一种低噪音的电热水器发热管.pdf

本发明涉及电热水器发热管结构设计领域，公开了一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的石英玻璃管，石英玻璃管的两端为电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外设有一层电热膜，电热膜外设有吸音层，吸音层外还设有隔音层。吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：（1）将丙烯酸树脂液、海泡石粉、矿棉纤维、羧甲基纤维素、阻燃剂、分散剂、氯化铝进行共混并搅拌后得到第一混合液。（2）向上述第一混合液中加入碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应后得到第二混合液。（3）将第二混合液涂覆于石英玻璃管的电热膜上，经烘干后即为吸音层。该发热管设计有吸音层和隔音层双层降噪，能够有效降低发热管工作时发出的噪音。

1.  一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管（1），所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极（2），石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层电热膜（3），其特征在于：所述电热膜外设有一层吸音层（4），所述吸音层外还设有一层隔音层（5）；
所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将40-60份丙烯酸树脂液、15-25份海泡石粉、12-17份矿棉纤维、5-10份羧甲基纤维素、3-7份阻燃剂、1-3份分散剂、0.5-1.5份氯化铝进行共混并在50-70℃温度下搅拌1-2h后得到第一混合液；
（2）向上述第一混合液中加入1-5份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应2-4h，得到第二混合液；
（3）将所述第二混合液涂覆于石英玻璃管的电热膜上，经烘干后即为吸音层；
上述各组分的份数均为重量份；
步骤（1）中所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐。

2.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述丙烯酸树脂液的固含量为50-70wt%。

3.  如权利要求1或2所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂为二氧化硅改性丙烯酸树脂。

4.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述海泡石粉过150-300目筛。

5.  如权利要求1或4所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述海泡石粉经过热活化处理或酸活化处理。

6.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯、甲基磷酸三甲酯、磷酸三乙酯或磷酸三丁酯中的一种或多种。

7.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述隔音层为丁基橡胶。

8.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述电热膜的厚度为15-50纳米。

9.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述吸音层的厚度为0.5-1毫米。

10.  如权利要求1所述的低噪音的电热水器发热管，其特征在于，所述隔音层的厚度为0.25-0.75毫米。

一种低噪音的电热水器发热管
技术领域
本发明涉及电热水器发热管结构设计领域，尤其涉及一种低噪音的电热水器发热管。
背景技术
随着技术的发展，在电热水器领域，电热膜发热管逐渐取代了传统的裸露的电热丝，特别是在即热式电热水器领域，由于对水加热速率的要求较高，电热膜发热管的加热效率更高，因此目前市场上的即热式电热水器多数采用电热膜发热管加热。
但是在电热膜发热管工作时，由于功率较大，普遍会发出较大的噪声，大大降低了用户的使用体验。
授权公告号CN 102127356 B，授权公告日2013年6月5日的中国专利公开了一种电热膜发热管高温绝缘凝胶配方，由环氧树脂、环氧树脂绝缘涂料、溶剂、缩水甘油醚稀释剂组成。所述溶剂由酯醚类溶剂、酮类溶剂、醇醚类溶剂组成。该发明制成的涂料涂覆于电热膜发热管的电热膜外，具有耐磨、耐酸碱等优点，同时能够在一定程度上减小发热管工作时的噪声。不足之处在于该绝缘涂层的降噪原理仅仅是涂覆在电热膜外表，绝缘涂层本身并没有很好的降噪性能，因此降噪的效果并不理想。
对于降噪，一般通过两种方式，一种是隔声，即对声源进行发射，使声音不能通过隔声材料，另一种是吸声，即吸声材料对声音进行吸收、削弱以达到降噪目的，两者的降噪原理不同，目的也不同，隔声材料能够降低声源地相邻空间的噪声，普遍用于住宅，而吸声材料能够降低生源地的噪声，电影院、KTV普遍使用以避免各种声源发生混响。目前人们普遍对隔声材料和吸声材料混淆不清，导致混乱使用而无法达到目的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低噪音的电热水器发热管。该发热管设计有吸音层和隔音层双层降噪，能够有效降低发热管工作时发出的噪音。
本发明的具体技术方案为：一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层电热膜，所述电热膜外设有一层吸音层，所述吸音层外还设有一层隔音层。
所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将40-60份丙烯酸树脂液、15-25份海泡石粉、12-17份矿棉纤维、5-10份羧甲基纤维素、3-7份阻燃剂、1-3份分散剂、0.5-1.5份氯化铝进行共混并在50-70℃温度下搅拌1-2h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中加入1-5份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应2-4h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于石英玻璃管的电热膜上，经烘干后即为吸音层。
上述各组分的份数均为重量份。
步骤（1）中所述阻燃剂为磷酸酯类阻燃剂，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐。
本发明中的吸音层材料中，海泡石为天然无机多孔物质，内部具有众多微孔结构，是理想的吸声材料。将海泡石粉、矿棉纤维、羧甲基纤维素等内部具有疏松结构的物质与丙烯酸树脂进行复合，使得丙烯酸树脂也具有疏松结构。此外在复合过程中，加入氯化铝和碳酸氢钠作为制孔剂，进一步使得反应产物上形成大量的纳米孔结构，增大了产物的比表面积，增加了吸声性能。将第二混合液涂覆于电热膜上并烘干后，由于吸音层材料的疏松多孔结构，当声波入射到材料表面时，因其微孔中的空气震动，由于摩擦阻力和空气的黏滞阻力以及热传导作用，将相当一部分声能转化为热能，从而起到吸声作用，而且吸音层还起到了保温的作用。同时再在吸音层上涂覆一层隔音层，将吸音层与隔音层配合起来，噪音首先经过吸音层的减弱后，入射到隔声层，被反射后又入射到吸音层被吸收，进一步被减弱，如此反复，能够有效起到降噪作用，最大限度地降低发热管工作时的噪音。本发明的吸音层材料还具有耐高温、耐老化、附着力强等优点。
作为优选，所述丙烯酸树脂液的固含量为50-70wt%。
作为优选，所述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂为二氧化硅改性丙烯酸树脂。经过二氧化硅改性的丙烯酸树脂，拥有更好的耐高温性能，能够增加绝缘保护材料的安全性能和使用寿命。
作为优选，所述海泡石粉过150-300目筛。将海泡石过筛后能够筛除尺寸较大的海泡石，使得孔径具有一致性。
作为优选，所述海泡石粉经过热活化处理或酸活化处理。经过热活化或酸活化的海泡石的内部结构拥有更多的微孔结构，增强了其比表面积，吸声作用更强。
作为优选，所述阻燃剂选自甲基磷酸二甲酯、甲基磷酸三甲酯、磷酸三乙酯或磷酸三丁酯中的一种或多种
作为优选，所述隔音层为丁基橡胶。
作为优选，所述电热膜的厚度为15-50纳米。
作为优选，所述吸音层的厚度为0.5-1毫米。
作为优选，所述隔音层的厚度为0.25-0.75毫米。
与现有技术对比，本发明的有益效果是：本发明设计有吸音层和隔音层，其中吸音层具有疏松多孔结构，比表面积大，吸声性能好。同时再在吸音层上涂覆一层隔音层，将吸音层与隔音层配合起来，能够有效起到降噪作用，最大限度地降低发热管工作时的噪音，解决了现有技术中电热膜外绝缘保护层降噪效果不理想或降噪原理单一的问题。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是本发明的横截面剖视图。
附图标记为：石英玻璃管1、电极2、电热膜3、吸音层4、隔声层5。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1或图2所示，一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管1，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极2，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层厚度为35纳米的电热膜3，所述电热膜外设有一层厚度为0.75毫米的吸音层4，所述吸音层外还设有一层厚度为0.5毫米的隔音层5。
所述隔音层材料为丁基橡胶，所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将50份固含量为60wt%的丙烯酸树脂液、20份过200目筛子的海泡石粉、15份矿棉纤维、7.5份羧甲基纤维素、5份甲基磷酸二甲酯、2份聚丙烯酸钠盐、1份氯化铝进行共混并在60℃温度下搅拌1.5h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中加入3份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应3h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于电热膜上，经烘干后即得为吸音层。
上述各组分的份数均为重量份。
实施例2
如图1或图2所示，一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层厚度为50纳米的电热膜，所述电热膜外设有一层厚度为1毫米的吸音层，所述吸音层外还设有一层厚度为0.75毫米的隔音层。
所述隔音层材料为丁基橡胶，所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将40份固含量为70wt%的丙烯酸树脂液、25份过300目筛子的海泡石粉、12份矿棉纤维、10份羧甲基纤维素、2份甲基磷酸二甲酯、3份磷酸三乙酯，1份聚丙烯酸钠盐、0.5份氯化铝进行共混并在70℃温度下搅拌1h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中加入1份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应2h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于电热膜上，经烘干后即为吸音层。
其中，上述各组分的份数均为重量份；上述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂液为二氧化硅改性丙烯酸树脂；上述海泡石粉经过热活化处理。
实施例3
如图1或图2所示，一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层厚度为15纳米的电热膜，所述电热膜外设有一层厚度为0.5毫米的吸音层，所述吸音层外还设有一层厚度为0.25毫米的隔音层。
所述隔音层材料为丁基橡胶，所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将60份固含量为50wt%的丙烯酸树脂液、15份过150目筛子的海泡石粉、17份矿棉纤维、5份羧甲基纤维素、5份甲磷酸三丁酯，3份聚丙烯酸钠盐、1.5份氯化铝进行共混并在50℃温度下搅拌2h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中加入5份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应4h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于电热膜上，经烘干后即为吸音层。
上述各组分的份数均为重量份；上述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂液为二氧化硅改性丙烯酸树脂；上述海泡石粉经过酸活化处理。
实施例4
如图1或图2所示，一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层厚度为25纳米的电热膜，所述电热膜外设有一层厚度为0.6毫米的吸音层，所述吸音层外还设有一层厚度为0.4毫米的隔音层。
所述隔音层材料为丁基橡胶，所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将55份固含量为65wt%的丙烯酸树脂液、17份过250目筛子的海泡石粉、14份矿棉纤维、6份羧甲基纤维素、3份甲磷酸三丁酯，3份磷酸三甲酯，1.5份聚丙烯酸钠盐、0.5份氯化铝进行共混并在55℃温度下搅拌2h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中加入4份碳酸氢钠，在保温状态下继续搅拌反应3.5h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于电热膜上，经烘干后即为吸音层。
上述各组分的份数均为重量份；上述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂液为二氧化硅改性丙烯酸树脂；上述海泡石粉先后经过酸活化和热活化处理。
实施例5
如图1或图2所示，一种低噪音的电热水器发热管，主体为两端开口的空心圆形石英玻璃管，所述石英玻璃管的两端为涂有银浆的电极，石英玻璃管的外表面除电极部分外涂覆有一层厚度为45纳米的电热膜，所述电热膜外设有一层厚度为0.7毫米的吸音层，所述吸音层外还设有一层厚度为0.5毫米的隔音层。
所述隔音层材料为丁基橡胶，所述吸音层的材料为复合无机材料的多孔树脂，其制备方法如下：
（1）将55份固含量为65wt%的丙烯酸树脂液、10份过250目筛子的海泡石粉、14份矿棉纤维、6份羧甲基纤维素、3份甲磷酸三丁酯，3份磷酸三甲酯，1.5份聚丙烯酸钠盐、0.5份氯化铝进行共混并在55℃温度下搅拌2h后得到第一混合液。
（2）向上述第一混合液中先后加入4份碳酸氢钠、3份成膜剂、3份流平剂，在保温状态下继续搅拌反应3.5h，得到第二混合液。
（3）将所述第二混合液涂覆于电热膜上，经烘干后即为吸音层。
上述各组分的份数均为重量份；上述丙烯酸树脂液中的丙烯酸树脂液为二氧化硅改性丙烯酸树脂；上述海泡石粉先后经过酸活化和热活化处理。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。