一种红外线电加热管及其热水器制造技术

本发明专利技术涉及一种红外线电加热管，包括有陶瓷芯管、覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸、盘绕的电热丝，它们均封装于玻璃管内，玻璃管的端口处设有电极和电极座，透明玻璃管的内壁浇筑一层红外线导热涂料---由碳化硅和浓度50%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为碳化硅：硅酸钠=3:1，电热丝盘绕于涂覆有红外线反射涂料的隔热陶瓷纤维纸上，且在电热丝与玻璃管的内壁之间的空隙处填充有碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，它们的混合比为：碳化硅：氧化硅：稀土氧化物=3：2：1，这样的设计，采用红外线热辐射加热，具有热效率高、加热速度快、使用寿命长等优点，更可活化水质，尤其适合于卫浴用热水器和饮用开水器等家电行业。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电加热元件的
，特别是用于水加热的电热管及其热水器。 一种红外线电加热管及其热水器
技术介绍
目前，随着经济的快速发展，工业企业的不断增多，所产生的废气、废水严重影响 我们的生活质量，主要是在装有电热丝的金属管内填充氧化镁等绝缘导热材料，电热丝通 电产生的热先通过氧化镁传递到金属管，再由金属管传递给待加热的水。这样的加热方式 是利用介质的热传递方式进行，加热水时加热温升较慢，电热管表面易氧化和积水垢，而且 热量传递有中间介质，热损耗较大，热效率较差，因而消耗大量电能。 中国专利号：201120355870. 2、名称为：一种红外线快速加热管的技术专 利对此曾作出改进，其技术的核心是：陶瓷管作为芯管，其外壁上覆盖有隔热陶瓷纤维纸， 陶瓷纤维纸上涂覆有碳化硅红外线复合材料，电热丝外绕于覆盖有碳化硅红外线复合材料 的陶瓷管的外壁上，电热丝外装有透明玻璃管。该技术能有效提高水加热的热效率，但该 技术的加热管在设计上采用玻璃管与电热丝之间由固体填充料密实填充，由于热胀冷缩效 应，实际应用时，玻璃管在加热时容易破裂、爆裂，导致加热管失效。另一方面，该技术由于 玻璃管自身的材质一般不容易让红外线穿过，红外线无法轻易穿透玻璃管，红外线向外部 的辐射通量较小，导致发热效率较低，待加热的水温升慢，反而使热能积聚在玻璃管内，有 时候温度过高容易烧毁电热丝。再有，红外线向外部的辐射通量较小，加热水的速度及水的 负离子转化效率较低。相应的，核心技术问题是如何充分利用红外线辐射，使热能有效、快 速地传递到外部的水中，为此， 申请人:总结了过往的技术、经验，对红外线加热管结构再次 进行改进。并将该技术直接应用于淋浴用热水器上。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是克服上述已有技术的不足之处，提出一种热转换速度快、热 效率高、使用寿命长、更可活化水质的红外线电加热管。 本专利技术的目的之二是克服上述目前已有电热管应用技术的不足之处，提出一种热 转换速度快、热效率高、使用寿命长、更可活化水质的红外线负离子电热水器。 为实现本专利技术目的一，采用如下技术方案：一种红外线电加热管，包括有陶瓷芯 管、覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸、盘绕的电热丝，它们均封装于玻璃管内，玻璃 管的端口处设有电极和电极座，其特征在于：玻璃管为透明管，其内壁烧筑一层红外线导热 涂料一该红外线导热涂料由碳化硅和浓度50%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为 碳化硅：硅酸钠=3:1，电热丝盘绕于涂覆有红外线反射涂料的隔热陶瓷纤维纸上，且在电 热丝与玻璃管的内壁之间的空隙处填充有复合粉末，所述复合粉末为碳化硅、氧化硅、稀土 氧化物的粉末复合物，它们的混合比为：碳化硅：氧化硅：稀土氧化物=3 :2 :1。进一步地， 所述粉末复合物的颗粒直径为300-500目。所述稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧 化铈之中的任一种。覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸的表面也涂覆有红外线反射涂 料--该红外线反射涂料由碳化硅和浓度40%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为碳 化硅：硅酸钠=5:1。 这样的电加热管结构，具有明显的优点： 1、采用复合粉末填充电热丝与玻璃管壁之间的间隙，在电热丝发热工作时，能保留一 定的膨胀空间，从而有效避免玻璃管的裂管或爆裂，大大提高电加热管的使用寿命。 2、采用碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，能有效吸收电热丝的热量从而 产生10-50微米的红外线，产生的红外线一方面穿过玻璃管，辐射加热外部的水；另一方 面，产生的红外线部分被电热丝吸收，使得电热丝也进一步急剧升温，产生更大的热量，这 样，复合粉末起到产生红外线并与电热丝形成相互正反馈激励、促进作用。随着温度的增 力口，红外线辐射通量是以10的3-4次方的级数增加，温度越高，红外线通量越大，红外线通 量越大，增温也越高，所填充的碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物是技术关键点之 〇 3、透明玻璃管内壁所浇筑的一层红外线导热涂料，能使复合粉末产生的红外 线更容易地穿透玻璃管，从而大大增加了红外线辐射通量。改变传统对流加热的模式， 以热辐射加热为主，热量能迅速通过透明玻璃辐射给周围的水，热损耗小，热效率高，与 201120355870. 2技术专利相比节能提高40%以上。 3、电加热管通过复合粉末产生的红外线波长在10 - 50微米，跟水能产生加热共 振，使水的分子团更细化，离子化，能活化水质。 4、加热速度快，热效率高。 为实现本专利技术目的二，采用如下技术方案：一种红外线负离子电热水器，包括有外 壳、内胆、电加热管、阀门、进水管和出水管，其特征在于：所述电加热管包括有陶瓷芯管、覆 盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸、盘绕的电热丝，它们均封装于玻璃管内，玻璃管的端 口处设有电极和电极座，玻璃管的内壁浇筑一层红外线导热涂料---该红外线导热涂料由 碳化硅和浓度50%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为碳化硅：硅酸钠=3:1，电热丝盘 绕于涂覆有红外线反射涂料的隔热陶瓷纤维纸上，且在电热丝与玻璃管的内壁之间的空隙 处填充有复合粉末，所述复合粉末为碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，它们的混 合比为：碳化硅：氧化硅：稀土氧化物=3 :2 :1。进一步地，所述粉末复合物的颗粒直径为 300-500目，所述稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕、氧化铺之中的任一种。 这样的红外线负离子电热水器结构，具有明显的优点： 由于热效率及热传递的因素，传统电热水器需要5000-6000W功率才能有效连续供热 水，而本专利技术的电热水器由于玻璃管采用的复合粉末、红外线导热涂料等核心技术，使得产 生的红外线能够与电热丝相互正反馈激励，相互促进作用，红外线辐射通量大，红外线穿透 率高、转换效率高，热能转换速度快，只需要2000W的功率即可实现有效连续供热水。从而 使电热水器的使用功率大大降低，安装要求更适合普通家庭，能耗大幅减少，更容易推广普 及。 【附图说明】 图1是本专利技术的结构示意图。 图2是图1的局部剖面放大示意图。 图3是远红外线负离子电热水器的示意图。 附图标记说明：1玻璃管2红外线导热涂料3电热丝4复合粉末5红外线 反射涂料6隔热陶瓷纤维纸7陶瓷芯管8电极座9电极10引线11外壳12内 胆13阀门14进水管15出水管。 【具体实施方式】 参见图1 一图2,本实施例电加热管的结构由内至外分别包括：最里层的陶瓷芯管 7,隔热陶瓷纤维纸6,红外线反射涂料5,电热丝3,复合粉末4,红外线导热涂料2,最外层 的透明玻璃管1。透明玻璃管1 一端封闭，另外一端设有电极9和电极座8,电热丝3的引 线10与电极9连接。电极9通电后，电热丝3发热，热量通过复合粉末4以红外线辐射的 方式传递，由于隔热陶瓷纤维纸6的阻隔，热量无法向里面的陶瓷芯管7辐射，且在红外线 反射涂料5的作用下，只能朝外透过透明玻璃管1辐射，而透明玻璃管1周围充满了水，水 就被快速加热。复合粉末4为碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，它们的混合比为： 碳化硅：氧化硅：稀土氧化物=3 :2 :1。稀土氧化物为：氧化镧、氧化镨、氧化钕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外线电加热管，包括有陶瓷芯管、覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸、盘绕的电热丝，它们均封装于玻璃管内，玻璃管的端口处设有电极和电极座，其特征在于：玻璃管为透明管，其内壁浇筑一层红外线导热涂料‑‑‑该红外线导热涂料由碳化硅和浓度50%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为碳化硅：硅酸钠=3:1，电热丝盘绕于涂覆有红外线反射涂料的隔热陶瓷纤维纸上，且在电热丝与玻璃管的内壁之间的空隙处填充有复合粉末，所述复合粉末为碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，它们的混合比为：碳化硅：氧化硅：稀土氧化物=3：2：1。

【技术特征摘要】
1. 一种红外线电加热管，包括有陶瓷芯管、覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维纸、盘 绕的电热丝，它们均封装于玻璃管内，玻璃管的端口处设有电极和电极座，其特征在于： 玻璃管为透明管，其内壁浇筑一层红外线导热涂料---该红外线导热涂料由碳化硅和 浓度50%水溶性硅酸钠混合调配而成，其重量比为碳化硅：硅酸钠=3:1，电热丝盘绕于涂覆 有红外线反射涂料的隔热陶瓷纤维纸上，且在电热丝与玻璃管的内壁之间的空隙处填充有 复合粉末，所述复合粉末为碳化硅、氧化硅、稀土氧化物的粉末复合物，它们的混合比为：碳 化硅：氧化硅：稀土氧化物=3 :2 :1。2. 根据权利要求1所述的电加热管，其特征是所述粉末复合物的颗粒直径为300-500 目。3. 根据权利要求1或2所述的电加热管，其特征是所述稀土氧化物为：氧化镧、氧化 镨、氧化钕、氧化铈之中的任一种。4. 根据权利要求3所述的电加热管，其特征是，覆盖于陶瓷芯管外壁的隔热陶瓷纤维 纸的表面也涂覆有红外线反射涂料...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐其明，
申请(专利权)人：佛山市南海研明热能设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44