[發明專利]一種搪瓷電加熱器及其制備方法

在審

• 申請號: 201610053608.X
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105744662A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 余少言;仇明貴;劉昌文;潘大偉;周弋丁
• 申請（專利權）人: 廣東萬家樂燃氣具有限公司
• 主分類號: H05B3/48
• 分類號: H05B3/48;H05B3/18;C23D5/04;C03C8/00
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 詹仲國;龍孟華

技術領域

本發明涉及電熱水器技術領域，尤其涉及一種通過釋放自由基離子改善水質的搪瓷電加熱器及其制備方法。

背景技術

目前，市面上大多數熱水器使用的是不銹鋼加熱管直接浸在水中進行加熱。因各地水質不同，尤其是在我國北方，水中含有大量的鈣、鎂離子，當水加熱時，會形成水垢凝結在加熱器表面，影響加熱器壽命。另外，自來水中的氯離子很容易腐蝕不銹鋼管，從而造成金屬外管的破損，漏電危及人身安全。

一篇公開號為CN104534672A的中國發明專利申請公開一種新型熱水器電加熱器，其通過在加熱管上設置外管，利用外管向水中散熱，并在外管、法蘭、鎂座和測溫管表面均做搪瓷處理，水中的水垢落在外管上無法吸附就不能形成結垢，保證了加熱器的工作狀態；又因加熱管安裝在外管中，不直接與水接觸，避免了加熱管的腐蝕。該專利雖能解決電加熱器的易腐蝕、易結垢問題，但依賴外管，使得加熱器結構復雜，安裝維護不便。

另外，由于電熱水器的內膽中常年都有儲水，如較長時間不用，形成死水，易于滋生細菌,對用戶健康不利。因此極為有必要采取措施，改善長時間儲水的水質情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種抗腐蝕、防結垢、并能釋放自由基離子改善水質的搪瓷電加熱器。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案。

一種搪瓷電加熱器，包括：金屬加熱管和設置在金屬加熱管外表面的搪瓷層，其特征在于，在搪瓷層上還附著有至少一層石墨烯納米片層。

作為改進地，所述搪瓷層的成分為：SiO₂：60～70％，B₂O₃：15～25％，R₂O：5～15％，Al₂O₃：4～10％，其他成分：5～15％；所述R₂O為Na₂O、K₂O中的一種或幾種，所述其他成分為：氧化銅、氧化鎳、氧化鈷、氧化鐵中的一種或幾種。

作為改進地，所述搪瓷層的厚度在0.1—1mm之間。

作為改進地，所述石墨烯納米片層的厚度在0.1—1mm之間。

作為改進地，所述金屬加熱管包括：不銹鋼管，設置在不銹鋼管內的電熱絲，以及填充在電熱絲與不銹鋼管之間的在絕緣導熱層。

本發明還提供一種搪瓷電加熱器制備方法，其特征在于，按如下步驟制得：

1)搪瓷熔塊的制備：將各種釉料成分按比例配好后球磨混合均勻制得粉料，粉料在1100～1250℃的爐內恒溫1～2小時熔融，將熔融的粉料在水中冷淬，然后在90±2℃的熱風干燥箱中烘干后得塊狀搪瓷釉料。

2)石墨烯納米片涂層的制備：采用錫銻溶膠為載體，將含有粒徑在20nm～100nm的石墨烯納米片材料超聲振蕩均勻彌散分布在膠體中，恒溫水浴中陳化一段時間。

3)金屬加熱管預處理，去除金屬加熱管表面的污漬或氧化物。

4)漿料涂覆及干燥燒結：采用浸搪方式，將電加熱器放入搪瓷釉漿后干燥一定時間，燒結，使金屬管外表面涂附的搪瓷釉料燒結成致密堅實的搪瓷層。

5)石墨烯納米片涂層涂覆和燒結：采用提拉涂覆法，將搪瓷電加熱器固定，以恒定勻速下降或上升，浸漬在錫銻溶膠中5±1分鐘，保證石墨烯納米片材料均勻涂覆在電加熱器表面，在300±10℃烘烤10～30分鐘后，待烘干之后，經過600±20℃煅燒30±2分鐘。

作為改進地，所述錫銻溶膠中SnCl₂·2H₂O與SbCl₃的摩爾比為9:1，膠體黏度為1.47。

作為改進地，所述金屬加熱管的制備方法為：先將電熱絲裝入金屬加熱管中，然后在金屬加熱管內填充絕緣導熱材料；絕緣導熱材料填充完后，對金屬加熱管的兩端壓延并車管口，組裝，彎曲成形，焊接，最后進行表面噴砂處理。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

一、在金屬管外表面涂附搪瓷涂料后，再涂覆一層石墨烯納米片層，在電加熱器通電情況下，石墨烯納米片的活性點位得到催化，釋放高氧化性的自由基離子，改善電熱水器內部水質情況；不僅使電加熱器抗蝕防垢，而且改善用戶沐浴用水水質，使用戶更安全更放心的使用電熱水器。

二、只需在傳統的電加熱器上增加兩個附層即可，制造工藝簡單，操作簡便，生產成本低。

三，利用本發明提供的制備方法制作的搪瓷電加熱器具有電催化活性強和化學性能穩定等特點。

附圖說明

圖1所示為本發明提供的搪瓷電加熱器結構剖視圖。