一種水箱用陶瓷電加熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種水箱用陶瓷電加熱器。它解決了現(xiàn)有金屬電熱管耐受的熱負(fù)荷較低，易導(dǎo)電造成危險(xiǎn)的問(wèn)題。本水箱用陶瓷電加熱器包括收線殼體，收線殼體上插伸電加熱元件，電加熱元件為陶瓷導(dǎo)熱體，電加熱元件的插入端上具有兩個(gè)觸點(diǎn)，觸點(diǎn)上接設(shè)導(dǎo)電線，且一根導(dǎo)電線上串接溫度開(kāi)關(guān)，另一根導(dǎo)電線上串接溫度保險(xiǎn)絲，導(dǎo)電線穿伸出收線殼體。本水箱用陶瓷電加熱器采用氮化硅的陶瓷電熱元件作為加熱部件，結(jié)合超溫保護(hù)裝置，進(jìn)而具有安全可靠，熱效率高，水溫均勻，體積小，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是新一代安全節(jié)能型熱水解決方案的優(yōu)選加熱源。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種水箱用陶瓷電加熱器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種通電加熱裝置，特別是一種水箱用陶瓷電加熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在市場(chǎng)上廣泛使用的水箱用電加熱器主要為金屬管狀電加熱器。金屬管狀電加熱器在導(dǎo)電線與金屬外殼間填充導(dǎo)熱絕緣粉末，由于粉末間存在空隙，其導(dǎo)熱性能有限，所以能夠耐受的熱負(fù)荷較低，電熱管尺寸很大，而且金屬表面容易受腐蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致觸電危險(xiǎn)。市場(chǎng)上也有些電加熱器在金屬管表面鍍防銹涂層，能夠一定程度上杜絕腐蝕，保護(hù)電熱管，但是由于電熱管工作在冷熱交替的環(huán)境中，長(zhǎng)期的熱脹冷縮會(huì)導(dǎo)致涂層脫落，故仍然存在威脅安全的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種采用氮化硅的陶瓷電熱元件，且結(jié)合超溫保護(hù)裝置，綜合提升了制熱效率與絕緣安全性的水箱用陶瓷電加熱器。
[0004]本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種水箱用陶瓷電加熱器，包括收線殼體，所述收線殼體上插伸電加熱元件，所述電加熱元件為陶瓷導(dǎo)熱體，所述電加熱元件的插入端上具有兩個(gè)觸點(diǎn)，所述觸點(diǎn)上接設(shè)導(dǎo)電線，且一根導(dǎo)電線上串接溫度開(kāi)關(guān)，另一根導(dǎo)電線上串接溫度保險(xiǎn)絲，所述導(dǎo)電線穿伸出上述收線殼體。
[0005]本水箱用陶瓷電加熱器中，溫度開(kāi)關(guān)與溫度保險(xiǎn)絲相組合作用形成超溫保護(hù)裝置，其中溫度開(kāi)關(guān)常溫時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而溫度保險(xiǎn)絲貼附于收線殼體的內(nèi)壁上。陶瓷導(dǎo)熱體具體采用氮化硅材質(zhì)，其發(fā)熱功率為400W?10KW。使用氮化硅陶瓷的電加熱元件的數(shù)量通常為I只，也可以為2?4只并聯(lián)。溫度開(kāi)關(guān)的標(biāo)稱(chēng)跳脫溫度為60?95°C。溫度保險(xiǎn)絲的標(biāo)稱(chēng)熔斷溫度為90?200°C。電加熱元件與收線殼體之間通過(guò)密封圈及耐高溫密封膠水密封且固定，也可以只使用其中一種方式進(jìn)行密封固定，其中密封圈由固定片壓緊。
[0006]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的收線殼體內(nèi)還布設(shè)一根導(dǎo)電線，該導(dǎo)電線的一端定位于收線殼體的內(nèi)壁上，另一端穿伸出收線殼體。
[0007]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的電加熱元件為片體形狀，且片體形狀的厚度為2.5至5.5mm。
[0008]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的電加熱元件為圓柱形狀，且圓柱形狀的直徑小于或等于10mm。
[0009]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的電加熱元件為橢圓形柱狀，且橢圓形柱狀的長(zhǎng)軸小于或等于10mm。
[0010]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的收線殼體包括相扣合的封裝座與后蓋，所述封裝座的頂部開(kāi)設(shè)插伸口，所述后蓋的底部開(kāi)設(shè)出線口。制成封裝座的材料為以下材料中的一種或幾種材料制成部件的組合:銅、不銹鋼、鋁、鈦等金屬及含有這些金屬的合金，尼龍、陶瓷以及其他耐高溫的材料。封裝座頂部的插伸口用于安裝和固定電加熱元件。后蓋底部的出線口用于通過(guò)導(dǎo)電線集束。
[0011]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的后蓋底部的出線口上安設(shè)密封帽，所述密封帽的內(nèi)周填設(shè)密封圈和/或耐高溫密封膠水。用于密封的密封圈由固定片壓緊。密封帽同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)緊固導(dǎo)電線集束的作用。
[0012]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述的封裝座的內(nèi)壁上凹設(shè)容納槽，所述溫度開(kāi)關(guān)嵌設(shè)入容納槽中，且溫度開(kāi)關(guān)與容納槽之間填充導(dǎo)熱膠或?qū)嶂囟乳_(kāi)關(guān)緊貼在封裝座的內(nèi)表面，通過(guò)導(dǎo)熱膠或?qū)嶂M(jìn)行空隙填充，且溫度開(kāi)關(guān)可以有輔助固定片固定。封裝座的端面可以設(shè)置通孔，其用于安裝放置溫度開(kāi)關(guān)的盲管，且溫度開(kāi)關(guān)具體放置在伸入被加熱液體中的盲管內(nèi)，溫度保險(xiǎn)絲也放置在伸入被加熱液體中的盲管內(nèi)。
[0013]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述封裝座的接口處設(shè)置卡環(huán)，所述后蓋的接口處設(shè)置卡槽，所述卡環(huán)與卡槽形成卡扣連接。該種卡扣裝配屬于塞子型封裝座，塞子型封裝座的外形分為塞子部分和固定部分。其中塞子部分塞入水箱中，而固定部分控制塞子塞入的深度。塞子部分的外徑通常為47mm或58mm，但不限于這兩種尺寸。塞子部分的長(zhǎng)度通常介于IOmm?30mm之間，也可以根據(jù)密封圈及水箱的尺寸定制，只要能夠牢靠的固定即可。塞子部分的外壁可以是光滑表面，也可以是粗糙表面，或者有一定凹槽或凸棱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，由此使得安裝更穩(wěn)固。
[0014]在上述的水箱用陶瓷電加熱器中，所述封裝座的接口外壁上功設(shè)外螺紋，所述后蓋的接口內(nèi)壁上功設(shè)內(nèi)螺紋，且封裝座與后蓋形成螺紋連接。該種螺紋裝配屬于法蘭型封裝座，帶有管螺紋的法蘭型封裝座，其管螺紋規(guī)格包括3/4寸，I寸，1.5寸和2寸，也可以是其他美制、德制或其他規(guī)格螺紋。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本水箱用陶瓷電加熱器采用氮化硅的陶瓷電熱元件作為加熱部件，結(jié)合超溫保護(hù)裝置，封裝在易于安裝的塞子或帶有管螺紋的法蘭中，能夠方便穩(wěn)固地安裝在水箱上。且高致密高強(qiáng)度的氮化硅耐熱沖擊的性能良好，用于加熱水時(shí)電熱元件的功率密度可以達(dá)到70W/cm2。因此采用氮化硅電熱元件的電加熱器具有安全可靠，熱效率高，水溫均勻，體積小，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是新一代安全節(jié)能型熱水解決方案的優(yōu)選加熱源。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本水箱用陶瓷電加熱器的實(shí)施例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本水箱用陶瓷電加熱器的實(shí)施例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1、電加熱元件；2、溫度開(kāi)關(guān)；3、溫度保險(xiǎn)絲；4、封裝座；5、后蓋；6、密封帽。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0020]實(shí)施例一
[0021]如圖1所示，本水箱用陶瓷電加熱器包括收線殼體，收線殼體上插伸電加熱元件1，該電加熱元件I為陶瓷導(dǎo)熱體，陶瓷導(dǎo)熱體具體采用氮化硅材質(zhì)，其發(fā)熱功率為400W?10KW。使用氮化硅陶瓷的電加熱元件I的數(shù)量通常為I只，也可以為2?4只并聯(lián)。
[0022]采用的氮化硅陶瓷的電加熱元件I是將導(dǎo)電線封裝在致密的氮化硅陶瓷中，氮化硅陶瓷即作為導(dǎo)熱層，也作為絕緣層。由于氮化硅陶瓷的絕緣性能和導(dǎo)熱性能優(yōu)良，且自身能夠抵抗酸堿溶液的腐蝕。
[0023]電加熱元件I具體可采用三種形態(tài)，其一是電加熱元件I為片體形狀，且片體形狀的厚度為2.5至5.5mm ;其二是電加熱元件I為圓柱形狀，且圓柱形狀的直徑小于或等于IOmm ;其三是電加熱元件I為橢圓形柱狀，且橢圓形柱狀的長(zhǎng)軸小于或等于10mm。
[0024]收線殼體包括相扣合的封裝座4與后蓋5，制成封裝座4的材料為以下材料中的一種或幾種材料制成部件的組合:銅、不銹鋼、鋁、鈦等金屬及含有這些金屬的合金，尼龍、陶瓷以及其他耐高溫的材料。
[0025]封裝座4的頂部開(kāi)設(shè)插伸口，該插伸口用于安裝和固定電加熱元件I。電加熱元件I與封裝座4的插伸口之間通過(guò)密封圈及耐高溫密封膠水密封且固定，也可以只使用其中一種方式進(jìn)行密封固定，其中密封圈由固定片壓緊。電加熱元件I的插入端上具有兩個(gè)觸點(diǎn)，每個(gè)觸點(diǎn)上接設(shè)導(dǎo)電線，且一根導(dǎo)電線上串接溫度開(kāi)關(guān)2，另一根導(dǎo)電線上串接溫度保險(xiǎn)絲3。收線殼體內(nèi)還布設(shè)一根導(dǎo)電線，該導(dǎo)電線的一端定位于收線殼體的內(nèi)壁上，另一端穿伸出收線殼體。后蓋5的底部開(kāi)設(shè)出線口，其用于通過(guò)導(dǎo)電線集束。后蓋5底部的出線口上安設(shè)密封帽6，該密封帽6的內(nèi)周填設(shè)密封圈和/或耐高溫密封膠水。用于密封的密封圈由固定片壓緊。密封帽6同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)緊固導(dǎo)電線集束的作用。
[0026]封裝座4的內(nèi)壁上凹設(shè)容納槽，溫度開(kāi)關(guān)2嵌設(shè)入容納槽中，且溫度開(kāi)關(guān)2與容納槽之間填充導(dǎo)熱膠或?qū)嶂?。溫度開(kāi)關(guān)2緊貼在封裝座4的內(nèi)表面，通過(guò)導(dǎo)熱膠或?qū)嶂M(jìn)行空隙填充，且溫度開(kāi)關(guān)2可以有輔助固定片固定。封裝座4的端面可以設(shè)置通孔，其用于安裝放置溫度開(kāi)關(guān)2的盲管，且溫度開(kāi)關(guān)2具體放置在伸入被加熱液體中的盲管內(nèi)，溫度保險(xiǎn)絲3也放置在伸入被加熱液體中的盲管內(nèi)。
[0027]溫度開(kāi)關(guān)2與溫度保險(xiǎn)絲3相組合作用形成超溫保護(hù)裝置，其中溫度開(kāi)關(guān)2常溫時(shí)處于導(dǎo)通狀態(tài)，而溫度保險(xiǎn)絲3貼附于收線殼體的內(nèi)壁上。溫度開(kāi)關(guān)2的標(biāo)稱(chēng)跳脫溫度為60?95°C。溫度保險(xiǎn)絲3的標(biāo)稱(chēng)熔斷溫度為90?200°C。溫度開(kāi)關(guān)2與溫度保險(xiǎn)絲3均采用市場(chǎng)上可以買(mǎi)到的現(xiàn)有產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)不作詳細(xì)描述。
[0028]封裝座4的接口處設(shè)置卡環(huán)，后蓋5的接口處設(shè)置卡槽，且卡環(huán)與卡槽形成卡扣連接。該種卡扣裝配屬于塞子型封裝座4，塞子型封裝座4的外形分為塞子部分和固定部分。其中塞子部分塞入水箱中，而固定部分控制塞子塞入的深度。塞子部分的外徑通常為47_或58mm，但不限于這兩種尺寸。塞子部分的長(zhǎng)度通常介于IOmm?30mm之間，也可以根據(jù)密封圈及水箱的尺寸定制，只要能夠牢靠的固定即可。塞子部分的外壁可以是光滑表面，也可以是粗糙表面，或者有一定凹槽或凸棱的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，由此使得安裝更穩(wěn)固。
[0029]實(shí)施例二
[0030]如圖2所不,本實(shí)施例同實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)及原理基本相同,不一樣的地方在于:
[0031]封裝座4的接口外壁上功設(shè)外螺紋，后蓋5的接口內(nèi)壁上功設(shè)內(nèi)螺紋，且封裝座4與后蓋5形成螺紋連接。該種螺紋裝配屬于法蘭型封裝座4，帶有管螺紋的法蘭型封裝座
4,其管螺紋規(guī)格包括3/4寸，I寸，1.5寸和2寸。[0032]本水箱用陶瓷電加熱器采用氮化硅的陶瓷電熱元件作為加熱部件，結(jié)合超溫保護(hù)裝置，封裝在易于安裝的塞子或帶有管螺紋的法蘭中，能夠方便穩(wěn)固地安裝在水箱上。且高致密高強(qiáng)度的氮化硅耐熱沖擊的性能良好，用于加熱水時(shí)電熱元件的功率密度可以達(dá)到70W/cm2。因此采用氮化硅電熟元件的電加熱器具有安全可靠，熱效率高，水溫均勻，體積小，耐腐蝕，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，是新一代安全節(jié)能型熱水解決方案的優(yōu)選加熱源。
[0033]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類(lèi)似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。
[0034]盡管本文較多地使用了電加熱元件I ;溫度開(kāi)關(guān)2 ;溫度保險(xiǎn)絲3 ;封裝座4 ;后蓋5 ;密封帽6等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
【權(quán)利要求】
1.一種水箱用陶瓷電加熱器，包括收線殼體，其特征在于，所述收線殼體上插伸電加熱元件,所述電加熱元件為陶瓷導(dǎo)熱體,所述電加熱元件的插入端上具有兩個(gè)觸點(diǎn),所述觸點(diǎn)上接設(shè)導(dǎo)電線，且一根導(dǎo)電線上串接溫度開(kāi)關(guān)，另一根導(dǎo)電線上串接溫度保險(xiǎn)絲，所述導(dǎo)電線穿伸出上述收線殼體；所述的收線殼體內(nèi)還布設(shè)一根導(dǎo)電線，該導(dǎo)電線的一端定位于收線殼體的內(nèi)壁上，另一端穿伸出收線殼體；電加熱元件為片體形狀，且片體形狀的厚度為2.5 至 5.Smnin
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述的電加熱元件為圓柱形狀，且圓柱形狀的直徑小于或等于10mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述的電加熱元件為橢圓形柱狀，且橢圓形柱狀的長(zhǎng)軸小于或等于10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述的收線殼體包括相扣合的封裝座與后蓋，所述封裝座的頂部開(kāi)設(shè)插伸口，所述后蓋的底部開(kāi)設(shè)出線□。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述的后蓋底部的出線口上安設(shè)密封帽，所述密封帽的內(nèi)周填設(shè)密封圈和/或耐高溫密封膠水。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述的封裝座的內(nèi)壁上凹設(shè)容納槽，所述溫度開(kāi)關(guān)嵌設(shè)入容納槽中，且溫度開(kāi)關(guān)與容納槽之間填充導(dǎo)熱膠或?qū)嶂?br> 7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述封裝座的接口處設(shè)置卡環(huán)，所述后蓋的接口處設(shè)置卡槽，所述卡環(huán)與卡槽形成卡扣連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的水箱用陶瓷電加熱器，其特征在于，所述封裝座的接口外壁上功設(shè)外螺紋，所述后蓋的接口內(nèi)壁上功設(shè)內(nèi)螺紋，且封裝座與后蓋形成螺紋連接。
【文檔編號(hào)】H05B3/78GK203748034SQ201420129107
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】赫偉 申請(qǐng)人:海寧托博特種陶瓷制品有限公司