液体电加热容器制造技术

本发明专利技术提供了一种防止液体电加热容器中不锈钢底部液体接触表面腐蚀的方法。根据该方法，表面上有一玻璃，玻璃陶瓷或陶瓷层。表面最好用标称尺寸为１８０－２２０目的氧化铝磨料进行喷砂处理。可以用喷砂技术来处理接受玻璃层的其它钢表面。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液体电加热容器，更具体地说，涉及这样的容器，其包括一底部，该底部带有一不锈钢液体接触表面。带有不锈钢底部的液体加热容器已广为人知，这些容器可以构造成使得整个容器、底或仅有底的一部分由不锈钢制成，容器的剩余部分由其它材料，如塑料制成的。不锈钢用于这类容器是由于其具有相对较低的热传导系数并能有效隔绝来自加热元件的热量，例如，当元件过热时用于防止由于温度过高而损坏容器中的塑料元件，如侧壁。使用时，这类容器的内壁和被加热的液体接触，特别是，容器的底总是一定程度上由被加热的液体所覆盖。所以，容器的不锈钢内表面受到容器中液体的腐蚀作用，这种腐蚀作用在容器的操作温度下以及不锈钢不断加热和冷却时更为严重。这种腐蚀对水的电加热容器的不锈钢表面特别严重，因为水中的氯离子可以进入不锈钢表面的凹痕或缺陷，加快不锈钢组成成分间的电化学反应，称为孔蚀(pitting corrosion)。在不锈钢，如英国牌号BS340中，氯离子还加速了不锈钢易受的应力腐蚀。另外，开水中的锅垢沉积会使某些不锈钢产生裂隙腐蚀(crevice corrosion)。在液体电加热容器的加热元件是置于容器的不锈钢底的下面的情况下，为了加热容器中的液体，容器底不断被加热元件加热、底部温度高的结果是进一步加大了上述腐蚀问题。为了克服腐蚀问题，已知的一种方法是对液体电加热容器的内部不锈钢表面进行抛光或研磨处理，以除去表面上导致孔蚀的氧化物和缺陷。然而，研磨和抛光工序需要高速机器，这些机器既大又贵，并且在抛光以后，并不能完全防止不锈钢的腐蚀。所以，根据本专利技术，提供了一种防止液体电加热容器底部的液体接触不锈钢表面上发生腐蚀的方法，其中，不锈钢表面上提供了一层玻璃，玻璃陶瓷或陶瓷层(下面总称为“玻璃”)。通过在容器底部表面上提供一层玻璃，可以完全防止容器中的液体和不锈钢之间的接触，从而可以完全避免腐蚀。玻璃层还提供了一硬且耐磨的涂层，它可以防止锅垢形成，但是它允许用化学或机械摩擦方法除去锅垢沉积。玻璃层还可以防止金属离子从底部沉积到容器内的液体中。底部和液体加热容器可以形成一体，此时，容器的其它内部不锈钢表面也可以提供有一层玻璃，用以防止腐蚀。然而，底部也可以是分立不锈钢部件，例如，一块板，形成容器的底部内表面，或容器底部内表面的一部分。此时，容器的其它部分可以由非金属材料(如塑料)制成。底部可以置于组装的液体加热容器的加热元件下面，但是，当底部在其下侧提供一加热元件时，本专利技术的方法特别有利。这种下置加热元件可能是，例如，一铠装加热元件，最好提供有一热扩散器，或一厚膜印制加热元件。这种类型的板式加热器在WO96/18331中披露了，该专利技术介绍了一受热金属板，它形成液体加热容器底部的至少一部分，该液体加热容器包括一用向槽，用于卡住容器壁的悬空部分。一般地，这种底部下侧的厚膜印制加热元件设置于加热元件和底部下部的不锈钢表面之间的一玻璃层上，所以，不锈钢底部和加热元件之间是电绝缘的。通过这种结构，本专利技术还有其它优点，底部上侧的玻璃层可以平衡底部由于不锈钢和玻璃层之间的热膨胀率不同而引起的引力，该应力会导致底部弯形。底部两侧玻璃层的平衡效果加强了底部的结构，足以使底部不需要如WO96/18331中所述的加强槽，这样，底部基本上是平的。所以，根据本专利技术的又一方面，提供了一厚膜印制加热器，它包括一基本上是平的钢制基底，在其两相对的表面上提供一层玻璃。通过这种方法，可以得到一简单的平面设计的薄加热器，同时，保证加热器的机械强度。基底的每个表面上所用玻璃可以是相同的。典型地，将在其上形成电阻加热膜的玻璃层的厚度为100-150μm数量级。最好，在制造工艺中两层玻璃同时覆到底部上，然后，同时烧制。当使用下置式加热器时，热量通过底部从加热元件传到液体中，所以，底部本身也被加热元件加热，这样加快腐蚀。然而，重要的是选择合适的玻璃厚度，所以，通过保证一连续的无气孔层可以有效地防止腐蚀，但是，从底部传到液体中的热量不会大幅度减小。一合适的厚度一般不大于15μm，最好小于10μm。一般认为可得到的连续无气孔玻璃层的最小厚度为5-7μm，这也是最优选的厚度。当然，玻璃层必须的厚度将取决于所用玻璃，可能必须有一大于15μm的玻璃层，然而，这样一种玻璃层的厚度一般小于1mm。玻璃层可以是不透明的或透明的。这种不透明的材料可能是彩色的或甚至是带有花纹的，用以增加底部的美观感。同样，当使用透明材料时，底部的不锈钢要抛光或提供了一图案，也是为了增加底部的美观感。玻璃层可以是任何合适的材料，例如，钠钙玻璃(如EPSOM GLASSINDUSTRIES 3169/150玻璃粉料)。一般地，玻璃在烧制之前通过网板印刷(screen printing)、转移印刷(transfer printing)、电响沉积(electrophoreticdeposition)、移画印花(decal transfer)、卷带叠层(tape lamination)、静电喷射(electrostativ spraying)等方法以粉末方式施加。本专利技术还涉及用于一液体电加热容器的不锈钢底部，在其上表面上有一玻璃层。本专利技术还进一步涉及带有这种底部的液体电加热容器。本专利技术还公开了关于制造加热元件和电阻的改进，具体地说，涉及所谓厚膜印刷元件和电阻的制造方面的改进。这种元件和电阻典型地包括一通常由抛光不锈钢制成的金属基底，在它上面沉积有一玻璃(如上定义的玻璃)绝缘层。在绝缘层上有一厚膜电阻膜。为了获得一满意的表面以使绝缘层易于在其上键合，金属基底通常通过热处理或化学方法进行预氧化。然而，这种工序是昂贵的，特别是在使用不锈钢时，因为它通常是用很贵的预抛光钢，特别是后来抛光效果又被氧化工序所抵消。另外，在不锈钢表面上典型地提供有一保护性塑料膜(塑料膜本身又需要额外的花费)。在进一步处理之前，该膜通过人工从各个元件上取下。这是一昂贵且苛刻的工序。在这些操作过程中并不希望刮伤抛光的钢表面，并且不允许在抛光钢表面上留下指印。现有的方法是不可靠的，也是不合理的，并且易受许多因素的影响，这些因素反过来又影响将玻璃粘接到基底上，从另一角度看，本专利技术力求通过一可以接受一绝缘层的预处理表面来提供一较便宜并且更加可靠的方法。从这一点来看，本专利技术提供了一种预处理钢表面，最好是不锈钢表面的方法，该表面用于接受电绝缘玻璃层，而该玻璃层用于形成电阻膜，其中，上述表面是用干燥而又干净的磨料进行喷砂处理(grit blasted)的。所以，根据本专利技术，一金属表面，最好是一不锈钢金属表面，在接受绝缘层之前进行砂处理。这种方法基本上比热处理和化学处理便宜，但是它将提供一经化学方法处理干净的表面，它还将为绝缘层提供一合适的连接键合层(key)。这还意味着可以使用未抛光的不锈钢当作初始材料，它比抛光的不锈钢相对便宜。该方法为玻璃层的沉积提供了一致的表面，并为玻璃层提供更均匀一致的粘接。极为重要的是所用砂应干净且干燥。如果不是这样，杂质(如油)会沉积在表面上，在烧制绝缘层时，它会碳化，从而导致玻璃层和基底之间局部不完全粘接。另外，如果砂石是不干燥的，水分可能会沉积在表面上，会腐蚀产品，它又会引起绝缘层和基底之间形成不满意的粘接。喷砂工序能有效地除去钢的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止液体电加热容器中不锈钢底部液体接触表面腐蚀的方法，其中，所述表面上形成一文中所限定的玻璃层。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：基思B多伊尔，约翰C泰勒，
申请(专利权)人：斯特里克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]