一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法與流程
2023-07-23 18:42:41
本發明屬於足浴器領域，特別涉及一種內置於足浴器的加熱裝置。
背景技術：
足浴器的加熱方式，第一種老款的採用石英管加熱，壽命短帶電加熱不安全，現在基本已經退出市場。現在ptc電熱裝置的缺點是抗震性能差容易炸片，另外高溫絕緣紙在長時間後會老化，很難排除漏水用電危險，導致觸電，危機市民的生命安全。
技術實現要素：
本發明的目的在於考慮上述足浴器工作加熱漏電問題，而提供一種設計合理安全絕緣的足浴器加熱裝置。
本發明解決其技術問題的技術方案是：一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鋁殼體、電熱管及耐高溫陶瓷絕緣塗料，所述鋁殼體可為鋁管體、上鋁半圓管及下鋁半圓管組合體、鑄鋁管體、鑄鋁平板體及鋁平板體，所述電熱管可為直電熱管、u型電熱管及z型電熱管，其中鋁管體、鑄鋁管體上沿其軸向開設有一通水孔，其中上鋁半圓管下鋁半圓管組合體內設有一鋁管，所述直電熱管、u型電熱管及z型電熱管分別位於鋁管體、上鋁半圓管及下鋁半圓管組合體、鑄鋁管體、鑄鋁平板體及鋁平板體內，所述直電熱管、u型電熱管、z型電熱管的外管表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層，電熱管金屬表面施工前需先塗刷耐1700℃的耐高溫金屬底層過渡增強塗料層。
上述的耐高溫金屬過渡底層增強塗料主要由改性矽酸鹽溶液、膨潤土、陶瓷纖維、聚乙二醇等加工而成，耐熱1700℃，耐高溫金屬底層過渡增強塗料層刷在光滑的金屬表面，為防止金屬表面熱脹冷縮時增加絕緣塗料層的附著力不崩裂，克服塗料塗刷時光滑的金屬表面產生的表面張力，增加塗層的附著力。
上述的耐高溫陶瓷絕緣塗料層的材料成分為粉、液雙組份，按重量（粉9份：液1）比例，粉末約佔80～90%，液體約佔10～20%適合塗刷工藝的濃度調配，其中粉末填料由（h20al2k2o61si）納米高純超細雲母粉、（al2o3）納米高純超細α-氧化鋁粉末（剛玉）、（si3n4）納米高純超細氮化矽和納米高純超細陶瓷粉組成，溶液為（na2si2o5）無機矽酸鹽，塗料層耐熱1700℃，高溫陶瓷絕緣塗料層是一種新型的水性無機塗料，它是以納米高純超細無機化合物為主要成分，並且以水為分散質，塗裝後通常經過低溫加熱方式固化，形成性能和陶瓷相似的絕緣塗膜耐溫性，耐磨性以及高硬度、良好的抗氧化性和抗熱震性、中等的熱膨脹係數等優良的性能絕緣塗料可長時間在1700℃下工作，體積電阻率大於1016ωm，介電強度（擊穿強度），大於104kv/m，良好的化學穩定性，耐老化，耐腐蝕性，抗氧化性好，無閃點、燃點，硬度大於7h。
上述的電熱管金屬表面，塗料施工溫度在10-70℃之間，相對溼度小於60%，通風乾燥環境中施工，不要在潮溼、密閉、溫度過高或溫度過低的環境中施工，耐高溫陶瓷絕緣塗料層施工時通過毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗，電熱管尾部表面塗層不會流掛使塗料層均勻無流痕，流平效果好，當施工環境溫度低於10℃，相對溼度大於60%時要用熱源烘烤加熱（加熱的塗層不能超過70℃，避免塗層產生汽化現象），通過常溫乾結或烘乾後的塗層受溫800-1700℃30分鐘以上燒結後，塗層會變的更緻密，塗層沒有受熱800℃以上溫度燒結時不防水。
上述的施工方法按照順序進行以下步驟：
步驟一，清除電熱管表面：清除電熱管表面的灰塵、油汙、碎片、鏽蝕、無汙物及油漬；
步驟二，塗覆耐高溫金屬底層過渡增強塗料層：為防止金屬表面熱脹冷縮時絕緣塗料層不崩裂，塗刷在表面比較光滑的基體上，如鋁板、銅板、不鏽鋼板、合金鋼、冷軋鋼板、小型金屬件、高級石墨、帶有少量有機塗料金屬等材質上，克服這些材質的表面張力，增強待塗刷其他塗料的附著力，克服金屬表面張力對待塗刷其他塗料的附著力的影響，電熱管金屬表面毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗所述的高溫金屬底層過渡增強塗料，塗層均勻即可，沒有遺漏的地方，沒有厚度要求，再放於常溫自然固化，時間在2-24小時，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃烘烤加熱；
步驟三，檢查耐高溫金屬底層過渡增強塗料層效果：電熱管金屬表面耐高溫金屬底層過渡增強塗料層乾結後，檢查一邊有沒漏刷及流延現象，如過厚流延塗層應該用刀片刮除、有遺漏的地方再補刷噴一次；
步驟四，調配耐高溫陶瓷絕緣塗料層原料：把導熱絕緣塗料的雙組分填料與溶液按重量（粉9份：液1）比例，粉末約佔80～90%，液體約佔10～20%適合塗刷工藝的濃度調配比例配好再機械強力攪拌均勻，配料器皿及工具要用蒸餾水清洗乾淨再烘乾，注意嚴格控制引入鐵、鈷等可變價金屬離子以免產生自由離子和空穴，從而影響塗層的絕緣屏蔽效果；
步驟五，塗覆第一遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層：電熱管表面的耐高溫金屬底層過渡增強塗料層乾結後，毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗所述的耐高溫陶瓷絕緣塗料，電熱管表面塗層要均勻，再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟六，塗覆第二遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層：電熱管表面的絕緣塗料乾結後，需再次刷一遍增加塗層厚度，毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗所述的耐高溫陶瓷絕緣塗料，電熱管表面塗層要均勻，再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟七，塗覆第三遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層：電熱管表面的絕緣塗料乾結後，需再次刷一遍增加塗層厚度，毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗所述的耐高溫陶瓷絕緣塗料，電熱管表面塗層要均勻，再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟八，塗層厚度檢測：目測塗層厚度，用放大鏡觀察塗層，如有塗層表面有粗顆粒，要用砂布磨平；
步驟九，塗料層高溫陶瓷化：噴刷好塗料層的電熱管，塗層乾結後，送高溫爐800°高溫以上3小時進行陶瓷固化，陶瓷化後應緩慢降溫防止燒結後的陶瓷層崩裂。
所述的一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，其特徵在於：在步驟九後，還繼續進行以下步驟：
步驟十，加熱裝置組裝：組裝直電熱管時，把附著好耐高溫陶瓷絕緣塗料層的直電熱管，裝在鋁殼體內組合在一起固定，或外再用緊固件固定；或者，在組裝u型電熱管、z型電熱管時，把附著好好耐高溫陶瓷絕緣塗料層的u型電熱管、z型電熱管放入鋁殼體對應的模具內與鋁壓鑄一體成型，兩者組合在一起；
步驟十一，加熱裝置檢測：目測加熱裝置，電熱管露出端如有塗層表面有脫離，要用補充耐高溫陶瓷絕緣塗料漆；
步驟十二，塗層高壓檢測：2000v高壓通電1min耐壓試驗；
步驟十三，電熱管老化測試：電熱管在不加水環境先300v通電2min，再220v通電1min，220v加水通電老化4h；
步驟十四，塗層市電壓檢測：再次進行250v壓試驗，如有漏電現象為不良品。
上述的耐高溫陶瓷絕緣塗料層測試參數：1、厚度在100um-150um之間，塗層與電熱管表面的結合強度≥10mpa；2、高的體積電阻率，室溫下＞1016ωm；3、高的介電強度（擊穿強度）＞10kv/mm；4、介質損耗角正切值≤1%；5、耐電弧值≥150s；6、良好的化學穩定性，耐老化，耐腐蝕性，抗氧化性好；7、無閃點、燃點，硬度高，硬度＞7h；8、耐熱1700℃，可長時間在1700℃以下工作；9、塗料無任何揮發，常溫、高溫下無任何氣味產生。
本發明的有益效果在於：增設耐高溫陶瓷絕緣塗料層，不僅使得本發明具有良好的絕緣效果無漏電，並且在電熱管內有絕緣粉，形成雙重絕緣，而且本發明的加熱安全可靠，成本低廉，可廣泛應用於足浴器中。
附圖說明
圖1是本發明實施例一的爆炸圖。
圖2是本發明實施例一的徑向剖視圖。
圖3是本發明實施例二的爆炸圖。
圖4是本發明實施例二的徑向剖視圖。
圖5是本發明實施例三的爆炸圖。
圖6是本發明實施例三的徑向剖視圖。
圖7是本發明實施例四的爆炸圖。
圖8是本發明實施例四的徑向剖視圖。
圖9是本發明實施例五的爆炸圖。
圖10是本發明實施例五的徑向剖視圖。
圖11是本發明實施例六的爆炸圖。
圖12是本發明實施例六的徑向剖視圖。
圖13是本發明實施例七的爆炸圖。
圖14是本發明實施例七的徑向剖視圖。
圖15是本發明實施例八的爆炸圖。
圖16是本發明實施例八的徑向剖視圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。
參照圖1~圖16，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鋁殼體、電熱管及耐高溫陶瓷絕緣塗料5，所述鋁殼體可為鋁管體2、上鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體、鑄鋁管體24、鑄鋁平板體25及鋁平板體26，所述電熱管可為直電熱管3、u型電熱管31及z型電熱管32，其中鋁管體2、鑄鋁管體24上沿其軸向開設有一通水孔12，其中上鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體內設有一鋁管1，所述直電熱管3、u型電熱管31及z型電熱管32分別位於鋁管體2、上鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體、鑄鋁管體24、鑄鋁平板體25及鋁平板體26內，所述直電熱管3、u型電熱管31、z型電熱管32的外管表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5，電熱管金屬表面施工前先需塗刷耐1700℃的耐高溫金屬底層過渡增強塗料層。
實施例一
參照圖1~圖2，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鋁管體2、所述導熱體2的外形徑向剖面呈橢圓形，鋁管體2軸向內部設有通水孔12，通水孔12露出鋁管體2的兩端形成用於通水連接的臺階，設於該鋁管體2橢圓形的長軸的兩頭及所述通水孔12的外圍的設有兩組小通孔21，所述兩組小通孔21內裝有兩組直電熱管3，直電熱管3的兩端均伸出所述鋁管體2外並用於通電連接，所述兩組直電熱管3的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例二
參照圖3~圖4，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括上鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體，其外形徑向剖面呈橢圓形內設有一鋁管1、所述鋁管1的兩端均伸出所述鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體外並形成有用於通水連接的臺階，兩組直電熱管3裝在在所述鋁管1外圍及該鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體橢圓形的長軸的兩頭內設的兩組孔21內，所述兩組直電熱管3的兩端均伸出所述鋁半圓管22下鋁半圓管23組合體外並用於通電連接，所述兩組直電熱管3的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例三
參照圖5、圖6，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鑄鋁管體24其外形徑向剖面呈橢圓形的中部內設有通水孔12、所述通水孔12的兩端鑄鋁管體24外並形成有用於通水連接的臺階，一組u型直電熱管31位於在該鑄鋁管體24內橢圓形的長軸的兩頭內並位於所述通水孔12的外圍的，所述u型直電熱管31與鑄鋁管體24一起壓鑄成型，所述u型直電熱管31的兩頭均伸出所述鑄鋁管體24外並用於通電連接，所述u型直電熱管31的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例四
參照圖7~圖8，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鑄鋁管體24其外形徑向剖面呈三角形的中部內設有通水孔12、所述通水孔12的兩端鑄鋁管體24外並形成有用於通水連接的臺階，一組z型直電熱管32位於在該鑄鋁管體24內三角形的長軸的三角內並位於所述通水孔12的外圍的，所述z型直電熱管32與鑄鋁管體24一起壓鑄成型，所述z型直電熱管32的兩頭均伸出所述鑄鋁管體24外並用於通電連接，所述z型直電熱管32的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例五
參照圖9~圖10，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鑄鋁平板體25其外形徑向剖面呈平板狀其一側凸起，一組u型直電熱管31位於在該鑄鋁平板體25內平板狀的一側凸起內，所述u型直電熱管31與鑄鋁平板體25一起壓鑄成型，所述u型直電熱管31的兩頭均伸出所述鑄鋁平板體25外並用於通電連接，所述u型直電熱管31的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例六
參照圖11~圖12，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鑄鋁平板體25其外形徑向剖面呈平板狀，一組u型直電熱管31位於在該鑄鋁平板體25內平板狀的平面內，所述u型直電熱管31與鑄鋁平板體25一起壓鑄成型，所述u型直電熱管31的兩頭均伸出所述鑄鋁平板體25外並用於通電連接，所述u型直電熱管31的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例七
參照圖13~圖14，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鑄鋁平板體25其外形徑向剖面呈平板狀，一組z型直電熱管32位於在該鑄鋁平板體25內平板狀的平面內，所述z型直電熱管32與鑄鋁平板體25一起壓鑄成型，所述z型直電熱管32的兩頭均伸出所述鑄鋁平板體25外並用於通電連接，所述z型直電熱管32的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
實施例八
參照圖15~圖16，一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，包括鋁平板體26其外形徑向剖面呈平板狀，該鋁平板體26內平板狀的中間設有小通孔21，所述直電熱管3裝在鋁平板體26中間設的小通孔21內，所述直電熱管3的兩頭均伸出所述鋁平板體26外並用於通電連接，所述直電熱管3的表面附上耐高溫陶瓷絕緣塗料層5。
以上八種實施例中，上述的耐高溫金屬底層過渡增強塗料層主要由改性矽酸鹽溶液、膨潤土、陶瓷纖維、聚乙二醇等加工而成，耐熱1700℃，耐高溫金屬底層過渡增強塗料刷在光滑的金屬表面，克服塗料塗刷時光滑的金屬表面產生的表面張力，增加塗層的附著力。
以上八種實施例中，上述的耐高溫陶瓷絕緣塗料層5的材料成分為粉、液雙組份，按重量（粉9份：液1）比例，粉末約佔80～90%，液體約佔10～20%適合塗刷工藝的濃度調配，其中粉末填料由（h20al2k2o61si）納米高純超細雲母粉、（al2o3）納米高純超細α-氧化鋁粉末（剛玉）、（si3n4）納米高純超細氮化矽和納米高純超細陶瓷粉組成，溶液為（na2si2o5）無機矽酸鹽，塗料層耐熱1700℃。高溫陶瓷絕緣塗料層5是一種新型的水性無機塗料，它是以納米高純超細無機化合物為主要成分，並且以水為分散質，塗裝後通常經過低溫加熱方式固化，形成性能和陶瓷相似的絕緣塗膜耐溫性，耐磨性以及高硬度、良好的抗氧化性和抗熱震性、中等的熱膨脹係數等優良的性能絕緣塗料可長時間在1700℃下工作，體積電阻率大於1016ωm，介電強度（擊穿強度），大於104kv/m，良好的化學穩定性，耐老化，耐腐蝕性，抗氧化性好，無閃點、燃點，硬度大於7h。
以上八種實施例中，上述的電熱管金屬表面，塗料施工溫度在10-70℃之間，相對溼度小於60%，通風乾燥環境中施工，不要在潮溼、密閉、溫度過高或溫度過低的環境中施工，耐高溫陶瓷絕緣塗料層施工時通過毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗的方式，電熱管尾部表面塗層不會流掛使塗料層均勻無流痕，流平效果好，當施工環境溫度低於10℃，相對溼度大於60%時要用熱源烘烤加熱（加熱的塗層不能超過70℃，避免塗層產生汽化現象），通過常溫乾結或烘乾後的塗層受溫800-1700℃30分鐘以上燒結後，塗層會變的更緻密，塗層沒有受熱800℃以上溫度燒結時不防水。
以上八種實施例中，上述的施工方法按照順序進行以下步驟：
步驟一，清除電熱管表面：清除電熱管表面的灰塵、油汙、碎片、鏽蝕、無汙物及油漬；
步驟二，塗覆耐高溫金屬底層過渡增強塗料層：為防止金屬表面熱脹冷縮時增加絕緣塗料層的附著力不崩裂，塗刷在表面比較光滑的基體上，如鋁板、銅板、不鏽鋼板、合金鋼、冷軋鋼板、小型金屬件、高級石墨、帶有少量有機塗料金屬等材質上，克服這些材質的表面張力，增強待塗刷其他塗料的附著力，克服金屬表面張力對待塗刷其他塗料的附著力的影響，電熱管金屬表面用毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將加熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗所述的耐高溫金屬底層過渡增強塗料，電熱管尾部不會流掛，使塗料層均勻無流痕流平效果好，電熱管塗層均勻即可，沒有遺漏的地方，沒有厚度要求，再放於常溫自然固化，時間在2～24小時，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃烘烤加熱；
步驟三，檢查耐高溫金屬底層過渡增強塗料層效果：電熱管金屬表面耐高溫金屬底層過渡增強塗料層乾結後，檢查一邊有沒漏刷及流延現象，如過厚流延塗層應該用刀片刮除或漏刷的地方再補刷噴一次；
步驟四，調配耐高溫陶瓷絕緣塗料層原料：把導熱絕緣塗料的雙組分填料與溶液按重量（粉9份：液1）比例，粉末約佔80～90%，液體約佔10～20%適合塗刷工藝的濃度調配再機械強力攪拌均勻，配料器皿及工具要用蒸餾水清洗乾淨再烘乾，注意嚴格控制引入鐵、鈷等可變價金屬離子以免產生自由離子和空穴，從而影響塗層的絕緣屏蔽效果；
步驟五，塗覆第一遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層5：電熱管表面的耐高溫金屬底層過渡增強塗料層乾結後，用毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗，電熱管尾部不會流掛，使塗料層均勻無流痕流平效果好，電熱管噴塗好之後再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟六，塗覆第二遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層5：電熱管表面的絕緣塗料乾結後，需再次刷一遍增加塗層厚度，用毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗，電熱管尾部不會流掛，使塗料層均勻無流痕流平效果好，電熱管噴塗好之後再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟七，塗覆第三遍耐高溫陶瓷絕緣塗料層5：電熱管表面的絕緣塗料乾結後，需再次刷一遍增加塗層厚度，用毛筆刷塗、無塵立體旋轉噴塗或將電熱管放入攪拌好的塗料中懸掛浸塗，電熱管尾部不會流掛，使塗料層均勻無流痕流平效果好，電熱管噴塗好之後再放於常溫自然固化，固化時間在24小時以上，當施工環境溫度低於10℃相對溼度大於60%時，要用熱源35-70℃通風加熱烘烤固化；
步驟八，塗層厚度檢測：目測塗層厚度，用放大鏡觀察塗層，如有塗層表面有粗顆粒，要用砂布磨平；
步驟九，塗料層高溫陶瓷化：噴刷好塗料層的電熱管，塗層乾結後，送高溫爐800°高溫以上3小時進行陶瓷固化，陶瓷化後應緩慢降溫防止燒結後的陶瓷層崩裂。
所述的一種無漏電的足浴器加熱裝置及製備方法，其特徵在於：在步驟九後，還繼續進行以下步驟：
步驟十，加熱裝置組裝：組裝直電熱管3時，把附著好耐高溫陶瓷絕緣塗料層5的直電熱管3，裝在鋁殼體內組合在一起固定，或外再用緊固件固定；或者，在組裝u型電熱管32、z型電熱管33時，把附著好耐高溫陶瓷絕緣塗料層5的u型電熱管32、z型電熱管33放入鋁殼體對應的模具內與鋁壓鑄一體成型，兩者組合在一起；
步驟十一，加熱裝置檢測：目測加熱裝置，電熱管露出端如有絕緣塗層5表面有脫離，要用補噴塗耐高溫陶瓷絕緣塗料層5；
步驟十二，塗層高壓檢測：2000v高壓通電1min耐壓試驗；
步驟十三，電熱管老化測試：電熱管在不加水環境先300v通電2min，再220v通電1min，220v加水通電老化4h；
步驟十四，塗層市電壓檢測：再次進行250v壓試驗，如有漏電現象為不良品；
上述的耐高溫陶瓷絕緣塗料層測試參數：1、厚度在100um-150um之間，塗層與電熱管表面的結合強度≥10mpa；2、高的體積電阻率，室溫下＞1016ωm；3、高的介電強度（擊穿強度）＞10kv/mm；4、介質損耗角正切值≤1%；5、耐電弧值≥150s；6、良好的化學穩定性，耐老化，耐腐蝕性，抗氧化性好；7、無閃點、燃點，硬度高，硬度＞7h；8、耐熱1700℃，可長時間在1700℃以下工作；9、塗料無任何揮發，常溫、高溫下無任何氣味產生。
本發明在鋁殼體與電熱管之間設有耐高溫陶瓷絕緣塗料層5，不僅使得本發明具有良好的絕緣效果，無漏電，加熱安全可靠，另電熱管內設置有導熱絕緣粉形成雙重絕緣效果，而且本發明的結構更加簡單緊湊，成本低廉，可廣泛應用於足浴器中使用更安全。