專利名稱：一種陶瓷節(jié)能水套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制熱、換熱裝置，具體涉及一種陶瓷節(jié)能水套。
背景技術(shù)：
目前市場PTC熱交換器是按功率不同，使用PTC專用膠將不同數(shù)量PTC片并聯(lián)粘壓在兩片金屬電極中間，外裹三層高溫絕緣黃紙絕緣(即先做成PTC加熱條，下面簡稱PTC 加熱條)，然后使用專用工裝卡具將其壓在專用鋁合金熱交換殼4 6個(gè)發(fā)熱槽里，或使用高溫膠水粘接，以達(dá)到電與流體介質(zhì)分離的電熱交換目的。這種結(jié)構(gòu)存在著如下缺點(diǎn)(1)由于這種專用鋁合金熱交換殼是一體化，在壓制PTC加熱條過程有可能因用力不均損害其中一組加熱條絕緣，就會(huì)導(dǎo)致因絕緣破損漏電和一體化無法修理而整個(gè)熱交換器報(bào)廢。即不能循環(huán)使用。(2)用高溫膠水粘接密封的工藝因膠與金屬屬不同兩種材料，在熱脹冷縮易產(chǎn)生空隙或長期使用老化漏水，發(fā)熱體產(chǎn)生漏電，導(dǎo)致水套不能使用。(3)功率不穩(wěn)定、啟動(dòng)沖擊電流大，由于若干數(shù)量PTC片是通過PTC專用膠并聯(lián)粘壓在兩片金屬電極中間，所以必須使用專用卡具將PTC加熱條擠壓固定在鋁合金熱交換殼外面4 6個(gè)發(fā)熱槽里時(shí)，會(huì)因壓力不均造成局部松動(dòng)，電極片與PTC片接觸不良引起功率不穩(wěn)定；其次是電器啟動(dòng)電流大，通常為額定電流1. 5 3倍。(4)功率下降由于PTC加熱條和鋁合金熱交換殼是兩種不同材料，其熱脹冷縮系數(shù)不同，所以在使用過程會(huì)因熱脹冷縮而導(dǎo)致PTC加熱條與鋁合金熱交換殼產(chǎn)生局部間隙，以致電極片與PTC片因壓力變小、引起功率下降。其年功率衰減率在10-20%。在加熱過程，隨著被加熱流體介質(zhì)溫度上升，功率下降，一般在流體介質(zhì)溫度 60-70度時(shí)、功率下降10-1 ，在流體介質(zhì)溫度75-84度時(shí)、功率下降15_20%。(5)熱量損失由于使用PTC專用膠粘接PTC片和使用高溫黃紙絕緣。所以PTC通電發(fā)熱的熱量傳遞給流體介質(zhì)的過程是PTC片、PTC專用膠、高溫黃紙、鋁合金。據(jù)有關(guān)資料表明PTC專用膠導(dǎo)熱系數(shù)約在0. 8^1. 5ff/m. K、高溫黃紙是一種隔熱絕緣材料，所以會(huì)造成部分能量損失；PTC發(fā)熱溫度一般在280-320度之間，但此種工藝因PTC專用膠、高溫黃紙的原因，其加熱溫度約在180-200度。其次PTC加熱條是雙面發(fā)熱，所以PTC加熱條外置熱交換殼外部的結(jié)構(gòu)，因缺乏保溫層等也會(huì)造成部分熱量損失。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，提供一種陶瓷節(jié)能水套。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型的陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒，在水套筒內(nèi)縱向設(shè)有片槽，片槽內(nèi)設(shè)有 PTC加熱體，水套筒分別設(shè)有水蓋堵片和進(jìn)出口絲頭，所述的PTC加熱體中間層為PTC片， PTC片兩側(cè)設(shè)有鋁片電極，PTC片和鋁片電極周圍設(shè)有氮化鋁陶瓷封裝層。
3[0012]所述的片槽沿水桶套均勻分布。所述的PTC加熱體的中間層PTC片和兩側(cè)鋁片電極之間設(shè)有高溫導(dǎo)電膠水層。本實(shí)用新型的有益效果(1)功率穩(wěn)定、無沖擊電流由于本實(shí)用新型使用氮化鋁陶瓷作為絕緣，若干PTC 片用導(dǎo)電膠水粘合在鋁片電極中間，所以在使用過程其功率相當(dāng)穩(wěn)定。電器啟動(dòng)時(shí)，電流緩慢上升到額定電流。經(jīng)試驗(yàn)在流體介質(zhì)溫度上升過程，其功率穩(wěn)定不變。(2)功率衰減率低由于使用高溫導(dǎo)電膠水將發(fā)熱體PTC片粘合固定在鋁片電極， 所以不存在鋁片與PTC片松動(dòng)所引起鋁片電極與PTC片接觸不良，引起功率衰減；同時(shí)高溫導(dǎo)電膠水也是一種高溫導(dǎo)熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)15(Tl80W/m. K，能夠使PTC發(fā)熱溫度處于設(shè)定居里溫度之內(nèi)。所以其年功率衰減率約在0.5%以內(nèi)。(3)高絕緣、無漏電由于本實(shí)用新型使用氮化鋁陶瓷作為絕緣，其厚度約0. 5mm。 氮化鋁是一種具有高電阻率以及低介電常數(shù)和介電損耗電學(xué)性能用2500伏特絕緣電子表測量，其對地絕緣電阻大于500兆歐以上。(4)加熱溫度高、熱量損失小、節(jié)能效果顯著由于若干個(gè)PTC片內(nèi)置在熱交換器內(nèi)部，使用時(shí)直接與流體介質(zhì)接觸散熱面積大。每平方厘米只承擔(dān)1. 5 3W散熱功率；所以與傳統(tǒng)外置式相比，熱量損失小。使用氮化鋁陶瓷作為絕緣，無需使用高溫黃紙和PTC專用膠。氮化鋁是一種耐高溫1500°C以上高導(dǎo)熱性材料，其導(dǎo)熱系數(shù)約在22(T270W/m. K。所以通電后，能夠迅速將PTC 片產(chǎn)生熱量直接傳遞給流體介質(zhì)。同時(shí)高溫導(dǎo)電膠水也是一種高溫導(dǎo)熱材料，其導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)15(Tl80W/m.K，能夠迅速將PTC片產(chǎn)生熱量直接傳遞給流體介質(zhì)。綜上所述，其加熱溫度約在280-300度，與同類產(chǎn)品加熱溫度約在180-200度相比，加熱溫度提高約100度，所以與同類產(chǎn)品可以節(jié)約2(Γ30%的電能。

圖1是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型中水桶套的截面視圖。圖4是本實(shí)用新型中的水堵蓋片的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒5，在水套筒內(nèi)縱向設(shè)有片槽6，所述的片槽沿水桶套均勻分布。片槽6內(nèi)設(shè)有PTC加熱體，水套筒5分別設(shè)有水蓋堵片4和進(jìn)出口絲頭7，所述的PTC加熱體中間層為PTC片1，PTC片1兩側(cè)設(shè)有鋁片電極3，PTC片和鋁片電極周圍設(shè)有氮化鋁陶瓷封裝層2。本實(shí)用新型的裝配方式如下1.制作 PTC 條取15mmX0. 35mm鋁片，其長度根據(jù)功率而定，去除所有毛刺、尖角應(yīng)圓角；在距端面約8mm處鉆一個(gè)直徑Imm.的孔。取長約400mm高溫電線(電線截面積根據(jù)功率而定)，剝
4掉長約IOmm絕緣皮，把露出銅線穿過鋁片上的孔，均分為兩股，然后用鋁片卷裹電線一周半，鋁壓線寬度不得超過3mm，用錘子敲實(shí)壓緊。(下稱鋁片電極3) 取兩片鋁片電極3，表面涂布適量高溫導(dǎo)電膠水，將一片鋁片電極3放在專用卡具上，然后將若干個(gè)發(fā)熱體PTC片整齊壓放于鋁片電極3涂膠面，將另一片鋁片電極3涂膠面輕壓放在發(fā)熱體PTC片上，蓋上卡具，擰上螺絲，螺絲擰緊程度以鋁片電極與PTC片貼合和擠出膠水為宜。經(jīng)150度溫度烘干固化，制得PTC條，自然冷卻備用。2. PTC條陶瓷封裝將氮化鋁粉與高溫膠水按一定比例混合(下稱氮化鋁陶瓷)，以粘稠、不流動(dòng)為宜， 鋪放于專用陶瓷封裝成型模具槽上，厚度應(yīng)控制約Imm左右，放入PTC條，然后再在PTC條表面鋪放厚度約Imm左右氮化鋁陶瓷，蓋上壓緊板，擰上螺絲，其螺絲擰緊程度按總厚度 4. 5mm為宜。經(jīng)150度溫度烘干固化，完成PTC條陶瓷封裝，自然冷卻備用。(下稱PTC陶瓷條)。3.水套體焊制取水蓋堵片4 二個(gè)，放入水套筒5兩端，其位置距離水套筒端面約5mm處，用焊機(jī)焊接成一體；水套筒其中一端片槽口也用焊機(jī)焊接封口。在水套筒兩端的水蓋堵片各焊接一個(gè)進(jìn)出絲頭。(下稱水套體)然后對水套體進(jìn)行漏水試壓，試壓壓力為^g/cm2，穩(wěn)壓時(shí)間為30分鐘，無滲水為合格。4.節(jié)能水套制作用高溫膠水與氮化鋁粉按一定比例混合(下稱氮化鋁灌封膠)，膠液以流動(dòng)為宜。 用專用真空注膠機(jī)，在水套體片槽6預(yù)注氮化鋁灌封膠，其預(yù)注膠量為片槽長度的五分之一，然后往片槽插入PTC陶瓷條，PTC陶瓷條插入前必須在PTC陶瓷條表面預(yù)涂適量氮化鋁灌封膠。插好PTC陶瓷條后，清理干凈片槽口的膠液，然后用高溫陶瓷膠封閉片槽口。待封口陶瓷膠固化后，放入烘烤箱，經(jīng)150度溫度烘干固化。用兆歐表對PTC陶瓷條進(jìn)行對地絕緣電阻測量，其絕緣值應(yīng)在500ΜΩ以上。
權(quán)利要求1.一種陶瓷節(jié)能水套，其特征在于包括水套筒(5)，在水套筒內(nèi)縱向設(shè)有片槽(6)，片槽(6)內(nèi)設(shè)有PTC加熱體，水套筒(5)分別設(shè)有水蓋堵片(4)和進(jìn)出口絲頭(7)，所述的PTC 加熱體中間層為PTC片(1 )，PTC片(1)兩側(cè)設(shè)有鋁片電極(3)，PTC片和鋁片電極周圍設(shè)有氮化鋁陶瓷封裝層(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷節(jié)能水套，其特征在于所述的片槽沿水桶套均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷節(jié)能水套，其特征在于所述的PTC加熱體的中間層PTC 片和兩側(cè)鋁片電極之間設(shè)有高溫導(dǎo)電膠水層。
專利摘要一種陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒，在水套筒內(nèi)縱向設(shè)有片槽，片槽內(nèi)設(shè)有PTC加熱體，水套筒分別設(shè)有水蓋堵片和進(jìn)出口絲頭，所述的PTC加熱體中間層為PTC片，PTC片兩側(cè)設(shè)有鋁片電極，PTC片和鋁片電極周圍設(shè)有氮化鋁陶瓷封裝層。本實(shí)用新型功率穩(wěn)定、無沖擊電流，功率衰減率低，高絕緣、無漏電，加熱溫度高、熱量損失小、節(jié)能效果顯著。
文檔編號(hào)H05B3/02GK202077201SQ20112004990
公開日2011年12月14日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者陳柳芳 申請人:陳柳芳