專利名稱：一種氮化鋁陶瓷節(jié)能爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制熱、換熱裝置，具體涉及一種氮化鋁陶瓷節(jié)能爐。
背景技術：
目前市場PTC節(jié)能爐因其電熱轉換水套，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，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個發(fā)熱槽里，或使用高溫膠水粘接，以達到電與流體介質分離的電熱交換目的。這種結構存在著如下缺點(1)容易漏水用高溫膠水粘接密封的工藝因膠與金屬屬不同兩種材料，在熱脹冷縮易產生空隙或長期使用老化漏水，發(fā)熱體容易產生漏電，導致水套不能使用。(2)功率不穩(wěn)定、啟動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體 4 6個發(fā)熱槽里時，會因壓力不均造成局部松動，電極片與PTC片接觸不良引起功率不穩(wěn)定；其次是電器啟動電流大，通常為額定電流1. 5 3倍。(3)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，所以在使用過程會因熱脹冷縮而導致PTC加熱條與鋁合金熱交換殼產生局部間隙，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溫度上升，功率下降，一般在流體介質溫度 60-70度時、功率下降10-1 ，在流體介質溫度75-84度時、功率下降15_20%。(4)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的過程是PTC片、PTC專用膠、高溫黃紙、鋁合金。據有關資料表明PTC專用膠導熱系數(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。

實用新型內容本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，提供一種氮化鋁陶瓷節(jié)能爐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案如下本實用新型的氮化鋁陶瓷節(jié)能爐，包括節(jié)能爐殼體，在節(jié)能爐殼體內設有氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，氮化鋁陶瓷節(jié)能水套固定在前殼上，水套的進出管絲頭露出前殼進出水口并設有防塵膠圈，在前殼上設有顯示板和電源板，顯示板的溫度探頭與氮化鋁陶瓷節(jié)能水套連接，電源板與顯示板通過控制指令通訊線連接。所述的氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒，在水套筒內縱向設有片槽，片槽內設有 PTC加熱體，水套筒分別設有水蓋堵片和進出口絲頭，所述的PTC加熱體中間層為PTC片， PTC片兩側設有鋁片電極，PTC片和鋁片電極周圍設有氮化鋁陶瓷封裝層。[0012]本實用新型的有益效果(1)功率穩(wěn)定、無沖擊電流由于本實用新型使用氮化鋁陶瓷作為絕緣，若干PTC 片用導電膠水粘合在鋁片電極中間，所以在使用過程其功率相當穩(wěn)定。電器啟動時，電流緩慢上升到額定電流。經試驗在流體介質溫度上升過程，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片松動所引起鋁片電極與PTC片接觸不良，引起功率衰減；同時高溫導電膠水也是一種高溫導熱材料，其導熱系數(shù)達15(Tl80W/m. K，能夠使PTC發(fā)熱溫度處于設定居里溫度之內。所以其年功率衰減率約在0.5%以內。(3)高絕緣、無漏電由于本實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PTC片內置在熱交換器內部，。使用時直接與流體介質接觸散熱面積大。每平方厘米只承擔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以上高導熱性材料，其導熱系數(shù)約在22(T270W/m. K。所以通電后，能夠迅速將PTC 片產生熱量直接傳遞給流體介質。同時高溫導電膠水也是一種高溫導熱材料，其導熱系數(shù)達15(Tl80W/m.K，能夠迅速將PTC片產生熱量直接傳遞給流體介質。綜上所述，其加熱溫度約在280-300度，與同類產品加熱溫度約在180-200度相比，加熱溫度提高約100度，所以與同類產品可以節(jié)約2(Γ30%的電能。

圖1是本實用新型的主視圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是本實用新型的電氣原理示意圖。圖4是本實用新型的陶瓷節(jié)能水套的外部結構示意圖。圖5是圖4的A-A剖視圖。
具體實施方式
本實用新型的氮化鋁陶瓷節(jié)能爐，包括節(jié)能爐殼體，在節(jié)能爐殼體內設有氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，氮化鋁陶瓷節(jié)能水套固定在前殼上，水套的進出管絲頭1露出前殼進出水口并設有防塵膠圈2，在前殼上設有顯示板7和電源板8，顯示板7的溫度探頭與氮化鋁陶瓷節(jié)能水套9連接，電源板8與顯示板7通過控制指令通訊線連接。所述的氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒，在水套筒內縱向設有片槽，片槽內設有 PTC加熱體，水套筒5分別設有水蓋堵片4和進出口絲頭1，所述的PTC加熱體中間層為PTC 片1，PTC片1兩側設有鋁片電極3，PTC片1和鋁片電極3周圍設有氮化鋁陶瓷封裝層2。本實用新型的裝配方式如下一、節(jié)能陶瓷水套的制作[0030]1. 制作 PTC 條取15mmX0. 35mm鋁片，其長度根據功率而定，去除所有毛刺、尖角應圓角；在距端面約8mm處鉆一個直徑Imm.的孔。取長約400mm高溫電線(電線截面積根據功率而定)，剝掉長約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，用錘子敲實壓緊。(下稱鋁片電極3)取兩片鋁片電極13，表面涂布適量高溫導電膠水，將一片鋁片電極13放在專用卡具上，然后將若干個發(fā)熱體PTC片整齊壓放于鋁片電極13涂膠面，將另一片鋁片電極13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、不流動為宜， 鋪放于專用陶瓷封裝成型模具槽上，厚度應控制約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，放入水套筒15兩端，其位置距離水套筒端面約5mm處，用焊機焊接成一體；水套筒其中一端片槽口也用焊機焊接封口。在水套筒兩端的水蓋堵片各焊接一個進出絲頭。(下稱水套體)然后對水套體進行漏水試壓，試壓壓力為^g/cm2，穩(wěn)壓時間為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)，膠液以流動為宜。用專用真空注膠機，在水套體片槽預注氮化鋁灌封膠，其預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150度溫度烘干固化。用兆歐表對PTC陶瓷條進行對地絕緣電阻測量，其絕緣值應在500ΜΩ以上。二、安裝節(jié)能陶瓷水套1.在距離節(jié)能陶瓷水套9兩端約35mm處，各焊上一個固定腳。2.前殼進出水口各套一個防塵膠圈2。3.節(jié)能陶瓷水套9的進出管絲頭1經前殼進出水口上的防塵膠圈2，露出前殼約 IOmm左右；節(jié)能陶瓷水套9固在前殼側面，現(xiàn)場配鉆，用4套M4*25螺絲固定將節(jié)能水套固定在前殼。4.用4套M4*30螺絲將顯示板和電源板固定在前殼，并將顯示板上溫控探頭固定在節(jié)能陶瓷水套9上(距陶瓷水套上端面約50mm處)。5.用厚度約20mm的海綿板包裹節(jié)能陶瓷水套9，對節(jié)能陶瓷水套9起保溫作用。6.連接電源板與節(jié)能陶瓷水套9的發(fā)熱體控制線，電源板與顯示板控制指令通信線，電源板接電源線。[0049]7.用4套M5*20螺絲將掛鉤5安裝在后板4上；用1套M4*20螺絲將塑料墊腳6 安裝在后板4上。8.用16個M4*8螺栓，將后板固定在前殼上。本實用新型的工作原理將板節(jié)能爐接在家用暖氣片取暖系統(tǒng)，接通電源后，顯示板將通過溫度探頭顯示當前水溫，當水溫低于設置水溫時，顯示板通過控制指令通信線向電源板發(fā)出加熱信號，電源板接到加熱指令后，自動接通節(jié)能陶瓷水套的發(fā)熱體控制線， PTC發(fā)熱體通電發(fā)熱，將熱量通過鋁合金水套壁傳遞給水，熱水通過家用暖氣片取暖系統(tǒng)將熱散發(fā)到空氣。當水溫高于設置水溫時，顯示板通過控制指令通信線向電源板發(fā)出停止加熱信號，電源板接到停止加熱指令后，自動切斷節(jié)能陶瓷水套的發(fā)熱體控制線，PTC發(fā)熱體斷電停止發(fā)熱。
權利要求1.一種氮化鋁陶瓷節(jié)能爐，包括節(jié)能爐殼體，其特征在于在節(jié)能爐殼體內設有氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，氮化鋁陶瓷節(jié)能水套固定在前殼上，陶瓷節(jié)能水套的進出管絲頭露出前殼進出水口并設有防塵膠圈，在前殼上設有顯示板和電源板，顯示板的溫度探頭與氮化鋁陶瓷節(jié)能水套連接，電源板與顯示板通過控制指令通訊線連接。
2.根據權利要求1所述的氮化鋁陶瓷節(jié)能爐，其特征在于所述的氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，包括水套筒，在水套筒內縱向設有片槽，片槽內設有PTC加熱體，水套筒分別設有水蓋堵片和進出口絲頭，所述的PTC加熱體中間層為PTC片，PTC片兩側設有鋁片電極，PTC片和鋁片電極周圍設有氮化鋁陶瓷封裝層。
專利摘要一種氮化鋁陶瓷節(jié)能爐，包括節(jié)能爐殼體，在節(jié)能爐殼體內設有氮化鋁陶瓷節(jié)能水套，氮化鋁陶瓷節(jié)能水套固定在前殼上，陶瓷節(jié)能水套的進出管絲頭露出前殼進出水口并設有防塵膠圈，在前殼上設有顯示板和電源板，顯示板的溫度探頭與氮化鋁陶瓷節(jié)能水套連接，電源板與顯示板通過控制指令通訊線連接。本實用新型功率穩(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F24H9/18GK202032720SQ20112004990
公開日2011年11月9日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權日2011年2月28日
發(fā)明者陳柳芳 申請人:陳柳芳