专利名称：电热水器搪瓷涂层加热管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电热水器的加热器件，同时还涉及该加热器件的制造方法，属于家用电器技术领域。
背景技术：
随着人们生活质量的不断提高，电热水器已步入千家万户，成为最常用的家用电器之一。其中的加热器件通常为弯曲的电加热管，管中装有通过绝缘端子与金属管外壳隔离的电热丝，电热丝与金属管外壳之间填充氧化镁石英砂之类的绝缘导热材料。电热水器使用起来十分方便，但电加热器件的除垢防腐却始终是一大技术难题。
为了解决这一问题，人们一直在想办法寻找适用于电加热管的新型涂覆材料。检索发现，申请号为00227016.1、名称为《一种新型电热器》的中国专利申请公开了一种外表面涂有聚四氟乙烯耐高温不粘涂层的电热器；申请号为01262675.9、名称为《防积垢、抗腐蚀液体用电热管》的中国专利申请公开了一种在表面增设碳氟聚合物韧性涂层的电热管；申请号为01256220.3、名称为《一种防腐、防粘电热管》的中国专利申请公开了一种外表面覆涂有聚四氟乙烯或进口特富龙涂料等耐高温不粘涂层的电热管。据介绍，这些电热器件可减少水垢形成、提高热传导率、使用安全。
申请人在长期实践过程中，经过必要的理论分析和实验验证认识到采用传统的电镀工艺或者直接采用防蚀材质(例如不锈钢)制造的电加热器件虽然可以防锈，但难以避免结垢，使用一段时间后，电热水器的热效率会明显降低。涂覆特氟隆之类的塑性不粘材料，虽然具有防结垢作用，但不仅成本较高，而且无法经受反复热胀冷缩以及长期的热水浸泡，一段时间后容易剥离脱落，使用寿命有限。
只有搪瓷涂覆层既具有良好防腐蚀和防结垢作用，又绝缘、耐高温，且成本经济。遗憾的是，电加热管的结构无法采用常规工艺涂覆搪瓷。因为，如果在电加热管成型之后涂覆搪瓷，烧结过程的高温势必损坏绝缘端子中的绝缘材料；而如果先涂覆搪瓷，再安装管中的电热丝以及绝缘端子，则电热管在之后的缩管、弯曲过程中，势必因变形而破坏搪瓷层。
因此，据申请人了解，电热水器诞生半个多世纪以来，虽然新的涂层材料不断涌现，却从未出现过、甚至没有人想到过涂搪瓷的电加热管，因为无法实现，并且逐渐形成了一种行业的思维定式——将寻求新涂料作为解决抗蚀结垢的唯一方向。
发明内容
本发明的目的在于提出一种切实具有实用性的电热水器搪瓷涂层加热管，同时给出其制造方法，从而使电热水器加热管既具有良好的抗腐蚀能力，又具有理想的防结垢性能，并且成本经济，经久耐用。
为了达到以上目的，本发明的电热水器搪瓷涂层加热管呈弯曲状，管中装有通过绝缘端子与金属管外壳隔离的电热丝，电热丝与金属管外壳之间填充绝缘导热材料，其金属管外壳表面涂覆有搪瓷层。
上述电热水器搪瓷涂层加热管的制造方法如下1)、将电热丝装入金属管中，填充绝缘导热材料；2)、两端安装绝缘端子，将电热丝与金属管外壳隔离；3)、将组装完毕的金属管弯曲成形；4)、在金属管外表面涂附搪瓷涂料；5)、自身通电加热，按搪瓷烧结工艺控制通电加热温度和保温时间，使金属管外表面涂附的搪瓷涂料烧结成致密坚实的搪瓷层；即可制成完全符合使用要求的电热水器搪瓷涂层加热管。
为了确保绝缘导热材料充实，以避免弯曲成形时电热丝与金属管外壳间短路，在以上步骤2)、3)之间可以增加步骤3)’、将金属管拉长缩径，从而通过缩小管内容积，使绝缘导热材料充实管内空间。
以上步骤4)包括浸搪瓷浆、喷搪瓷浆以及静电喷涂搪瓷粉末等各种涂附方法。
由于电加热管通电加热时，两端附近电热丝的连接电极阻值很小，温度不高，因此不会损伤绝缘端子，此处虽不能形成烧结搪瓷层，但使用时由于此处为不发热部位，没有防垢的要求，所以不影响搪瓷涂层加热管发挥应有的作用。
可以看出，本发明打破了长期的行业思维定式和传统工艺的框框，以简单、巧妙、合理的烧结方法，实现了电热水器搪瓷涂层加热管，为妥善解决电热水器的抗蚀防垢问题开辟了一条经济、实用的途径。
此外，值得一提的是，本发明自身通电加热的方法不仅巧妙解决了合理加热烧结的问题，而且与传统搪瓷烧结由外向内加热不同的是，热源自内而外产生烧结温度，搪瓷层由内向外逐渐烧结，因此检验表明，搪瓷层更致密，与金属管基材的结合更牢固，从而更有利于抗蚀防垢，延长使用寿命。由于加热管表面涂覆了具有绝缘性的搪瓷，可以有效的减少水箱内阳极保护的电流，减少阳极棒的消耗，延长保护时间和水箱的寿命。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为本发明实施例二的结构示意图。
具体实施例方式
实施例一本实施例为功率2千瓦的电热水器搪瓷涂层(又称金圭)加热管，采用以下步骤制造1)、将电热丝装入金属管中，填充石英砂绝缘导热材料；2)、两端安装绝缘端子，将电热丝与金属管外壳隔离；3)’将金属管拉长缩径；3)、将组装完毕的金属管弯曲成U形；4)、在金属管外表面浸入搪瓷浆涂附，涂层厚度控制在0.4～0.6mm；5)、通电加热，按搪瓷烧结工艺控制通电加热温度在800～900℃，保温时间10min(通常控制在8-12min)，使金属管外表面涂附的搪瓷涂料烧结成致密坚实的搪瓷层。
制成的电热水器搪瓷涂层加热管如图1所示绝缘端子1与U形弯曲的金属管外壳3固定连接。金属管外壳3内装有与之隔离的电热丝，电热丝与金属管外壳3之间填充有石英砂绝缘导热材料。金属管外壳3表面涂覆有均匀的搪瓷涂层4，其厚度通常控制在0.1～0.4mm。实验证明，此涂层不仅具有理想的耐高温、绝缘性能，而且具有良好的防积垢和抗腐蚀性能，可以降低热水器内胆中阳极棒的消耗速度，保持电热水器的热效率。
绝缘端子1还与用于安装的螺纹接头2固连，因此可以旋拧安装在电热水器的水箱上，拆装均十分方便。
实施例二本实施例为1.5千瓦的电热水器搪瓷涂层加热管，其制造方法与实施例基本相同，不同之处在于1)、金属管外壳3弯曲成L形，绝缘端子1与与用于安装的碗形法兰接头2固连；2)、搪瓷涂料采用喷涂的方式涂附在L形的金属管外壳3表面；3)、由于自身电功率较低，因此在通电加热时，需采取保温措施。
其使用效果与实施例一相同，不另赘述。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种电热水器搪瓷涂层加热管，管中装有通过绝缘端子与金属管外壳隔离的电热丝，所述电热丝与金属管外壳之间填充绝缘导热材料，其特征在于所述金属管外壳表面涂覆有搪瓷层。
2.根据权利要求1所述电热水器搪瓷涂层加热管，其特征在于所述金属管外壳呈U形，所述绝缘端子与U形金属管外壳和用于安装的螺纹接头固连。
3.根据权利要求1所述电热水器搪瓷涂层加热管，其特征在于所述金属管外壳呈L形，所述绝缘端子与L形的金属管外壳和用于安装的碗形法兰接头固连。
4.一种电热水器搪瓷涂层加热管制造方法，包括以下步骤1)、将电热丝装入金属管中，填充绝缘导热材料；2)、两端安装绝缘端子，将电热丝与金属管外壳隔离；3)、将组装完毕的金属管弯曲成形；其特征在于4)、在金属管外表面涂附搪瓷涂料；5)、自身通电加热，按搪瓷烧结工艺控制通电加热温度和保温时间，使金属管外表面涂附的搪瓷涂料烧结成致密坚实的搪瓷层。
5.根据权利要求4所述电热水器搪瓷涂层加热管制造方法，其特征在于所述步骤2)、3)之间还包括步骤3)’、将金属管拉长缩径。
6.根据权利要求4或5所述电热水器搪瓷涂层加热管制造方法，其特征在于所述步骤4)的涂附为浸搪瓷浆、喷搪瓷浆、静电喷涂搪瓷粉末之一。
7.根据权利要求5所述电热水器搪瓷涂层加热管制造方法，其特征在于所述通电加热温度在800～900℃，保温8-12min。
全文摘要
本发明涉及一种用于电热水器的加热器件，同时还涉及该加热器件的制造方法，属于家用电器技术领域。本发明的电热水器搪瓷涂层加热管呈弯曲状，管中装有通过绝缘端子与金属管外壳隔离的电热丝，电热丝与金属管外壳之间填充绝缘导热材料，其金属管外壳表面涂覆有搪瓷层。其制造方法的关键步骤是在金属管外表面涂附搪瓷涂料后，通电加热，按搪瓷烧结工艺控制通电加热温度和保温时间。本发明打破了长期的行业思维定式和传统工艺的框框，以简单、巧妙、合理的烧结方法，实现了电热水器搪瓷涂层加热管。从而为妥善解决电热水器的抗蚀防垢问题开辟了一条经济、实用的途径。
文档编号H05B3/06GK1645972SQ200510037670
公开日2005年7月27日 申请日期2005年1月11日 优先权日2005年1月11日
发明者丁威, 邱步, 王建宝, 万华新, 鞠平 申请人:艾欧史密斯(中国)热水器有限公司