專利名稱：一種采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，屬于熱工技術領域。
背景技術：
儲熱式水箱結(jié)構廣泛應用于電熱水器、熱泵熱水器、燃氣熱水裝置、蒸汽加熱裝置、熱空氣或煙氣加熱裝置等領域，火管或煙管鍋爐的鍋筒部分也可看作儲熱水箱，上述水箱當其設置外繞式加熱元件時，可從根本上避免內(nèi)置加熱器需要解決的較嚴重的腐蝕及結(jié)垢等問題，但是其熱阻通常會增大，當加熱量相同時就會導致需要較大的換熱面積，其傳熱溫差往往也需要增大，從而會導致能源利用效率的降低。因此，如何有效降低傳熱熱阻是改善其換熱性能、降低傳熱面積的有效途徑。目前常用的外壁間接加熱式水箱的加熱面與水箱圍殼之間常采用導熱硅脂等導熱膠體材料以降低兩壁面間的接觸熱阻，增強換熱能力。存在的問題是，較高質(zhì)量的導熱硅脂的材料價格較高，有可能與箱體鋼板材料成本相當，而如果采用價廉的導熱硅脂，其內(nèi)部含有的作為填料的粉體添加劑(如氧化鋁、氮化鋁等)往往質(zhì)量較劣，粒徑不均勻，且有可能對金屬接觸面形成腐蝕。另一方面，石墨粉體導熱性能好，其導熱系數(shù)可達300 500W/mK，而且價格低、穩(wěn)定性好，適宜于用作導熱膠體添加材料，如配制加工為合適的載體結(jié)構，將可能有效降低間接式換熱水箱的換熱熱阻。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的和任務是，針對上述存在的問題，通過采用石墨導熱膠粘材料作為水箱內(nèi)膽圍殼與加熱面之間的接觸式導熱界面層，可增強換熱性能，減少傳熱面積，降低成本。本實用新型的具體描述是一種采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，由內(nèi)膽圍殼、加熱元件、導熱界面層、保溫結(jié)構及水管組成，其中加熱元件(3)貼附于圍殼(2)的外壁面，其特征在于所述的加熱元件(3)和圍殼(2)之間由石墨導熱界面層(1)相連。石墨導熱界面層(1)為由均勻涂覆在圍殼(2)的外壁面上的添加了石墨的導熱硅脂形成，或采用含有或不含有石墨的導熱泡棉或者高膨脹率的導熱膠帶作為導熱界面層。加熱元件(3)可以采用外繞式熱水盤管結(jié)構、電加熱帶或加熱絲結(jié)構、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱器結(jié)構、熱泵熱水器冷凝器盤管結(jié)構或者火管或煙管鍋爐換熱面結(jié)構。所采用的石墨導熱膠可按如下組分加工混勻而成石墨粉10 70Wt%，導熱硅脂 30 90Wt%，甘油 0 6Wt%。所采用的石墨導熱泡棉的石墨粉添加比例可為0 70%Wt，其它導熱粉體如氧化鋁、氮化鋁等的添加比例為O 30%。該新型導熱泡棉的表觀壓縮率最高可達95%。本實用新型與現(xiàn)有導熱硅脂相比，采用的新型石墨導熱界面材料的導熱性能好、 性質(zhì)穩(wěn)定、價格低，便于使用，適用范圍廣，例如可用于水水換熱、電加熱、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱、熱泵熱水器、火管或煙管鍋爐等的儲水加熱容器等領域。
圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖，圖2為俯視示意圖。圖1、2中各部件編號與名稱如下石墨導熱界面層1、圍殼2、集熱元件3、保溫層4、外殼5、外流道6、內(nèi)流道7、隔流器支架8、進水管9、出水管10。
具體實施方式
圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖，圖2為俯視示意圖。采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱由內(nèi)膽圍殼、加熱元件、導熱界面層、保溫結(jié)構及水管組成，其中加熱元件(3)貼附于圍殼(2)的外壁面，加熱元件(3)和圍殼(2)之間由石墨導熱界面層(1)相連。石墨導熱界面層(1)采用含有石墨的導熱泡棉作為導熱界面層。加熱元件(3)采用外繞式熱水盤管結(jié)構。所采用的石墨導熱泡棉的石墨粉添加比例可為35 40%Wt，其表觀壓縮率可達 90%。需要說明的是，本實施例僅僅是本實用新型的具體實施方式
之一，任何采用本裝置所描述結(jié)構特點的簡單變形也均屬本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，由內(nèi)膽圍殼、加熱元件、導熱界面層、保溫結(jié)構及水管組成，其中加熱元件(3)貼附于圍殼(2)的外壁面，其特征在于所述的加熱元件(3)和圍殼(2)之間由石墨導熱界面層(1)相連。
2.如權利要求1所述的采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，其特征在于所述的石墨導熱界面層(1)為由均勻涂覆在圍殼(2)的外壁面上的石墨導熱硅脂形成。
3.如權利要求1所述的采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，其特征在于所述的加熱元件(3)采用外繞式熱水盤管結(jié)構、電加熱帶或加熱絲結(jié)構、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱器結(jié)構、熱泵熱水器冷凝器盤管結(jié)構或者火管或煙管鍋爐換熱面結(jié)構。
專利摘要本實用新型公開了一種采用石墨導熱界面層的外壁加熱水箱，水箱內(nèi)膽圍殼外壁面貼附有加熱元件，加熱元件和圍殼之間由石墨導熱界面層相連，石墨導熱界面層(1)為由均勻涂覆在圍殼(2)的外壁面上的添加了石墨的導熱硅脂形成，或采用含有或不含有石墨的導熱泡棉或?qū)崮z帶作為導熱界面層。與現(xiàn)有導熱硅脂相比，本實用新型采用的新型石墨導熱界面材料的導熱性能好、性質(zhì)穩(wěn)定、價格低，便于使用，適用于水水換熱、電加熱、蒸汽或熱空氣或煙氣加熱、熱泵熱水器、火管或煙管鍋爐等的儲水加熱容器。
文檔編號F24H9/00GK202216407SQ20102066050
公開日2012年5月9日 申請日期2010年12月15日 優(yōu)先權日2010年12月15日
發(fā)明者張茂勇 申請人:張茂勇