CN103458543A - 一种涂覆新型电热膜的节能加热体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种涂覆新型电热膜的节能加热体,包括前后两块固定板和电热管,所述电热管包括石英玻璃管本体,所述石英玻璃管本体外壁气相沉积有电热膜,所述电热管与前后两块固定板中的通道串联构成波形通管,所述通管一端连接进水口,另一端连接出水口,所述电热膜溶液的配方由四氯化锡、酒精、三氯化锑、稀土元素、三氯化铁、无水乙醇、四氯化钛、硼酸组成,所述电热管外部设有一个水槽,所述水槽上设有流入冷水的入口和流出水的出口。电热膜溶液配方组分简单,配制方便,使用性能良好,本发明热利用率高,节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂覆新型电热膜的节能加热体。
技术背景
传统的热水器用裸露电热丝加热,随着电热膜技术的发展,用电热膜发热管来加热的热水器也大量出现。如申请号为200910108880.3的中国发明专利于2010年3月10日公开了一种电热膜及其制造方法,其中电热膜处理液采用由四氯化锡、四氯化钛、四氯化溴、三氯化钛、三氯化铁、三氯化锑、二氯化钙、氯化钾、氯化铬、二氧化锡、四氧化锡、氢氟酸、硼酸、乙醇、异丙醇和无机水组成的溶液。但是此溶液配方组分复杂,配制不方便,而且喷涂成的导电薄膜性能不够好,采用电热膜发热管的即热式电热水器一般功率达到6KW以上,电热管加热进入管道内冷水的同时,也将大量的热量散发到外部,影响其他用电器工作甚至存在安全隐患,通常在电热管外部设置石棉绝热层,石棉纤维污染坏境影响使用者健康,而且增加了成本还使大量热能白白流失,热利用率低下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种电热膜配方组分简单,配制方便,使用性能良好,热利用率高,节能环保的涂覆新型电热膜的节能加热体。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种涂覆新型电热膜的节能加热体,包括前后两块固定板和电热管,所述电热管包括石英玻璃管本体,所述石英玻璃管本体外壁气相沉积有电热膜,所述电热管与前后两块固定板中的通道串联构成波形通管,所述通管一端连接进水口,另一端连接出水口,所述电热膜溶液的配方由四氯化锡、酒精、三氯化锑、稀土元素、三氯化铁、无水乙醇、四氯化钛、硼酸组成,所述电热管外部设有一个水槽,所述水槽上设有流入冷水的入口和流出水的出口。
优选的,所述入口和出口分别设有单向阀。防止热水回流。
优选的,所述水槽为嵌套在电热管外部的环形结构。可吸收电热管四周散发的热量。
优选的,所述水槽包括第一槽体和第二槽体,所述第一槽体下部设有若干个穿过电热管之间空隙的延伸槽,所述延伸槽下部分别设有至少一个第一管体,所述第二槽体上部设有与第一管体相连接的第二管体。延伸槽设置于发热管之间可以更好的吸收发热管散发的热量。
优选的,所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡41~45%、酒精51~55%、三氯化锑0.6~0.9%、稀土元素0.08~0.1%、三氯化铁0.6~0.9%、无水乙醇1.8~2%、四氯化钛0.7~0.9%、硼酸0.05~0.07%。
优选的,所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡41%、酒精54.5%、三氯化锑0.9%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.9%、无水乙醇1.8%、四氯化钛0.75%、硼酸0.05%。
优选的,所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44.5%、酒精51%、三氯化锑0.7%、稀土元素0.08%、三氯化铁0.75%、无水乙醇2%、四氯化钛0.9%、硼酸0.07%。
优选的,所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡43%、酒精53%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.09%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.95%、四氯化钛0.7%、硼酸0.06%。
优选的,所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44%、酒精52%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.85%、四氯化钛0.8%、硼酸0.05%。
本发明采用上述技术方案,电热膜配方混合液混合均匀后用气加压成雾状,采用气相沉积的技术,将石英玻璃管处于800~900℃的高温炉内360度均匀旋转,雾状溶液的金属离子在石英管的外壁与硅熔解侵润结合,形成一定厚度的透明、致密的宽红频高效的晶体电热膜。其优点为:
1、该项技术制成的膜层与其他冷喷、涂刷的膜相比,具有膜层均匀,膜层附着牢固,热源功率密度高,最高实测可达25w/cm2膜的力学强度。
2、功率稳定,该配方稀土元素的添加,更使其衰退大大减少,经广大用户评议及多次长期测试,使用四年功率衰减小于0.005%。
3、耐冷热冲击性能好:用该配方制成的电热膜管,在300℃下恒温15min,置于常规水温20℃(±5℃)急冷,反复10次以上,电热膜均无脱落现象。
4、耐干烧性能:电热膜管、膜棒经200℃24小时干烘,未见电热膜脱落,其功率衰退小于1%。
5、膜力学耐酸性能:电热膜管、棒分别浸入38%盐酸、95%硫酸,10%醋酸溶液中72小时,电热膜未见脱落,功率衰减少于5%。
6、耐电气强度:电热膜管的管外膜与管壁内径5KV,1mim不击穿。
7、采用三氯化锑试剂的加入,它能抑制强酸时铁等的腐蚀,而加速对锡的溶解,同时对铁起到一定的保护作用。并且有阻燃和提高电热膜管的透明度等。
8、酒精一般为90%以上的工业酒精,主要为该配方作溶液稀释剂,使其更好地使各试剂得到充分溶解,使压缩的雾状溶液更均匀。
9、采用三氯化铁试剂配制后,对生产的电热膜有极强的凝聚力,强凝于加热介质的加热器具上,特别对石英玻璃管优益性尤为突出。
10、该配方优点还有热转换率高,功率衰减小,使用奉命长,能适应各种供电形式,制作成本比其他有关电热膜配方要低。
在电热管外部设置水槽,水槽通过进水口流入冷水,冷水吸收电热管散发的多余热量使水温升高,当电热管内的水被使用时,水槽内被预热的水流入电热管进一步加热,电热管功率由原先的8-9KW降低至5-6KW,供电线径由原先的4-6mm2降低至2.5mm2,降低了功率衰减,延长了使用寿命,热效率提高98%以上。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步描述:
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明中电热管的结构示意图;
图3是图2中A-A剖视图;
图4是本发明中水槽的第一种实施例的结构示意图;
图5是本发明中水槽的第二种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1所示,本发明包括前后两块固定板1和电热管2,所述电热管2与前后两块固定板1中的通道1a串联构成波形通管,通道1a为设置在固定板1内的U形管状结构,其两端开口分别连接相邻两根电热管2从而将电热管2串接成波形的通管,所述通管一端连接进水口3,另一端连接出水口4,出水口4外接管道接通花洒,所述电热管2外部设有一个水槽5,所述水槽5上设有流入冷水的入口6和流出水的出口7,入口6连接自来水管,出口7通过卡套式管接头连接进水口3,所述入口6和出口7分别设有单向阀。所述电热管2前端分别套接将相邻电热管2串接的链状钢套8,所述链状钢套8上通过锡焊连接两根带插脚的零线9,所述电热管2后端分别套接片状钢套10,所述片状钢套10分别通过锡焊连接带插脚的火线11。前端固定板1前侧面上设有金属条12,所述金属条12两端分别通过导线连接进水口3和出水口4内部的金属管体,金属条12连接地线13。
如图2和图3所示,电热管2包括石英玻璃管本体201,所述石英玻璃管本体外壁气相沉积有电热膜202,所述电热膜202两端设有电极204,所述电热膜202上还涂刷有绝缘层203。所述电极204为氧化银溶液涂覆烘干附着于石英玻璃管本体两端。所述电极距离石英玻璃管本体顶端的距离为1~1.5cm。所述绝缘层由环氧树脂溶液涂覆烘干附着于电热膜上。
其中电热膜202溶液的配方由四氯化锡、酒精、三氯化锑、稀土元素、三氯化铁、无水乙醇、四氯化钛、硼酸组成;
电热膜202溶液配方的具体实施例为:
实施例1,电热膜溶液的配方中各组分的重量百分比为四氯化锡41%、酒精54.5%、三氯化锑0.9%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.9%、无水乙醇1.8%、四氯化钛0.75%、硼酸0.05%。
实施例2,电热膜溶液的配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44.5%、酒精51%、三氯化锑0.7%、稀土元素0.08%、三氯化铁0.75%、无水乙醇2%、四氯化钛0.9%、硼酸0.07%。
实施例3,电热膜溶液的配方中各组分的重量百分比为四氯化锡43%、酒精53%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.09%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.95%、四氯化钛0.7%、硼酸0.06%。
实施例4,电热膜溶液的配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44%、酒精52%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.85%、四氯化钛0.8%、硼酸0.05%。
稀土就是化学元素周期表中镧系元素,通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土元素,钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇称为重稀土元素。
如图4所示,本发明中水槽5的第一种实施例,所述电热管2平行排列于前后两块固定板1之间,所述水槽5为嵌套在电热管2外部的环形结构,入口6和出口7分别设置于水槽5前端面左侧的上部和下部,水槽5前后两端为实心密封结构,其前后开口分别嵌套前后固定板1并通过螺钉固定,水槽5内部为蜂窝状空腔结构。
如图5所示,本发明中水槽5的第二种实施例,所述水槽5包括第一槽体501和第二槽体502,所述第一槽体501下部设有若干个穿过电热管2之间空隙的延伸槽501a,所述延伸槽501a下部分别设有至少一个第一管体501b,所述第二槽体502上部设有与第一管体501b通过卡套式管接头相连接的第二管体502a。
涂覆新型电热膜的节能加热体使用时,冷水通过入口6进入水槽5再从出口7流出,经进水口3进入电热管2,将水槽5和电热管2注满冷水后,由于水压作用停止注水,接通电源后,电热管2温度逐渐上升,位于电热管2内的水温度也逐渐升高,同时由于电热管2散发的余热使水槽5内的水温度也逐渐升高,而在入口6和进水口3处均设有单向阀,热水将无法倒流,因此电热管2和水槽5内的水被持续性加热,当电热管2内的水被使用时,电热管2内水压变低,水槽5内被预热的水流入电热管2进一步加热,如此循环。
Claims (9)
1.一种涂覆新型电热膜的节能加热体,包括前后两块固定板(1)和电热管(2),所述电热管(2)包括石英玻璃管本体(201),所述石英玻璃管本体(201)外壁气相沉积有电热膜(202),所述电热管(2)与前后两块固定板(1)中的通道(1a)串联构成波形通管,所述通管一端连接进水口(3),另一端连接出水口(4),其特征在于:所述电热膜(202)溶液的配方由四氯化锡、酒精、三氯化锑、稀土元素、三氯化铁、无水乙醇、四氯化钛、硼酸组成,所述电热管(2)外部设有一个水槽(5),所述水槽(5)上设有流入冷水的入口(6)和流出水的出口(7)。
2.根据权利要求1所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述入口(6)和进水口(3)设有单向阀。
3.根据权利要求2所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述水槽(5)为嵌套在电热管(2)外部的环形结构。
4.根据权利要求2所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述水槽(5)包括第一槽体(501)和第二槽体(502),所述第一槽体(501)下部设有若干个穿过电热管(2)之间空隙的延伸槽(501a),所述延伸槽(501a)下部分别设有至少一个第一管体(501b),所述第二槽体(502)上部设有与第一管体(501b)相连接的第二管体(502a)。
5.根据权利要求1所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡41~45%、酒精51~55%、三氯化锑0.6~0.9%、稀土元素0.08~0.1%、三氯化铁0.6~0.9%、无水乙醇1.8~2%、四氯化钛0.7~0.9%、硼酸0.05~0.07%。
6.根据权利要求5所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡41%、酒精54.5%、三氯化锑0.9%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.9%、无水乙醇1.8%、四氯化钛0.75%、硼酸0.05%。
7.根据权利要求5所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44.5%、酒精51%、三氯化锑0.7%、稀土元素0.08%、三氯化铁0.75%、无水乙醇2%、四氯化钛0.9%、硼酸0.07%。
8.根据权利要求5所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡43%、酒精53%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.09%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.95%、四氯化钛0.7%、硼酸0.06%。
9.根据权利要求5所述的涂覆新型电热膜的节能加热体,其特征在于:所述配方中各组分的重量百分比为四氯化锡44%、酒精52%、三氯化锑0.6%、稀土元素0.1%、三氯化铁0.6%、无水乙醇1.85%、四氯化钛0.8%、硼酸0.05%。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C12 | Rejection of a patent application after its publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131218 |