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隔热结构一体式水箱

文献发布时间:2023-06-19 19:14:59


隔热结构一体式水箱

技术领域

本发明涉及一种隔热件与水箱主体成一体型的隔热结构一体式水箱及其制造方法。

背景技术

净水器具备用于过滤水中所含的异物或重金属等有害元素的装置,从广义上讲,离子水机和软水机也属于净水器。这种净水器可以被配置为提供热水和/或冷水,并且为了实现这些目的,在其内部具备加热装置和/或冷却装置(冷水生成单元)。

这种冷水生成单元采用:箱式冷却方法,直接通过蒸发管(蒸发器)冷却容纳于冷水箱中的水来生成冷水;蓄冷式冷却方法,在蓄冷槽的内部安装供制冷剂流动的蒸发管(蒸发器)和供净化水流动的冷水管,然后将通过蒸发管(蒸发器)冷却容纳于蓄冷槽的蓄冷液,之后通过将被冷却的蓄冷液或蓄冷冰与流过冷水管的净化水进行热交换,让冷水通过冷水管排出。为此,蒸发管(蒸发器)与压缩机、冷凝器和膨胀阀连接以构成制冷循环。

然而,由于设置在冷水生成单元以用于容纳冷水(净化水或蓄冷液)的冷却水箱的温度较低,因此可能在与外部进行热交换时造成容纳于内部的水的温度升高,而且结露(冷凝水)可能出现在水箱主体的表面。尤其,当产生结露时,空气中的霉菌孢子等可能造成水箱主体的表面容易滋生霉菌,并且经常会因此给用户带来不适。

为了确保冷却性能和/或抗结露性能,通常会在水箱主体的表面设置隔热件(保温材料)。这种隔热件多数采用使用聚苯乙烯(EPS,Expandable Poly-Styrene)等单独制造与水箱主体的表面形状对应的隔热件后附着在水箱主体的表面的方式。

然而,由于会在单独制造这种EPS隔热件后将其附着在水箱主体上,因此可能会在冷却水箱与EPS隔热件之间形成使得外部空气渗入的间隙,此时,不仅无法满足对于隔热性能(保温性能)的要求,而且可能会在水箱主体的表面产生结露(冷凝水),当外部空气渗入结露部分时,可能形成容易滋生霉菌的环境。

为了解决如上所述的EPS隔热件的问题,最近正采用直接在水箱主体的表面形成发泡隔热件的裸发泡法。韩国公开专利第2017-0022775号提供了一种裸发泡方法,所述裸发泡方法首先将冷水槽组件引入发泡夹具,之后通过发泡工艺在冷水槽组件的外周面形成聚氨酯泡沫隔热件。

然而,在这种裸发泡工艺中,由于发泡隔热件形成在发泡夹具表面(或发泡夹具表面的塑料)与冷水箱组件之间,因此发泡表面不整洁,并且在对发泡表面进行抛光或者去除发泡表面的塑料等后处理操作中,会产生大量发泡粉末,因此作为杂质的发泡粉末可能残留在水箱内部。尤其,在这种裸发泡工艺中,由于发泡隔热件直接暴露在空气中,因此空气可能通过形成在发泡隔热件中的微孔移动。因此,当霉菌在通过裸发泡工艺制造的发泡隔热件的孔隙中持续繁殖时,不仅难以去除,而且由于霉菌通过发泡隔热件的孔隙持续扩散到发泡隔热件的内部,不仅会造成用户不悦,而且还存在卫生上的问题。

尤其,在采用裸发泡工艺时,霉菌等可能在发泡隔热件上滋生,而在净水器等用于储存用户的饮用水的装置中,霉菌的滋生会引起很多卫生问题。

专利文献1:KR2017-0022775A

发明内容

要解决的问题

本发明为了解决上述现有技术问题中的至少一些而提出,其目的在于,提供一种能够充分确保冷凝性能和隔热性能,从而通过阻止霉菌等的滋生来改善卫生的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

并且,本发明的一个方面的目的在于,提供一种即使是对形状复杂的水箱主体也能够将隔热件一体成型的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

另外,本发明的一个方面的目的在于,提供一种能够最小化发泡剂向外部泄漏的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

并且,本发明的一个方面的目的在于,提供一种能够最小化未发泡区域的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

另外,本发明的一个方面的目的在于,提供一种易于制造的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

并且,本发明的一个方面的目的在于,提供一种便于清洗外表面且容易去除结露(冷凝水)的冷却水箱及具备其的净水器。

并且,本发明的一个方面的目的在于,提供一种能够最小化水箱主体和隔热件与外部空气接触的隔热结构一体式水箱及具备其的净水器。

解决问题的方法

作为实现如上所述的目的一个方面,本发明提供一种隔热结构一体式水箱,所述隔热结构一体式水箱包括:水箱主体,内部形成有容纳空间,发泡壳体,用于围绕所述水箱主体的外周面,以及发泡隔热件,在发泡剂流进发泡空间后通过发泡而形成,所述发泡空间为所述水箱主体的外周面与所述发泡壳体之间的空间;所述发泡隔热件通过发泡与所述水箱主体和发泡壳体一体成型,所述发泡壳体由围绕所述水箱主体的多个部分组成,所述多个部分中的至少一部分具有在制造成展开图形状后可折叠的结构,以与所述水箱主体的外观相对应。

发明效果

根据具有这种构造的本发明的一个实施例,可以获得充分确保冷凝性能和隔热性能,从而阻止霉菌等的滋生以改善卫生状况的效果。尤其,通过防止净水器内部的腐蚀/污染,可以解决用户能够感觉到的卫生问题。

另外,根据本发明的一个实施例,具有即使是对形状复杂的水箱主体也能够实现隔热件一体化的效果。

并且,根据本发明的一个实施例,可以获得最小化发泡剂的向外部泄漏的效果。

并且,根据本发明的一个实施例,可以获得最小化非发泡区域的效果。

另外,根据本发明的一个实施例,具有即使是对结构复杂的水箱主体也能够容易地制造隔热件一体化水箱的效果。

另外,根据本发明的一个实施例,可以获得易于清洗外表面且易于去除结露(冷凝水)的效果。

并且,根据本发明的一个实施例,具有可以阻止水箱主体和隔热件与外部空气接触的效果。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的隔热结构一体式水箱的立体图。

图2是构成图1所示的隔热结构一体式水箱的发泡组件的立体俯视图。

图3是图2所示的隔热结构一体式水箱的仰视图。

图4是以半透明状态示出发泡壳体以便确认图2中的水箱主体的形状的立体图。

图5是示出图2中展开的发泡壳体覆盖水箱主体的形状的立体图。

图6是以半透明状态示出展开的发泡壳体以便确认图5中的水箱主体的形状的立体图。

图7a是示出图1所示的隔热结构一体式水箱中的水箱主体的立体图。

图7b是图7a所示的水箱主体的另一角度的立体图。

图8是示出图1所示的隔热结构一体式水箱中的发泡壳体的立体图。

图9是图8所示的发泡壳体的展开图。

图10a是示出图9的第五部分的放大立体图。

图10b是从图9的V1方向观察到的正视图。

图11是沿图1的A-A'线的发泡组件的立体截面图、截面放大图和V2方向主视图。

图12是沿图1的B-B'线的发泡组件的截面图和局部放大图。

图13是图1的出冰口部分的放大立体图、沿C-C'线的截面图和沿D-D'线的截面图。

图14是沿图13的E-E'线的发泡组件的截面图。

图15是沿图1的F-F'线的发泡组件的截面图。

图16是示出根据本发明的一个实施例的隔热结构一体式水箱的制造方法的流程图。

图17是示出放入发泡剂前的状态的发泡组件的半透明立体图。

图18至图20是依次示出将发泡剂放入发泡组件的过程的半透明立体图。

图21是示出向发泡组件的发泡剂注入结束后的状态的半透明立体图。

图22是示出根据本发明的一个实施例的隔热结构一体式水箱产品的照片。

图23是示出图22的矩形框部分的放大图。

附图标记说明

100:隔热结构一体式水箱 101:发泡组件

110:水箱主体           111:储存箱单元

112:储水空间           115:储冰单元

116:储冰空间           117:出冰口

119:隔板               120:水箱边缘部

130:发泡壳体           150:发泡隔热件

BL:界线                ET:延伸部

EX:外露部              FL:折叠线

H:通孔                 P1:第一部分

P2:第二部分            P3:第三部分

P4:第四部分            P5:第五部分

PR:台阶                S:密封构件

SP:支撑部              T:接合构件

TR:空间部

具体实施方式

在下文中,将参考附图描述本发明的优选实施方式。然而,本发明的实施方式可以被修改为各种其他形式,并且本发明的范围不限于以下描述的实施方式。并且,提供本发明的实施方式是为了向本领域技术人员更完整地描述本发明。在附图中,元件的形状和尺寸等可能被夸大以便更清楚地描述。

另外,在本说明书中,单个型也包括多个型,并且在整个说明书中,相同的附图标记指代相同或相应的元件,除非其表示与上下文明确不同的含义。

以下,将参照附图描述本发明的实施例。

隔热结构一体式水箱100

参照图1至图10b,根据本发明的一个实施例的隔热结构一体式水箱100包括水箱主体110、发泡壳体130和发泡隔热件150。并且,水箱主体110与发泡壳体130相互联接以在注入发泡剂(图18的FA)之前形成发泡组件101。

参照图1、图7a和图7b,水箱主体110的内部形成有容纳空间。例如,水箱主体110可以包括:储存箱单元111,形成有用于储存净水的储水空间112;以及储冰单元115,形成有用于容纳冰块的储冰空间116。这时,储存箱单元111可以由冷水箱单元构成,所述冷水箱单元冷却净水并储存冷却后的净水。并且,水箱主体110可以包括隔板构件119,所述隔板构件119划分储水空间112与储冰空间116。储冰单元115可以包括用于取冰的出冰口117。

并且,水箱主体110的敞开的上部可以形成有水箱边缘部120。水箱边缘部120具有与后述的发泡壳体130结合的结构。

如图1所示,水箱主体110具有外露部EX,所述外露部EX在发泡壳体130覆盖的状态下向外露出。这种外露部EX不仅可以包括出冰口117,还可以包括使得水在水箱主体110的内部和外部流动的水流动口、用于安装温度传感器和水位传感器等各种电气元件的部分以及用于将水箱主体110紧固到净水器的外壳的紧固部。

水箱主体110的敞开的上部可以覆盖水箱盖(未图示)。并且,出冰口117可设有用于取冰的电机、螺杆构件和排水构件。

接下来,参见图1至图8、图9、图10a和图10b,发泡壳体130构造成围绕水箱主体的外周面。此时,由于水箱主体110的敞开的上部具有被水箱盖覆盖的结构,所以发泡壳体130具有覆盖除水箱主体的上表面之外的剩余表面的结构。例如,当水箱主体110具有对应于六面体的上表面、下表面和四个侧面时,发泡壳体130可以具有覆盖除了上表面之外的其余五个表面的形状。

参照图5、图6和图9,发泡壳体130具有对应于五个表面的五个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5),以包围除了上表面之外的其余五个表面。多个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)可以具有在被制造成展开图形状后可折叠的结构,以对应于水箱主体的外观。

如上所述,由于发泡壳体130被制造成展开图形状且可以折叠,因此可以容易地制造对应于水箱主体110的每个表面的形状,即便水箱主体110具有复杂的形状,也可以容易地制造发泡壳体130。即,即使水箱主体110具有复杂的形状,例如储存箱单元111和储冰单元115结合的状态,也可以容易地制造与其对应的发泡壳体130。

在此,具有展开图形状的发泡壳体130可以通过使用压力机等的成形工艺(forming process)制造。并且,具有展开图形状的发泡壳体130可以由诸如PET材料的塑料材料形成,以便易于成形并且可以进行折叠操作。如上所述,由于发泡壳体130采用塑料材料形成,因此不仅易于成形,而且其光滑的表面易于清洁。即,即使发泡壳体130的表面产生结露(冷凝水)或存在霉菌等污染物,也易于清洗,并且可以防止发泡壳体130内部的发泡隔热件150被污染。

在此,发泡壳体130的厚度可以在0.5mm至1.5mm(例如,1mm)的范围内。

如上所述,发泡壳体130可以如图9所示地制造成展开图形状后基于折叠线FL折叠而具有如图8所示的立体形状。

在折叠状态的下,发泡壳体130的各个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)的重叠的界线BL可以由诸如胶带(图22和23中的T)的接合构件结合。在图4中,箭头指示要结合的接合构件的部分。当执行发泡操作时,由于发泡壳体130外表面的变形受到发泡夹具的限制,因此接合构件T只需要提供在将发泡组件101插入发泡夹具的过程中防止发泡壳体130彼此分离的接合力即可。因此,接合构件T可以由结合到界线BL部分的胶带构成,但不限于此。例如,接合构件T可以由涂敷于界线BL部分的粘合剂构成,并且可以进行各种改变。

另外,通孔H可以分别对应于外露部EX而形成在发泡壳体130上,以便水箱主体110的外露部EX向外部露出。

另外,发泡壳体130上可形成有台阶PR,以防止发泡剂FA从通孔H与外露部EX之间或者发泡壳体130的端部与水箱边缘部120之间泄露。这种台阶PR可以具有从发泡壳体130朝向水箱主体110延伸预定高度的形状。

另一方面,发泡壳体130的多个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)中的至少一部分可以分开被制造,之后与其他部分结合。例如,与出冰口117对应的第五部分P5具有复杂的结构和形状,因此可以在被单独制造后与其他部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4)结合。此时,在结合第五部分P5与其他部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4)时,也可以使用诸如胶带的接合构件。

此时,由于注塑工艺可以相对精确地形成复杂形状并且易于制造复杂形状,所以可以通过注塑工艺形成单独制造的部分(例如,第五部分P5)。此时,可以使用诸如PE、LDPE和PP的塑料材料来制造单独制造的部分。并且,单独制造的部分可以具有比通过成形工艺形成的部分稍微更厚的1.5mm以上(例如,1.5mm)的厚度,以便通过注塑成型而制造。

另一方面,当发泡壳体130被制造成展开图形状时,由于展开的总面积会变得相当大,因此需要大容量的成形(forming)机来一次性地通过成形工艺(forming process)形成与展开图形状对应的整个部分。鉴于此,也可以将发泡壳体130的多个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)分成两个或更多个部分来进行成形加工后,通过胶带等接合构件进行结合。

并且,所述发泡隔热件150可以在发泡剂FA流进水箱主体110的外周面与所述发泡壳体130之间的发泡空间后通过发泡而形成。由此,所述发泡隔热件150可以通过发泡与水箱主体110和发泡壳体130一体成型。

此时,发泡剂FA可以使用能够形成尿烷(聚氨酯)泡沫的发泡液。聚氨酯泡沫(polyurethane foam)通常以由异氰酸酯化合物与二醇反应制得的聚氨酯作为构成材料,并且是通过掺入发泡剂FA来制得的发泡产品,所述发泡剂FA是通过作为组分的异氰酸酯与作为交联剂的水反应而生成的诸如二氧化碳和氟利昂等挥发性溶剂。根据使用的乙二醇原料的类型,聚氨酯泡沫可以具有各种硬度,例如超软质、软质、半硬质和硬质等。然而,如果可以形成聚氨酯泡沫,在本发明中使用的发泡剂FA的聚氨酯泡沫的组分和制备方法可以进行各种改变。此外,本发明的隔热结构一体式水箱100所包括的发泡隔热件150不限于聚氨酯泡沫,只要将水箱主体110容纳于发泡壳体内部并且能够在发泡壳体与水箱主体110的外表面之间进行均匀的发泡,可以使用各种已知的发泡剂。

另一方面,发泡壳体130上可以形成有用于注入发泡剂FA的注入口136,以及在发泡过程中供发泡空间的空气排出的空气排出口AE。在这种情况下,注入口136可以形成在发泡壳体130的一表面,并且可以形成为注入工作所需的尺寸。并且,如本发明的实施例所示,当水箱主体110具有复杂的形状时,可以形成多个注入口136,使发泡剂FA可充分流入发泡空间以填充发泡空间。此时,在水箱主体的六个表面中,多个注入口136可以如图3所示地在相同的表面彼此隔开间隔设置。例如,如图3所示,可以分别设置于与水箱主体110的下表面对应的第一部分P1和第五部分P5。这种注入口136可以具有通过完全切割而具有通孔的形式。

另外,空气排出口AE可以形成在水箱主体的六个表面中形成有注入口136的表面。例如,如图3所示,空气排出口AE可以形成在与水箱主体的下表面对应的第一部分P1中的发泡剂最晚被填充的区域(参见图19和20)。并且,空气排出口AE可以在发泡壳体130中与形状复杂的部分相邻设置,以便在形状复杂的部分实现足够的发泡。

另外,由于空气排出口AE具有较大的尺寸,因此可以使用阻挡膜构件(未图示)来阻挡空气排出口AE。在这种情况下,阻挡膜构件可以由在发泡过程中防止发泡剂FA泄漏并允许空气排出的材料制成,例如可以使用无纺布或具有小间隙的网状物。然而,阻挡膜构件的材料不限于此,只要能够在排出空气的同时防止发泡剂FA泄漏,则可以使用各种材料和类型的构件。此外,阻挡膜构件可以结合到发泡壳体130的内表面,但是由于在发泡过程中发泡壳体130由发泡夹具支撑,因此阻挡膜构件还可以结合到发泡壳体130的外表面。

为了容易地排出空气,空气排出口AE可以具有大约4mm至15mm的直径,更优选地具有4mm至10mm的直径。

另一方面,空气排出口AE还可以包括位于发泡壳体130的拐角处(顶点)和/或边角处的辅助排出口(未图示)。当在发泡壳体130中仅设置有大尺寸的空气排出口AE时,发泡壳体130的拐角处(顶点)和/或边角处的空气流动少,由此容易在拐角处(顶点)和/或边角处出现未发泡区域(未填充区域)。考虑到这一点,可以在发泡壳体130的拐角处(顶点)和/或边角处安装辅助排出口。

另一方面,如果辅助排出口的尺寸大时,发泡剂FA可能在发泡过程中通过辅助排出口泄漏。考虑到这一点,辅助排出口的直径约可以为1mm左右,优选在0.3mm至2.0mm的范围内,更优选在0.5mm至1.5mm的范围内,以便排出空气并且防止发泡剂FA泄漏。

参照图11至图15,可以在发泡壳体130与水箱主体110的结合部分之间形成密封结构,其用于防止发泡剂FA向外部泄漏。通过这种密封结构,不仅可以在发泡剂FA发泡过程中防止发泡剂FA泄漏到外部,而且可以在发泡剂FA固化完成并形成发泡隔热件150后彻底隔离发泡壳体130的外表面与发泡隔热件150。

当发泡壳体130具有如图9所示的展开图形状时,多个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)通过折叠线FL折叠并形成立体形状,在该过程中,水箱主体110的外露部EX应通过发泡壳体130的通孔H暴露在外。然而,如图9所示,发泡壳体130上形成有多个通孔H且其尺寸和位置各不相同,因此不便于将所有通孔H的尺寸形成为与外露部EX的尺寸对应。因此,考虑到公差,可能在通孔H与外露部EX之间形成比较大的空间。

参见图11,在左下方的截面图中,发泡壳体130在竖直方向的截面具有与外露部EX连接的形状,但实际上,考虑到公差,发泡壳体130的竖直方向截面与外露部EX之间应形成足够大的空间部TR。因此,发泡剂FA可能通过这种空间部TR露出。

鉴于此,根据本发明的实施例,如图11和图12的右上侧放大图所示,可以具有密封结构,即在外露部EX的周围形成延伸部ET,并且形成能够在延伸部ET安装密封构件S的支撑部SP。

此时,密封构件SR可以配置为在发泡壳体130的台阶PR与水箱主体110的支撑部SP之间实现密封,所述台阶PR具有从发泡壳体130朝向水箱主体110延伸的形状。这种密封构件SR可以由使用PE等来制造的泡沫(foam)制成,并且可以形成为具有大的接触面积的形状(例如,矩形截面)以有效地进行密封。这种泡沫可以具有以大的截面(例如,矩形截面)围绕外露部EX的封闭截面的结构。并且,由于设置在水箱主体110的外露部EX的形状不限于圆形且可以具有椭圆形、矩形、圆形与棱形相结合的形状等各种形状,因此密封构件SR可以形成为带状,以便在发泡壳体130的台阶PR与支撑部SP之间围绕外露部EX的边缘。然而,也可以使用O形环(O-ring)作为密封构件SR。

参见图12右上角的放大图,水箱主体110具有对应于开口区域的水箱边缘部120,发泡壳体130具有朝向水箱主体110突出的台阶部PR,以便与形成在水箱边缘部120的台阶进行大面积接触。如图12所示,发泡壳体130的台阶部PR和水箱边缘部120可以具有在一个表面上彼此接触的结构。然而,为了更可靠的密封,发泡壳体130的台阶部PR与水箱边缘部120可以具有嵌合的结构。例如,还通过在台阶部PR形成具有凹槽的“匚”字型截面且在水箱边缘部120形成具有凹槽的“匚”字型截面,以改变为两者双重嵌合的结构。

另一方面,如图13和14所示,出冰口117的周围与发泡壳体130之间也可以适用密封结构。尽管图13和14中未示出密封构件SR,但是密封构件SR可以安装在整个出冰口117的外围。例如,可以在用红色圆圈标注的部分安装由泡沫制成的密封构件SR。并且,如图15所述,可以在用红色圆圈标注的部分安装由泡沫制成的密封构件SR。

隔热结构一体式水箱100的制造方法S100

以下将参照图16至图21描述根据本发明的一个方面的隔热结构一体式水箱100的制造方法S100。

如图16所示,根据本发明的一个实施例的隔热结构一体式水箱100的制造方法S100可以包括:安装步骤S130,将发泡组件101安装至发泡夹具,封闭步骤S140,封闭发泡夹具的前后左右,注入步骤S150,注入发泡剂FA,上表面封闭步骤S170,封闭发泡夹具的上表面,以及发泡固化步骤S180,发泡剂FA发泡并固化;并且可以进一步包括以下步骤中的至少一些步骤:准备步骤S110,准备发泡组件101,打开步骤S120,打开发泡夹具(未图示),注入口136封闭步骤S160,封闭注入口136,以及后处理步骤S190,后处理和/或检查已固化的隔热结构一体式水箱100。

在准备发泡组件101的准备步骤S110中,如图2至图5所示,首先结合水箱主体110与发泡壳体130以在水箱主体110与发泡壳体130之间形成发泡空间。此时,设置在水箱主体110的出冰口117等的外露部EX可以通过设置在发泡壳体130的通孔H暴露于发泡壳体130的外表面。并且,在发泡壳体130与外露部EX之间可设有密封构件SR。

另一方面,准备发泡组件101的准备步骤S110可以包括使用阻挡膜构件阻挡具有较大尺寸的空气排出口AE的工序。此时,阻挡膜构件可以由在发泡过程中防止发泡剂FA泄漏并允许空气排出的材料制成,作为一个示例,可以使用无纺布。此外,阻挡膜构件可以结合到发泡壳体130的内表面,但是由于发泡壳体130在发泡过程中由发泡夹具支撑,因此阻挡膜构件还可以结合到发泡壳体130的外表面。

另一方面,由于发泡壳体130具有其多个部分(第一部分P1、第二部分P2、第三部分P3、第四部分P4、第五部分P5)中的至少一部分先被制造成与水箱主体110的外观对应的展开图形状后可折叠的结构,因此可以包括在与多个部分的边界BL对应的区域接合接合构件T的工序。

在下述的发泡固化步骤S180中,由于发泡壳体130外表面的变形受到发泡夹具的限制,因此接合构件T只需要提供在将发泡组件101插入发泡夹具的过程中防止发泡壳体130彼此分离的接合力即可。

接下来,在打开发泡夹具的打开步骤S120中,打开用于插入发泡组件101的空间,以便发泡组件101可以安装在发泡夹具上。此时,发泡夹具可以具有被分成多个的结构,以便具有与发泡组件101的外形相对应的内表面形状。但是,发泡夹具的形状和分割数量取决于发泡组件101的形状,例如,当发泡组件101具有圆柱形状时,可以具有用于支撑圆柱的圆周表面和上下表面的形状和分割结构。为了便于描述,下面将对发泡组件101具有六面体形状并且发泡夹具具有对应的六面支撑结构的情况进行说明。如图17所示,当发泡组件101具有六面体形状时,发泡夹具可以具有分割式结构以支撑发泡组件101的前后左右及上下六个表面。因此,在打开步骤S120中,将发泡夹具的上表面打开,使得发泡组件101容易地插入到发泡夹具中,并且发泡夹具的前后左右表面可以与发泡组件101至少隔开部分间隔。此时,发泡夹具的前后左右表面可以以下表面为基准旋转且上部向外侧方向敞开的形式打开,但不限于此,并且前后左右表面可以以发泡组件101为中心具有整体向外移动的结构。

在将发泡组件101安装在发泡夹具上的安装步骤S130中,通过发泡夹具的敞开的上表面将发泡组件101安装到发泡夹具上。

将发泡组件101安装到发泡夹具后,可以执行封闭发泡夹具的一部分的部分封闭步骤S140。这种部分封闭步骤S140可以使得在打开步骤S120中打开的发泡夹具的前后左右表面与发泡组件101的前后左右侧的外周面接触,从而支撑发泡组件101的前后左右外周面。因此,在下述的发泡固化步骤S180中,在发泡剂FA发泡时,可以防止发泡组件101变形。

接着,执行将发泡剂FA注入到发泡组件101的注入步骤S150。如图18所示,在这种注入步骤S150中,可以通过发泡壳体130的注入口136注入发泡剂FA。此时,发泡剂FA可以使用能够形成尿烷(聚氨酯)泡沫的发泡液。聚氨酯泡沫(polyurethane foam)通常以由异氰酸酯化合物与乙二醇反应制得的聚氨酯作为构成材料,并且是通过掺入发泡剂FA来制得的发泡产品,所述发泡剂FA是通过作为组分的异氰酸酯与作为交联剂的水反应而生成的诸如二氧化碳和氟利昂等挥发性溶剂。根据使用的乙二醇原料的类型,聚氨酯泡沫可以具有各种硬度,例如超软质、软质、半硬质和硬质等。并且,发泡成型法采用一步发泡法(one-shotmethod)和预聚物法(prepolymer process),其中,预聚物法是预先使一部分乙二醇与二异氰酸酯反应制成预聚物(部分聚合剂),并且通过混合剩余的乙二醇、发泡剂FA、催化剂等来发泡的方法,因这种方法泡沫均匀,因此适合用于发泡隔热件150。然而,如果可以形成聚氨酯泡沫,在本发明中使用的发泡剂FA的聚氨酯泡沫的组分和制备方法不限于上述方法。此外,本发明的隔热结构一体式水箱100中设置的发泡隔热件150不限于聚氨酯泡沫,只要将水箱主体110容纳于发泡壳体内部并且能够在发泡壳体与水箱主体110的外表面之间进行发泡,可以使用各种已知的发泡剂FA。

在这种注入步骤S150中,可以考虑发泡剂FA的注入速度和压力而进行预设的发泡剂FA注入时间(例如,在1.3秒至1.7秒中选选择的值),以便向发泡空间注入预定量的发泡剂FA。由此,通过按照预定条件注入发泡剂FA,可使发泡隔热件150具有预定的品质(例如,预定密度)。尤其,当完成固化后的发泡隔热件150的密度形成为0.065g/cm

注入步骤S150可以使用聚氨酯高压发泡机(未图示)执行,作为发泡剂FA的一个示例,可以使用将BILLYOL(RF-334T)和ECO FOAM-A按照预定比例(例如,1:1.1至1.2)混合的混合物。

当完成发泡剂FA的注入后,可以另外执行封闭注入口136的注入口封闭步骤S160。当开始将发泡剂FA注入到发泡空间时,发泡剂FA在发泡空间中进行发泡,为了防止发泡剂FA通过注入口136外漏,可以在完成发泡剂的注入后执行封闭注入口136的动作。这种注入口136封闭步骤S160可以通过用阻挡构件(未图示)封闭发泡壳体130的注入口136部分来执行,作为阻挡构件BM的一个示例,可以使用胶带以容易地执行动作。但是,阻挡构件BM不限于此,并且如果可以容易地关闭注入口136,则可以将其改变为各种材料和形状。

如上所述,在完成注入步骤S150之后,或者在注入步骤S150和注入口136封闭步骤S160结束之后,可以执行封闭发泡夹具的上表面的上表面封闭步骤S170。

另外,在上表面封闭步骤S170之后执行发泡剂FA发泡并固化的发泡固化步骤S180。

当开始将发泡剂FA注入到发泡空间时,发泡剂FA在发泡空间中进行发泡,因此,如图18至图20中的箭头所示,发泡空间内的空气通过空气排出口AE被排放到外部。此时,可以设置空气排出口AE的位置,以便发泡剂FA在发泡固化步骤S180中完全填满发泡空间而不形成非发泡空间。尤其,通过在与发泡壳体130的拐角和/或边角对应的部分形成辅助排出口(未图示),可以在发泡壳体130的拐角和/或边角部分也实现彻底的发泡。此时,为能够使空气排出并防止发泡剂FA泄漏,辅助排出口的直径约可以为1mm左右,优选在0.3mm至2.0mm的范围内,更优选在0.5mm至1.5mm的范围内。

这种发泡固化步骤S180可以执行预设时间(例如,20分钟±2分钟),以便发泡剂FA完全发泡并且实现发泡的泡沫的固化。

另一方面,为了顺利地进行发泡,发泡夹具可以保持在预设温度(例如,40℃±5℃)。为此,发泡夹具可以被配置为从打开步骤S120到执行后续工序时保持在预设温度。

另外,当发泡固化步骤S180完成时,如图21所示,隔热结构一体式水箱100的制造将结束。之后,可以执行后处理步骤S190,用于后处理和/或检查已固化的隔热结构一体式水箱100。在后处理步骤中,可以执行检查隔热结构一体式水箱100的外观的检查作业、去除在发泡期间可能部分出现的毛刺(burr)的作业、打磨、空气洗作业以及包装作业。

另一方面,由于发泡壳体130上设有注入口136和空气排出口AE,为了防止发泡隔热件150通过这些空间与外部空气接触,可以执行通过由诸如硅胶或热熔体的材料制成的填充材料密封注入口136和空气排出口AE的后处理工作。

如上所述,根据本发明的隔热结构一体式水箱100的制造方法通过使用发泡壳体130将发泡剂FA注入到形成在发泡壳体130与水箱主体110之间的发泡空间来进行发泡,通过尽可能阻断发泡液的泄漏,不仅可以将泡沫粉流入水箱主体内部空间的质量问题降到最低,还可以通过发泡壳体130使得发泡隔热件150与外部空间彻底隔绝,因此可以防止霉菌或细菌在发泡隔热件150内部滋生的问题。并且,可以通过发泡隔热件150充分确保隔热性和抗结露性。

尽管以上已经详细描述了本发明的实施例,但是本发明的权利范围不限于此,并且对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术精神的范围内,可以进行各种修改和变型。

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