒身，其中，所述连接板包括与所述腔体连通的换热介质进口和换热介质出口；

将封头连接于所述筒身的两端开口处，所述封头和所述筒身围成内胆。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述微通道孔的直径小于或等于1mm。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述将所述板材的具有所述微通道孔的两侧面与连接板的相对两侧面对接之前，还包括：

在所述板材与所述连接板相接的侧面制作凹槽部，在所述连接板与所述板材相接的侧面制作凸起部；或

在所述板材与所述连接板相接的侧面制作凸起部，在所述连接板与所述板材相接的侧面制作凹槽部。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述将所述板材的具有所述微通道孔的两侧面与连接板的相对两侧面对接，包括：

将所述凸起部嵌设于所述凹槽部内。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述将所述凸起部嵌设于所述凹槽部内之后，还包括：

在所述板材和所述连接板的对接处采用气体保护焊丝进行直缝焊接。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述将封头连接于所述筒身的两端开口处，包括：

将封头扣合于所述筒身的开口处，对所述封头与所述筒身的相接处进行环缝焊接。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述环缝焊接的焊道宽度为8～10mm。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述将封头焊接于所述筒身的两端开口处之后，还包括：

对所述内胆进行试压。

根据本发明提供的热水器的制作方法，所述对所述内胆进行试压之后，还包括：

对所述内胆进行酸洗和搪瓷。

第二方面，本发明提供一种热水器系统，包括根据第一方面所述的热水器的制作方法制作的热水器。

本发明提供的热水器的制作方法及热水器系统，通过在板材的侧面进行打孔，以形成贯穿板材的微通道孔，并将板材和连接板进行对接，制作形成了水箱与换热器一体的热水器结构，换热介质流经腔体和换热通道，对热水器内的水进行加热，不仅可以避免换热器与水直接接触带来的腐蚀和泄漏风险，提高热水器的安全性，还消除了换热器与水箱的接触热阻，增加了换热面积，大大提升了热水器的换热效率，也提升了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的热水器的制作方法的流程示意图；

图2是本发明提供的板材在展开状态下的剖视图；

图3是本发明提供的板材在卷起状态下的立体图；

图4是图3中a处的放大图；

图5是本发明提供的热水器的立体图；

图6是本发明提供的连接板的结构示意图；

图7是本发明提供的连接板的剖视图；

图8是图7中b处的放大图；

图9是本发明提供的热水器系统的循环回路示意图。

附图标记：

1：热水器；10：筒身；101：板材；1011：微通道孔；1012：凸起部；102：连接板；1021：腔体；1022：换热介质进口；1023：换热介质出口；1024：进水口；1025：出水口；1026：凹槽部；11：封头；

2：蒸发器；201：风机；

3：四通阀；

4：压缩机；401：缓冲罐；

5：节流机构；

6：过滤器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明实施例提供的热水器的制作方法，包括：

S10：在板材101的一个侧面朝向相对的侧面进行打孔，以形成平行于板材101的板面且贯穿板材101的微通道孔1011，其中，板材101包括相对设置的两个板面，侧面连接于两个板面之间；

S20：将板材101沿微通道孔1011的延伸方向卷成筒状；

S30：将板材101的具有微通道孔1011的两侧面与连接板102的相对两侧面对接，并使连接板102的腔体1021与微通道孔1011相连通，板材101和连接板102形成筒身10，其中，连接板102包括与腔体1021连通的换热介质进口1022和换热介质出口1023；

S40：将封头11连接于筒身10的两端开口处，封头11和筒身10围成内胆。

板材101呈长方体形状，板材101具有两个板面和四个侧面，图2是板材101在展开状态下的剖视图，如图2所示，微通道孔1011位于板材101内部，并贯穿板材101。

步骤S10中，利用微通道孔打孔模具在板材101的侧面打出多个相互平行、间隔分布的微通道孔1011。具体地，板材101为高强度热连轧钢板，具有优良的力学性能和良好的焊接、冷弯等加工性能。板材101的厚度为2～4mm。

优选地，图3是板材101在卷起状态下的立体图，在步骤S20中，将板材101卷成图3所示的圆筒状，并留有容纳连接板102的空隙，形成圆柱形热水器1的雏形，微通道孔1011的延伸方向即为圆筒的周向。可选地，也可以将板材101制成棱柱筒状，形成长方体形状的热水器1的雏形。

在步骤S30中，将卷成筒状的板材101固定于固定装置，将板材101的具有微通道孔1011的两侧面与连接板102的相对两侧面对接，使连接板102的腔体1021与微通道孔1011相连通，并以形成图5所示的筒身10。

可选地，本发明实施例提供的热水器的制作方法，还包括：

S11：在连接板102的侧面进行打孔，形成腔体1021。

进一步地，本发明实施例提供的热水器的制作方法，还可以包括：

S12：在连接板102的板面打出两个通孔，分别作为进水口1024和出水口1025。

如图6所示，连接板102具有进水口1024和出水口1025。进水口1024和出水口1025与热水器1的内胆相连通，冷水从进水口1024进入内胆，与微通道孔1011内的高温换热介质进行热交换，冷水吸热后温度逐渐升高，在水温达到设定温度后从出水口1025流出，供用户使用。

其中，板材101的两侧面可以与连接板102的相对两侧面粘接，也可以与连接板102的相对两侧面通过紧固件连接，或者通过现有技术中的其他连接方式进行对接。

可选地，对板材101的具有微通道孔1011的两侧面和连接板102的相对两侧面进行化学清理，使板材101和连接板102的边缘平整光滑，提高板材101和连接板102的连接的稳定性和可靠性，防止二者的连接处漏水。

其中，如图7所示，连接板102具有腔体1021，以及与腔体1021连通的换热介质进口1022和换热介质出口1023，腔体1021与微通道孔1011相连通，换热介质从换热介质进口1022进入腔体1021并流经微通道孔1011，从微通道孔1011流出至腔体1021，再从换热介质出口1023流出。

换热介质进口1022用于与压缩机的出口端相连通，从压缩机流出的高温高压气体从换热介质进口1022进入腔体1021内，并沿微通道孔1011流动，与热水器1内的水进行热交换，提升水温。换热介质流经所有微通道孔1011后完成换热，再次进入腔体1021，从换热介质出口1023流出。

现有技术中，换热器设置于外壳的内壁面或包裹于外壳的外壁面。将换热器设置于外壳的内壁面时，换热器与水直接接触，具有腐蚀和换热介质泄露的风险。将换热器包裹于外壳的外壁面时，换热器与水箱具有接触热阻，热水器的换热效率较低。

而在本发明的本实施例中，如图2所示，在板材101内部设置微通道孔1011，使换热介质直接进入板材101内，相当于实现了水箱与换热器的一体式设计，不仅避免换热器与水直接接触、消除了换热器腐蚀风险，还消除了水箱与换热器的接触热阻，大大提高了热水器1的换热效率，增强了换热效果。

本发明提供的热水器的制作方法，通过在板材101的侧面进行打孔，以形成贯穿板材101的微通道孔1011，并将板材101和连接板102进行对接，制作形成了水箱与换热器一体的热水器结构，换热介质流经腔体1021和微通道孔1011，对热水器1内的水进行加热，不仅可以避免换热器与水直接接触带来的腐蚀和泄漏风险，提高热水器1的安全性，还消除了换热器与水箱的接触热阻，增加了换热面积，大大提升了热水器1的换热效率，也提升了用户的使用体验。

具体地，微通道孔1011的直径小于或等于1mm，例如，在一个实施例中，微通道孔1011的直径为0.1mm。

进一步地，步骤S30中将板材101的具有微通道孔1011的两侧面与连接板102的相对两侧面对接之前，还包括：

S21：在板材101与连接板102相接的侧面制作凹槽部1026，在连接板102与板材101相接的侧面制作凸起部1012；或

在板材101与连接板102相接的侧面制作凸起部1012，在连接板102与板材101相接的侧面制作凹槽部1026。

在该实施例中，板材101和连接板102中的一者设有凹槽部1026，另一者设有凸起部1012。

进一步地，步骤S30中将板材101的具有微通道孔1011的两侧面与连接板102的相对两侧面对接，包括：

S31：将凸起部1012嵌设于凹槽部1026内。

在一个可选的实施例中，连接板102的相对两侧面分别设有相对于端面凸起的凸起部1012，板材101具有微通道孔1011的两侧面分别设有相对于端面凹陷的凹槽部1026，凸起部1012与凹槽部1026的形状相适配，在步骤S31中，将板材101卷成筒状后，将连接板102的两个凸起部1012分别嵌入板材101的凹槽部1026内，实现连接板102和板材101的初步连接。随后将连接板102和板材101焊接，提高二者的连接强度。

在另一个可选的实施例中，如图4所示，板材101的相对两侧面分别设有相对于端面凸起的凸起部1012，如图8所示，连接板102具有微通道孔1011的两侧面分别设有相对于端面凹陷的凹槽部1026，凸起部1012与凹槽部1026的形状相适配，在步骤S31中，将板材101卷成筒状后，将板材101的两个凸起部1012分别嵌入连接板102的凹槽部1026内，实现连接板102和板材101的初步连接。随后将连接板102和板材101焊接，提高二者的连接强度。

具体地，凹槽部1026和凸起部1012的长度小于所在连接板102侧面的延伸长度或所在板材101侧面的延伸长度，以实现对凸起部1012的至少一端的限位，方便连接板102和板材101的连接。

进一步地，步骤S31中将凸起部1012嵌设于凹槽部1026内之后，包括：

S32：在板材101和连接板102的对接处采用气体保护焊丝进行直缝焊接。

其中，气体保护焊指二氧化碳或氩气保护的焊接方法，采用焊丝进行焊接。具体地，在板材101和连接板102的对接处采用氩弧焊技术进行直缝焊接，得到致密、无飞溅、质量高的焊接接头，保证板材101和连接板102的连接强度。

进一步地，气体保护焊丝的直径为1mm，焊接速度为5～20mm/s，送丝速度为16～28mm/s。

优选地，焊接时的电流强度为160～250A。

更进一步地，直缝焊接的保护气体流量为4～20L/min，离子气流量为0.4～1.5L/min，以保护焊缝。

在一个实施例中，在步骤S40将封头11焊接于筒身10的两端开口处之前，还包括：

S33：对筒身10的焊接处进行修边，以使筒身10的开口两端平整。

在步骤S33中，对板材101和连接板102的对接处采用气体保护焊丝进行直缝焊接后，将筒身10的开口两端的焊接处进行修剪，以使筒身10的开口两端平整，从而保证封头11和筒身10紧密贴合，形成耐压的密封内胆。

具体地，步骤S40中将封头11焊接于筒身10的两端开口处，包括：

S41：将封头11扣合于筒身10的开口处，对封头11与筒身10的相接处进行环缝焊接。

优选地，筒身10的开口处设有凹槽，封头11与筒身10连接的端面设有凸起的接头，在步骤S41中，将封头11的接头插接于筒身10的凹槽内，再对封头11与筒身10的相接处进行环缝焊接，提高封头11与筒身10的连接可靠性。

具体地，环缝焊接的焊道宽度为8～10mm，保证焊接处严密、可靠。

进一步地，在步骤S40将封头11焊接于筒身10的两端开口处之后，还包括：

S50：对内胆进行试压。

具体地，步骤S50采用的气压标准为0.6～0.8MPa，保压时间为30s，通过对内胆进行试压，检测内胆的密封性，保证热水器1能够正常工作。

可选地，在步骤S50对筒身10和封头11围成的内胆进行试压之后，还包括：

S51：安装水管、支架、吊环等部件。

其中，多个水管分别插接于进水口1024、出水口1025、换热介质进口1022和换热介质出口1023，支架和吊环用于安装热水器1。

进一步地，在步骤S50对内胆进行试压之后，还包括：

S60：对内胆进行酸洗和搪瓷。

具体地，采用酸洗液对内胆进行酸洗，洗去内胆的氧化物、附着物、油污、锈迹等，保证内胆洁净。

可选地，采用酸洗液对热水器1的外表面进行酸洗，使热水器1光亮无锈迹。

进一步地，还可以采用钝化液对内胆和热水器1的外表面进行钝化，实现内胆和热水器1的外表面的防锈处理。其中，为防止热水器1存在残留的未洗干净的酸液，还可以采用中和液对内胆和热水器1的外表面进行酸碱中和，洗去残留酸。

在步骤S60中，还对内胆进行搪瓷，以使内胆承压耐用、防腐蚀、耐水耐热，提高内胆的性能。

具体地，采用湿法或干法对内胆进行搪瓷操作。

湿法工艺主要有喷涂、浸涂和滚动涂搪等方法。通过使热水器1的内胆在三维空间内转动，使内部所有表面都涂上釉浆，保证内胆表面覆盖着一层薄薄的、均匀的和连续的搪瓷釉料釉浆。

干法以静电喷涂为主。干法搪瓷降低了成本，节约了资源，提高了材料利用率。

本发明实施例还提供一种热水器系统，包括根据上述任一实施例所述的热水器的制作方法制作的热水器1。

具体地，如图9所示，热水器系统还包括蒸发器2、压缩机4、节流机构50，蒸发器2、压缩机4、热水器1的筒身10和节流机构50组成热水器系统的换热介质的流通回路。

换热介质在蒸发器2吸收热量后，进入压缩机4，通过压缩机4提升温度和压力后从换热介质进口1022进入筒身内，与内胆中的水进行热交换，然后从换热介质出口1023流出，通过节流机构50节流降温降压后进入蒸发器2，完成整个循环回路。

热水器系统还包括四通阀3，四通阀3分别与蒸发器2和压缩机4相连。

热水器系统还包括缓冲罐401，缓冲罐401连接于压缩机4的进口端，用于对换热介质进行稳压卸荷，起到缓冲作用，保证热水器系统压力稳定。

蒸发器2还配有风机201，用于促进空气对流，增强换热效率。

在节流机构50的两端各设置一过滤器6，用于过滤杂质，保证换热介质顺畅流通。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。