电能替代热水器保温桶

本实用新型公开了电能替代热水器保温桶，涉及电热水器保温桶领域，主要由真空内胆和聚氨酯外保温层有机组合构成；真空内胆里面加装蜂窝状并采用聚氨酯材料的支撑结构，对小容量保温桶也可采用聚氨酯材料环形支撑圈。真空内胆外金属层和真空内胆里金属层通过环形不锈钢箔带连接；进水口、出水口、排污口采用聚氨酯加强保温。为强化受力结构，真空内胆外层加装环形金属抱箍，真空内胆支撑的聚氨酯密度高于外保温层聚氨酯的密度；具有能很好地实现电能替代热水器保温桶的最佳保温效果。

技术领域
本实用新型涉及一种电热水器保温桶，特别是关于电能替代热水器保温桶，即为新型电热水器保温桶。
背景技术
传统电热水器保温桶主要问题是，保温效果不理想，能耗太高。在冬季，日保温耗电量在2kwh左右，有的产品甚至达到3kwh以上，无法满足节能要求，也是城市用户放弃电热水器，而使用燃气热水器的一个重要原因。广大农村地区因未通燃气，电热水器(包括太阳能热水器----太阳能热水器在冬季也依靠电能保温和加热)成为主流市场，可电能损失是巨大的。实用新型内容为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种超1级能耗的电能替代热水器保温桶，即为新型电热水器保温桶。本实用新型所采用的技术方案为：一种电热水器保温桶，主要由真空内胆和聚氨脂外保温层有机组合构成；真空内胆里面加装蜂窝状并采用聚氨脂材料的支撑结构，对小容量保温桶也可采用聚氨脂材料环形支撑圈。真空内胆外金属层和真空内胆里金属层通过环形不锈钢箔带连接；进水口、出水口、排污口采用聚氨脂加强保温。为强化受力结构，真空内胆外层加装环形金属抱箍，真空内胆支撑的聚氨脂密度高于外层保温聚氨脂的密度。电能替代热水器保温桶主要由真空内胆和聚氨脂外保温层有机组合构成，通过真空绝热、聚氨脂外层加强保温，并运用真空内胆的里外层热量传导阻隔技术、薄弱环节保温加强技术，平均导热系数可作到0.008w/m.k以下，比起传统电热水器聚氨脂保温层的平均导热系数0.018～0.05w/m.k优异很多，可实现最佳节能效果。实用新型技术的运用，电热水器保温桶日保温耗电可节约60％～80％。特别在寒冷的冬季，对60升容量及以下的电热水器，日保温能耗能可作在0.6kwh 以下，未来有望替代燃气热水器。电能替代热水器保温桶运用于新型电热水器上，成为新型电热水器产品生产制造的基础条件；本实用新型技术也可用于传统电热水器的改进生产上。今后，若电能替代(新型)电热水器大量推广使用，将为我国节能减排作出重大贡献。进一步限定，所述环形不锈钢箔带中的不锈钢箔为厚度在0.5mm 以下的薄钢板。进一步限定，所述真空内胆外金属层一端设置有气门嘴。本实用新型的有益效果为：利用了真空超强的保温能力，里面虽装有聚氨脂网孔(即蜂窝状)支撑结构，但总散热面积仅为保温桶内壁面积的1/6左右，甚至更少，其保温能力相当于12cm以上厚的聚氨脂保温层。由于真空内胆结构原因，内外金属层连接部位不能形成真空，通过不锈钢箔环形带的连接,运用其热传导阻隔技术，加上聚氨脂外保温层的配合作用，能很好地实现电能替代热水器保温桶的最佳保温效果。
附图说明
图1为本实用新型正视剖视图；图2为真空内胆正视剖视图；图3为本实用新型的局部仰视图；图4为椭圆桶形状的保温桶的正视图；图5为椭圆桶形状的保温桶的侧视图；图6为椭圆桶形状的保温桶的俯视图；图7为圆桶形的保温桶的正视图；图8为圆桶形的保温桶的侧视图；图9为扁桶形的保温桶的正视图；图10为扁桶形的保温桶的俯视图；图11为扁桶形的保温桶的侧视图；图中：1-真空内胆；11-真空内胆外金属层；12-真空内胆里金属层；13-内衬；2-聚氨脂外保温层；3-排污口；4-出水口；5-进水口； 6-环形不锈钢箔带；7-气门嘴。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。实施例1如图1-3所示，外形设计外形设计与传统电热水器没有大的差异，有圆筒型、椭圆筒型、扁桶型，即横截面可采用圆形、椭圆形、半圆+长方形。本实施例中，更倾向椭圆型桶。真空内胆真空内胆1为电能替代热水器保温桶的保温主体。其里层可采用冷轧钢板或不锈钢板，可适应生产厂家具体采用的金属材料。由于真空结构，真空内胆外金属层11不必使用不锈钢板，可根据实际情况而采用冷轧或热轧钢板。真空内胆1结构形状是，横截面采用圆形或椭圆形，两端呈曲面，如图4-11所示。真空内胆1内设支撑结构。第一，防止真空内胆外金属层11在集中外力(集中应力)作用下发生形变和裂缝；第二，克服真空内胆在胆内的储水自重作用下，真空内胆里金属层12与真空内胆外金属层11连接处因较大弯矩产生破坏应力；第三，作为环形不锈钢箔带6的支撑；第四，作为防止热辐射传递的内衬13的支撑，内衬13由铝箔或锡箔或钢箔制成。真空内胆里金属层12和真空内胆外金属层11连接的环形不锈钢箔带6和不锈钢箔圈，阻隔里层向外层的热量传导，最大限度减少保温桶的热量损失。采用导热系数较低的不锈钢箔或其它导热系数低的金属箔，在聚氨脂外保温层2的配合作用下，实现真空内胆1的最佳保温效果。支撑结构由聚氨脂制成，该支撑结构主要采用蜂窝状结构，因为蜂窝结构受力特性好，散热面积小。着附在环形不锈钢箔带6内侧的弹性塑料环形圈，主要是防止不锈钢箔处于真空状态(支撑网格空为真空)时在大气压和集中外力作用下可能产生塌陷和发生应力破坏。真空内胆外金属层11加环形抱箍。主要用于椭圆形结构和支撑结构。环形抱箍并不与真空内胆外金属层11焊接，依靠螺栓连接固定。采用四道抱箍，第一道在末端焊接处，第二道在中间部位，三、四道在钢箔环形带两边。加环形抱箍，可以提高真空内胆1受力效果。一是抵抗支撑结构的热应力(温变应力)，防止应力破坏；二是分担一部分真空内胆里金属内层12的周向拉应力；三是增强真空内胆外金属层11的受力性能。总体来说，真空内胆外金属层11轴向和周向受力主要考虑是压应力，拉应力不是主要。气门嘴7，装在真空内胆1外金属层一端的气门嘴，作为抽真空的控制小件，与机动车的气门嘴原理所不同的是进出气流方向相反，所要求的气门嘴7弹簧压力必须高于大气压力，最好在2倍以上。气门嘴7只是作为抽真空的临时封堵措施，气门嘴帽内加垫圈和密封剂以增强气密性。在真空内胆气密性试验一定时期后，再外加金属套焊接密封。外聚氨脂保温层2。作用有这几点：1.与环形不锈钢箔带6有机配合，最大限度地降低热量传导；2. 加强保温效果，因真空内胆支撑结构厚度降低，再加上真空中余气影响，需加强保温；分散对真空内胆外壳的集中外力；结构需要；外壳电气绝缘的需要。热量传递特性说明本实用新型主要突出点在于利用了真空的超强绝热能力，实现最佳保温效果。里面虽装有聚氨脂网孔(即蜂窝状)支撑结构，但总散热面积仅为保温桶内壁面积的1/6左右，甚至更少，其保温能力相当于12cm以上厚的聚氨脂保温层2。由于真空内胆结构原因，真空内胆里金属内层12与真空内胆外金属层11连接部位不能形成真空，通过不锈钢箔环形带的连接，运用其热传导阻隔技术，在外聚氨脂保温层 2配合下，能很好地实现真空保温效果。真空内胆外金属层11内侧衬垫铝箔或钢箔或锡箔，减少真空热辐射。进水口、出水口、排污口通过聚氨脂加强保温，最大限度地减少薄弱环节的热量传导。受力特性说明作为圆筒型或椭圆筒型结构本身受力特性较好，但考虑在生产运输过程中外集中力的影响，需在真空内胆加支撑结构；为强化受力效果，真空内胆外金属层11加金属环形抱箍。变温应力(热应力)的影响。真空内胆聚氨脂支撑结构在高温下产生变温应力，其大小与外加的大气压力大致相当并相抵，并不产生对外的破坏应力；同时，克服了由于真空的存在，内胆内层内压力增大的问题。环形不锈钢箔带6受力问题。保温桶未投入使用前抽为真空，若真空内胆里面无支撑结构，环形不锈钢箔带6轴向和周向会受到较大的轴向和周向压应力。尽管钢箔承载能力也能够满足要求，但考虑是薄壁圆柱筒形结构，应最大限度地减少大气压力的传递，已避免变形和应力破坏。通过支撑结构的设计调整，大气压力相当部分由支撑结构承担。保温桶在使用中，因大气压力与热应力的抵消作用，环形不锈钢箔带6轴向和周向拉压应力大大降低，同时，这种蜂窝状支撑结构也不会因热应力作用加大对钢箔带的拉应力。真空内胆进水口5、出水口4、排污口3处的连接钢箔环形圈承受拉应力，应力大小大大低于许用应力，足够满足需求。密封问题说明真空内胆1的气密性关键在于制造工艺，特别是焊接工艺必须要保证；在有缝隙的部位加密封材料。比如，气门嘴多重密封、环形带叠焊时加密封材料。真空内胆外金属层11整体喷涂密封剂，形成柔性膜层，最大限度地减少真空“阴漏”。密封膜层在抱箍和外聚氨脂保温层挤压下，难以因热胀冷缩与内胆外层表面形成气隙。必须做气密性试验。热水器运行多年后，若有“阴漏”问题导致真空度下降，可通过维修再抽真空。锈蚀问题说明真空内胆1处于真空状态，其内侧不考虑其它防锈措施；真空内胆外侧冷轧或热轧钢板的焊接部位必须作防锈处理。另一方面，可依靠密封剂密封层防锈。本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。