專利名稱：電熱水器搪瓷涂層加熱管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電熱水器的加熱器件，同時(shí)還涉及該加熱器件的制造方法，屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，電熱水器已步入千家萬戶，成為最常用的家用電器之一。其中的加熱器件通常為彎曲的電加熱管，管中裝有通過絕緣端子與金屬管外殼隔離的電熱絲，電熱絲與金屬管外殼之間填充氧化鎂石英砂之類的絕緣導(dǎo)熱材料。電熱水器使用起來十分方便，但電加熱器件的除垢防腐卻始終是一大技術(shù)難題。
為了解決這一問題，人們一直在想辦法尋找適用于電加熱管的新型涂覆材料。檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?0227016.1、名稱為《一種新型電熱器》的中國專利申請公開了一種外表面涂有聚四氟乙烯耐高溫不粘涂層的電熱器；申請?zhí)枮?1262675.9、名稱為《防積垢、抗腐蝕液體用電熱管》的中國專利申請公開了一種在表面增設(shè)碳氟聚合物韌性涂層的電熱管；申請?zhí)枮?1256220.3、名稱為《一種防腐、防粘電熱管》的中國專利申請公開了一種外表面覆涂有聚四氟乙烯或進(jìn)口特富龍涂料等耐高溫不粘涂層的電熱管。據(jù)介紹，這些電熱器件可減少水垢形成、提高熱傳導(dǎo)率、使用安全。
申請人在長期實(shí)踐過程中，經(jīng)過必要的理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證認(rèn)識到采用傳統(tǒng)的電鍍工藝或者直接采用防蝕材質(zhì)(例如不銹鋼)制造的電加熱器件雖然可以防銹，但難以避免結(jié)垢，使用一段時(shí)間后，電熱水器的熱效率會(huì)明顯降低。涂覆特氟隆之類的塑性不粘材料，雖然具有防結(jié)垢作用，但不僅成本較高，而且無法經(jīng)受反復(fù)熱脹冷縮以及長期的熱水浸泡，一段時(shí)間后容易剝離脫落，使用壽命有限。
只有搪瓷涂覆層既具有良好防腐蝕和防結(jié)垢作用，又絕緣、耐高溫，且成本經(jīng)濟(jì)。遺憾的是，電加熱管的結(jié)構(gòu)無法采用常規(guī)工藝涂覆搪瓷。因?yàn)?，如果在電加熱管成型之后涂覆搪瓷，燒結(jié)過程的高溫勢必?fù)p壞絕緣端子中的絕緣材料；而如果先涂覆搪瓷，再安裝管中的電熱絲以及絕緣端子，則電熱管在之后的縮管、彎曲過程中，勢必因變形而破壞搪瓷層。
因此，據(jù)申請人了解，電熱水器誕生半個(gè)多世紀(jì)以來，雖然新的涂層材料不斷涌現(xiàn)，卻從未出現(xiàn)過、甚至沒有人想到過涂搪瓷的電加熱管，因?yàn)闊o法實(shí)現(xiàn)，并且逐漸形成了一種行業(yè)的思維定式——將尋求新涂料作為解決抗蝕結(jié)垢的唯一方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種切實(shí)具有實(shí)用性的電熱水器搪瓷涂層加熱管，同時(shí)給出其制造方法，從而使電熱水器加熱管既具有良好的抗腐蝕能力，又具有理想的防結(jié)垢性能，并且成本經(jīng)濟(jì)，經(jīng)久耐用。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的電熱水器搪瓷涂層加熱管呈彎曲狀，管中裝有通過絕緣端子與金屬管外殼隔離的電熱絲，電熱絲與金屬管外殼之間填充絕緣導(dǎo)熱材料，其金屬管外殼表面涂覆有搪瓷層。
上述電熱水器搪瓷涂層加熱管的制造方法如下1)、將電熱絲裝入金屬管中，填充絕緣導(dǎo)熱材料；2)、兩端安裝絕緣端子，將電熱絲與金屬管外殼隔離；3)、將組裝完畢的金屬管彎曲成形；4)、在金屬管外表面涂附搪瓷涂料；5)、自身通電加熱，按搪瓷燒結(jié)工藝控制通電加熱溫度和保溫時(shí)間，使金屬管外表面涂附的搪瓷涂料燒結(jié)成致密堅(jiān)實(shí)的搪瓷層；即可制成完全符合使用要求的電熱水器搪瓷涂層加熱管。
為了確保絕緣導(dǎo)熱材料充實(shí)，以避免彎曲成形時(shí)電熱絲與金屬管外殼間短路，在以上步驟2)、3)之間可以增加步驟3)’、將金屬管拉長縮徑，從而通過縮小管內(nèi)容積，使絕緣導(dǎo)熱材料充實(shí)管內(nèi)空間。
以上步驟4)包括浸搪瓷漿、噴搪瓷漿以及靜電噴涂搪瓷粉末等各種涂附方法。
由于電加熱管通電加熱時(shí)，兩端附近電熱絲的連接電極阻值很小，溫度不高，因此不會(huì)損傷絕緣端子，此處雖不能形成燒結(jié)搪瓷層，但使用時(shí)由于此處為不發(fā)熱部位，沒有防垢的要求，所以不影響搪瓷涂層加熱管發(fā)揮應(yīng)有的作用。
可以看出，本發(fā)明打破了長期的行業(yè)思維定式和傳統(tǒng)工藝的框框，以簡單、巧妙、合理的燒結(jié)方法，實(shí)現(xiàn)了電熱水器搪瓷涂層加熱管，為妥善解決電熱水器的抗蝕防垢問題開辟了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的途徑。
此外，值得一提的是，本發(fā)明自身通電加熱的方法不僅巧妙解決了合理加熱燒結(jié)的問題，而且與傳統(tǒng)搪瓷燒結(jié)由外向內(nèi)加熱不同的是，熱源自內(nèi)而外產(chǎn)生燒結(jié)溫度，搪瓷層由內(nèi)向外逐漸燒結(jié)，因此檢驗(yàn)表明，搪瓷層更致密，與金屬管基材的結(jié)合更牢固，從而更有利于抗蝕防垢，延長使用壽命。由于加熱管表面涂覆了具有絕緣性的搪瓷，可以有效的減少水箱內(nèi)陽極保護(hù)的電流，減少陽極棒的消耗，延長保護(hù)時(shí)間和水箱的壽命。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一本實(shí)施例為功率2千瓦的電熱水器搪瓷涂層(又稱金圭)加熱管，采用以下步驟制造1)、將電熱絲裝入金屬管中，填充石英砂絕緣導(dǎo)熱材料；2)、兩端安裝絕緣端子，將電熱絲與金屬管外殼隔離；3)’將金屬管拉長縮徑；3)、將組裝完畢的金屬管彎曲成U形；4)、在金屬管外表面浸入搪瓷漿涂附，涂層厚度控制在0.4～0.6mm；5)、通電加熱，按搪瓷燒結(jié)工藝控制通電加熱溫度在800～900℃，保溫時(shí)間10min(通?？刂圃?-12min)，使金屬管外表面涂附的搪瓷涂料燒結(jié)成致密堅(jiān)實(shí)的搪瓷層。
制成的電熱水器搪瓷涂層加熱管如圖1所示絕緣端子1與U形彎曲的金屬管外殼3固定連接。金屬管外殼3內(nèi)裝有與之隔離的電熱絲，電熱絲與金屬管外殼3之間填充有石英砂絕緣導(dǎo)熱材料。金屬管外殼3表面涂覆有均勻的搪瓷涂層4，其厚度通?？刂圃?.1～0.4mm。實(shí)驗(yàn)證明，此涂層不僅具有理想的耐高溫、絕緣性能，而且具有良好的防積垢和抗腐蝕性能，可以降低熱水器內(nèi)膽中陽極棒的消耗速度，保持電熱水器的熱效率。
絕緣端子1還與用于安裝的螺紋接頭2固連，因此可以旋擰安裝在電熱水器的水箱上，拆裝均十分方便。
實(shí)施例二本實(shí)施例為1.5千瓦的電熱水器搪瓷涂層加熱管，其制造方法與實(shí)施例基本相同，不同之處在于1)、金屬管外殼3彎曲成L形，絕緣端子1與與用于安裝的碗形法蘭接頭2固連；2)、搪瓷涂料采用噴涂的方式涂附在L形的金屬管外殼3表面；3)、由于自身電功率較低，因此在通電加熱時(shí)，需采取保溫措施。
其使用效果與實(shí)施例一相同，不另贅述。
除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電熱水器搪瓷涂層加熱管，管中裝有通過絕緣端子與金屬管外殼隔離的電熱絲，所述電熱絲與金屬管外殼之間填充絕緣導(dǎo)熱材料，其特征在于所述金屬管外殼表面涂覆有搪瓷層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電熱水器搪瓷涂層加熱管，其特征在于所述金屬管外殼呈U形，所述絕緣端子與U形金屬管外殼和用于安裝的螺紋接頭固連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電熱水器搪瓷涂層加熱管，其特征在于所述金屬管外殼呈L形，所述絕緣端子與L形的金屬管外殼和用于安裝的碗形法蘭接頭固連。
4.一種電熱水器搪瓷涂層加熱管制造方法，包括以下步驟1)、將電熱絲裝入金屬管中，填充絕緣導(dǎo)熱材料；2)、兩端安裝絕緣端子，將電熱絲與金屬管外殼隔離；3)、將組裝完畢的金屬管彎曲成形；其特征在于4)、在金屬管外表面涂附搪瓷涂料；5)、自身通電加熱，按搪瓷燒結(jié)工藝控制通電加熱溫度和保溫時(shí)間，使金屬管外表面涂附的搪瓷涂料燒結(jié)成致密堅(jiān)實(shí)的搪瓷層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述電熱水器搪瓷涂層加熱管制造方法，其特征在于所述步驟2)、3)之間還包括步驟3)’、將金屬管拉長縮徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述電熱水器搪瓷涂層加熱管制造方法，其特征在于所述步驟4)的涂附為浸搪瓷漿、噴搪瓷漿、靜電噴涂搪瓷粉末之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述電熱水器搪瓷涂層加熱管制造方法，其特征在于所述通電加熱溫度在800～900℃，保溫8-12min。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電熱水器的加熱器件，同時(shí)還涉及該加熱器件的制造方法，屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的電熱水器搪瓷涂層加熱管呈彎曲狀，管中裝有通過絕緣端子與金屬管外殼隔離的電熱絲，電熱絲與金屬管外殼之間填充絕緣導(dǎo)熱材料，其金屬管外殼表面涂覆有搪瓷層。其制造方法的關(guān)鍵步驟是在金屬管外表面涂附搪瓷涂料后，通電加熱，按搪瓷燒結(jié)工藝控制通電加熱溫度和保溫時(shí)間。本發(fā)明打破了長期的行業(yè)思維定式和傳統(tǒng)工藝的框框，以簡單、巧妙、合理的燒結(jié)方法，實(shí)現(xiàn)了電熱水器搪瓷涂層加熱管。從而為妥善解決電熱水器的抗蝕防垢問題開辟了一條經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的途徑。
文檔編號H05B3/06GK1645972SQ200510037670
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
發(fā)明者丁威, 邱步, 王建寶, 萬華新, 鞠平 申請人:艾歐史密斯(中國)熱水器有限公司