專利名稱：一種電熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電熱管，特別涉及一種儲(chǔ)水式電熱水器中使用的電熱管。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)銷售的家用電熱水器用的電加熱管金屬套管一般是不銹鋼材料，在儲(chǔ)水 式電熱水器的特殊環(huán)境下，不銹鋼材料不能形成有效的鈍，特別是不銹鋼金屬內(nèi)鎳鉻成分 不均勻時(shí)，由于中國(guó)水質(zhì)復(fù)雜，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后，腐蝕性水質(zhì)地區(qū)電加熱管的不銹鋼管壁容 易發(fā)生不銹鋼典型的穿孔性腐蝕現(xiàn)象，造成熱水器漏電事故。同時(shí)電熱管表面在經(jīng)常性加 熱后會(huì)產(chǎn)生水垢，而且水垢會(huì)隨使用時(shí)間不斷累計(jì)加厚，影響電熱管的熱傳導(dǎo)，降低電熱管 的加熱效率。同時(shí)電熱管表面結(jié)垢造成電熱管的金屬套管溫度過(guò)熱和溫度不均，造成電熱 管的金屬套管內(nèi)應(yīng)力變化，出現(xiàn)電熱管變型，嚴(yán)重的造成金屬套管爆裂，形成電熱管絕緣失 效，引起漏電事故。上述原因嚴(yán)重影響電熱管的使用壽命，增加熱水器的維修成本，還存在電熱管失 效造成漏電的安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述電熱管存在的問(wèn)題，提供一種電熱管，在金屬套管表面直接 鍍一層抗腐蝕效果很強(qiáng)的惰性金屬鉬或鎳，顯著增強(qiáng)電熱管的金屬套管的抗腐蝕性，同時(shí) 提高鍍層表面粗糙度的等級(jí)，用非常光滑的表面減少電熱管的結(jié)垢，提高電熱管的加熱效 率，增加電熱管的使用壽命，降低熱水器維修成本，保證電熱水器使用的安全性。本實(shí)用新型還提供另外一種電熱管，在金屬表面首先鍍鎳鍍層、或鎳化合物鍍層、 或銀鍍層、或銀化合物鍍層，之后再鍍鉬金屬層。本實(shí)用新型提供的一種電熱管采用的技術(shù)方案為一種電熱管，包括電加熱元件、 與所述電加熱元件套接的金屬套管、位于所述電加熱元件與金屬套管之間的導(dǎo)熱絕緣材 料，金屬套管表面直接鍍有一層鉬金屬層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬 層、或鈦合金層。本實(shí)用新型提供的一種電熱管還采用如下附屬技術(shù)方案所述鉬金屬層、或鉬合 金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的表面粗糙度小于0. 8 μ m ；所述鉬金屬層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的 厚度大于0. 2μπι;所述金屬套管采用不銹鋼材料制成；所述鉬金屬層中，鉬金屬的含量高于75% ；所述鈦金屬層中，鈦金屬的含量高于95%。本實(shí)用新型提供的另外一種電熱管采用的技術(shù)方案為一種電熱管，包括電加熱 元件、與所述電加熱元件套接的金屬套管、位于所述電加熱元件與金屬套管之間的導(dǎo)熱絕 緣材料，在所述金屬套管的表面鍍有一層鎳鍍層、或鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層，在所述鎳鍍層、或鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層外又鍍有一層鉬金屬層、 或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層。本實(shí)用新型提供的另外一種電熱管還采用如下附屬技術(shù)方案所述鎳鍍層、或鎳 化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層的厚度不小于2 μ m，所述鉬金屬層、或鉬合金層、或 鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的厚度不小于0. 3 μ m ；所述鈦金屬層厚度不小于0. 2 μ m。采用本實(shí)用新型提供的一種電熱管帶來(lái)的有益效果為(1)本實(shí)用新型在金屬套 管表面直接鍍一層抗腐蝕效果很強(qiáng)的鉬金屬層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或 鈦金屬層、或鈦合金層，顯著增強(qiáng)電熱管的金屬套管的抗腐蝕性，同時(shí)提高鍍層表面粗糙度 的等級(jí)(粗糙度小于0. 8 μ m)，用非常光滑的表面減少電熱管的結(jié)垢，提高電熱管的加熱效 率，增加電熱管的使用壽命，降低熱水器維修成本，保證電熱水器使用的安全性。(2)在金屬 套管表面直接鍍層，省去了中間過(guò)渡層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用納米噴鍍工藝直接鍍層前期處理 (有油除油、有銹除銹)一烘干一噴鍍鍍層一烘干一成品，與現(xiàn)有浸鍍、刷鍍等工藝不同，鍍 層附著在金屬套管表面更為密實(shí)、緊密、牢固，表面粗糙度更低、更光滑。(3)鉬金屬層中，鉬 金屬的含量不低于75%，在耐腐蝕性能上得到充分保證。同樣，所述鈦金屬層中，鈦金屬的 含量不低于95%，在耐腐蝕性能上得到充分保證。采用本實(shí)用新型提供的另外一種電熱管帶來(lái)的有益效果為最外鍍層采用鉬金屬 層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層，相比金鍍層或金的合 金鍍層而言，在耐腐蝕性、耐熔、耐摩擦性方面均顯著提高，表面更為光滑，不易結(jié)垢。延展 性更好，電熱管的強(qiáng)度和韌度都明顯提高。在電熱水器的內(nèi)膽環(huán)境中更為適用。

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的電熱管的剖視圖；圖2為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的另外一種電熱管的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳述如圖1所示，為本實(shí)用新型提供的第一實(shí)施例。該實(shí)施例提供了一種電熱管，包括 電加熱元件1、與所述電加熱元件1套接的金屬套管2、位于所述電加熱元件1與金屬套管 2之間的導(dǎo)熱絕緣材料3，金屬套管2表面直接鍍有一層鉬金屬層4。在本實(shí)施例中，除了直接鍍鉬金屬層4以外，還可鍍鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀 合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層。所述鉬金屬層4、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、 或鈦金屬層、或鈦合金層的表面粗糙度小于0.8 μ m。使表面更為光滑，光滑的表面不易積結(jié) 水垢。所述鉬金屬層4、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層 的厚度大于0.2μπι。所述金屬套管2采用不銹鋼材料制成。鉬金屬層4中，鉬金屬的含量 高于75%。在耐腐蝕性能上得到充分保證。如鍍鈦金屬層，則鈦金屬層中，鈦金屬的含量高 于95%。在耐腐蝕性能上得到充分保證。在本實(shí)施例中，鍍一層鉬金屬層，鉬族金屬色澤美麗；延展性強(qiáng)；耐熔、耐摩擦、耐腐蝕；在高溫下化學(xué)性穩(wěn)定。特別是鉬的顏色和光澤是自然天成的，歷久不變。硬度為4 4. 5度。相對(duì)密度為21. 45，比重為15 19或21. 4。延展性強(qiáng)；強(qiáng)度和韌性，也都比其它 貴金屬高得多。熔點(diǎn)高達(dá)1773.5 。導(dǎo)熱導(dǎo)電性能好?；瘜W(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，不溶于強(qiáng)酸強(qiáng) 堿，在空氣中不氧化。非常適應(yīng)做電熱管表面的防腐鍍層。如鍍鈦金屬層，由于金屬鈦具有金屬光澤，有延展性。密度4.5克/厘米3。熔點(diǎn) 1660士 10°C。沸點(diǎn)3287°C。有良好的抗腐蝕性能，不受大氣和海水的影響。在常溫下，不 會(huì)被稀鹽酸、稀硫酸、硝酸或稀堿溶液所腐蝕；鈦耐腐蝕，甚至是不銹鋼也怕那強(qiáng)烈的腐蝕 劑——熱硝酸。由于金屬鈦具備的防腐蝕特性，作為電熱管金屬套管表面的鍍層，可以增強(qiáng) 電熱管的防腐蝕性能。電熱管表面水垢成分主要是CaC02和Mg (OH) 2的沉淀物，是水中的Ca和Mg發(fā)生 化學(xué)反應(yīng)生成CaC02和Mg (OH) 2，有一部分是犧牲陽(yáng)極在工作時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成不溶于 水Mg (OH) 2。由于加熱管溫度很高，不溶于水的CaC02和Mg(OH) 2首先聚集在電熱管表面。 目前電熱管表面比較粗糙，有利于沉淀物與電熱管表面牢固結(jié)合，由于電熱管溫度很高，將 電熱管表面沉淀物燒結(jié)，形成致密的水垢。很難自動(dòng)脫落。經(jīng)過(guò)研究，電熱管表面越光滑，沉淀物越不容易電熱管表面牢固結(jié)合，難以形成過(guò) 厚的沉淀物，電熱管工作時(shí)，巨大的溫差可以是沉淀物從電熱管表面脫落，避免沉淀物燒結(jié) 成致密的水垢。在金屬套管表面直接鍍層，省去了中間過(guò)渡層，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。采用納米噴鍍工藝直接 鍍層前期處理(有油除油、有銹除銹)一烘干一噴鍍鍍層一烘干一成品，與現(xiàn)有浸鍍、刷鍍 等工藝不同，鍍層附著在金屬套管表面更為密實(shí)、緊密、牢固，表面粗糙度更低、更光滑。下面詳細(xì)描述鍍鈦金屬層工藝鍍鈦金屬層電熱管由電加熱元件1和金屬套管2 及填充于兩者之間的導(dǎo)熱絕緣材料3組成電熱管，在金屬套管表面首先鍍大于0. 2 μ m的金 屬鈦6，保證鍍層致密堅(jiān)固。純度不小于95%，保證鍍層的耐腐蝕性。鍍層表面粗糙度應(yīng)控 制在0.8μπι以上，保證表面的光滑，防止結(jié)垢。為保證表面粗糙度，可適當(dāng)增加金屬鈦鍍層 的厚度，在工藝上是容易實(shí)施的方案。如圖2所示，為本實(shí)用新型提供的第二實(shí)施例，該實(shí)施例提供的另外一種電熱管， 包括電加熱元件1、與所述電加熱元件1套接的金屬套管2、位于所述電加熱元件1與金屬 套管2之間的導(dǎo)熱絕緣材料3，在所述金屬套管2的表面鍍有一層鎳鍍層5，在鎳鍍層5外 有鍍有一層鉬金屬層4。除鍍鎳鍍層5之外，也可鍍鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層代替，在鎳 鍍層5外鍍的鉬金屬層4也可由鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金 層代替。所述鎳鍍層5、或鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層的厚度不小于2 μ m， 所述鉬金屬層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的厚度不小 于0.3μπι。所述鈦金屬層厚度不小于0.2 μ m。該實(shí)施例與第一實(shí)施例相比，共同之處在于 均采用鉬金屬層4、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層。耐熔、 耐摩擦、耐腐蝕性均有顯著提高。采用納米噴鍍工藝，使鎳鍍層5以及鉬金屬層4與金屬套 管2附著更為緊密，，保證鍍層致密堅(jiān)固，不易脫落。具體工藝如下由電加熱元件1和金屬套管2及填充于兩者之間的導(dǎo)熱絕緣材料3組成電熱管，在金屬套管2表面首先鍍不少于2 μ m的鎳鍍層5或鎳化合物鍍層，也可以把 基層鍍?yōu)橥瑯雍穸鹊你y鍍層或銀化合物鍍層，保證鍍層致密堅(jiān)固。然后再鍍不少于0.3μπ 的鉬金屬層4或鉬族元素，純度不小于75%，保證鍍層的耐腐蝕性。鍍層表面粗糙度應(yīng)控制 在0.8μπι以上，保證表面的光滑，防止結(jié)垢。為保證表面粗糙度，可適當(dāng)增加金屬鉬或鉬族 元素鍍層的厚度。 兩個(gè)實(shí)施方案的共同特點(diǎn)就是在電熱管金屬套管表面鍍上致密的強(qiáng)抗腐蝕的鉬 金屬層、鉬合金層、鈀金屬層、鈀合金層、鈦金屬層、或鈦合金層，利用它們均勻致密導(dǎo)熱的 抗腐蝕涂層提高電熱管的抗腐蝕性，利用光滑的涂層提高電熱管表面的粗糙度質(zhì)量，減少 結(jié)柜。保證電熱管的導(dǎo)熱性能，延長(zhǎng)電熱管的使用壽命，提高電熱管的安全性能，降低電熱 管維護(hù)成本。
權(quán)利要求一種電熱管，包括電加熱元件(1)、與所述電加熱元件(1)套接的金屬套管(2)、位于所述電加熱元件(1)與金屬套管(2)之間的導(dǎo)熱絕緣材料(3)，其特征在于所述金屬套管(2)表面直接鍍有一層鉑金屬層(4)、或鉑合金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱管，其特征在于所述鉬金屬層(4)、或鉬合金層、或鈀金 屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的表面粗糙度小于0. 8 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱管，其特征在于所述鉬金屬層(4)、或鉬合金層、或鈀金 屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的厚度大于0. 2 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電熱管，其特征在于所述金屬套管(2)采用不銹鋼材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電熱管，其特征在于所述鉬金屬層(4)中，鉬金屬的含量高于 75%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電熱管，其特征在于所述鈦金屬層中，鈦金屬的含量高于 95%。
7.一種電熱管，包括電加熱元件(1)、與所述電加熱元件(1)套接的金屬套管(2)、位于 所述電加熱元件(1)與金屬套管(2)之間的導(dǎo)熱絕緣材料(3)，其特征在于在所述金屬套 管(2)的表面鍍有一層鎳鍍層(5)、或鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層，在所述鎳 鍍層(5)、或鎳化合物鍍層、或銀鍍層、或銀化合物鍍層外又鍍有一層鉬金屬層(4)、或鉬合 金層、或鈀金屬層、或鈀合金層、或鈦金屬層、或鈦合金層。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電熱管，其特征在于所述鎳鍍層(5)、或鎳化合物鍍層、或銀 鍍層、或銀化合物鍍層的厚度不小于2 μ m，所述鉬金屬層、或鉬合金層、或鈀金屬層、或鈀合 金層、或鈦金屬層、或鈦合金層的厚度不小于0. 3 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電熱管，其特征在于所述鈦金屬層厚度不小于0.2 μ m。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電熱管，尤其是一種家用電熱水器的電加熱管，由于目前家用電熱水器使用的電熱管多為不銹鋼電熱管，防腐蝕功能較差，同時(shí)表面不夠光滑，容易聚集水垢，影響電熱管的使用壽命。本專利電熱管由電加熱元件、導(dǎo)熱絕緣材料、金屬套管及表面涂層組成，表面涂層為鉑族元素或金屬鈦，利用鉑族元素或金屬鈦的物理化學(xué)特性化學(xué)性質(zhì)極其穩(wěn)定，不溶于強(qiáng)酸強(qiáng)堿，在空氣中不氧化的特點(diǎn)，保護(hù)金屬套管在內(nèi)膽中不受腐蝕。避免金屬套管因腐蝕穿孔造成漏電事故。同時(shí)鉑族元素或金屬鈦這些抗腐蝕的金屬導(dǎo)熱性能良好，涂層用量很少，在顯著提高電熱管抗腐蝕的前提下成本可以有效控制。
文檔編號(hào)H05B3/82GK201639803SQ20102011461
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者張建皋, 張慧寶, 鄒國(guó)營(yíng), 鄒茂祥 申請(qǐng)人:寧波帥康熱水器有限公司