CN109708300A - 一种陶瓷板发热体的制造方法和即热式流体加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷板发热体的制造方法，通过将陶瓷加热板和流体通道之间贴合使空气完全排除，将印刷或喷涂在加热陶瓷板上的加热材料完全贴牢在陶瓷板上，加热陶瓷板和加热材料之间及陶瓷加热板和流体通道之间不会有空隙存在，使得热损失尽量减少，提高加热效率；还公开了一种即热式流体加热装置，包括上述的陶瓷发热体和至少一个流体通道，陶瓷发热体内部具有至少一个通孔，流体通道穿过通孔并与陶瓷发热体密封贴合，陶瓷发热体外设有耐高温绝缘保温内套，耐高温绝缘保温内套至少覆盖陶瓷发热体，耐高温绝缘保温内套外设有防水结构和温控装置，陶瓷加热体的流体通道依次从耐高温绝缘保温内套和防水结构中穿过，提高了使用安全性。
Description
技术领域
本发明涉及流体加热技术领域，尤其是一种高效节能的陶瓷板发热体的制 造方法和即热式流体加热装置。
背景技术
流体加热装置用于对流动的液态、气态介质的升温、保温、加热。当加热 介质在压力作用下通过加热装置加热腔，采用流体热力学原理均匀地带走电热 元件工作中所产生的巨大热量，使被加热介质温度达到用户工艺要求。
现在的加热装置一般的就是利用加热管加热，但是因为加热管的导热不好， 存在热效率不高以及绝缘性不好的问题，特别是在高温加热方面，严重的影响 加热器的使用寿命，比如加热器要加热到600℃时，其加热管的温度就要达到 700℃或更高，温度越高寿命越短。另外还有其他的一些加热方法，比如裸露电 阻丝加热，电热膜加热等等，由于其加热过程中热量损失较多，加热效率也不 高。
发明内容
针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种高效节能的陶瓷板发 热体的制造方法和即热式流体加热装置，利用加热材料印刷或喷涂在陶瓷板做 成陶瓷加热板，再将陶瓷加热板与流体管道充分贴合，陶瓷的高绝缘性作为带 电体的绝缘介质，使得加热效率提升至90％以上，并提高了加热速度。
为解决上述技术问题，本发明的一种技术方案为：一种陶瓷板发热体的制 造方法，包括以下步骤：
a、将发热配方发热材料印刷或喷涂在陶瓷板上，再将发热配方发热材料烧 结在所述陶瓷板上，得到高绝缘陶瓷板加热板；
b、利用钻孔机在所述高绝缘陶瓷板加热板内钻孔，得到具有至少一个通孔 的所述陶瓷发热体；
c、将流体通道放入到所述通孔内，利用所述流体通道的膨胀或压铸使所述 流体通道与所述高绝缘陶瓷板加热板之间密封贴合没有气隙。
印刷或喷涂高绝缘陶瓷板加热板高绝缘陶瓷板加热板高绝缘陶瓷板加热板 由于空气的导热不好，通过将陶瓷加热板和流体通道之间贴合使空气完全排除， 将印刷或喷涂在加热陶瓷板上的加热材料完全贴牢在陶瓷板上，加热陶瓷板和 加热材料之间不会有空隙存在，使得热损失尽量减少，通过以上的工艺使加热 效率提高到90以上。
进一步地，所述陶瓷板采用氮化硼陶瓷或氮化铝陶瓷，所述发热配方发热 材料为发热石墨烯或钨浆，所述流体通道为高导热的金属管。
进一步地，“所述流体通道的膨胀”是利用热膨胀或气压方式膨胀流体通道 使流体通道与通孔内壁无缝隙的密封贴合，这种紧密结合的方法是利用所述金 属管膨胀使之实现紧密贴合的，在要求紧密贴合部位在金属管的内部加压，可 以是气压或油压水压等，使金属管膨胀贴合在陶瓷板内。“所述流体通道的压铸” 是通过压力铸造将流体管道成型在所述陶瓷发热体上。
本发明的另一种方案：一种即热式流体加热装置，
以及至少一个流体通道，所述陶瓷发热体内部具有至少一个通孔，所述流 体通道穿过所述通孔并与所述陶瓷发热体密封贴合，所述陶瓷发热体外设有耐 高温绝缘保温内套，所述耐高温绝缘保温内套至少覆盖所述陶瓷发热体，所述 耐高温绝缘保温内套外设有防水结构和温控装置，所述流体通道依次从所述耐 高温绝缘保温内套和所述防水结构中穿过，防水结构与陶瓷发热体之间形成密 封防水的空间使得流体与带电体完全分离，所述陶瓷发热体与所述温控装置电 连接，所述温控装置包括电源和控制板及探头，所述控制板与所述探头连接， 所述探头设置在所述陶瓷发热体内。
作为上述技术方案的进一步改进，所述防水结构包括第一防水压板、第二 防水压板、地线环板和防水外壳，所述防水外壳两端分别设置所述第一防水压 板，所述防水外壳一端还设置所述第二防水压板，所述第一防水压板与所述第 二防水压板之间设有地线环板，所述的第一防水压板、第二防水压板、地线环 板和防水外壳上均设有用于所述流体通道通过的多个孔道。
作为上述技术方案的进一步改进，所述控制板设置在所述防水外壳上，围 绕所述多个孔道周围在所述第一防水压板和第二防水压板上设有条形凹槽，所 述第一防水压板和第二防水压板之间设有硅胶防水件，所述硅胶防水件与所述 条形凹槽相适应。
作为上述技术方案的进一步改进，所述耐高温绝缘保温内套包括左内套和 右内套，所述左内套设有凸起端，所述右内套设有与所述凸起端适应的内槽， 所述耐高温绝缘保温内套内部形成容纳所述陶瓷发热体的内腔。
作为上述技术方案的进一步改进，所述流体通道的出口端外套设有冷水管， 所述冷水管内的流体流动方向与所述流体通道内的流体流动方向相反，所述冷 水管中间设有循环泵，所述冷水管的出口端与所述流体通道的进口端连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述陶瓷发热体上设有储水盒并为储水 盒内的液体加热，所述储水盒与所述流体通道的通过雾化管道连通，所述储水 盒内的液体通过雾化管道蒸发进入到所述流体通道中。
优选地，所述流体通道为圆管或方管或是多边形管。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、陶瓷加热板和流体通道之间精密贴合以及陶瓷发热体内不留有任何空 隙，充分提高了加热效率；
2、利用第一防水压板和第二防水压板两层防水线，以及与地线环板和防水 外壳形成密封的防水空腔，即防水结构与陶瓷发热体之间形成密封防水的空间， 使流体与带电体完全分离，提高防水效果，改善了使用的安全性；
3、应用范围广，多用途，小到家用热水器，大的各种流体工业加热器，石 油输送管道的中途加热器等等各种流体工业加热器或石油输送管道的中途加热 器等等，并且高温消毒，加热饭盒等都可以采用本发明进行迅速加热。
附图说明
图1为本发明一种即热式流体加热装置的实施例二的结构示意图；
图2为本发明一种即热式流体加热装置的实施例二的剖面结构示意图；
图3为本发明一种即热式流体加热装置的实施例二的内部结构示意图；
图4为本发明一种即热式流体加热装置的实施例三的剖面结构 示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的， 决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。需要说明的是，术语“中心”、 “上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位 置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描 述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位 构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一
该陶瓷板发热体的制造方法，包括以下步骤：
第一，将发热配方发热材料印刷或喷涂在陶瓷板上，陶瓷板可采用氮化硼 陶瓷或氮化铝陶瓷，再将发热配方发热材料烧结在陶瓷板上，得到高绝缘陶瓷 板加热板；其中，发热配方浆料可以为发热石墨烯或钨浆，流体通道可以为高 导热的金属管，比如铝管或铜管等其他金属管。
第二，利用钻孔机在高绝缘陶瓷板加热板内钻孔，得到具有多个通孔的陶 瓷发热体；
第三，将流体通道放入到通孔内，利用流体通道的膨胀或压铸使流体通道 与高绝缘陶瓷板加热板之间密封贴合没有气隙。“流体通道的膨胀”是利用气压 方式或油压方式使金属管内部加压，外径膨胀与通孔内壁密封贴合，“流体通道 的压铸”是通过压力铸造将流体管道成型在陶瓷发热体上。
由于空气的导热不好，通过将陶瓷加热板和流体通道之间贴合使空气完全 排除，将印刷或喷涂在加热陶瓷板上的加热材料完全贴牢在陶瓷板上，加热陶 瓷板和加热材料之间不会有空隙存在，使得热损失尽量减少，通过上述工艺使 加热效率提高到90以上。
上述第一步中的“发热配方发热材料烧结在陶瓷板上”也可以在完成第二 步后完成烧制，即成型通孔后才烧制陶瓷。
实施例二
参见图1至图3，该玻璃热弯设备的温控加热装置，包括陶瓷发热体1、7 个流体通道2、耐高温绝缘保温内套3、防水结构4和温控装置5。
具体的，陶瓷发热体1内部具有多个通孔101，流体通道2穿过通孔101并 与陶瓷发热体1密封贴合，流体通道2一端为入口端21，一端为出口端22，陶 瓷发热体1外设置耐高温绝缘保温内套3，耐高温绝缘保温内套3外设置防水结 构4和温控装置5，流体通道2依次从耐高温绝缘保温内套3和防水结构4中穿 过，防水结构4与陶瓷发热体1之间形成密封防水的空间，陶瓷发热体1与温 控装置5电连接，温控装置5包括控制板51和探头52，控制板51与探头52电 连接，探头52设置在陶瓷发热体1内，控制板51上设有显示屏和控制按键。
防水结构4包括第一防水压板41、第二防水压板42、地线环板43和防水 外壳44，防水外壳44与耐高温绝缘保温内套3之间还设有防水内套45。防水 外壳44一端设置第一防水压板41，防水外壳44另一端设置第一防水压板41和 第二防水压板42，第一防水压板41与第二防水压板42之间设有地线环板43， 第一防水压板41、第二防水压板42、地线环板43和防水外壳44上均设有用于 流体通道通过的孔道。
控制板51设置在防水外壳44上，围绕孔道周围在所述第一防水压板41和 第二防水压板42上设有条形凹槽511，耐高温绝缘保温内套3与第一防水压板 41之间设有第一硅胶防水件512，第一防水压板41和第二防水压板42之间设 有第二硅胶防水件513，硅胶防水件512上设有凸出的孔槽，空槽与条形凹槽 511相套接形成密封结构，最终形成硅胶防水件512-第一防水压板41-地线环板 43-第二硅胶防水件513-第二防水压板42的配套防水结构。
耐高温绝缘保温内套3包括左内套31和右内套32，左内套31设有凸起端， 右内套32设有与凸起端适应的内槽，陶瓷发热体1设置在所述左内套31的内 腔，右内套32与左内套31相互套设，左内套31和右内套32均设有通过流体 通道的孔道。本实施例中的流体通道2为圆形金属管，在其他实施例中还可以 为方管或是多边形管。
实施例三
参见图4，相比实施例二，本实施例区别在于，流体通道2的出口端外套设 有冷水管6，冷水管6内的流体流动方向与流体通道2内的流体流动方向相反， 冷水管6中间设有循环泵，冷水管6的出口端61与流体通道2的进口端连接。 当流体通道2的流体通过陶瓷发热体1后，得到热流体，此实施例中的流体为 水，可以利用放出的热流体的热能对补充的冷流体进行预热，再进入流体通道 进行加热，充分利用了电能，并节约了加热时间，另一方面，经过陶瓷发热体 加热后的热流体通过冷水管带走一部分热量，将流体降温到适合的温度，使其 稳定在一定的温度范围内更适合人体饮用，此实施例可以应用在饮水机的加温 装置中。
实施例四
相比实施例二，本实施例的区别在于，在陶瓷发热体1上设有储 水盒7并为储水盒7内的液体加热，储水盒7与流体通道2的通过雾化管道71 连通，储水盒7内的液体通过雾化管道蒸发进入到流体通道2中。当流体通道 中通入空气作为取暖器使用时，使陶瓷发热体一边加热空气，一边往加热的空 气里面注入雾化的水汽，提供空气的湿度。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应 视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。 对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可 以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷板发热体的制造方法，包括以下步骤：
a、将发热配方发热材料印刷或喷涂在陶瓷板上，再将发热配方发热材料烧结在所述陶瓷板上，得到高绝缘陶瓷板加热板；
b、利用钻孔机在所述高绝缘陶瓷板加热板内钻孔，得到具有至少一个通孔的所述陶瓷发热体；
c、将一流体通道放入到所述通孔内，利用所述流体通道的膨胀或压铸使所述流体通道与所述高绝缘陶瓷板加热板之间密封贴合没有气隙。
2.根据权利要求1所述的陶瓷板发热体的制造方法，其特征在于，所述陶瓷板采用氮化硼陶瓷或氮化铝陶瓷，所述发热配方发热材料为发热石墨烯或钨浆，所述流体通道为高导热的金属管。
3.根据权利要求1所述的陶瓷板发热体的制造方法，其特征在于，“所述流体通道的膨胀”是利用热膨胀或气压方式膨胀流体通道使流体通道与通孔内壁无缝隙的密封贴合，“所述流体通道的压铸”是通过压力铸造将流体管道成型在所述陶瓷发热体上。
4.一种即热式流体加热装置，其特征在于，包括权利要求1至3任意一项所述的陶瓷发热体，以及至少一个流体通道，所述陶瓷发热体内部具有至少一个通孔，所述流体通道穿过所述通孔并与所述陶瓷发热体密封贴合，所述陶瓷发热体外设有耐高温绝缘保温内套，所述耐高温绝缘保温内套至少覆盖所述陶瓷发热体，所述耐高温绝缘保温内套外设有防水结构和温控装置，所述流体通道依次从所述耐高温绝缘保温内套和所述防水结构中穿过，防水结构与陶瓷发热体之间形成密封防水的空间使得流体与带电体完全分离，所述陶瓷发热体与所述温控装置电连接，所述温控装置包括电源和控制板及探头，所述控制板与所述探头连接，所述探头设置在所述陶瓷发热体内。
5.根据权利要求4所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述防水结构包括第一防水压板、第二防水压板、地线环板和防水外壳，所述防水外壳两端分别设置所述第一防水压板，所述防水外壳一端设置所述第二防水压板，所述第一防水压板与所述第二防水压板之间设有地线环板，所述的第一防水压板、第二防水压板、地线环板和防水外壳上均设有用于所述流体通道通过的多个孔道。
6.根据权利要求5所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述控制板设置在所述防水外壳上，围绕所述多个孔道周围在所述第一防水压板和第二防水压板上设有条形凹槽，所述第一防水压板和第二防水压板之间设有硅胶防水件，所述硅胶防水件与所述条形凹槽相适应。
7.根据权利要求6所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述耐高温绝缘保温内套包括左内套和右内套，所述左内套设有凸起端，所述右内套设有与所述凸起端适应的内槽，所述耐高温绝缘保温内套内部形成容纳所述陶瓷发热体的内腔。
8.根据权利要求4所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述流体通道的出口端外套设有冷水管，所述冷水管内的流体流动方向与所述流体通道内的流体流动方向相反，所述冷水管中间设有循环泵，所述冷水管的出口端与所述流体通道的进口端连接。
9.根据权利要求4所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述陶瓷发热体上设有储水盒并为储水盒内的液体加热，所述储水盒与所述流体通道的通过雾化管道连通，所述储水盒内的液体通过雾化管道蒸发进入到所述流体通道中。
10.根据权利要求4所述的一种即热式流体加热装置，其特征在于，所述流体通道为圆管或方管或是多边形管。
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- 2019-02-23 CN CN201910135476.9A patent/CN109708300A/zh active Pending
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