专利名称：远红外线碳纤维发热元器件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种远红外线发热元器件，特别涉及一种利用碳纤维作为发热体的发热元器件或发热管。该发热元器件主要适用于电暖器、暖足机、衣服烘干机、洗碗烘干机、烤鱼机、烧烤炉、电烤箱、微波电烤箱等电器。
背景技术：
传统的远红外线发热元器件，大都采用钨丝或者其他金属作为发热体，封装在玻璃管中。然而，钨丝或者其他金属的红外线辐射率太低，且在开始工作时冲击电流过大，容易熔化并断开。为了获得大功率的发热元器件，必须将多根缠绕成螺旋状的钨丝或者其他金属封装在玻璃管中，这也给发热管的加工带来了困难。另外由于钨丝或者其他金属的红外线辐射率太低，不能满足电暖器、暖足机、衣服烘干机、洗碗烘干机、烤鱼机、烧烤炉、电烤箱、微波电烤箱等电器快速升温和相对较高的温度值的要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种红外线辐射率高、抗氧化能力强、使用寿命长、温升快、相对温度高、节能的发热元器件。
本实用新型的目的是通过如下的技术发案实现的一种远红外线碳纤维发热元器件，包括可密封石英玻璃壳体和内置于所述壳体中的发热体，以及连接所述发热体和电源的电联接装置，所述的发热体为含碳量为99.8％的碳纤维。
所述碳纤维是含碳量99.8％的人造碳纤维，是PAN树脂经过200-300℃温度分解挤压成型后再用1000-1500℃高温度碳化处理而成。
所述电联接装置包括依次连接的钼弹簧引线、钼片、钼杆引出线、外部引线。
所述电联接装置包括依次连接的钼片、钼杆引出线、钼片、钼杆引出线、外部引出端。
所述电联接装置包括依次连接的钼片、带弹簧线圈的钼杆引出线、外部引出端。
所述发热体可以是横截面为矩形、圆形或其他形状的棒或片，棒或片状发热体还可以被弯曲成U字形、C字形等几何形状；相应地，将所述石英玻璃壳体设计成与所述发热体相匹配地几何形状，即可以获得各种形式的发热元器件。
本实用新型由于采用含碳量为99.8％的碳素纤维作为发热材料，远红外线辐射强度高，是普通发热材料的4倍，因而具有温升快、相对温度高的特点，并对人体有良好的保健和医疗作用，对食物具防霉杀菌作用。另外由于碳素纤维的电热转换效率高达90％以上，热效应是普通发热材料的两倍，在同等条件下可以节约能源50％，所以环保作用良好。因为整个发热体被封装在充有惰性气体的密封腔中，且电联接引线采用耐热性能优异的钼金属，碳纤维具有负电阻温度特性，可降低开始工作时的冲击电流，故有抗氧化能力强、使用寿命长的特性。除此之外，由于碳纤维柔软可匹配多种外形结构的石英玻璃管，可使发热元件结构多样性。
图1为本实用新型第一实施例直管形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图2为本实用新型第一实施例U形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图3为本实用新型第一实施例C形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图4为本实用新型第二实施例直管形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图5为本实用新型第二实施例U形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图6为本实用新型第二实施例C形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图；图7为本实用新型第三实施例直管形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图。
具体实施方式
第一实施例如图1所示，直管形远红外线碳纤维发热元器件包括石英玻璃壳体1，内置于所述壳体1中的发热体2，以及连接所述发热体2和电源(图中未示出)的电联接装置。所述的发热体为含碳量为99.8％的棒状碳纤维，其横截面可以是矩形、圆形或者其他几何形状。所述电联接装置包括依次连接的钼弹簧引线4、钼片5、钼杆引出线6、外部引线8；所述以线圈形状缠绕的钼弹簧引线4被缠绕在所述棒状的碳纤维发热体的端部，；所述钼弹簧引线4的另一端被点焊接到钼片5的一端，钼杆引出线6的一端被点焊接到钼片5的另一端，钼杆引出线6的另一端通过熔合的方式与所述外部引线8的一端相连，所述外部引线8的另一端与所述电源相连。所述发热元器件还包括陶瓷接头7，所述陶瓷接头7套接在所述钼杆引出线6与所述外部引线8之外周，并与所述石英玻璃壳体1相接；所述石英玻璃壳体1与左右两端的所述陶瓷接头7共同构成一个密封腔；为了防止发热体被氧化，一般将密封腔内抽成真空，然后在充入惰性气体3；另外陶瓷接头还起到安装支撑的作用。
所述碳纤维发热体2还可以是横截面为扁矩形的片状体。所述碳纤维是含碳量99.8％的人造碳纤维，是PAN树脂经过200-300℃温度分解挤压成型后再用1000-1500℃高温度碳化处理而成。
如图2、3所示，为本实用新型第一实施例U、C形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图。与上述实施方式唯一的区别在于，碳素纤维发热体和石英玻璃壳体的形状不再是直线型，而是被设计成U形和C形。所述碳素纤维发热体和石英玻璃壳体的形状还可以被设计成其他形状如葫芦形、波浪形等，只要所述碳素纤维发热体和石英玻璃壳体的形状相匹配即可。
第二实施例如图4、5、6所示，本实施例与第一实施例最大的区别在于，所述电联接装置不同，本实施例中所述电联接装置包括依次连接的钼片4、钼杆引出线6、钼片5、钼杆引出线6、外部引出端8；所述钼片4包裹在所述棒状的碳纤维发热体的端部；在所述钼片4与所述钼片5之间的钼杆引出线6的两端分别被点焊接到所述钼片4与所述钼片5的一端；另一根钼杆引出线6的一端被点焊接到所述钼片5的另一端，钼杆引出线6的另一端通过熔合的方式与所述外部引出端8的一端相连，所述外部引端8的另一端与所述电源相连。
第三实施例如图7所示，为本实用新型第三实施例直管形远红外线碳纤维发热元器件的结构示意图。本实施例与第二实施例最大的区别在于，所述电联接装置不同，本实施例中所述电联接装置包括依次连接的钼片4、钼杆引出线6、外部引出端8；在钼杆引出线6的中部具有以线圈弹簧状缠绕的线圈部分5；所述钼片4包裹在所述棒状的碳纤维发热体的端部；所述钼杆引出线6的一端被点焊接到所述钼片4的一端，钼杆引出线6的另一端通过熔合的方式与所述外部引出端8的一端相连，所述外部引端8的另一端与所述电源相连。同样，也可以将所述的电联接装置应用于U和C形远红外线碳纤维发热元器件中。
在阅读本实用新型以上实施例后，本领域的技术人员对以上实施例所作的各种显而易见的改进和变化，都应该被包含在本实用新型所要求保护的范围之内。
因为本实用新型所揭示的远红外线碳纤维发热元器件，具有发热效率高、温升快、远红外线辐射能力强、使用寿命长、节能的特点，可以取代普通的发热元器件用于电暖器、暖足机、衣服烘干机、洗碗烘干机、烤鱼机、烧烤炉、电烤箱、微波电烤箱等电器以及医疗保健器具上。
权利要求1.一种远红外线碳纤维发热元器件，包括一可密封石英玻璃壳体和内置于所述壳体中的发热体，以及连接所述发热体和电源的电联接装置，其特征在于，所述的发热体为含碳量为99.8％的碳纤维。
2.根据权利要求1所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述碳纤维是含碳量99.8％的人造碳纤维，是PAN树脂经过200-300℃温度分解挤压成型后再用1000-1500℃高温度碳化处理而成。
3.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述电联接装置包括依次连接的钼弹簧引线、钼片、钼杆引出线、外部引线。
4.根据权利要求3所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热元器件还包括陶瓷接头，所述陶瓷接头套接在所述钼杆引出线与所述外部引线之外周，并与所述石英玻璃壳体相接；所述石英玻璃壳体与左右两端的所述陶瓷接头共同构成一个密封腔。
5.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述电联接装置包括依次连接的钼片、钼杆引出线、钼片、钼杆引出线、外部引出端。
6.根据权利要求5所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热元器件还包括陶瓷接头，所述陶瓷接头套接在所述钼杆引出线与所述外部引出端之外周，并与所述石英玻璃壳体相接；所述石英玻璃壳体与左右两端的所述陶瓷接头共同构成一个密封腔。
7.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述电联接装置包括依次连接的钼片、带弹簧线圈的钼杆引出线、外部引出端。
8.根据权利要求7所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热元器件还包括陶瓷接头，所述陶瓷接头套接在所述钼杆引出线与所述外部引出端之外周，并与所述石英玻璃壳体相接；所述石英玻璃壳体与左右两端的所述陶瓷接头共同构成一个密封腔。
9.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热体可以是横截面为矩形、圆形或其他形状的棒或片，棒或片状发热体还可以被弯曲成U字形、C字形或其他几何形状。
10.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热体被设计成与所述石英玻璃壳体相匹配地几何形状。
11.根据权利要求10所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热体和所述石英玻璃壳体被设计成U形。
12.根据权利要求10所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，所述发热体和所述石英玻璃壳体被设计成C形。
13.根据权利要求1或2所述的一种远红外线碳纤维发热元器件，其特征在于，在密封的壳体中可以充入惰性气体，所述惰性气体是将石英玻璃管内空气抽真空后再充入的。
专利摘要一种远红外线碳纤维发热元器件，包括可密封石英玻璃壳体和内置于所述壳体中的发热体，以及连接所述发热体和电源的电联接装置，所述的发热体为含碳量为99.8％的碳纤维。所述碳纤维是含碳量99.8％的人造碳纤维，是PAN树脂经过200－300℃温度分解挤压成型后再用1000－1500℃高温度碳化处理而成。本实用新型的发热材料，远红外线辐射强度高，是普通发热材料的4倍，因而具有温升快、相对温度高的特点，并对人体有良好的保健和医疗作用，对食物具防霉杀菌作用。该发热元器件主要适用于电暖器、暖足机、衣服烘干机、洗碗烘干机、烤鱼机、烧烤炉、电烤箱、微波电烤箱等电器。
文档编号H05B3/40GK2739908SQ20042009500
公开日2005年11月9日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者吴恩彩, 高桥清隆 申请人:广东省中山广合实业有限公司