一种碳纤维加热器的制造方法

文档序号:8115713
一种碳纤维加热器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种碳纤维加热器,其特征在于,所述碳纤维加热器(100)包括壳体(10),所述壳体(10)包括外加热面板(101)和密封腔体(102);加热单元(20),所述加热单元(20)与所述壳体(10)绝缘地设置于所述密封腔体(102)内,所述加热单元(20)包括碳纤维加热元件(201)和电连接至所述碳纤维加热元件(201)的接线端子(202),所述接线端子(202)一端与所述加热单元(201)电连接,另一端通过导线(301)连接至电源;滑动层(30),所述滑动层(30)设置于所述碳纤维加热元件(201)与所述密封腔体(102)的内表面;绝缘层(40),所述绝缘层(40)设置于所述碳纤维加热元件(201)与所述滑动层(30)之间。
【专利说明】一种碳纤维加热器

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种加热器,尤其涉及一种碳纤维加热器。

【背景技术】
[0002]近几年来,随着城市建设步伐的加快,经济产业的发展,能源越来越成为社会关注的焦点,如何提高能源的利用率,增大其效率,越来越成为各个厂商竞相研究的重点,也是其广品提供市场占有率的一种途径。
[0003]现有的电加热装置一般都采用金属丝电热体发热,如镍铬合金、钥丝、钨丝等,但是一般的金属加热丝在加热高温下易氧化,在高温下强度低,元件变形、易击穿、不易修复。
[0004]鉴于以上缺点,目前人们使用一种加热丝能够高温抗氧化且加热效率高的加热元件,即碳纤维。
[0005]碳纤维是纯黑体材料,在电、热转换过程,可见光很小,电热转换效率达95%以上。比镍铬、钨钥等材料作为发热体的加热器,可节能30%,在相同功率下,比镍铬金属电热管辐射温度高30°C,比钨钥丝石英电热管高15°C。
[0006]现有的碳纤维加热器通常被制成碳纤维石英加热管,其包括石英管本体,石英管本体的两端经压扁后分别形成压头,压头将石英管本体的两端密封,密封的石英管本体内充有惰性气体,在密封的石英管本体内分别设置有碳纤维加热丝、与碳纤维加热丝两端相连接的电极、分别与两电极另一端相连接的钥杆,两钥杆的另一端分别通过设置在两压头内的钥片与外接导线相连接,碳纤维加热丝设置在石英管本体内的加热区内,电极和钥杆设置在石英管本体内的冷却区。
[0007]CN101909372A公开了一种碳纤维石英加热管,两压头上分别固定设置在陶瓷套,外接导线固定设置在陶瓷套内。CN2583565Y公开了一种碳纤维金属管加热装置,采用碳纤维线为发热主体,高温导热油为介质,翅片管为外壳及温控器。
[0008]由于石英管本体内充的是高温导热油或惰性气体,造成碳纤维石英加热管不能承受太高的温度,压头容易爆裂开口,使用寿命较短,在碳纤维石英加热管发生爆裂时,会产生爆炸效果,使用不安全。
实用新型内容
[0009]针对上述问题,本实用新型提供了一种碳纤维加热器。
[0010]本实用新型公开了一种碳纤维加热器,所述碳纤维加热器包括壳体,所述壳体包括外加热面板和密封腔体;加热单元,所述加热单元与所述壳体绝缘地设置于所述密封腔体内,所述加热单元包括碳纤维加热元件和电连接至所述碳纤维加热元件的接线端子,所述接线端子一端与所述加热单元电连接,另一端通过电源线连接至电源;滑动层,所述滑动层设置于所述碳纤维加热元件与所述密封腔体的内表面;绝缘层,所述绝缘层设置于所述碳纤维加热元件与所述滑动层之间。
[0011]根据一个优选的实施方式,在所述加热面板边缘设置有垂直于所述加热面板的侧壁。
[0012]根据一个优选的实施方式,底板设置于所述侧壁上,并与所述加热面板、所述侧壁形成足以容纳所述加热单元的所述密封腔体。
[0013]根据一个优选的实施方式,在所述密封腔体内的所述加热面板中部设置有连接区,所述接线端子设置于所述连接区内,并且在所述侧壁的内表面沿径向设置有至少两个凸起,从而所述至少两个凸起对称设置在所述连接区的四周。
[0014]根据一个优选的实施方式,所述密封腔体被所述至少两个凸起均匀地划分为不同的区域,所述碳纤维加热元件设置于两个所述凸起之间的区域内。
[0015]根据一个优选的实施方式,所述碳纤维加热元件为碳纤维发热棒,在所述碳纤维发热棒的端部设置有连接孔。
[0016]根据一个优选的实施方式,所述接线端子包括垫片、导电压片和铆钉,所述垫片及所述导电压片上设置有与所述碳纤维发热棒两端端部的通孔数量、大小相同的固定孔。
[0017]根据一个优选的实施方式,所述碳纤维发热棒的端部置于所述垫片和所述导电压片之间,并通过所述铆钉彼此导电地连接固定,在所述导电压片上还设置有过线孔。
[0018]根据一个优选的实施方式,在与所述连接区相对应的所述底板上一体成型有导线管,所述电源线穿过所述导线管电连接至所述导电压片上的过线孔。
[0019]根据一个优选的实施方式,所述密封腔体内形成有填充层,所述填充层将所述加热单元封装在所述密封腔体内。
[0020]本实用新型的有益效果在于:
[0021]本实用新型提供的技术方案采用碳纤维作为发热元件,有效避免现有金属加热元件氧化损坏的弊端,加热效率却有效得到了提高,且便于加工;放弃了石英管外壳结构,避免了爆炸危险,提高了安全性;在壳体内设置有滑动层使碳纤维发热体可以响应壳体和碳纤维加热体中至少一个因温度变化而导致的相对运动,保持加热的均匀性。

【专利附图】

【附图说明】
[0022]图1是本实用新型碳纤维加热器的使用状态图;
[0023]图2、图3是本实用新型碳纤维加热器的立体结构图;
[0024]图4为本实用新型碳纤维加热器的局部剖视图;
[0025]图5为本实用新型加热单元的结构示意图;
[0026]图6为本实用新型加热单元的分解结构示意图;
[0027]图7为本实用新型碳纤维加热元件的结构示意图;和
[0028]图8是本实用新型碳纤维加热器加热单元在壳体中的布置示意图。

【具体实施方式】
[0029]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合【具体实施方式】并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0030]参见图2、图3、图4及图5,其示出了一种碳纤维加热器100,其包括壳体10、加热单元20、滑动层30和绝缘层40。
[0031]壳体10包括外加热面板101和密封腔体102。在加热面板101边缘设置有垂直于加热面板101的侧壁103。底板104设置于侧壁103上,并与加热面板101、侧壁103形成足以容纳加热单元20的密封腔体102。壳体10可以是由铝合金、不锈钢或耐腐蚀钢等材料制成的。
[0032]加热单元20与壳体10绝缘地设置于密封腔体102内,加热单元20包括碳纤维加热元件201和电连接至碳纤维加热元件201的接线端子202,接线端子202 —端与加热单元201电连接,另一端通过电源线401连接至电源。在密封腔体102内的加热面板101中部设置有连接区108,接线端子202设置于连接区108内,并且在侧壁103的内表面沿径向设置有至少两个凸起106,从而至少两个凸起106对称设置在连接区108的四周。密封腔体102被至少两个凸起106均匀地划分为不同的区域109,碳纤维加热元件201设置于两个凸起106之间的区域109内。并且每个区域109内的碳纤维加热元件201是可以独立控制的。如图8所示,设置了四个凸起106,这四个凸起106划分出了四个区域109,碳纤维加热元件201分别可独立控制地设置在在这四个区域109内。
[0033]碳纤维加热元件201可以为碳纤维发热棒,在碳纤维发热棒的端部设置有连接孔203,如图7所示。图5为本实用新型加热单元的结构示意图;图6为本实用新型加热单元的分解结构示意图。如图5、图6所示,接线端子202包括垫片204、导电压片205和铆钉206,垫片204及导电压片205上设置有与碳纤维发热棒两端端部的通孔203数量、大小相同的固定孔207。碳纤维发热棒的端部置于垫片204和导电压片205之间,并通过铆钉206彼此导电地连接固定,在导电压片205上还设置有过线孔208。
[0034]在与连接区108相对应的底板104上一体成型有导线管107,电源线401穿过导线管107电连接至导电压片205上的过线孔208。
[0035]滑动层30设置于碳纤维加热元件201与密封腔体102的内表面。滑动层30可以是氮化硼粉末在密封腔体102的内表面上形成的涂层。滑动层30能够所述加热单(2)跟随由于壳体10和/或加热单元20自身的温度变化造成的壳体的移动而移动,从而增加加热面板温度的均匀性。
[0036]绝缘层40设置于碳纤维加热元件201与滑动层30之间。绝缘层40可以是氧化铝纤维纸或二氧化硅纤维纸,并且绝缘层40是可压缩的,以容纳碳纤维加热单元厚度方向上的热膨胀。
[0037]密封腔体102内形成有填充层301,填充层301将加热单元20封装在密封腔体102内。填充层301可以使加热单元20与空气隔绝,防止碳纤维加热元件在高温时被氧化,可以增加加热器的使用寿命。
[0038]图1是本实用新型碳纤维加热器的使用状态图。如图1所示,本实用新型碳纤维加热器100可以安装在加热室200中,对加热室进行加热,可以使加热室快速升温至所需温度,并保持加热室内温度的均匀性和稳定性。
[0039]需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,在本实用新型的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形,而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。本领域技术人员应该明白,上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的,并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1.一种碳纤维加热器,其特征在于,所述碳纤维加热器(100)包括 壳体(10),所述壳体(10)包括外加热面板(101)和密封腔体(102); 加热单元(20),所述加热单元(20)与所述壳体(10)绝缘地设置于所述密封腔体(102)内,所述加热单元(20)包括碳纤维加热元件(201)和电连接至所述碳纤维加热元件(201)的接线端子(202),所述接线端子(202) —端与所述加热单元(201)电连接,另一端通过电源线(401)连接至电源; 滑动层(30),所述滑动层(30)设置于所述碳纤维加热元件(201)与所述密封腔体(102)的内表面; 绝缘层(40),所述绝缘层(40)设置于所述碳纤维加热元件(201)与所述滑动层(30)之间。
2.根据权利要求1所述的碳纤维加热器,其特征在于,在所述加热面板(101)边缘设置有垂直于所述加热面板(101)的侧壁(103)0
3.根据权利要求2所述的碳纤维加热器,其特征在于,底板(104)设置于所述侧壁(103)上,并与所述加热面板(101),所述侧壁(103)形成足以容纳所述加热单元(20)的所述密封腔体(102)。
4.根据权利要求3所述的碳纤维加热器,其特征在于,在所述密封腔体(102)内的所述加热面板(101)中部设置有连接区(108),所述接线端子(202)设置于所述连接区(108)内,并且在所述侧壁(103)的内表面沿径向设置有至少两个凸起(106),从而所述至少两个凸起(106)对称设置在所述连接区(108)的四周。
5.根据权利要求4所述的碳纤维加热器,其特征在于,所述密封腔体(102)被所述至少两个凸起(106)均匀地划分为不同的区域(109),所述碳纤维加热元件(201)设置于两个所述凸起(106)之间的区域(109)内。
6.根据权利要求5所述的碳纤维加热器,其特征在于,所述碳纤维加热元件(201)为碳纤维发热棒,在所述碳纤维发热棒的端部设置有连接孔(203)。
7.根据权利要求6所述的碳纤维加热器,其特征在于,所述接线端子(202)包括垫片(204),导电压片(205)和铆钉(206),所述垫片(204)及所述导电压片(205)上设置有与所述碳纤维发热棒两端端部的通孔(203)数量、大小相同的固定孔(207^
8.根据权利要求7所述的碳纤维加热器,其特征在于,所述碳纤维发热棒的端部置于所述垫片(204)和所述导电压片(205)之间,并通过所述铆钉(206)彼此导电地连接固定,在所述导电压片(205)上还设置有过线孔(208).
9.根据权利要求8所述的碳纤维加热器,其特征在于,在与所述连接区(108)相对应的所述底板(104)上一体成型有导线管(107),所述电源线(401)穿过所述导线管(107)电连接至所述导电压片(205)上的过线孔(208^
10.根据权利要求1至9之一所述的碳纤维加热器,其特征在于,所述密封腔体(102)内形成有填充层(301),所述填充层(301)将所述加热单元(20)封装在所述密封腔体(102)内。
【文档编号】H05B3/26GK204180292SQ201420576392
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月3日 优先权日:2014年10月3日
【发明者】陈滨, 张雪芳, 王浩 申请人:北京中科联众科技股份有限公司
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