專利名稱：金屬罐,特別是鍋爐,防腐蝕的保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬罐，特別是鍋爐，防腐蝕的保護(hù)裝置。
在鍋爐的例子中，應(yīng)該注意到，即使用陶瓷或類似的包覆劑一般地將水罐的內(nèi)表面覆蓋，腐蝕仍會(huì)發(fā)生。
有一段時(shí)間一般曾使用兩種電保護(hù)的方法來(lái)防止或至少限制腐蝕一種為“陽(yáng)極”保護(hù)法，另一種為“陰極”保護(hù)法。
陽(yáng)極保護(hù)法是將一個(gè)比另一個(gè)電極高的電位值賦予鍋爐結(jié)構(gòu)一直到達(dá)到鈍化值(形成保護(hù)膜)，這樣結(jié)構(gòu)就成為陽(yáng)極而被保護(hù)起來(lái)。
所說(shuō)陰極保護(hù)法是使鍋爐結(jié)構(gòu)的電位比侵蝕劑還要低，在所說(shuō)情況下侵蝕劑為生活用水。
采用這種保護(hù)法，就會(huì)有一直流電通過(guò)存儲(chǔ)的水從陽(yáng)極流向由鍋爐罐壁構(gòu)成的陰極。當(dāng)所說(shuō)鍋爐被使用時(shí)，起到陽(yáng)極作用的元件逐漸被消耗，因此所說(shuō)陽(yáng)極被稱為“犧牲”陽(yáng)極。
電流也可用外部電流發(fā)生器產(chǎn)生的電流輸入，在這種情況下，保護(hù)法被稱為“外加電流法”。
陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)的缺點(diǎn)是，需要施加的電壓是一個(gè)極其精確的值，這個(gè)值如果不是準(zhǔn)確地遵守，要被保護(hù)的結(jié)構(gòu)壁將不能在鈍化層下被保護(hù)，而腐蝕的破壞過(guò)程會(huì)加快。
這就是為什么電壓值必須仔細(xì)校核的原因，對(duì)于家庭環(huán)境內(nèi)生活用水的加熱系統(tǒng)，陽(yáng)極保護(hù)法實(shí)際上不被推薦使用。
就陰極保護(hù)法而言，所謂“犧牲陽(yáng)極”系統(tǒng)有一個(gè)確確實(shí)實(shí)的缺點(diǎn)即陽(yáng)極要被消耗，因此所說(shuō)陽(yáng)極必須定期更換。如果不更換，腐蝕立即會(huì)開(kāi)始。
至于所謂“外加電流”法的陰極保護(hù)，雖已較普遍地被使用，但迄今為止所有提出的方案一般都有這樣的缺點(diǎn)，表現(xiàn)為費(fèi)用高和極難保證外加電流的均勻分布，以及有些費(fèi)力的電極裝配操作。
電極由各種導(dǎo)電而不易腐蝕的材料如鈦合金條制成，并有公知的物理或化學(xué)方法可用來(lái)保護(hù)所說(shuō)條的部分外表面使該部分表面不發(fā)出電流。
早先的專利文件EP0771889揭示具有構(gòu)成容納恒溫傳感器套的管狀元件作為電極的支承。在電極和管狀元件之間密封和電絕緣的功能是由合適的支承實(shí)現(xiàn)的。
意大利專利申請(qǐng)AN99A000003號(hào)中有一值得注意的細(xì)節(jié)即在電極和鍋爐罐體之間的電路連接不用電纜。這一點(diǎn)至少對(duì)所說(shuō)電極與上述鍋爐外表面之間的部分是適用的。
所說(shuō)早先的文件還設(shè)計(jì)一個(gè)固體的不易腐蝕的電極，該電極被插入并在電路上連接到恒溫傳感器套的端頭上。而該套又被固定到突緣上，連接部由絕緣材料制成以資防止電極和所要保護(hù)罐體之間的電接觸。由于上述管狀支承由可腐蝕的金屬制成，因此必須沿著其整個(gè)長(zhǎng)度將它保護(hù)起來(lái)，甚至包括電極在上述套內(nèi)的插入點(diǎn)。
由于上述管狀支承的防護(hù)覆蓋層內(nèi)以及支承本身的電極插入?yún)^(qū)域內(nèi)都可能形成缺陷，因此對(duì)防腐蝕有雙倍需要，這是第一個(gè)缺點(diǎn)，屬于功能性質(zhì)。
第二個(gè)缺點(diǎn)與所說(shuō)設(shè)備的構(gòu)造有關(guān)，需要給出的工藝過(guò)程須包括管狀支承和電極之間的連接與上述防護(hù)覆蓋層的生產(chǎn)。
在上述兩個(gè)專利中，電極定位用的最小高度被套的最小長(zhǎng)度制約，而套的最小長(zhǎng)度又受傳感器的定位高度制約。因此不可能將電極的位置定在罐體高度一半的重心上。
本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容本發(fā)明的目的是要克服所有上述缺點(diǎn)。金屬罐特別是鍋爐的防腐蝕的保護(hù)裝置(所說(shuō)裝置屬于通過(guò)一個(gè)不消耗的電極應(yīng)用陰極保護(hù)原理的那一種，是本發(fā)明的研討對(duì)象)的特征是，管狀元件的外表面被用作電極，它在要被保護(hù)的罐內(nèi)還具有其他功用，例如對(duì)罐內(nèi)存在的其他設(shè)施起到容納及/或保護(hù)作用，并且所說(shuō)管狀元件或其表面層的至少一部分是由鈦或其他適合用作電極的材料制成的，而該材料可以加工并有機(jī)械強(qiáng)度，其特性對(duì)本發(fā)明的可能應(yīng)用是必需的。
下面將以不受限制的形式用圖舉例說(shuō)明本發(fā)明的兩個(gè)較優(yōu)的實(shí)施例，從中可以較好地看到本發(fā)明的特征，在附圖中

圖1按照本發(fā)明的第一可能的實(shí)施例示出金屬罐的剖面，在罐內(nèi)有一容納恒溫傳感器用的套，所說(shuō)套的外表面至少其一部分能起到電極的作用。
圖2按照本發(fā)明的第二可能的實(shí)施例示出金屬罐的剖面，在罐內(nèi)有一管用來(lái)抽吸被絲網(wǎng)印刷的電阻器覆蓋的熱水，而電阻器本身又被一層抗磨護(hù)套保護(hù)著；所說(shuō)護(hù)套的外表面，至少一部分，其作用如同一個(gè)電極。
參閱所說(shuō)附圖，標(biāo)號(hào)1指一個(gè)沒(méi)有示出的電鍋爐的存儲(chǔ)罐。
有一突緣2被固定在罐的下部上，還有一管狀元件4(用介電材料制成的襯套3)間接地連接到這個(gè)突緣上。管狀元件4的外表面，至少一部分是由鈦或具有類似抗腐蝕特性的材料制成，所說(shuō)這個(gè)外表面的作用如同一個(gè)電極。
突緣2還被設(shè)計(jì)用來(lái)支承未被示出的電熱元件。
在上述管狀元件4和突緣2之間的連接是這樣制成的，按普通所知方法制出能夠保證水密性的密封，并且如同早先所述，使管狀元件在電路上保持與所說(shuō)突緣2絕緣，因此，還與要被保護(hù)的存儲(chǔ)罐1絕緣。
采用任何一種普通所知的方法如化學(xué)處理或敷設(shè)介電材料，可使管狀元件外表面的一部分5a在電路上絕緣，這樣，它就不會(huì)向罐1發(fā)出電流。顯然，在同一管狀元件4上可以有多于一個(gè)的部分5a；但管狀元件4表面的上部沒(méi)有被處理劑或絕緣材料覆蓋，是所說(shuō)管狀元件4的一個(gè)活性部分5b，因此能發(fā)出電流。自然，也可以有多于一個(gè)的活性部分5b。選擇使管狀元件4外表面的一個(gè)或多個(gè)部分5a和5b為沒(méi)有活性和有活性的部分，可能對(duì)本發(fā)明的某些用途是有用的，因?yàn)榭墒雇饧与娏鞲玫胤植荚谝槐Ｗo(hù)的罐1的內(nèi)部?jī)?nèi)。
在如前所述作為恒溫傳感器套的管狀元件4內(nèi)有一溫度傳感器6(泡式)。
有一電流發(fā)生器7在電路上用第一導(dǎo)線8連接到管狀元件4上并用第二導(dǎo)線9連接到突緣2上；而突緣2又用任何公知的方法(未示出)在電路上連接到罐1上?；蛘?，導(dǎo)線9可在電路上直接連接到罐1上。
按照適才示出的實(shí)施例，本發(fā)明的裝置可極容易地發(fā)揮其功能在管狀元件4的上部5b和罐1之間的電路連接可通過(guò)所說(shuō)管狀元件4、第一導(dǎo)線8、電流發(fā)生器7、第二導(dǎo)線9、和可能還有突緣2來(lái)完成，這樣便可通過(guò)罐內(nèi)所含有的水，在作為陽(yáng)極的管狀元件4的上部5b和作為陰極的存儲(chǔ)罐的濕表面之間建立起電流的流動(dòng)。
參閱圖2，除了已結(jié)合圖1說(shuō)明的元件以外，有一抽吸管10，該管或是將熱水或冷水從罐1內(nèi)抽吸出去或是引進(jìn)到罐1內(nèi)；所說(shuō)管10用公知的方法例如將一襯套11用螺紋旋緊在環(huán)狀螺帽12上；所說(shuō)管10還支承著在本發(fā)明這個(gè)第二實(shí)施例中構(gòu)成電極的管狀元件4.1；所說(shuō)電極的組成已在前面說(shuō)明過(guò)，并且在本例中，外表面也可以有幾個(gè)部分5a和5b，它們分別為被動(dòng)的和主動(dòng)的。有一絕緣層13，其組成將在下面說(shuō)明，可被放置在管10和管狀元件4.1之間。
對(duì)電熱元件的生產(chǎn)有一公知的可用來(lái)制造印刷電阻電路的技術(shù)。在這技術(shù)中，一個(gè)或多個(gè)第一層介電材料被沉積到由合適金屬制成的具有電阻器的基體上(所說(shuō)層是用例如絲網(wǎng)印刷法印刷的)，然后用一個(gè)或多個(gè)第二層介電材料在外面加以絕緣。還有用這種工藝制造的已知的設(shè)施可用來(lái)將所說(shuō)印刷電路與電纜連接。
我們還提出一個(gè)分開(kāi)的專利申請(qǐng)，其中這個(gè)工藝被用來(lái)制造電熱電阻器將它印刷在電鍋爐儲(chǔ)罐內(nèi)側(cè)管的外表面上。按照所說(shuō)專利申請(qǐng)，建議值得在外部帶電層上采用抗磨防護(hù)套。
由所說(shuō)第一介電層、絲網(wǎng)印刷的電阻器和第二介電材料層構(gòu)成的整體在圖2中作為絕緣層13示出。其時(shí)管狀元件4.1完成雙重功能，即電極和所說(shuō)絕緣層13的抗磨防護(hù)套，而所說(shuō)絕緣層13又可保證在所說(shuō)管狀元件4.1和管路10之間的電絕緣。
另外，管狀元件4.1并不需要在電路上與罐1直接連接；這個(gè)連接可用任何一種公知方法作出，例如可用介電材料制成襯套11，按照上面對(duì)本發(fā)明第一可能實(shí)施例說(shuō)明的方法在所說(shuō)防護(hù)套4.1和發(fā)電機(jī)7之間作出電路連接，但此外，另一部分電路連接(從罐的內(nèi)部到外部一直到第一導(dǎo)線8)可按適才扼要提到的第二技術(shù)使用絲網(wǎng)印刷的電阻器制出，或者所說(shuō)防護(hù)套4.1可被延伸到罐1的外部，然后用第一導(dǎo)線8直接連接。
自然還可以按照本發(fā)明的第三可能的簡(jiǎn)化的實(shí)施例，使管狀元件4.1只完成電極的功能，而絕緣層13只是在管狀元件4.1和管路10或恒溫傳感器套之間起到隔離元件的作用，其時(shí)其余元件如絕緣元件和電路連接件的功能和特征可以完全和上面所說(shuō)的一樣。
本發(fā)明所說(shuō)裝置的第一優(yōu)點(diǎn)為不需要為設(shè)計(jì)用作不消耗電極的管狀元件4或4.1制造專用的支承。
本發(fā)明的第二重要優(yōu)點(diǎn)(只是第三簡(jiǎn)化實(shí)施例除外)為所說(shuō)由管狀元件4或4.1構(gòu)成的所說(shuō)電極是用機(jī)械設(shè)施如恒溫傳感器套或抗磨防護(hù)套造成的，它們本來(lái)就是罐1內(nèi)的必需部件。
本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)為所說(shuō)管狀元件4或4.1可被自由延伸到覆蓋罐的全部長(zhǎng)部，或者外加電流可被供應(yīng)到表面5a的部分上以資使所說(shuō)外加電流分布得更好。
權(quán)利要求
1.一種金屬罐特別是鍋爐防腐蝕的保護(hù)裝置(所說(shuō)裝置屬于通過(guò)一個(gè)不消耗電極應(yīng)用陰極保護(hù)原理的那一種)，其特征為，管狀元件(4)的部分外表面作為電極，所述管狀元件在要被保護(hù)的罐(1)內(nèi)還具有其他的操作作用。
2.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，電流并不供應(yīng)到管狀元件(4)表面層的一個(gè)或多個(gè)部分上。
3.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，表面層可以有多于一個(gè)的活性部分(5b)。
4.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，管狀元件(4)的表面層的至少一部分是由鈦合金制成的。
5.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，管狀元件(4)可基本上延伸到覆蓋罐(1)的整個(gè)長(zhǎng)度。
6.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，管狀元件(4)可延伸到罐外以便與第一電連接器(8)連接。
7.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，通往第一電連接器(8)的電路連接是間接的，并且是通過(guò)使用絲網(wǎng)印刷電阻器工藝的印刷電路的一部分作出的。
8.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，管狀元件(4)的操作作用是作為恒溫傳感器的容納套。
9.權(quán)利要求8的裝置，其特征為，將容納套固定在位的襯套(3)由介電材料制成。
10.權(quán)利要求1的裝置，其特征為，管狀元件(4)的操作作用是作為絲網(wǎng)印刷電阻器的防護(hù)套。
11.權(quán)利要求10的裝置，其特征為，將管路(10)固定在位的襯套(11)由介電材料制成。
12.一種金屬罐特別是鍋爐防腐蝕的保護(hù)裝置(所說(shuō)裝置是通過(guò)一個(gè)不消耗電極應(yīng)用陰極保護(hù)原理的那一種)，其特征為，管狀元件(4.1)的部分外表面的作用是作為電極，它被插入到一個(gè)操作設(shè)施的外側(cè)，該操作設(shè)施本身作為鍋爐的必需部件如恒溫傳感器套或位在罐內(nèi)的管路，所說(shuō)管狀元件(4.1)還用一個(gè)絕緣層(13)與所說(shuō)操作設(shè)施(9)絕緣。
全文摘要
本發(fā)明的領(lǐng)域?yàn)槭褂靡粋€(gè)不消耗的電極來(lái)使容納液體的罐特別是鍋爐得到陽(yáng)極保護(hù)的裝置。有一管狀元件(4)擔(dān)當(dāng)這個(gè)不消耗電極的角色，但除了電極外，所說(shuō)管狀元件在要被保護(hù)防腐蝕的鍋爐內(nèi)還可有其他功能。所說(shuō)管狀元件可具有一個(gè)或多個(gè)主動(dòng)和被動(dòng)部分。
文檔編號(hào)C23F13/16GK1434880SQ01810784
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2001年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月8日
發(fā)明者福斯托·菲奧羅尼 申請(qǐng)人:塞莫瓦特股份公司