CN205546001U

CN205546001U - 一种搪瓷电加热器

Info

Publication number: CN205546001U
Application number: CN201620077927.XU
Authority: CN
Inventors: 余少言; 仇明贵; 刘昌文; 潘大伟; 周弋丁
Original assignee: Guangdong Macro Gas Appliance Co Ltd
Current assignee: Guangdong Macro Gas Appliance Co Ltd
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2026-01-26

Abstract

本实用新型公开一种搪瓷电加热器，包括：金属加热管和设置在金属加热管外表面的搪瓷层，其特征在于，在搪瓷层上还附着有至少一层石墨烯纳米片层。在电加热器通电情况下，石墨烯纳米片的活性点位得到催化，释放高氧化性的自由基离子，改善电热水器内部水质情况；不仅使电加热器抗蚀防垢，而且改善用户沐浴用水水质，使用户更安全更放心的使用电热水器。

Description

一种搪瓷电加热器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，尤其涉及一种通过释放自由基离子改善水质的搪瓷电加热器。

背景技术

目前，市面上大多数热水器使用的是不锈钢加热管直接浸在水中进行加热。因各地水质不同，尤其是在我国北方，水中含有大量的钙、镁离子，当水加热时，会形成水垢凝结在加热器表面，影响加热器寿命。另外，自来水中的氯离子很容易腐蚀不锈钢管，从而造成金属外管的破损，漏电危及人身安全。

一篇公开号为CN104534672A的中国实用新型专利申请公开一种新型热水器电加热器，其通过在加热管上设置外管，利用外管向水中散热，并在外管、法兰、镁座和测温管表面均做搪瓷处理，水中的水垢落在外管上无法吸附就不能形成结垢，保证了加热器的工作状态；又因加热管安装在外管中，不直接与水接触，避免了加热管的腐蚀。该专利虽能解决电加热器的易腐蚀、易结垢问题，但依赖外管，使得加热器结构复杂，安装维护不便。

另外，由于电热水器的内胆中常年都有储水，如较长时间不用，形成死水，易于滋生细菌,对用户健康不利。因此极为有必要采取措施，改善长时间储水的水质情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抗腐蚀、防结垢、并能释放自由基离子改善水质的搪瓷电加热器。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种搪瓷电加热器，包括：金属加热管和设置在金属加热管外表面的搪瓷层，其特征在于，在搪瓷层上还附着有至少一层石墨烯纳米片层。

作为改进地，所述搪瓷层的成分为：SiO₂：60～70％，B₂O₃：15～25％，R₂O：5～15％，Al₂O₃：4～10％，其他成分：5～15％；所述R₂O为Na₂O、K₂O中的一种或几种，所述其他成分为：氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化铁中的一种或几种。

作为改进地，所述搪瓷层的厚度在0.1—1mm之间。

作为改进地，所述石墨烯纳米片层的厚度在0.1—1mm之间。

作为改进地，所述金属加热管包括：不锈钢管，设置在不锈钢管内的电热丝，以及填充在电热丝与不锈钢管之间的在绝缘导热层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、在金属管外表面涂附搪瓷涂料后，再涂覆一层石墨烯纳米片层，在电加热器通电情况下，石墨烯纳米片的活性点位得到催化，释放高氧化性的自由基离子，改善电热水器内部水质情况；不仅使电加热器抗蚀防垢，而且改善用户沐浴用水水质，使用户更安全更放心的使用电热水器。

二、只需在传统的电加热器上增加两个附层即可，制造工艺简单，操作简便，生产成本低。

三，本实用新型提供的搪瓷电加热器具有电催化活性强和化学性能稳定等特点。

附图说明

图1所示为本实用新型提供的搪瓷电加热器结构剖视图。

图2所示为涂覆石墨烯纳米片层后搪瓷电加热器的SEM(扫描电子显微镜)图。

图3所示为涂覆石墨烯纳米片层后搪瓷电加热器的XPS(X射线光电子能谱)图。

附图标记说明：

1：金属加热管，2：搪瓷层，3：石墨烯纳米片层。

1-1：不锈钢管，1-2：电热丝，1-3：绝缘导热层。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本实用新型的实质，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种搪瓷电加热器，包括：金属加热管1和设置在金属加热管1外表面的搪瓷层2，以及附着在搪瓷层2上的至少一层石墨烯纳米片层3；搪瓷层2、石墨烯纳米片层的厚度控制在0.1—1mm之间。

其中，所述金属加热管1包括：不锈钢管1-1，设置在不锈钢管1-1内的电热丝1-2，以及填充在电热丝1-2与不锈钢管1-1之间的在绝缘导热层1-3。实际制备时，先将电热丝1-2装入中不锈钢管1-1中，然后在不锈钢管1-1内填充绝缘导热材料。绝缘导热材料填充完后，对不锈钢管1-1的两端压延并车管口，组装，弯曲成形，焊接，最后进行表面喷砂处理即可。

所述搪瓷层2的成分为：SiO₂：60～70％，B₂O₃：15～25％，R₂O：5～15％，Al₂O₃：4～10％，其他成分：5～15％。所述R₂O为一价金属氧化物，为Na₂O、K₂O中的一种或几种，所述其他成分为乳浊剂、密着剂或着色剂，包括：氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化铁中的一种或几种。

实际制备时，上述搪瓷电加热器按如下步骤制得：

1)搪瓷熔块的制备：将各种釉料成分按比例配好后球磨混合均匀制得粉料，粉料在1100～1250℃的炉内恒温1～2小时熔融，将熔融的粉料在水中冷淬，然后在90±2℃的热风干燥箱中烘干后得块状搪瓷釉料。

2)石墨烯纳米片涂层的制备：采用锡锑溶胶为载体，将含有粒径在20nm～100nm的石墨烯纳米片材料超声振荡均匀弥散分布在胶体中，恒温水浴中陈化一段时间。所述锡锑溶胶中SnCl₂·2H₂O与SbCl₃的摩尔比为9:1，胶体黏度为1.47。

3)金属加热管预处理，去除金属加热管表面的污渍、氧化物等。

4)浆料涂覆及干燥烧结：采用浸搪方式，将电加热器放入搪瓷釉浆后干燥一定时间，按搪瓷烧结工艺控制通烧结温度和保温时间，使金属管外表面涂附的搪瓷釉料烧结成致密坚实的搪瓷层。

5)石墨烯纳米片涂层涂覆和烧结：采用提拉涂覆法，将搪瓷电加热器固定，以恒定匀速下降或上升，浸渍在锡锑溶胶中5±1分钟，保证石墨烯纳米片材料均匀涂覆在电加热器表面，在300±10℃烘烤10～30分钟后，待烘干之后，经过600±20℃煅烧30±2分钟。本实施例中，锡锑溶胶不仅对搪瓷层有保护作用，而且对搪瓷层的性能影响很小。

图2、图3分别为本实施例提供的搪瓷电加热器的SEM图和XPS图谱。从图2中可以看出，搪瓷电加热器的表面存在许多缝隙，在通电情况下，由于石墨烯纳米片层本身具有优异的电化学催化活性，能释放高氧化性的自由基离子，自由基离子能快速从搪瓷电加热器表面或缝隙中溢出，起到杀害细菌、处理有害物质，改善内胆内部水质情况的目的，使用户更安全更放心的使用。

从图3中可以看出，本实施例提供的搪瓷电加热器上的氧具有两种存在形态：晶格氧O_L和吸附氧O_ad，O_ad是氧元素最活跃的状态，为羟基氧和氧气的附着点提供氧空位，表明搪瓷电加热器具有良好的电催化活性。

以上具体实施方式对本实用新型的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本实用新型的保护范围进行限制。显而易见地，在本实用新型实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，需要注意的是，这些改进和修饰都落在本实用新型的权利要求保护范围之内。

Claims

1.一种搪瓷电加热器，包括：金属加热管和设置在金属加热管外表面的搪瓷层，其特征在于，在搪瓷层上还附着有至少一层石墨烯纳米片层。

2.根据权利要求1所述的一种搪瓷电加热器，其特征在于，所述搪瓷层的厚度在0.1—1mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种搪瓷电加热器，其特征在于，所述石墨烯纳米片层的厚度在0.1—1mm之间。

4.根据权利要求1所述的一种搪瓷电加热器，其特征在于，所述金属加热管包括：不锈钢管，设置在不锈钢管内的电热丝，以及填充在电热丝与不锈钢管之间的在绝缘导热层。