[发明专利]分段复合式电加热管及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于电加热装置，涉及一种分段复合式电加热管及其制造方法。

背景技术

现有的用于热水器、烤箱、冰箱等产品中的电加热管通常包括管壳和填充在管壳内的电热丝、引出杆和导热绝缘介质。电加热管在使用过程中，有效发热部位是电热丝部位，引出杆部位对应的管体只起过渡作用，不参与发热。电加热管在使用过程中，发热部位易产生高温氧化、结水垢或发生腐蚀穿孔等，所以最先因管材破坏而失效的往往是发热部位。以热水器电热管为例，它在使用过程中，由于发热部位加热时表面产生大量气泡，导致原本溶解在水中的碳酸氢钙、碳酸氢镁等受热分解成碳酸钙与碳酸镁，因碳酸钙与碳酸镁在水中的溶解度很小，便在加热管表面沉淀下来，并逐渐形成了水垢。热水器加热时因水垢吸热造成加热时间加长，并且因为水垢的导热率很差，导致电热器温度增高，从而电热器的使用寿命也会缩短许多。引出杆部位对应的管体由于不发热，所以几乎不结水垢。

而现有电加热管的管壳主发热段和引出段通常是由整根不锈钢材料制造，为了达到在各种严酷条件下（如高温、硬水等）长期使用的目的，用于加热水的电加热管往往需要采用高镍不锈钢，如英格莱800（含镍量35%左右）和英格莱840（含镍量25%左右）等。镍金属是我国比较缺少的金属材料之一，许多高镍不锈钢材料如英格莱800等需要从国外进口。现有电加热管不同段之间的寿命不均匀性就导致了大量的材料的浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种既能保证产品寿命，又可减少高成本材料的使用、制造成本低的分段复合式电加热管及其制造方法。

本发明的分段复合式电加热管包括有管壳和填充在管壳内的电热丝、引出杆和导热绝缘介质，所述管壳由发热管和引出管组成，这两段管体通过焊接连接为一体，发热管和引出管分别由镍含量不同的不锈钢管制成，发热管的材料为高镍不锈钢，引出管的材料为低镍不锈钢；所述电热丝和前段引出杆位于发热管内，后段引出杆位于引出管内。

所述发热管和引出管的焊接连接方式可以采用以下几种方案：

第一种方案：所述发热管和引出管通过端面直接焊接连接，形成完整的管壳。

第二种方案：所述发热管和引出管之间设置有一对半圆管体，两个半管体对合焊接形成一个完整的中间管，两个半圆管体的两端分别与发热管和引出管的端面焊接连接，形成完整的管壳；所述引出杆由焊接连接的前段引出杆和后段引出杆两部分组成，前段引出杆和后段引出杆的焊接部分位于两半圆管体内，在半圆管体与引出杆之间的空腔内填充有一对半圆管状的导热绝缘芯块。

第三种方案：所述发热管和引出管分别与一段套管的两端套接，套接部分焊接连接；所述引出杆由焊接连接的前段引出杆和后段引出杆两部分组成，前段引出杆和后段引出杆的焊接部分位于套管内腔中，在套管与引出杆之间的空腔内填充有一对半圆管状的导热绝缘芯块。

对于上述第一种方案的电加热管，其制造方法是：将发热管和引出管直接焊接连接形成完整的管壳，然后管壳内填充电热丝、引出杆和导热绝缘介质。

对于上述第二种方案的电加热，其制造方法是：

第一步，将电热丝和前段引出杆插入发热管，并密实填充导热绝缘介质；将后段引出杆插入引出管并密实填充导热绝缘介质；

第二步，将前段引出杆和后段引出杆的伸出部分焊接连接，然后将一对半圆管状的导热绝缘芯块对合包围在前段引出杆和后段引出杆的伸出部分外围；

第三步，将一对半圆管体对合包围在导热绝缘芯块外围，然后对两半圆管体之间、半圆管体与发热管之间及半圆管体与引出管之间的接缝进行焊接连接；

第四步，通过油压压扁方法消除半两半圆管体与导热绝缘芯块之间的间隙。

对于上述第三种方案的电加热管，其制造方法是：

第一步，将电热丝和前段引出杆插入发热管，并密实填充导热绝缘介质；将后段引出杆插入引出管并密实填充导热绝缘介质；

第二步，将套管先套在发热管或引出管上，将前段引出杆和后段引出杆的伸出部分焊接连接，然后将一对半圆管状的导热绝缘芯块对合包围在前段引出杆和后段引出杆的伸出部分外围；

第三步，将套管移到导热绝缘芯块外围，并使套管两端分别与发热管和引出管套接，然后对套接部分的外部缝隙进行焊接连接；

第四步，通过油压压扁方法消除套管与导热绝缘芯块之间的间隙。

上述方法中，引出杆部分的焊接可采用激光焊、氩弧焊等熔化焊方法焊接连接；管壳部分的焊接可采用激光焊等熔化焊方法或镍基钎焊等钎焊方法焊接连接。