CN219421064U - 一种半导体电热膜管式电加热元件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种半导体电热膜管式电加热元件，属于液体加热技术领域，包括石英玻璃管、电热膜层、电极涂层、电极引出装置、铜端子和密封装置，所述石英玻璃管的上端封闭下端开口，所述石英玻璃管的内壁上涂布有高温固化半导体电热膜层，内壁上下两端分别设有不同长度的纵向留白区，所述电极涂层纵向涂布在电热膜层上且延伸至石英玻璃管下端开口留白处，所述电极引出装置紧贴电极涂层处且下端与铜端子连接引出电极，所述密封装置密封在石英玻璃管的下端开口处，所述铜端子穿过密封装置伸出管外。本实用新型能够稳定加热大容量液体，电极连接牢固可靠，能适用于高温的工况，安全性好，绝缘性好，密封性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及液体加热技术领域，具体涉及一种半导体电热膜管式电加热元件。
背景技术
普通电加热元件如电热管等通常采用金属壳体，将其用于饮水机等装置时存在诸多弊端，突出表现在安全性可靠性上的不足，它阻碍了即热式饮水机即热式商用开水器等产品的发展。目前也有尝试使用非金属管状电热元件的加热方式，如：碳纤维石英管；电热丝石英管等，但由于发热技术，制造工艺，外形结构等诸多原因都不合适作为液体加热元件。CN210899667U公开了一种用液体水加热的单端碳纤维石英电热管，石英玻璃管的内部分别设置有一上钼合金双包压电极、一螺旋碳纤维发热体、一内部设置有钼丝的钼丝石英玻璃内管、一下钼合金双包压电极以及一钼丝弹簧，通过碳纤维发热液体水，但发热功率不高只能用于少量液体的加热，难以满足大容量热水器的使用需要。现有的一些喷涂有电热膜的石英管常用锡焊的方式引出电极，采用锡焊的方式无法适用于高温的工况，有安全隐患，增大风险系数，难以满足现代工业的要求。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种半导体电热膜管式电加热元件。
本实用新型的技术方案如下：一种半导体电热膜管式电加热元件，包括石英玻璃管、电热膜层、电极涂层、电极引出装置、铜端子和密封装置，所述石英玻璃管的上端封闭下端开口，所述石英玻璃管的内壁上涂布有高温固化半导体电热膜层，内壁上下两端分别设有一不同长度的纵向留白区，所述电极涂层纵向涂布在电热膜层上且延伸至石英玻璃管下端开口留白处，所述电极引出装置紧贴电极涂层处且下端与铜端子连接引出电极，所述密封装置密封在石英玻璃管的下端开口处，所述铜端子穿过密封装置伸出管外。
所述电极涂层有一对或多对，均采用半圆套管丝网装置在石英玻璃管内壁的电热膜层表面上沿电热膜层纵方向丝印涂布银浆材料形成，每对电极涂层均沿电热膜层纵向180°对称布置。
所述电极引出装置包括两个半圆件、两个压力弹簧、弹性铜片、铜螺柱、铜螺母、弹簧垫片和平垫片，两个半圆件设置在石英玻璃管下端管口的留白位置，两个半圆件通过压力弹簧相连接，两个半圆件的侧面与弹性铜片相连接，所述弹性铜片的侧面与电极涂层3相接触，所述弹性铜片的下端通过与平垫片相连接，平垫片通过铜螺柱和铜螺母固定在半圆件的下端，所述铜螺柱的一端与铜端子相连接。
所述半圆件的内侧平面上左右共设有两个不通的圆孔，所述压力弹簧设置在圆孔内，两个半圆件通过压力弹簧产生的压力保证弹性铜片与石英玻璃管内纵向的电极涂层紧密贴合。
所述平垫片与铜螺母之间设有弹簧垫片，弹簧垫片套在铜螺柱上。
所述密封装置包括压紧圈、管型底座、内密封套、电极定位片和高温电子灌封层，所述内密封套设置在管型底座内，管型底座的下部装有电极定位片，内密封套位于电极定位片的上方，石英玻璃管的下开口端穿过压紧圈塞入内密封套，压紧圈上的外螺纹与管型底座内圈上端处的内螺纹旋合且压紧内密封套。
所述内密封套内壁底部开有凹槽且扣入石英玻璃管下开口端，所述电极定位片中心水平线上相应位置设有两个铜端子引出的通孔。
所述密封装置的下端设有高温电子灌封胶，胶液灌封于管型底座下端与电极定位片所形成的空间内，管型底座下端内壁设有粗螺纹，胶液灌至管型底座下端管口齐平。
本实用新型能够稳定加热大容量液体、加热效率高，采用两半圆电极件紧贴于电极涂层处由此引出电极的方式，电极连接牢固可靠，能适用于高温的工况，安全性好，底部封胶可防止泄漏、加强绝缘。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的石英玻璃管上电热膜层和电极涂层的位置示意图。
图3是本实用新型实施例的电极引出装置的结构示意图。
图4是本实用新型实施例的密封装置的结构示意图。
图中：1-石英玻璃管，2-电热膜层，3-电极涂层，4-电极引出装置，5-铜端子，6-密封装置，41-半圆件，42-压力弹簧，43-弹性铜片，44-铜螺柱，45-铜螺母，46-弹簧垫片，47-平垫片，61-压紧圈，62-管型底座，63-内密封套，64-电极定位片，65-高温电子灌封层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1-2所示，一种半导体电热膜管式电加热元件，包括石英玻璃管1、电热膜层2、电极涂层3、电极引出装置4、铜端子5和密封装置6，所述石英玻璃管1的上端封闭下端开口，所述石英玻璃管1的内壁上涂布有高温固化半导体电热膜层2，石英玻璃管1内壁上下两端分别设有不同长度的纵向留白区，所述电极涂层3纵向涂布在电热膜层2上且延伸至石英玻璃管1下端开口留白处，所述电极引出装置4紧贴电极涂层3处且下端与铜端子5连接引出电极，所述密封装置6密封在石英玻璃管1的下端开口处，所述铜端子5穿过密封装置6伸出管外。
如图2所示，所述电极涂层3有一对或多对，均采用半圆套管丝网装置在石英玻璃管1内壁的电热膜层2表面上沿电热膜层纵方向丝印涂布银浆材料形成，每对电极涂层3均沿电热膜层2纵向180°对称布置，再对其进行烘干烧结处理。
电热膜层2包括高纯二氧化硅预处理层和半导体氧化物导电层，石英玻璃管1采用高纯石英管，高温固化半导体电热膜层是在635-720℃基材温度条件下，以压缩空气为载体配合超声雾化和喷嘴在石英管内壁360°圆周上纵向均匀喷涂纳米半导体导电前驱体溶液形成，电热膜层4的厚度为600nm左右。
如图3所示，所述电极引出装置4包括两个半圆件41、两个压力弹簧42、弹性铜片43、铜螺柱44、铜螺母45、弹簧垫片46和平垫片47，两个半圆件41设置在石英玻璃管1下端管口的留白位置，两个半圆件41通过压力弹簧42相连接，两个半圆件41的侧面与弹性铜片43相连接，所述弹性铜片43的侧面与电极涂层3相接触，所述弹性铜片43的下端通过与平垫片47相连接，平垫片47通过铜螺柱44和铜螺母45固定在半圆件41的下端，所述平垫片47与铜螺母45之间设有弹簧垫片46，弹簧垫片46套在铜螺柱44上，所述铜螺柱44的一端与铜端子5相连接。
所述半圆件41的内侧平面上左右共设有两个不通的圆孔，所述压力弹簧42设置在圆孔内，两个半圆件41通过压力弹簧42产生的机械压力保证弹性铜片43与石英玻璃管1内纵向的电极涂层3紧密贴合，电极通电连接牢固可靠，安全性能高。
如图4所示，所述密封装置6包括压紧圈61、管型底座62、内密封套63、电极定位片64和高温电子灌封层65，所述内密封套63设置在管型底座62内，管型底座62的下部装有电极定位片64，内密封套63位于电极定位片64的上方，石英玻璃管1的下开口端穿过压紧圈61塞入内密封套63，压紧圈61上的外螺纹与管型底座62内圈上端处的内螺纹旋合且压紧内密封套63。
所述内密封套63内壁底部开有凹槽且扣入石英玻璃管1下开口端，所述电极定位片64中心水平线上相应位置设有两个铜端子5引出的通孔，点胶机注入高温电子灌封胶，封胶可防止液体泄漏、加强绝缘。
所述密封装置6的下端设有高温电子灌封胶，点胶机注入高温电子灌封胶，胶液灌封于管型底座62下端与电极定位片64所形成的空间内，管型底座62下端内壁设有粗螺纹，胶液灌至管型底座62下端管口齐平。
Claims (8)
1.一种半导体电热膜管式电加热元件，包括石英玻璃管（1）、电热膜层（2）、电极涂层（3）、电极引出装置（4）、铜端子（5）和密封装置（6），其特征在于：所述石英玻璃管（1）的上端封闭下端开口，所述石英玻璃管（1）的内壁上涂布有电热膜层（2），石英玻璃管（1）内壁上下两端分别设有不同长度的纵向留白区，所述电极涂层（3）纵向涂布在电热膜层（2）上且延伸至石英玻璃管（1）下端开口留白处，所述电极引出装置（4）紧贴电极涂层（3）处且下端与铜端子（5）连接引出电极，所述密封装置（6）密封在石英玻璃管（1）的下端开口处，所述铜端子（5）穿过密封装置（6）伸出管外。
2.如权利要求1所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述电极涂层（3）有一对或多对，每对电极涂层（3）均沿电热膜层（2）纵向180°对称布置。
3.如权利要求1所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述电极引出装置（4）包括两个半圆件（41）、两个压力弹簧（42）、弹性铜片（43）、铜螺柱（44）、铜螺母（45）、弹簧垫片（46）和平垫片（47），两个半圆件（41）设置在石英玻璃管（1）下端管口的留白位置，两个半圆件（41）通过压力弹簧（42）相连接，两个半圆件（41）的侧面与弹性铜片（43）相连接，所述弹性铜片（43）的侧面与电极涂层（3）相接触，所述弹性铜片（43）的下端通过与平垫片（47）相连接，平垫片（47）通过铜螺柱（44）和铜螺母（45）固定在半圆件（41）的下端，所述铜螺柱（44）的一端与铜端子（5）相连接。
4.如权利要求3所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述半圆件（41）的内侧平面上左右共设有两个不通的圆孔，所述压力弹簧（42）设置在圆孔内，两个半圆件（41）通过压力弹簧（42）产生的压力保证弹性铜片（43）与石英玻璃管（1）内纵向的电极涂层（3）紧密贴合。
5.如权利要求3所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述平垫片（47）与铜螺母（45）之间设有弹簧垫片（46），弹簧垫片（46）套在铜螺柱（44）上。
6.如权利要求1所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述密封装置（6）包括压紧圈（61）、管型底座（62）、内密封套（63）、电极定位片（64）和高温电子灌封层（65），所述内密封套（63）设置在管型底座（62）内，管型底座（62）的下部装有电极定位片（64），内密封套（63）位于电极定位片（64）的上方，石英玻璃管（1）的下开口端穿过压紧圈（61）塞入内密封套（63），压紧圈（61）上的外螺纹与管型底座（62）内圈上端处的内螺纹旋合且压紧内密封套（63）。
7.如权利要求6所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述内密封套（63）内壁底部开有凹槽且扣入石英玻璃管（1）下开口端，所述电极定位片（64）中心水平线上相应位置设有两个铜端子（5）引出的通孔。
8.如权利要求6所述的一种半导体电热膜管式电加热元件，其特征在于：所述密封装置（6）的下端设有高温电子灌封胶，胶液灌封于管型底座（62）下端与电极定位片（64）所形成的空间内，管型底座（62）下端内壁设有粗螺纹，胶液灌至管型底座（62）下端管口齐平。
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| CN202223136761.9U CN219421064U (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种半导体电热膜管式电加热元件 |
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| CN202223136761.9U Active CN219421064U (zh) | 2022-11-25 | 2022-11-25 | 一种半导体电热膜管式电加热元件 |
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