CN114353314A - 一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于液体加热设备技术领域，具体涉及一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件及其制备工艺，包括导流水管、发热管、第一端盖以及第二端盖，所述导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流水道，所述发热管套设于所述导流水管的外周，所述发热管上设置有厚膜发热组件，所述导流水管的两端分别设置有进水口以及出水口，所述进水口与所述出水口均呈T型。本发明结构新颖、设计巧妙，液体通过进水管输入，并在导流水道中流动，发热管上的厚膜发热组件对液体进行加热，导流水道呈螺旋状，使的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，液体加热后通过出水管输出，同时进水口以及出水口呈T型，液体可从两端流出，更便于液体的流动。

Description

一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件及其制备工艺

技术领域

本发明属于液体加热设备技术领域，具体涉及一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件及其制备工艺。

背景技术

现在市面上即热饮水机水道同外管的内壁存在较大的缝隙，高温烧水最高温度仅在92左右，不能满足用户的使用要求。

液体流道的密封采用密封圈的方式，密封圈长期高温的环境中工作会老化、变形失去密封作用；端头的密封采用螺丝固定，电机会产生震动，导致螺丝松动，会导致液体泄漏。

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，目前的电热管类发热元件无法满足即时出蒸汽要求，用户体验感差。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件及其制备工艺，能够稳定连续地对液体进行加热。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，包括导流水管、发热管、第一端盖以及第二端盖，所述导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流水道，所述发热管套设于所述导流水管的外周，所述发热管上设置有厚膜发热组件，所述导流水管的两端分别设置有进水口以及出水口，所述进水口与所述出水口均呈T型，所述进水口与所述出水口均与所述导流水道连通，所述第一端盖以及所述第二端盖分别位于所述进水口以及所述出水口，所述第一端盖以及所述第二端盖均与所述发热管紧密连接，所述第一端盖的外侧以及所述第二端盖的外侧分别设置有进水管以及出水管。

其中，所述进水管与所述出水管之间的液体压力保持在0.1兆帕-1.5兆帕。

其中，所述导流水道的外壁向外侧凸起形成螺旋状的凸块，所述凸块的高度不大于1.5mm，所述凸块的横截面为三角形、梯形、矩形、圆形以及半椭圆形中的一种，所述导流水道以及所述凸块均采用不锈钢材质或陶瓷材质。

其中，所述出水口设置有温度传感器，所述温度传感器与所述厚膜发热组件电连接。

其中，所述导流水管的内部为实心。

其中，所述导流水管的内侧设置有空心管道，所述空心管道位于进水口的一端密封设置。

其中，所述第一端盖的外侧以及所述第二端盖的外侧均设置有台阶部，所述台阶部与所述发热管紧密连接。

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。

一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件的制备工艺，包括以下步骤：

S1：制备导流水管、第一端盖、第二端盖以及发热管的管体，并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；

所述导流水管的两端分别设置有进水口以及出水口，所述进水口与所述出水口均呈T型；

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，得到发热管的成品；

S5：将导流水管插入发热管的成品的中间，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，液体通过进水管输入，并在导流水道中流动，发热管上的厚膜发热组件对液体进行加热，导流水道呈螺旋状，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，液体加热后通过出水管输出，同时进水口以及出水口呈T型，液体可从两端流出，更便于液体的流动。

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为本发明的第一端盖的剖视图。

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为本发明的第二实施例中导流水管的剖视图。

图10为本发明的方型凹槽的结构示意图。

附图标记分别为：1、导流水管，2、发热管，3、第一端盖，4、第二端盖，5、厚膜发热组件，6、台阶部；

101、导流水道，102、进水口，103、出水口，104、凸块，105、空心管道；

201、方型凹槽；

301、进水管；

401、出水管；

501、绝缘介质膜层，502、导线，503、焊盘膜层，504、发热电阻膜层，505、外层保护膜层，506、第一焊盘，507、第二焊盘，508、第一窗口，509、第二窗口，510、电连接器。

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。

本发明的第一实例：

一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，如图1-图8所示，包括导流水管1、发热管2、第一端盖3以及第二端盖4，所述导流水道101的外壁上设置有螺旋状的导流水道101，所述发热管2套设于所述导流水管1的外周，所述发热管2上设置有厚膜发热组件5，所述导流水管1的两端分别设置有进水口102以及出水口103，所述进水口102与所述出水口103均呈T型，所述进水口102与所述出水口103均与所述导流水道101连通，所述第一端盖3以及所述第二端盖4分别位于所述进水口102以及所述出水口103，所述第一端盖3以及所述第二端盖4均与所述发热管2紧密连接，所述第一端盖3的外侧以及所述第二端盖4的外侧分别设置有进水管301以及出水管401。具体地，本发明结构新颖、设计巧妙，液体通过进水管301输入，并在导流水道101中流动，发热管2上的厚膜发热组件5对液体进行加热，导流水道101呈螺旋状，使的厚膜发热组件5的热响应快，能够快速连续稳定地对液体进行加热，液体加热后通过出水管401输出，同时进水口102以及出水口103呈T型，液体可从两端流出，更便于液体的流动。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述进水管301与所述出水管401之间的液体压力保持在0.1兆帕-1.5兆帕。具体地，在海拔每升高300米，液体的沸点温度下降1℃，普通烧开水的电器在高海拔的城市很难满足用户的需求，上述设置使得本发明能承受高温高气压环境。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述导流水道101的外壁向外侧凸起形成螺旋状的凸块104，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，凸块104的高度不大于1.5mm，进一步使得液体加热的效果优异。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述导流水道101以及所述凸块104均采用不锈钢材质或陶瓷材质。具体地，上述设置使得液体无异味，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。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述出水口103设置有温度传感器(未图示)，所述温度传感器与所述厚膜发热组件5电连接。具体地，温度传感器根据出水口103的液体温度，反馈回厚膜发热组件5用于实时控制输出功率，实现温度的控制和调节。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述导流水管1的内侧设置有空心管道105，所述空心管道105位于进水口102的一端密封设置。具体地，上述设置减轻了导流水管1的重量，降低了生产成本。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述第一端盖3的外侧以及所述第二端盖4的外侧均设置有台阶部6，所述台阶部6与所述发热管2紧密连接。具体地，第一端盖3以及第二端盖4的中部均嵌入发热管2中，形成紧密贴合，再通过激光焊接固定或氩弧焊接固定。

本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述厚膜发热组件5包括绝缘介质膜层501、导线502、焊盘膜层503、发热电阻膜层504以及外层保护膜层505，所述导线502、所述焊盘膜层503以及所述发热电阻膜层504均设置于所述绝缘介质膜层501与所述外层保护膜层505之间，所述焊盘膜层503上设置有第一焊盘506以及第二焊盘507，所述外层保护膜层505开设有第一窗口508以及第二窗口509，所述第一焊盘506以及所述第二焊盘507分别与所述第一窗口508以及所述第二窗口509对应设置，所述第一焊盘506以及所述第二焊盘507均连接有电连接器510。

本发明的第二实例：

如图9所示，本实例与第一实例不同的区别点在于：本实例所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，所述导流水管1的内部为实心。具体地，采用实心材质使得导流水管1更加稳定。

一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件的制备工艺，包括以下步骤：

S1：制备导流水管1、第一端盖3、第二端盖4以及发热管2的管体，并在第一端盖3以及第二端盖4上通过车铣工艺加工制成进水管301以及出水管401；

所述导流水管1的两端分别设置有进水口102以及出水口103，所述进水口102与所述出水口103均呈T型；

具体地，导流水管1可采用不锈钢材质或者陶瓷材质；导流水管1采用不锈钢材质时，通过车铣工艺制备而成；导流水管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。

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；

步骤S11后制成的发热管的管体如图10所示。

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501，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501上印刷导线502、焊盘膜层503以及发热电阻膜层504，印刷导线502和焊盘膜层503后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，印刷发热电阻层504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501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502以及焊盘膜层，503烧结后在印刷发热电阻层504烧结，也可先印刷发热电阻层504烧结，烧结后在印刷导线502以及焊盘膜层503再次进行烧结。导线502以及焊盘膜层503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504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：在发热管的半成品上印刷外层保护膜层505，印刷后放入840℃-900℃的高温炉中烧结，得到发热管2的成品；

外层保护膜层505开设有第一窗口508以及第二窗口509，使得第一焊盘508以及第二焊盘509可与电连接器510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：将导流水管1插入发热管2的成品的中间，并通过激光焊接固定或氩弧焊接固定将第一端盖3以及第二端盖4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)

1.一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：包括导流水管、发热管、第一端盖以及第二端盖，所述导流水道的外壁上设置有螺旋状的导流水道，所述发热管套设于所述导流水管的外周，所述发热管上设置有厚膜发热组件，所述导流水管的两端分别设置有进水口以及出水口，所述进水口与所述出水口均呈T型，所述进水口与所述出水口均与所述导流水道连通，所述第一端盖以及所述第二端盖分别位于所述进水口以及所述出水口，所述第一端盖以及所述第二端盖均与所述发热管紧密连接，所述第一端盖的外侧以及所述第二端盖的外侧分别设置有进水管以及出水管。

2.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：所述进水管与所述出水管之间的液体压力保持在0.1兆帕-1.5兆帕。

3.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，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，所述凸块的高度不大于1.5mm，所述凸块的横截面为三角形、梯形、矩形、圆形以及半椭圆形中的一种，所述导流水道以及所述凸块均采用不锈钢材质或陶瓷材质。

4.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：所述出水口设置有温度传感器，所述温度传感器与所述厚膜发热组件电连接。

5.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：所述导流水管的内部为实心。

6.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：所述导流水管的内侧设置有空心管道，所述空心管道位于进水口的一端密封设置。

7.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，其特征在于：所述第一端盖的外侧以及所述第二端盖的外侧均设置有台阶部，所述台阶部与所述发热管紧密连接。

8.根据权利要求1所述的一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件，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。

9.一种内置螺纹导流水道的发热圆管组件的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1：制备导流水管、第一端盖、第二端盖以及发热管的管体，并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；

所述导流水管的两端分别设置有进水口以及出水口，所述进水口与所述出水口均呈T型；

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，得到发热管的成品；

S5：将导流水管插入发热管的成品的中间，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。

10.根据权利要求9所述的一种内置螺纹导流水道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。

Images