Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении трубчатых электрорадиоизделий и, в частности, электронагревателей.

Известен способ герметизации трубчатого электронагревателя (ТЭН), при котором широко применяют пастообразные материалы, которые, после заполнения ими приторцевых полостей, полимеризуются и переходят в резиноподобное состояние [1].

Однако влагозащитные свойства узлов герметизации, выполненных на основе этих материалов, обеспечивают недостаточно надежную влагозащиту наполнителя ТЭН.

Известен способ герметизации ТЭН, в котором в торцы электронагревателя на электроизоляционный наполнитель вводят кремнийорганический каучук, выдержку электронагревателя выполняют после введения каучука в течение 1-6 ч, а отверждение каучука проводят путем нанесения катализатора и выдержки электронагревателя не менее 20 минут на открытом воздухе [2].

Данный способ имеет ряд недостатков. Из-за нанесения катализатора на поверхность жидкого каучука толщина отвержденного резинового слоя мала, что снижает надежность герметизации ТЭН. К тому же катализатор распределяется в каучуке неравномерно, вследствие чего из-за нарушения стехиометрического соотношения компонентов реакции отверждения герметизирующий материал получается хрупким снаружи и непрочным внутри, а в системе остаются непрореагировавшие компоненты, что приводит к коррозионному разрушения электронагревателя.

Известен способ герметизации ТЭН при котором подготавливают приторцевые полости, заполняют их герметизирующим резиноподобным материалом типа «Виксинт», полимеризуют герметизирующий материал путем выдержки ТЭН при 25±10°С в течение двух суток и термообрабатывают при 130-140°С [3].

Наиболее близким по технической сущности является способ герметизации ТЭН, при котором подготавливают приторцевые полости, заполняют их герметизирующим резиноподобным материалом типа «Виксинт», полимеризуют его путем выдержки ТЭН при 25±10°С в течение 1-2 суток и термообрабатывают герметизирующий материал в течение 1-8 часов при температуре 220-260°С [4].

Недостатками способов [3] и [4] являются большая продолжительность и трудоемкость процесса герметизации. Кроме того, материалы типа «Виксинт» характеризуются крайне низкой адгезией к металлам (0-3 кгс/см²) и большой величиной коэффициента линейного температурного расширения (КЛТР), в 10-20 раз превышающей КЛТР металлов. Данное обстоятельство приводит к неизбежному отслоению герметизирующего материала от металла, нарушению герметичности изделия и выходу нагревателя из строя.

Технический результат изобретения заключается в увеличении надежности герметизации и срока службы ТЭН, а также снижении трудоемкости и ускорении процесса герметизации.

Технический результат достигается тем, что в способе герметизации ТЭН, при котором приторцевые полости заполняют герметизирующим резиноподобным материалом, в качестве герметизирующего резиноподобного материала используют смесь кремнийорганического винилсодержащего каучука, олигометилгидриддиметилсилоксана и двуокиси титана, отверждаемую раствором платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте.

Пример реализации способа. В качестве объекта герметизации использовались ТЭН для бойлеров (220 В, 1,2 кВт). В качестве герметизирующего материала использовался компаунд марки 159-191 (ТУ6-02-1287-84), представляющий собой смесь кремнийорганического винилсодержащего каучука, олигометилгидриддиметилсилоксана и двуокиси титана, отверждаемую 1% раствором платинохлористоводородной кислоты в изопропиловом спирте. При точном соотношении компонентов жизнеспособность компаунда при комнатной температуре составляет 60 часов. Компаунд отверждается при температуре 150°С в течение 3-х часов и обладает интервалом рабочих температур -60°С…+200°С.

Для сравнения эффективности предложенного способа с ближайшими аналогами несколько теплоэлектронагревателей герметизировали по способам [3], [4] и предлагаемому способу, и измеряли сопротивление изоляции до и после герметизации, а также после термовлажностных испытаний группы 2.1.1 ГОСТ. РВ 20.39.304 (см. табл.1). Образцы ТЭН после испытаний вскрывали и осматривали на предмет наличия коррозии внутри ТЭН.

Представленные данные показывают существенное улучшение электроизоляционных характеристик и надежности ТЭН, герметизированных по предлагаемому способу.

Кроме того, предлагаемый способ герметизации позволяет значительно снизить трудоемкость процесса герметизации (за счет исключения затрат на приготовление герметиков типа «Виксинт» с временем жизнеспособности 0,5-1 ч.) и существенно сократить продолжительность процесса отверждения герметизирующего материала.

Литература

1. Миндин Г.Р. Электронагревательные трубчатые элементы. 1965, с.11-12.

2. Патент РФ №2076463, МПК Н05В 3/48, от 23.08.94.

3. Герметизация трубчатых электронагревателей герметиком Виксинт У-1-18. РТМ ОНН.686.006-78.

4. Авторское свидетельство СССР №972669, МПК Н05В 3/48, от 30.06.81.