一种以石墨为导热介质的电加热管的制作方法

文档序号:12380599阅读:460来源:国知局

本发明涉及电加热管技术领域,具体涉及一种以石墨为导热介质的电加热管。



背景技术:

电加热管(亦称电加热棒)是专门将电能转化为热能的电器元件,是电加热领域的关键部件,广泛应用于家电、汽车、纺织、食品、机械制造、发电厂、烧水器具及其它加温装置等众多需要加热的领域。现有的电加热管,是以金属管为外壳,沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝(镍铬、铁铬合金),管内空隙填充具有良好绝缘导热性能的介质——氧化镁砂或含氧化镁砂的颗粒组合物,管口两端用硅胶或陶瓷密封。

氧化镁砂是熔点很高的固体,导热而不导电,其作用是将电热丝发出的热量传导到金属管外壁。现有的以氧化镁砂作为导热介质的电加热管普遍存在耗电高、热转换效率低及导热效率低的缺陷。对于使用氧化镁砂做填充物的传统电加热管,例如当输入功率为1500瓦时,加热管外壁温度也只能够达到约290摄氏度。在目前国家和社会要求节能降耗和注重环境保护的大背景下,作为电加热管的导热介质的氧化镁砂已经越来越不能满足实际需求。

公开号为CN103442465A的中国专利文献公开了一种电加热管,包括壳体,壳体内设有加热丝,所述加热丝外周填充导热绝缘材料,其中所述导热绝缘材料由氧化镁砂、填充颗粒物组成,所述填充物颗粒由硅橡胶、氧化铝、二氧化钛和陶瓷颗粒组成,导热率最高可达到1.98-3.1W/M·℃。

公开号为CN104344541A的中国专利文献公开了一种用于加热系统的电加热器,其中使用的电加热管以金属管为外壳,沿管内中心轴向均布螺旋电热合金丝,在管内的空隙中填充氧化镁砂,管口两端用硅胶或陶瓷密封。该电加热器使用的电加热管使用氧化镁砂作为导热介质。

公开号为CN102740518A的中国专利文献公开了一种融霜加热管,管体材质为铝箔,管体内设有电热丝,电热丝的材质为铁铬合金,在管内空隙填充压实氧化镁砂。这种电发热管同样采用了氧化镁砂作为导热介质。

本领域中有进一步提高电加热管的热转换效率及导热效率并进一步降低电加热管耗电量的强烈需求,使得电加热管具有高的热转换效率及导热效率,并能够进一步降低电加热管的耗电量,现有电加热管用氧化镁作为热传导介质,热传导慢,自身热损耗大。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种以石墨为导热介质的电加热管,本发明采用石墨粉作为传导介质,提高电热转换率,加快热传导速度,降低自身热损耗。

为实现上述目的,本发明提供一种以石墨为导热介质的电加热管,所述电加热管包括金属管壳、轴向穿过所述金属管壳的电加热丝、以及填充在所述金属管壳与所述电加热丝之间的石墨粉,所述石墨粉的粒径为1纳米-500微米,所述电加热丝的外表面和所述金属管壳的内表面设置有无机导热材料层。

优选地,所述金属管壳与所述电加热丝之间还填充有金属铝颗粒,所述金属铝颗粒的粒径为100-300纳米。

优选地,所述无机导热材料层为搪瓷层。

优选地,所述金属管壳的外侧设置有测温管。

优选地,所述金属管壳的外部设置有散热翅。

优选地,所述散热翅螺旋状地环绕在所述金属管壳的外周,相邻散热翅的距离为8-20毫米。

优选地,金属管壳和所述散热翅的外表面镀有铜层。

本发明具有如下优点:

本发明采用石墨作为导热介质,发热量大,发热快。

附图说明

图1是本发明电加热管一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施方式用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

如图1所示,本发明提供一种以石墨为导热介质的电加热管,所述电加热管包括金属管壳2、轴向穿过所述金属管壳2的电加热丝1、以及填充在所述金属管壳2与所述电加热丝1之间的石墨粉10,所述石墨粉10的粒径为1纳米-500微米。由于石墨和铝均为可导电的材料,而电加热丝中有电流通过,会使电加热管漏电,因此,为了防止漏电,所述电加热丝1的外表面和所述金属管壳2的内表面可以设置有无机导热材料层,无机导热材料层可以是陶瓷、氧化铝、粘土等,为了进一步提高无机导热材料层的附着能力和绝缘性能,所述无机导热材料层可以为搪瓷层。本发明采用石墨作为导热介质,发热量大,发热快。

由于石墨在高温下会被氧化,生成气体,从而增加电加热管内部的压力,引起爆炸,为了降低爆炸可能性,所述金属管壳2与所述电加热丝1之间还可以填充有金属铝颗粒,金属铝的氧化能力高于石墨,而且氧化生成的物质为高导热能力的氧化铝,不仅能够防止爆炸,而且能够增加导热效率,金属铝颗粒与所述石墨的质量比可以是1:100-10000,为了增加金属铝颗粒的表面积,从而增加吸附氧气的能力,所述金属铝颗粒的粒径可以为100-300纳米。

为了方便测定电加热管的温度,所述金属管壳2的外侧可以设置有测温管。

为了方便散热,所述金属管壳2的外部可以设置有散热翅,所述散热翅螺可以旋状地环绕在所述金属管壳2的外周,相邻散热翅的距离可以为8-20毫米,金属管壳2和所述散热翅的外表面可以镀有铜层。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方式对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。

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