专利名称：新型高效碳化硅红外加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种红外辐射加热器，具体地说是一种改进型的碳化硅红外加热器，即新型高效碳化硅红外加热器。
老式的碳化硅板状红外加热器是迄今国内应用面最广使用量最大的一种红外加热器。
图1为该类红外加热器的一种典型结构图。其中1为复合金属氧化物烧结涂层，2为碳化硅基板，3为电热丝，4为外壳，5为石棉层或硅酸铝保温层，6为接线栓头，7为石棉水泥板(见于上海红外与遥感学会编的≤红外辐射加热≥第80页)。该加热器其主要优点是导热系数和辐射率较高，材料来源广泛，制造工艺简便，价格较为低廉。其主要缺点是热惯性大，升温速度慢，使用寿命短，维修麻烦且费用大，热效率低。人们已试制出一些新颖的红外加热器，如陶瓷埋入式、乳白石英和微晶玻璃等红外加热器，这些性能优良的红外加热器虽然拥有一定的应用场合和使用量，但如要用其替代原已用老式碳化硅加热器的场所，需改动原加热设备主体结构而引起节能改造费用激增，使企业无力承受，因而要完全取代碳化硅红外加热器，恐怕只是愿望而已。因此既要承认碳化硅红外加热器的客观存在，又要改造其不足，这是实践的呼唤。
本发明的目的，正是顺应了这一客观需要，旨在改造老式碳化硅红外加热器，保留和改良其原有优点，克服其缺点和不足，创造一种结构新型，性能优异的碳化硅红外加热器，推动产品的更新换代。
本发明是通过如下技术途径来实现的将原有的碳化硅基板正面带复合烧结高辐射涂层，背面设有多条放置电热丝的沟槽并内部置放电热丝的红外辐射板结构改为将红外辐射材料、碳化硅基质和发热体压制成三位一体结构；被封闭在辐射板内部的发热体由预先压焊其上的不锈钢片引出接线栓；被置于金属外壳的红外辐射板用固定螺钉将其同一层或多层隔热板上下平行隔空固定，以形式双层或多层保温层。
以下结合附图具体说明本发明的结构。图2为本发明的一种具体结构图。如图2其中8为红外辐射板，9为发热体，10为不锈钢片，11为瓷珠，12为隔热板，6为接线栓，13为固定螺钉，14为金属外壳。辐射板8预先由高性能的红外辐射材料和碳化硅基质材料按一定比例和分布要求掺合，在嵌入发热体后加压成型。发热体9在被嵌入前，预先同连接接线栓6的不锈钢片10压焊在一起，以致发热体9经压制被封闭在辐射板8内部后，由同其相联的不锈钢片10引出接线栓6。不锈钢片10暴露在空气中的部分套上瓷珠11。预制好的辐射板8被置于同其规格相符的金属外壳14内，由固定螺钉13将其同一层或多层隔热板12上下平行隔空固定，从而形成由空气和隔热板组成的双层或多层保温层。
上述发明在实施过程中，红外辐射材料可选择多种高辐射性能材料，碳化硅基质则可由堇青石质、氧化铝刚玉质、锆英砂、高铝质、硅酸铝棉废碴、冶炼炉碴、橄榄石、蛇纹石、稀土、死烧菱苦土(重质氧化镁)、废砂轮、废石英玻璃粉、微晶玻璃废料等导热性能好的原料或废脚料来取代，则同样可制作性能良好的红外辐射板。辐射板表面除平板形外，还可制作成瓦楞形、波纹形、密集形、凸点形等形状。按照本发明的构思，也可将红外辐射加热器制作成灯状、管状和圈状等。金属外壳14也可制作成将整个加热器封闭状。隔热板12可选择隔热性能好的材料如硅酸盐材料。
采用本发明制作的红外加热器，具有如下优点1.集中高导热高辐射材料于辐射面，复合低导热低辐射材料于保温面，并大大减少了耗能的碳化硅材料，增加了高导热材料的纯度和含量，从而大大提高了辐射、导热和节能效果。
2.对易氧化的电发热体进行隔空(氧)气的封闭工艺并用经压焊的不锈钢片引出接线端，克服了老式碳化硅红外加热器接线端易损的致命弱点，大大提高了加热器的使用寿命。
3.对加热器的组装采用架空辐射板或全封闭，切断了对流渠道，减少了热传导损失，达到了空气－隔热板双层或多层保温效果，从而大大提高了热利用率。
4.红外辐射板减小了体积和厚度，以此组装成的更新换代产品，可以在化最小代价和最低费用的条件下将原落后的设备改造成为先进的节能设备，并可大量制作国内常用和国际通用规格的系列产品，创造良好的经济和社会效益。
采用本发明制作的红外加热器，经国家红外产品质量监督检测中心的检测，“所检项目，全部符合国家标准”，被确认为性能优异、质量领先，具有推广价值的更新换代产品。
现将国家红外产品质量监督检测中心的检验报告列表1于后
表1
权利要求1.一种由红外辐射板8、发热体9、不锈钢片10、瓷珠11、隔热板12、接线栓6、固定螺钉13和金属外壳14组成的红外加热器，其特征在于(1)红外辐射板8经压制成型为红外辐射材料、基质材料和发热体9三位一体结构；(2)被封闭在红外辐射板8内的发热体9由压焊其上的不锈钢钢片10引出接线栓6；(3)被置于金属外壳14内的红外辐射板8由固定螺钉13将其同一层或多层隔热板12上下平行隔空联结。
2.如权利要求1所述的红外辐射器，其特征在于所述的红外辐射板1所含的基质材料可以是碳化硅也可以是堇青石质、氧化铝刚玉质、锆英砂、高铝质、硅酸铝棉废碴、冶炼炉碴、橄榄石、蛇纹石、稀土、死烧菱苦土(重量氧化镁)、废砂轮、废石英玻璃粉、微晶玻璃废料等导热性能良好的原料或废料。
3.如权利要求1所述的红外辐射加热器，其特征在于所述的红外辐射板1表面可以制作成瓦楞形、波纹形、密集形或凸点形等形状；其本身可制作成灯状，管状或圈状等形状。
4.如权利要求1所述的红外加热器，其特征在于所述的隔热板5可选择隔热性能好的材料如硅酸盐材料。
5.如权利要求1所述的红外加热器，其特征在于所述的金属外壳8可以制作成将整个加热器全封闭状。
专利摘要一种红外加热器，即新型高效碳化硅红外加热器，是老式碳化硅板状红外加热器的更新换代产品，具有红外辐射材料、碳化硅基质材料和发热体三合一结构，并在接线柱连接及保温装置等方面作了重要改进，取得了优异的性能和节能效果。本装置的构思还适用于选择其它材料制作成其它形状的高效率的红外加热器。
文档编号H05B3/00GK2106466SQ91215760
公开日1992年6月3日 申请日期1991年8月2日 优先权日1991年8月2日
发明者周汉强, 陈洪元 申请人:周汉强, 陈洪元