一种陶瓷节能水套制造技术

一种陶瓷节能水套，包括水套筒，在水套筒内纵向设有片槽，片槽内设有PTC加热体，水套筒分别设有水盖堵片和进出口丝头，所述的PTC加热体中间层为PTC片，PTC片两侧设有铝片电极，PTC片和铝片电极周围设有氮化铝陶瓷封装层。本实用新型专利技术功率稳定、无冲击电流，功率衰减率低，高绝缘、无漏电，加热温度高、热量损失小、节能效果显著。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制热、换热装置，具体涉及一种陶瓷节能水套。
技术介绍
目前市场PTC热交换器是按功率不同，使用PTC专用胶将不同数量PTC片并联粘压在两片金属电极中间，外裹三层高温绝缘黄纸绝缘(即先做成PTC加热条，下面简称PTC 加热条)，然后使用专用工装卡具将其压在专用铝合金热交换壳4 6个发热槽里，或使用高温胶水粘接，以达到电与流体介质分离的电热交换目的。这种结构存在着如下缺点(1)由于这种专用铝合金热交换壳是一体化，在压制PTC加热条过程有可能因用力不均损害其中一组加热条绝缘，就会导致因绝缘破损漏电和一体化无法修理而整个热交换器报废。即不能循环使用。(2)用高温胶水粘接密封的工艺因胶与金属属不同两种材料，在热胀冷缩易产生空隙或长期使用老化漏水，发热体产生漏电，导致水套不能使用。(3)功率不稳定、启动冲击电流大，由于若干数量PTC片是通过PTC专用胶并联粘压在两片金属电极中间，所以必须使用专用卡具将PTC加热条挤压固定在铝合金热交换壳外面4 6个发热槽里时，会因压力不均造成局部松动，电极片与PTC片接触不良引起功率不稳定；其次是电器启动电流大，通常为额定电流1. 5 3倍。(4)功率下降由于PTC加热条和铝合金热交换壳是两种不同材料，其热胀冷缩系数不同，所以在使用过程会因热胀冷缩而导致PTC加热条与铝合金热交换壳产生局部间隙，以致电极片与PTC片因压力变小、引起功率下降。其年功率衰减率在10-20%。在加热过程，随着被加热流体介质温度上升，功率下降，一般在流体介质温度 60-70度时、功率下降10-1 ，在流体介质温度75-84度时、功率下降15_20%。(5)热量损失由于使用PTC专用胶粘接PTC片和使用高温黄纸绝缘。所以PTC通电发热的热量传递给流体介质的过程是PTC片、PTC专用胶、高温黄纸、铝合金。据有关资料表明PTC专用胶导热系数约在0. 8^1. 5ff/m. K、高温黄纸是一种隔热绝缘材料，所以会造成部分能量损失；PTC发热温度一般在280-320度之间，但此种工艺因PTC专用胶、高温黄纸的原因，其加热温度约在180-200度。其次PTC加热条是双面发热，所以PTC加热条外置热交换壳外部的结构，因缺乏保温层等也会造成部分热量损失。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种陶瓷节能水套。为实现上述目的，本技术采用的技术方案如下本技术的陶瓷节能水套，包括水套筒，在水套筒内纵向设有片槽，片槽内设有 PTC加热体，水套筒分别设有水盖堵片和进出口丝头，所述的PTC加热体中间层为PTC片， PTC片两侧设有铝片电极，PTC片和铝片电极周围设有氮化铝陶瓷封装层。3所述的片槽沿水桶套均勻分布。所述的PTC加热体的中间层PTC片和两侧铝片电极之间设有高温导电胶水层。本技术的有益效果(1)功率稳定、无冲击电流由于本技术使用氮化铝陶瓷作为绝缘，若干PTC 片用导电胶水粘合在铝片电极中间，所以在使用过程其功率相当稳定。电器启动时，电流缓慢上升到额定电流。经试验在流体介质温度上升过程，其功率稳定不变。(2)功率衰减率低由于使用高温导电胶水将发热体PTC片粘合固定在铝片电极， 所以不存在铝片与PTC片松动所引起铝片电极与PTC片接触不良，引起功率衰减；同时高温导电胶水也是一种高温导热材料，其导热系数达15(Tl80W/m. K，能够使PTC发热温度处于设定居里温度之内。所以其年功率衰减率约在0.5%以内。(3)高绝缘、无漏电由于本技术使用氮化铝陶瓷作为绝缘，其厚度约0. 5mm。 氮化铝是一种具有高电阻率以及低介电常数和介电损耗电学性能用2500伏特绝缘电子表测量，其对地绝缘电阻大于500兆欧以上。(4)加热温度高、热量损失小、节能效果显著由于若干个PTC片内置在热交换器内部，使用时直接与流体介质接触散热面积大。每平方厘米只承担1. 5 3W散热功率；所以与传统外置式相比，热量损失小。使用氮化铝陶瓷作为绝缘，无需使用高温黄纸和PTC专用胶。氮化铝是一种耐高温1500°C以上高导热性材料，其导热系数约在22(T270W/m. K。所以通电后，能够迅速将PTC 片产生热量直接传递给流体介质。同时高温导电胶水也是一种高温导热材料，其导热系数达15(Tl80W/m.K，能够迅速将PTC片产生热量直接传递给流体介质。综上所述，其加热温度约在280-300度，与同类产品加热温度约在180-200度相比，加热温度提高约100度，所以与同类产品可以节约2(Γ30%的电能。附图说明图1是本技术的外部结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图3是本技术中水桶套的截面视图。图4是本技术中的水堵盖片的结构示意图。具体实施方式本技术的陶瓷节能水套，包括水套筒5，在水套筒内纵向设有片槽6，所述的片槽沿水桶套均勻分布。片槽6内设有PTC加热体，水套筒5分别设有水盖堵片4和进出口丝头7，所述的PTC加热体中间层为PTC片1，PTC片1两侧设有铝片电极3，PTC片和铝片电极周围设有氮化铝陶瓷封装层2。本技术的装配方式如下1.制作 PTC 条取15mmX0. 35mm铝片，其长度根据功率而定，去除所有毛刺、尖角应圆角；在距端面约8mm处钻一个直径Imm.的孔。取长约400mm高温电线(电线截面积根据功率而定)，剥4掉长约IOmm绝缘皮，把露出铜线穿过铝片上的孔，均分为两股，然后用铝片卷裹电线一周半，铝压线宽度不得超过3mm，用锤子敲实压紧。(下称铝片电极3) 取两片铝片电极3，表面涂布适量高温导电胶水，将一片铝片电极3放在专用卡具上，然后将若干个发热体PTC片整齐压放于铝片电极3涂胶面，将另一片铝片电极3涂胶面轻压放在发热体PTC片上，盖上卡具，拧上螺丝，螺丝拧紧程度以铝片电极与PTC片贴合和挤出胶水为宜。经150度温度烘干固化，制得PTC条，自然冷却备用。2. PTC条陶瓷封装将氮化铝粉与高温胶水按一定比例混合(下称氮化铝陶瓷)，以粘稠、不流动为宜， 铺放于专用陶瓷封装成型模具槽上，厚度应控制约Imm左右，放入PTC条，然后再在PTC条表面铺放厚度约Imm左右氮化铝陶瓷，盖上压紧板，拧上螺丝，其螺丝拧紧程度按总厚度 4. 5mm为宜。经150度温度烘干固化，完成PTC条陶瓷封装，自然冷却备用。(下称PTC陶瓷条)。3.水套体焊制取水盖堵片4 二个，放入水套筒5两端，其位置距离水套筒端面约5mm处，用焊机焊接成一体；水套筒其中一端片槽口也用焊机焊接封口。在水套筒两端的水盖堵片各焊接一个进出丝头。(下称水套体)然后对水套体进行漏水试压，试压压力为^g/cm2，稳压时间为30分钟，无渗水为合格。4.节能水套制作用高温胶水与氮化铝粉按一定比例混合(下称氮化铝灌封胶)，胶液以流动为宜。 用专用真空注胶机，在水套体片槽6预注氮化铝灌封胶，其预注胶量为片槽长度的五分之一，然后往片槽插入PTC陶瓷条，PTC陶瓷条插入前必须在PTC陶瓷条表面预涂适量氮化铝灌封胶。插好PTC陶瓷条后，清理干净片槽口的胶液，然后用高温陶瓷胶封闭片槽口。待封口陶瓷胶固化后，放入烘烤箱，经150度温度烘干固化。用兆欧表对PTC陶瓷条进行对地绝缘电阻测量，其绝缘值应在500ΜΩ以上。权利要求1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种陶瓷节能水套，其特征在于：包括水套筒（５），在水套筒内纵向设有片槽（６），片槽（６）内设有ＰＴＣ加热体，水套筒（５）分别设有水盖堵片（４）和进出口丝头（７），所述的ＰＴＣ加热体中间层为ＰＴＣ片（１），ＰＴＣ片（１）两侧设有铝片电极（３），ＰＴＣ片和铝片电极周围设有氮化铝陶瓷封装层（２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柳芳，
申请(专利权)人：陈柳芳，
类型：实用新型
国别省市：41