具有绝缘涂层的加热管及绝缘涂层的加工方法与流程

1.本发明涉及一种具有绝缘涂层的加热管及绝缘涂层的加工方法。


背景技术：

2.速热式热水器大都采用陶瓷或石英玻璃材质的加热管作为热源，陶瓷或石英玻璃材质的加热管是利用涂覆在管体表面的电热膜通电后产生热量的原理来对流经管内的水进行加热；现有加热管上的电热膜直接与外界接触，空气中的水汽和灰尘极易氧化电热膜，进而造成电热膜腐蚀，导致电热膜使用寿命较短；而且一旦环境温度急剧变化时，电热膜很容易开裂，因此热震稳定性较差，同时，电热膜产生的热量很大一部分向外流失，导致热效率较低；此外，由于电热膜通电后带电，因为无法直接在电热膜表面安装温控器，只能将温控器安装到远离电热膜的位置，致使温控器无法近距离感应电热膜的表面温度，导致温控器的响应时间较长，万一出现管内无水干烧的情况，温控器就无法快速感应到温度变化，存在安全隐患，有待于进一步改进。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种延长电热膜的使用寿命并大幅提升了电热膜的热震稳定性，同时提升热效率，且消除了安全隐患的具有绝缘涂层的加热管及绝缘涂层的加工方法。
4.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有绝缘涂层的加热管，其特征在于，包括导热绝缘管，所述导热绝缘管的上下两端外侧均套设固定有一个银电极，所述导热绝缘管外涂覆有电热膜，所述电热膜设于两个银电极之间，所述电热膜的上下两侧边缘分别与两个银电极相互导通，所述电热膜和两个银电极的外部还涂覆有绝缘涂层，所述绝缘涂层的厚度为15～25um，所述绝缘涂层由低温玻璃粉末、氧化铝粉末、酸性磷酸铝和水玻璃的混合物涂覆并烧结而成。
5.优选地，所述导热绝缘管的材料为陶瓷或石英玻璃。
6.优选地，所述加热管的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.(1)按比例取低温玻璃粉末和氧化铝粉末充分混合以形成粉末混合物；
8.(2)把粉末混合物加入到球磨机中进行球磨以形成球磨混合物；
9.(3)按比例把球磨混合物和酸性磷酸铝加入到水玻璃中并均匀搅拌以调成浆料；
10.(4)借助网板将浆料丝印在导热绝缘管表面以形成绝缘浆料层；
11.(5)将丝印有绝缘浆料层的导热绝缘管放入高温隧道窑中的依次经过预热、中温烧结、高温烧结和降温冷却后成型。
12.优选地，所述步骤(1)中的低温玻璃粉末的质量百分比为94％～96％，氧化铝粉末的质量百分比为4％～6％。
13.优选地，所述步骤(2)中的球磨混合物的粒径小于50um。
14.优选地，所述步骤(3)中的球磨混合物、酸性磷酸铝和水玻璃的体积百分比依次为
90％、2％和8％。
15.优选地，所述步骤(4)中的网板的细度为180目～250目。
16.优选地，所述步骤(4)中的绝缘浆料层的厚度为25～35um。
17.优选地，所述步骤(5)中的预热、中温烧结和降温冷却的时间均为3分钟，高温烧结的时间为6分钟。
18.优选地，所述步骤(5)中的中温烧结的温度为200℃，高温烧结的温度为850℃。
19.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明的绝缘涂层能将电热膜与空气隔绝开来，使空气中的水汽和灰尘不会接触到电热膜表面，进而防止电热膜表面被氧化，从而延长电热膜的使用寿命；且绝缘涂层的热膨胀系数较低，能对电热膜起到有效的变形缓冲作用，即使环境温度急剧变化时，电热膜也不会开裂，从而大幅提升了电热膜的热震稳定性，同时还能有效防止电热膜产生的热量向外流失，进而起到保温隔热的作用以提升热效率；此外，温控器可直接贴合在绝缘涂层上以近距离感应温度变化，从而缩短温控器的响应时间以消除安全隐患。
附图说明
20.图1为本发明的结构图；
21.图2为本发明的银电极处的剖面结构图。
具体实施方式
22.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
24.如图1～2所示，一种具有绝缘涂层的加热管，包括导热绝缘管1，导热绝缘管1的上下两端外侧均套设固定有一个银电极2，导热绝缘管1外涂覆有电热膜3，电热膜3设于两个银电极2之间，电热膜3的上下两侧边缘分别与两个银电极2相互导通，电热膜3和两个银电极2的外部还涂覆有绝缘涂层4，绝缘涂层4的厚度为15～25um，导热绝缘管1的材料为陶瓷或石英玻璃。
25.绝缘涂层4由低温玻璃粉末、氧化铝粉末、酸性磷酸铝和水玻璃的混合物涂覆并烧结而成。
26.使用时，将电源的正负两极分别与两个银电极2相连，进而对电热膜3的上下两侧通电，电热膜3通电后发热并将热量传导到导热绝缘管1上，当水流从导热绝缘管1中经过时，导热绝缘管1上的热量就会传导到水流上，从而对水进行加热；绝缘涂层4将电热膜3与
空气隔绝，使电热膜3表面不容易氧化，进而延长电热膜3的使用寿命；且绝缘涂层4热膨胀系数低，提升了电热膜3的热震稳定性，还能有效起到保温隔热的作用，进而提升热效率；此外，温控器可直接贴合在绝缘涂层4上，进而近距离感应温度变化，从而缩短温控器的响应时间，消除安全隐患。
27.绝缘涂层4的加工方法如下：
28.(1)按比例取低温玻璃粉末和氧化铝粉末充分混合以形成粉末混合物；低温玻璃粉末的质量百分比为94％～96％，氧化铝粉末的质量百分比为4％～6％。
29.(2)把粉末混合物加入到球磨机中进行球磨以形成球磨混合物，球磨混合物的粒径小于50um。
30.(3)按比例把球磨混合物和酸性磷酸铝加入到水玻璃中并均匀搅拌以调成浆料；球磨混合物、酸性磷酸铝和水玻璃的体积百分比依次为90％、2％和8％。
31.(4)借助细度为180目～250目的网板将浆料丝印在导热绝缘管1表面以形成绝缘浆料层；绝缘浆料层的厚度为25～35um。
32.(5)将丝印有绝缘浆料层的导热绝缘管1放入高温隧道窑中的依次经过预热、中温烧结、高温烧结和降温冷却后成型；预热、中温烧结和降温冷却的时间均为3分钟，高温烧结的时间为6分钟；中温烧结的温度为200℃；高温烧结的温度为850℃。
33.本发明的绝缘涂层4能将电热膜3与空气隔绝开来，使空气中的水汽和灰尘不会接触到电热膜3表面，进而防止电热膜3表面被氧化，从而延长电热膜3的使用寿命；且绝缘涂层4的热膨胀系数较低，能对电热膜3起到有效的变形缓冲作用，即使环境温度急剧变化时，电热膜也不会开裂，从而大幅提升了电热膜3的热震稳定性，同时还能有效防止电热膜3产生的热量向外流失，进而起到保温隔热的作用以提升热效率；此外，温控器可直接贴合在绝缘涂层4上以近距离感应温度变化，从而缩短温控器的响应时间以消除安全隐患。
34.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同等替换；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与范围。

技术特征：
1.一种具有绝缘涂层的加热管，其特征在于，包括导热绝缘管，所述导热绝缘管的上下两端外侧均套设固定有一个银电极，所述导热绝缘管外涂覆有电热膜，所述电热膜设于两个银电极之间，所述电热膜的上下两侧边缘分别与两个银电极相互导通，所述电热膜和两个银电极的外部还涂覆有绝缘涂层，所述绝缘涂层的厚度为15～25um，所述绝缘涂层由低温玻璃粉末、氧化铝粉末、酸性磷酸铝和水玻璃的混合物涂覆并烧结而成。2.根据权利要求1所述的具有绝缘涂层的加热管，其特征在于，所述导热绝缘管的材料为陶瓷或石英玻璃。3.根据权利要求1所述加热管的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按比例取低温玻璃粉末和氧化铝粉末充分混合以形成粉末混合物；(2)把粉末混合物加入到球磨机中进行球磨以形成球磨混合物；(3)按比例把球磨混合物和酸性磷酸铝加入到水玻璃中并均匀搅拌以调成浆料；(4)借助网板将浆料丝印在导热绝缘管表面以形成绝缘浆料层；(5)将丝印有绝缘浆料层的导热绝缘管放入高温隧道窑中的依次经过预热、中温烧结、高温烧结和降温冷却后成型。4.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(1)中的低温玻璃粉末的质量百分比为94％～96％，氧化铝粉末的质量百分比为4％～6％。5.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(2)中的球磨混合物的粒径小于50um。6.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(3)中的球磨混合物、酸性磷酸铝和水玻璃的体积百分比依次为90％、2％和8％。7.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(4)中的网板的细度为180目～250目。8.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(4)中的绝缘浆料层的厚度为25～35um。9.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(5)中的预热、中温烧结和降温冷却的时间均为3分钟，高温烧结的时间为6分钟。10.根据权利要求3所述的绝缘涂层的加工方法，其特征在于，所述步骤(5)中的中温烧结的温度为200℃，高温烧结的温度为850℃。

技术总结
本发明涉及一种具有绝缘涂层的加热管及绝缘涂层的加工方法，包括导热绝缘管，导热绝缘管的上下两端外侧均套设固定有一个银电极，导热绝缘管外涂覆有电热膜，电热膜设于两个银电极之间，电热膜的上下两侧边缘分别与两个银电极相互导通，电热膜和两个银电极的外部还涂覆有绝缘涂层，绝缘涂层由低温玻璃粉末、氧化铝粉末、酸性磷酸铝和水玻璃的混合物涂覆并烧结而成；本发明延长电热膜的使用寿命，大幅提升了电热膜的热震稳定性，同时起到保温隔热的作用以提升热效率；此外，温控器可直接贴合在绝缘涂层上以近距离感应温度变化，从而缩短温控器的响应时间以消除安全隐患。控器的响应时间以消除安全隐患。控器的响应时间以消除安全隐患。


技术研发人员：徐建成 刘新礼 卢艺杰 朱文豪
受保护的技术使用者：中热科技（宁波）有限公司
技术研发日：2020.09.08
技术公布日：2022/3/7