CN114034025A - 一种防回流设计的发热圆管组件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于液体加热设备技术领域，具体涉及一种防回流设计的发热圆管组件以及制备工艺，包括导流水道以及发热管，导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流槽，发热管套设于导流水道的外周，发热管上设置有厚膜发热组件，导流水道的上、下两端分别设置有出水口以及进水口，导流槽的两端分别与出水口以及进水口连通，进水口设置有防回流组件，出水口设置有水汽分离装置。本发明设计巧妙，液体通过进水口输入，并在导流槽中流动，发热管上的厚膜发热组件对液体进行加热，导流槽呈螺旋状，使得厚膜发热组件的热响应快，同时进水口设置有防回流组件，有效地防止了停止工作时液体回流，在出水口设置有水汽分离装置，有效减少开水跟随蒸汽一起排出。

Description

一种防回流设计的发热圆管组件及其制备方法
技术领域
本发明属于液体加热设备技术领域，具体涉及一种防回流设计的发热圆管组件及其制备方法。
背景技术
对于扫地机、地板消毒机、电熨斗等需要即时产生蒸汽的产品，大多采用电热管类的发热元件对水进行加热，其加热时间长，无法满足即时出蒸汽要求，用户体验感差，并且一些蒸汽设备的水容易回流，出蒸汽时也容易将水也同时排出，给用户带来了一些不必要的麻烦，使用效果较差。
发明内容
本发明针对现有技术的问题提供一种防回流设计的发热圆管组件及其制备方法，能够稳定连续地对液体进行加热，能够即时产出蒸汽，设置有防回流组件放置液体水回流，并且设置有水汽分离装置，有效地防止了液体水同蒸汽一起排出的现象发生。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种防回流设计的发热圆管组件，包括导流水道以及发热管，所述导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流槽，所述发热管套设于所述导流水道的外周，所述发热管上设置有厚膜发热组件，所述导流水道的上、下两端分别设置有出水口以及进水口，所述导流槽的两端分别与所述出水口以及所述进水口连通，所述进水口设置有防回流组件，所述出水口设置有水汽分离装置。
其中，所述导流水道的外壁向外侧凸起形成螺旋状的凸块，所述凸块的间隙形成所述导流槽，所述凸块的外侧与所述发热管抵接。
其中，所述导流水道的底部向内侧凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽与所述进水口连通，所述防回流组件包括活塞块以及弹簧，所述弹簧设置于所述第一凹槽内，所述活塞块与所述弹簧抵接，所述弹簧未压缩时，所述活塞块的外壁覆盖所述进水口，所述弹簧被活塞块挤压产生形变压缩时，所述活塞块的外壁不覆盖所述进水口。
其中，所述导流水道的顶部向内侧凹陷形成第二凹槽，所述出水口连通所述第二凹槽的内壁，所述水汽分离装置位于所述第二凹槽顶部。
其中，所述发热圆管组件包括第一端盖以及第二端盖，所述第一端盖以及所述第二端盖分别与所述发热管的两端紧密连接，所述第一端盖以及所述第二端盖分别设置有进水管以及出水管，所述进水管与所述进水口连通，所述出水管与所述水汽分离装置的输出端连通。
其中，所述水汽分离装置与所述第二端盖一体式设置，所述水汽分离装置采用不锈钢材质或陶瓷材质。
其中，所述进水口设置有四个，所述进水口呈十字状分布，所述出水口设置有两个，两个出水口分别设置导流水道的左右两端。
其中，所述厚膜发热组件包括绝缘介质膜层、导线、焊盘膜层、发热电阻膜层以及外层保护膜层，所述导线、所述焊盘膜层以及所述发热电阻膜层均设置于所述绝缘介质膜层与所述外层保护膜层之间，所述焊盘膜层上设置有第一焊盘以及第二焊盘，所述外层保护膜层开设有第一窗口以及第二窗口，所述第一焊盘以及所述第二焊盘分别与所述第一窗口以及所述第二窗口对应设置，所述第一焊盘以及所述第二焊盘均连接有电连接器。
一种防回流设计的发热圆管组件的制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备导流水道、第一端盖、第二端盖、发热管的管体、防回流组件以及水汽分离装置，在第一端盖以及第二端盖上通过车铣工艺加工制成进水管以及出水管；
所述导流水道的底部加工形成第一凹槽；所述导流水道的顶部加工形成第二凹槽；
S2：运用厚膜成膜技术，在发热管的管体上印刷绝缘介质膜层，并放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
S3：运用厚膜成膜技术在烧结后的绝缘介质膜层上印刷导线、焊盘膜层以及发热电阻膜层，印刷导线和焊盘膜层后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，印刷发热电阻层后放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
得到发热管的半成品；
S4：在发热管的半成品上印刷外层保护膜层，印刷后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，得到发热管；
S5：将导流水道插入发热管中，防回流组件以及水汽分离装置分别组装在第一凹槽和第二凹槽中，并通过激光焊接固定或氩弧焊接固定将第一端盖以及第二端盖固定在发热管的两端。
其中，在S1步骤中还包括：
S11：在发热管的管体的一端加工制成用于固定的方型凹槽；
在S4步骤中还包括：
S41：采用激光切割工艺或线切割工艺，将方型凹槽平整切除。本发明的有益效果：本发明结构新颖、设计巧妙，液体通过进水口输入，并在导流槽中流动，发热管上的厚膜发热组件对液体进行加热，导流槽呈螺旋状，使得厚膜发热组件的热响应快，能够快速连续稳定地对液体进行加热产生蒸汽，同时进水口设置有防回流组件，有效地防止了停止工作时液体回流，在出水口设置有水汽分离装置，有效减少开水跟随蒸汽一起排出。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明隐去电连接器后的结构分解图。
图3为本发明的剖视图。
图4为本发明的第二端盖与水汽分离装置的剖视图。
图5为本发明的绝缘介质膜层的结构示意图。
图6为本发明的导线以及焊盘膜层的结构示意图。
图7为本发明的发热电阻膜层的结构示意图。
图8为本发明的外层保护膜层的结构示意图。
图9为本发明的第二实例中第二端盖以及水汽分离装置的剖视图。
图10为本发明的第二实例中导流水道的剖视图。
图11为本发明的方型凹槽的结构示意图。
附图标记分别为：1、导流水道，2、发热管，3、厚膜发热组件，4、防回流组件，5、水汽分离装置，6、第一端盖，7、第二端盖，8、台阶部；
101、导流槽，102、进水口，103、出水口，104、凸块，105、第一凹槽，106、第二凹槽；
201、方型凹槽；
301、绝缘介质膜层，302、导线，303、焊盘膜层，304、发热电阻膜层，305、外层保护膜层，306、第一焊盘，307、第二焊盘，308、第一窗口，309、第二窗口，310、电连接器；
401、活塞块，402、弹簧；
601、进水管；
701、出水管。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。
本发明的一种防回流设计的发热圆管组件的第一实例：
一种防回流设计的发热圆管组件，如图1-图8，包括导流水道1以及发热管2，所述导流水道1的外壁上设置有螺旋状的导流槽101，所述发热管2套设于所述导流水道1的外周，所述发热管2上设置有厚膜发热组件3，所述导流水道1的上、下两端分别设置有出水口103以及进水口102，所述导流槽101的两端分别与所述出水口103以及所述进水口102连通，所述进水口102设置有防回流组件4，所述出水口103设置有水汽分离装置5。具体地，本发明结构新颖、设计巧妙，液体通过进水口102输入，并在导流槽101中流动，发热管2上的厚膜发热组件3对液体进行加热，导流槽101呈螺旋状，使得厚膜发热组件3的热响应快，能够快速连续稳定地对液体进行加热产生蒸汽，同时进水口102设置有防回流组件4，有效地防止了停止工作时液体回流，在出水口103设置有水汽分离装置5，有效减少开水跟随蒸汽一起排出。水汽分离装置5采用现有技术，在此不一一赘述。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述导流水道1的内部为实心。具体地，导流水道1设置为实心稳定性更好。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述导流水道1的外壁向外侧凸起形成螺旋状的凸块104，所述凸块104的间隙形成所述导流槽101，所述凸块104的外侧与所述发热管2抵接，所述凸块104的高度不大于1.5mm，所述凸块104的横截面为三角形、梯形、矩形、圆形以及半椭圆形中的一种。具体地，凸块104的凸起高度越大会使得液体的流量越大，容易导致液体加热效果不好，达不到用户的需求。
进一步地，使得液体加热的效果优异，导流水道1以及凸块104均采用不锈钢材质或陶瓷材质使得液体无异味，不会在加热过程中产生有毒有害的物质，长期使用安全放心。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述导流水道1的底部向内侧凹陷形成第一凹槽105，所述第一凹槽105与所述进水口102连通，所述防回流组件4包括活塞块401以及弹簧402，所述弹簧402设置于所述第一凹槽105内，所述活塞块401与所述弹簧402抵接，所述弹簧402未压缩时，所述活塞块401的外壁覆盖所述进水口102，所述弹簧402被活塞块401挤压产生形变压缩时，所述活塞块401的外壁不覆盖所述进水口102。具体地，使用时，液体水通向活塞块401，水冲压活塞块401，此时弹簧402被压缩，活塞块401移动使得活塞块401的外壁不覆盖进水口102，液体水即可流入到导流槽101中；外部停止供水时，活塞块401不再受到压力，此时弹簧402回弹，活塞块401的外壁覆盖所述进水口102，液体水不能够流出，有效地防止了液体水回流的现象发生。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述导流水道1的顶部向内侧凹陷形成第二凹槽106，所述出水口103连通所述第二凹槽106的内壁，所述水汽分离装置5位于所述第二凹槽106顶部。具体地，加热后的开水以及水蒸气通过出水口103进入到第二凹槽106中，水汽分离装置5将水蒸气排出，开水则不能排出继续在导流槽101中进行热交换产生蒸汽。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述发热圆管组件包括第一端盖6以及第二端盖7，所述第一端盖6以及所述第二端盖7分别与所述发热管2的两端紧密连接，所述第一端盖6以及所述第二端盖7分别设置有进水管601以及出水管701，所述进水管601与所述进水口102连通，所述出水管701与所述水汽分离装置5的输出端连通。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述第一端盖6的外侧以及所述第二端盖7的外侧均设置有台阶部8，所述台阶部8与所述发热管2紧密连接。
具体地，通过台阶部8，第一端盖6以及第二端盖7的中部均嵌入发热管2中，使得第一端盖6以及第二端盖7均与发热管2形成紧密贴合，发热管2与第一端盖6之间的间隙以及发热管2与第二端盖7之间的间隙再通过激光焊接固定或氩弧焊接固定，密封效果好。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述水汽分离装置5与所述第二端盖7一体式设置，所述水汽分离装置5采用不锈钢材质或陶瓷材质。具体地，水汽分离装置5与第二端盖7一体式设置，稳定性强，采用不锈钢材质或陶瓷材质，水或水蒸气不容易与水汽分离装置5发生化学反应，保证了水蒸气的输出质量的同时提高了水汽分离装置5的使用寿命。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述进水口102设置有四个，所述进水口102呈十字状分布，所述出水口103设置有两个，两个出水口103分别设置导流水道1的左右两端。具体地，上述设置液体水以及水蒸气可通过两个出水口103流动，流动顺畅。
本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述厚膜发热组件3包括绝缘介质膜层301、导线302、焊盘膜层303、发热电阻膜层304以及外层保护膜层305，所述导线302、所述焊盘膜层303以及所述发热电阻膜层304均设置于所述绝缘介质膜层301与所述外层保护膜层305之间，所述焊盘膜层303上设置有第一焊盘306以及第二焊盘307，所述外层保护膜层305开设有第一窗口308以及第二窗口309，所述第一焊盘306以及所述第二焊盘307分别与所述第一窗口308以及所述第二窗口309对应设置，所述第一焊盘306以及所述第二焊盘307均连接有电连接器310。具体地，上述设置的厚膜发热组件3体积小，发热效率高，与外部供电装置仅通过第一窗口308以及第二窗口309连接，连接稳定。
本发明的一种防回流设计的发热圆管组件的第二实例：
如图9-图10所示，本实例与第一实例不同的地方在于：本实例所述的一种防回流设计的发热圆管组件，所述导流水道1的内部为空心，所述第二端盖7与水汽分离装置5分体式设置。具体地，上述设置可使用模压工艺并高温烧制工艺制备而成，导流水道1设置为空心、第二端盖7与水汽分离装置5分体式设置，可以进一步降低生产成本。
一种防回流设计的发热圆管组件的制备工艺，包括以下步骤：
S1：制备导流水道1、第一端盖6、第二端盖7、发热管2的管体、防回流组件4以及水汽分离装置5，第一端盖6以及第二端盖7通过车铣工艺加工制成进水管601以及出水管701；
所述导流水道1的底部加工形成第一凹槽105；所述导流水道1的顶部加工形成第二凹槽106；
具体地，导流水道1可采用不锈钢材质或者陶瓷材质；导流水道11采用不锈钢材质时，通过车铣工艺制备而成；导流水道1采用陶瓷材质时，使用干压或热压并高温烧制工艺制备而成；发热管2可为激光焊接的有缝管，或者是拉伸成型的无缝管。
如图11所示，在S1步骤中还包括：
S11：在发热管2的管体的一端加工制成用于固定的方型凹槽201；
S2：运用厚膜成膜技术，在发热管2的管体上印刷绝缘介质膜层301，并放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
根据产品的绝缘耐压要求，步骤S2可重复3至4次。
S3：运用厚膜成膜技术在烧结后的绝缘介质膜层301上印刷导线302、焊盘膜层303以及发热电阻膜层304，印刷导线302和焊盘膜层303后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，印刷发热电阻层后放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
得到发热管2的半成品；
具体地，绝缘介质膜层301的主要材料优选为硅硼体系，该材料体系的热膨胀系数与不锈钢材料一致。
具体地，在实际加工过程中，可先印刷导线302以及焊盘膜层303，烧结后在印刷发热电阻层烧结，也可先印刷发热电阻层烧结，烧结后在印刷导线302以及焊盘膜层303再次进行烧结。导线302以及焊盘膜层303浆料的主要材料优选为银、钯、铂、金等贵金属或其合金金属；发热电阻膜的主要材料优选为电阻温度特性(TCR)稳定的钌、钯、银贵金属材料。
S4：在发热管2的半成品上印刷外层保护膜层305，印刷后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，得到发热管2；
外层保护膜层305开设有第一窗口308以及第二窗口309，使得第一焊盘306以及第二焊盘307可与电连接器310连接。
具体地，焊接电源线材的焊料优选为熔点在200℃以上的Sn95.5/Ag3/Cu0.5的环保焊料。
在S4步骤中还包括：
S41：采用激光切割工艺或线切割工艺，将方型凹槽201平整切除。
S5：将导流水道1插入发热管2中，防回流组件4以及水汽分离装置5分别组装在第一凹槽105和第二凹槽106中，并通过激光焊接固定或氩弧焊接固定将第一端盖6以及第二端盖7固定在发热管2的两端。
S6：对S5步骤得到的产品进行高压测试、电阻阻值、电性能测试、外观检查，通过后包装、入库。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：包括导流水道以及发热管，所述导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流槽，所述发热管套设于所述导流水道的外周，所述发热管上设置有厚膜发热组件，所述导流水道的上、下两端分别设置有出水口以及进水口，所述导流槽的两端分别与所述出水口以及所述进水口连通，所述进水口设置有防回流组件，所述出水口设置有水汽分离装置。
2.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述导流水道的外壁向外侧凸起形成螺旋状的凸块，所述凸块的间隙形成所述导流槽，所述凸块的外侧与所述发热管内壁抵接。
3.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述导流水道的底部向内侧凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽与所述进水口连通，所述防回流组件包括活塞块以及弹簧，所述弹簧设置于所述第一凹槽内，所述活塞块与所述弹簧抵接，所述弹簧未压缩时，所述活塞块的外壁覆盖所述进水口，所述弹簧被活塞块挤压产生形变压缩时，所述活塞块的外壁不覆盖所述进水口。
4.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述导流水道的顶部向内侧凹陷形成第二凹槽，所述出水口连通所述第二凹槽的内壁，所述水汽分离装置位于所述第二凹槽顶部。
5.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述发热圆管组件包括第一端盖以及第二端盖，所述第一端盖以及所述第二端盖分别与所述发热管的两端紧密连接，所述第一端盖以及所述第二端盖分别设置有进水管以及出水管，所述进水管与所述进水口连通，所述出水管与所述水汽分离装置的输出端连通。
6.根据权利要求5所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述水汽分离装置与所述第二端盖一体式设置，所述水汽分离装置采用不锈钢材质或陶瓷材质。
7.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述进水口设置有四个，所述进水口呈十字状分布，所述出水口设置有两个，两个出水口分别设置导流水道的左右两端。
8.根据权利要求1所述的一种防回流设计的发热圆管组件，其特征在于：所述厚膜发热组件包括绝缘介质膜层、导线、焊盘膜层、发热电阻膜层以及外层保护膜层，所述导线、所述焊盘膜层以及所述发热电阻膜层均设置于所述绝缘介质膜层与所述外层保护膜层之间，所述焊盘膜层上设置有第一焊盘以及第二焊盘，所述外层保护膜层开设有第一窗口以及第二窗口，所述第一焊盘以及所述第二焊盘分别与所述第一窗口以及所述第二窗口对应设置，所述第一焊盘以及所述第二焊盘均连接有电连接器。
9.一种防回流设计的发热圆管组件的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备导流水道、第一端盖、第二端盖、发热管的管体、防回流组件以及水汽分离装置，在第一端盖以及第二端盖上通过车铣工艺加工制成进水管以及出水管；
所述导流水道的底部向加工形成第一凹槽；所述导流水道的顶部加工形成第二凹槽；
S2：运用厚膜成膜技术，在发热管的管体上印刷绝缘介质膜层，并放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
S3：运用厚膜成膜技术在烧结后的绝缘介质膜层上印刷导线、焊盘膜层以及发热电阻膜层，印刷导线和焊盘膜层后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，印刷发热电阻层后放入840℃-900℃的高温炉中烧结；
得到发热管的半成品；
S4：在发热管的半成品上印刷外层保护膜层，印刷后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，得到发热管成品；
S5：将导流水道插入发热管中，防回流组件以及水汽分离装置分别组装在第一凹槽和第二凹槽中，并将第一端盖以及第二端盖固定在发热管的两端。
10.根据权利要求9所述的一种防回流设计的发热圆管组件的制备工艺，其特征在于：
在S1步骤中还包括：
S11：在发热管的管体的一端加工制成用于固定的方型凹槽；
在S4步骤中还包括：
S41：采用激光切割工艺或线切割工艺，将方型凹槽平整切除。
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DE3014506A1 (de) * 1979-04-26 1980-11-06 Chaffoteaux Et Maury Waermeaustauscher mit einem spiralenfoermigen raum fuer den waermeaustausch zwischen wenigstens zwei medien
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