提高装配效率的连接结构及热水器的制作方法

本发明涉及连接结构技术领域，尤其涉及能有效提高装配效率的连接结构及热水器。

背景技术：

目前，现有热泵热水器的水箱通常由水箱内胆、发泡保温层及微通道换热器等组成，微通道换热器通常采用多根扁管及两根集流管组成，扁管呈长条状且平行排列，两根集流管平行设置，所有扁管的一端连接在一集流管上，所有扁管的另一端连接在另一集流管上。微通道换热器通过卷曲固定在水箱内胆表面来加热水箱中的水，两条集流管上通常各设置有一个转接块，在内胆表面通过螺栓固定有安装板，然后再通过螺栓将安装板与两边的转接块连接，完成微通道换热器在水箱内胆上的装配。

具体装配时，需要在内胆表面先用螺钉固定安装板，再先打紧一侧转接块的固定螺栓，最后打紧另外一侧转接块的固定螺栓。由于微通道换热器加工工艺及产品结构的影响，操作人员很难精准对齐螺栓孔位，甚至需要借助外力进行强行装配，才能将螺栓顺利挤入连接板螺栓孔位，装配效率低下。螺栓经常出现多次打紧而断裂现象，甚至会擦伤微通道换热器的转接块。同时安装板为刚性件，螺栓连接没有弹性，微通道换热器装配后螺栓长期承受拉伸力和剪切力，存在螺纹失效的风险，无法对微通道换热器提供充足的预紧力，微通道换热器与内胆外壁贴合不良，降低了热水器的换热效率。

因此，如何设计能有效提高装配效率的连接结构及热水器是业界亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

为了解决现有螺栓连接存在装配效率低、使用寿命短的缺陷，本发明提出提高装配效率的连接结构及热水器。

本发明采用的技术方案是，设计提高装配效率的连接结构，包括：卡座、弹性安装板及一对连接套，弹性安装板的中部定位在卡座上，弹性安装板的两端各设有一个连接套。

优选的，连接套活动安装在弹性安装板的端部。

优选的，连接套的一端为敞口，敞口的内壁上设有内螺纹，连接套的另一端设有端板，端板设有套在弹性安装板上的通孔，弹性安装板的端部设有位于敞口内的第一阻挡部，第一阻挡部尺寸大于通孔。

优选的，弹性安装板的端部还设有位于连接套外部的第二阻挡部，第一阻挡部和第二阻挡部在弹性安装板的端部围成环形槽，通孔活动套在环形槽上。

优选的，弹性安装板的中部设有定位块，卡座上设有用于安装定位块的容纳槽。

优选的，容纳槽的侧壁上设有至少一个插槽，定位块的内部设有安装腔，安装腔中设有至少一个卡扣，卡扣具有位于容纳槽外部的凸舌和插入插槽中的锁舌，安装腔中还设有与卡扣抵接的弹簧，按压凸舌可使锁舌缩回定位块。

优选的，定位块放入容纳槽至极限位置时，松开凸舌可使锁舌插入插槽中。

优选的，安装腔中设有一对卡扣，弹簧抵接在该对卡扣之间，该对卡扣上的锁舌朝相背的方向伸出，容纳槽的侧壁上设有与锁舌相匹配的插槽。

优选的，卡座的一面设有所述容纳槽，卡座上与容纳槽所在面位置相对的另一面为安装面；卡座固定在圆柱形安装物的外壁上，安装面为贴合圆柱形安装物外壁的弧形面。

本发明还公开了具有上述连接结构的热水器，包括：水箱内胆和微通道换热器，微通道换热器设有与水箱内胆轴线平行的两根集流管；集流管上安装有转接座，连接结构位于两根集流管之间，卡座固定在水箱内胆的外壁上，连接套与其对应侧的转接座固定连接，以拉紧两根集流管使微通道换热器包覆在水箱内胆的外壁上。

优选的，转接座设有套装固定在集流管上的弧形夹持部，转接座还设有与连接套螺纹配合的转接头。

优选的，弧形夹持部的内径小于集流管的直径。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、采用弹性安装板和连接套的柔性连接结构取代原有的安装板与螺栓的刚性结构，可以补偿微通道扁管长度和转接块角度方向的加工误差，降低微通道换热器的装配精度，提高装配效率；

2、连接套设有内螺纹，通过在微通道换热器的集流器上设置带螺纹的转接头，调节连接套和转接头的螺纹配合深度，使弹性安装板发生足够大的弹性变性，保证热水器在长期运作过程中提供足够大的预紧力，使微通道换热器与水箱内胆的外壁湖面紧密贴合，提高水箱换热效率；

3、弹性安装板的中部设有定位块，定位块与容纳槽通过卡扣来定位，通过外力挤压作用使弹簧受力形变来控制卡扣的凸出和缩回，进而控制定位块卡入或脱离容纳槽，实现弹性安装板整体与卡座的快速装配，连接可靠且操作方便。

附图说明

下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：

图1是本发明中连接结构安装在热水器上的内部结构示意图；

图2是本发明中连接结构的剖面示意图；

图3是本发明中连接结构的立体示意图；

图4是本发明中弹性安装板的剖面示意图；

图5是本发明中弹性安装板的立体示意图；

图6是本发明中卡座的剖面示意图；

图7是本发明中卡座的立体示意图；

图8是本发明中卡扣的立体示意图；

图9是本发明中连接套的剖面示意图；

图10是本发明中转接座的立体示意图；

图11是本发明中弹性安装板没有安装到卡座内时的剖面示意图；

图12是本发明中弹性安装板已插入到卡座内时的剖面示意图；

图13是本发明中弹性安装板与卡座卡接时的剖面示意图。

具体实施方式

如图1至3所示，本发明提出连接结构5，包括：卡座51、弹性安装板52及一对连接套55，弹性安装板52的中部定位在卡座51上，弹性安装板52的两端各设有一个连接套55，弹性安装板52呈细长条状且薄壁，弹性安装板52具备良好的弹性，可采用金属等材料制作，弹性安装板52可以在长度方向形变或者相对于卡座51转动弯折一定角度，补偿微通道扁管加工误差，降低对微通道换热器2装配精度的要求，实现连接套55与转接头41的快速连接，取消传统技术中螺栓的对位动作，大大提高装配效率。

如图2至8所示，弹性安装板52的中部设有定位块521，卡座51上设有用于安装定位块521的容纳槽511，容纳槽511的尺寸与卡座51间隙配合，容纳槽511的侧壁上设有至少一个插槽512，定位块521的内部设有安装腔522，安装腔522中设有至少一个卡扣53，卡扣53具有位于容纳槽511外部的凸舌531和插入插槽512中的锁舌532，安装腔522中还设有与卡扣53抵接的弹簧54，卡扣53上设有容纳弹簧54端部的弹簧槽，按压凸舌531可使锁舌532缩回定位块521，将定位块521从容纳槽511中拉出，装配时按压凸舌531将定位块521放入容纳槽511中，定位块521与容纳槽511的底面相抵时松开凸舌531，锁舌532在弹簧54的回复力作用下插入插槽512中，将定位块521定位在容纳槽511中。需要说明的是，定位块521的一侧设有用于安装卡扣53和弹簧54的缺口，缺口配备有盖板，安装完卡扣53和弹簧54后将盖板焊接在缺口上，以覆盖缺口完成安装，实际设计时可以将定位块设置为两个部分，安装完卡扣53和弹簧54后再固定在一起，当然也可以采用其他方式完成卡扣53和弹簧54的安装。

在优选实施例中，安装腔522中设有一对卡扣53，弹簧54抵接在该对卡扣53之间，该对卡扣53上的锁舌532朝相背的方向伸出，容纳槽511的侧壁上设有与锁舌532相匹配的插槽512，装配时对两个卡扣53的凸舌531施加水平方向相反的外力，弹簧54发生挤压变形，当卡扣53水平移动至锁舌532缩回定位块521时，将定位块521放入容纳槽511中，当卡扣53向下放入到容纳槽511的极限位置时，卡扣53的底面与容纳槽511的底面相抵，消除外力作用，弹簧54恢复弹性形变，两个卡扣53分别向左右移动，锁舌伸出定位块521至插入插槽512中，通过锁舌532和插槽512的紧密啮合，使得弹性安装板52与卡座51的可靠连接及定位。较优的，两个锁舌532与插槽512的上下壁为间隙配合，配合间隙优选设置为0.05-0.1mm，避免因弹性安装板52整体受到弹力拉紧时，卡扣53在竖直平面内出现转动或者扭曲。为方便锁舌532进入和退出插槽512中，锁舌532的外端设置有导向圆角，本发明的连接结构相对于现有安装板螺钉固定方式来说，操作起来更简单，可实现弹性安装板52与卡座51的快速装配。

进一步的，卡座51的一面设有容纳槽511，卡座51上与容纳槽511所在面位置相对的另一面为安装面，卡座51固定在圆柱形安装物的外壁上，安装面为贴合圆柱形安装物外壁的弧形面，装配时先将卡座51焊接固定在圆柱形安装物的外壁上，再将定位块521放入卡座51使锁舌532插入插槽512中，即可实现整个连接结构与圆柱形安装物的有效固定。当然，弹性安装板52上朝向圆柱形安装物外壁的一面也可以设置成弧形面。

如图2、3、9所示，弹性安装板52的两端结构相同，以下仅详细描述其中一端的结构。在优选实施例中，连接套55采用螺母，连接套55活动安装在弹性安装板52的端部。连接套55的一端为敞口，敞口的内壁上设有内螺纹，为了防止连接套55松脱，可采用自锁螺母代替普通螺母，增强连接套55的防松、抗振能力，连接套55的另一端设有端板，端板设有套在弹性安装板52上的通孔，弹性安装板52的端部设有位于敞口内的第一阻挡部523，第一阻挡部523尺寸大于通孔，以阻止连接套55向外脱出弹性安装板52。弹性安装板52的端部还设有位于第一阻挡部523和定位块521之间的第二阻挡部524，以限制连接套55向内运动的距离，第一阻挡部523和第二阻挡部524间隔设置，在弹性安装板52的端部围成环形槽，通孔的直径大于环形槽的直径，通孔活动套在环形槽上，将连接套55的活动范围限制在环形槽内。为了使装配时更方便，通孔的壁厚t尽可能的薄，以便于连接套55可以进行较大角度的转动，有效补偿加工误差，提高装配效率。需要说明的是，第一阻挡部523可通过焊接或螺纹固定在弹性安装板52的端部，以方便将连接套装在环形槽内，当然，第一阻挡部523也可以通过其他方式固定在弹性安装板52上。

如图1、2所示，本发明还公开了具有上述连接结构的热水器，包括：水箱内胆1、外壳中段、微通道换热器2及发泡保温层，微通道换热器2设有与水箱内胆1轴线平行的两根集流管3，集流管3之间布置有多根水平平行排列的扁管，相邻两个扁管之间存在间距。水箱内胆1立式放置，微通道换热器2装配在水箱内胆1的中下部位置，水箱内胆1即为上文中的圆柱形安装物，卡座51焊接固定在水箱内胆1的外壁上。集流管3上安装有转接座4，用于装配微通道换热器2时与连接结构5配合使用，连接结构5位于两根集流管3之间，卡座51固定在水箱内胆1的外壁上，连接套55与其对应侧的转接座4固定连接，以拉紧两根集流管3使微通道换热器2包覆在水箱内胆1的外壁上。

如图10所示，转接座4设有套装固定在集流管3上的弧形夹持部42，转接座4还设有与连接套螺纹配合的转接头41，弧形夹持部42的内径小于集流管的直径，集流管3的直径为r，弧形夹持部42的内径优选设置为r-0.15～r-0.25mm，方便转接座4装配定位时与集流管3实现过盈配合，防止微通道换热器2加工时在各工序输送时转接座4出现松动，导致转接座4相对于微通道换热器2的定位尺寸发生变化。

如图11至13所示，装配时手工调整连接套55与转接头41轴心对齐，转动弹性安装版两侧的连接套55，将连接套55旋入套接在集流管3上的转接头41的螺纹中，利用弹性安装板52可以在长度方向形变或者相对于转接头41安装角度方向转动，提供充足的预紧力，使弹性安装板52两侧的微通道换热器2被拉紧贴合在水箱内胆1上，提高了水箱的换热效率。相互啮合的弹性安装板52和卡座51有效防止弹性安装板52在水箱内胆1的轴向移动，弹性安装板52拉紧微通道换热器2贴合在水箱内胆1上，有效防止微通道换热器2在水箱内胆1的径向方向的转动。本发明的连接结构强度高且稳定性好，补偿微通道换热器2的加工误差，降低微通道换热器2装配精度，实现连接套55与转接头41的快速连接，从而提高微通道换热器2的装配效率，降低生产过程集流管3擦边和螺栓被打断裂的质量隐患，连接套55采用自锁螺母时，有效增大连接套55与转接头41之间的锁紧力，连接套55与转接头41的连接可靠性，进一步提高微通道换热器2在水箱内胆1表面连接的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。