专利名称：一种陶瓷节能水套的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种制热、换热装置，具体涉及一种陶瓷节能水套。
背景技术：
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。
实用新型内容本实用新型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，本实用新型采用的技术方案如下本实用新型的陶瓷节能水套，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[0012]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。本实用新型的有益效果(1)功率稳定、无冲击电流由于本实用新型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、无漏电由于本实用新型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。
图1是本实用新型的外部结构示意图。图2是图1的A-A剖视图。图3是本实用新型中水桶套的截面视图。图4是本实用新型中的水堵盖片的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的陶瓷节能水套，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。本实用新型的装配方式如下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1.一种陶瓷节能水套，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)。
2.根据权利要求1所述的陶瓷节能水套，其特征在于所述的片槽沿水桶套均勻分布。
3.根据权利要求1所述的陶瓷节能水套，其特征在于所述的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。
专利摘要一种陶瓷节能水套，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。
文档编号H05B3/02GK202077201SQ20112004990
公开日2011年12月14日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者陈柳芳 申请人:陈柳芳