专利名称：车用碳制品取暖器的制作方法
技术领域：
本发明属于加热装置技术领域，涉及取暖器，尤其是涉及一种车用碳制品取暖器。
背景技术：
传统式列车取暖器一般有两种一种是金属管带散热片式，该产品能耗大，散热 慢。对列车的电负荷增加了许多能耗，并升温速度慢。不利于当今现代化交通工具的改进 和发展。另一种是平板式散热片，该散热片升温速度慢，散热慢，危险性差，容易表面带电。 取暖器中的发热器件通常采用碳制品发热管，碳制品发热管中的碳制品发热材料是最具有 竞争力的高科技材料，许多经济发达国家纷纷研制生产和使用碳制品发热材料，以取代传 统的金属、PTC等的发热材料。 中国专利文献公开了一种新型碳制品电热管发热器[申请号200720112206. 9]。 包括一个本体，在本体上设有若干个垂直设置的散热片，其特征在于，所述的本体内设有至 少一条通道，在每条通道内分别穿设有一根与其形状相适应的衬管，在衬管内设有用于发 热的碳制品电热管。上述方案虽然在一定程度上提高了发热器的工作性能，但是仍然存在 着不足之处1、散热片结构设计不够合理，易于弯曲损坏。2、整体的密封性较差，容易导致 漏光，发热效果不够理想。3、在使用过程中容易因为振动等原因导致碳制品电热管损坏，工 作稳定性较低。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单且强度高，使用寿命 长，热效率高，能源得到有效利用的车用碳制品取暖器。 为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案本车用碳制品取暖器，其特征在 于，本取暖器包括碳制品电热管、两个能够相互扣合的散热半体和能够将两个散热半体固 定在一起的固定机构，所述的散热半体包括受热部和分布在受热部背部的若干散热片，且 受热部与散热片连为一体式结构，在受热部的腹部设有轴向延伸的条形槽，且当两个散热 半体扣合时分别位于两个受热部上的条形槽对应设置并形成用于容纳碳制品电热管且周 向封闭的置管通道，上述的固定机构设置在受热部的端部。 由于受热部和散热片采用一体式结构，有效地提高了结构强度，且不易漏光，大大 提高了热量转化率。整个取暖器的各个部分易于装配，生产成本低。工作时，受热部将碳制 品电热管所发出的所有热量全部进行吸收，当受热部大量吸收热量后迅速将热量传递给散 热片，散热片四周处于活跃的空气分子中，带有远红外的散热片将红外光波传递到车厢的 每个角落。这里的条形槽数量[即碳制品电热管的数量]根据需要确定。可以是一个，也 可以是平行设置的若干个。 碳制品电热管中的发热基材通常采用碳纤维，碳纤维是由聚丙稀腈和粘胶基碳纤 维经复合而成的，其含碳量高达99. 99%以上；具有功率余量大、耐高温、高热能力强等优 点。碳纤维是一种纯黑体的发热材料，在电-热转换过程中几乎不存在可见光，具有升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快等特点。工作过程中光通量远远 小于金属发热体的电热管，电_热转换效率高达95%以上，比同功率的钨钼材料的金属发 热体热效率提高30%以上，升温的时间节省30%以上。在工作环境允许的情况下，工作温 度可达1200摄氏度，完全可取代以金属为发热体的电热管。 碳纤维电热管采用高纯度脱羟基石英玻璃管，热膨胀系数极小，有极高的热稳定 性，能承受剧烈的温度变化而不炸裂石英管加热到150(TC，急速投入2(TC水中也不炸裂。 石英玻璃是良好的耐酸材料氢氟酸除外，相当于耐酸陶瓷的30倍，不锈钢镍铬合金的150 倍，是酸体加热的最佳选择。碳制品电热管的电极选用耐高温的钼材料加工而成，耐高温、 寿命长，有效的保证了使用寿命。 显然，碳纤维电热管是一种以辐射远红外线为主的发热体，电热辐射转换率达 70%以上。它所发射出的远红外线的波长在3-14ym之间，这段波长的远红外线谱被称为 "生命之光"，占整体波长的80%。同时它能够被空气中的水分子吸收产生共振摩擦热效应， 实现了快速提高采暖环境温度的作用。特别是能有效的活化人体组织细胞、促进血液循环、 加速新陈代谢、增强免疫能力，同时还具有防臭除湿抗菌等效果。远红外碳纤维电热管释放 的热量绝大部分是远红外辐射能量，与金属发热体不同，它完全避免了电磁场的产生，而且 没有浪涌电流。同时由于碳素物体本身辐射的远红外线80%与人体红外线重合，因此在安 全、节能、健康、舒适性等方面占有很大的优势，是目前性能最好的电热元件。碳纤维电热管 的寿命连续点烧^ 6000小时以上(6000—-15000)，在频繁启动、关闭和长期连续工作中， 发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀、管壁内外清洁。 在上述的车用碳制品取暖器中，所述的条形槽处设有沿着槽口轴向延伸的凹凸形 防漏光结构，且当两个散热半体扣合时分别位于两个条形槽槽口处的凹凸形防漏光结构正 好相吻合。由于采用了凹凸形防漏光结构，能够有效避免光线外漏。这里的凹凸形防漏光 结构可以为若干个台阶，且可以是凹凸形的曲面。 在上述的车用碳制品取暖器中，所述的固定机构有两个且分别位于受热部的两 端，每个固定机构分别包括两个能够相互扣合的固定半座，两个固定半座通过紧固件固定 在一起。其中，在固定半座上还可以设置用于穿过导线的穿线孔。 在上述的车用碳制品取暖器中，每个所述的固定半座端部分别具有内凹的座口， 且当两个固定半座扣合时分别位于两个固定半座上的座口对应设置并形成用于容纳受热 部端部的固定孔，上述的受热部端部固定在固定孔内。通过这种结构，使得两个散热半体的 受热部被固定在一起。 在上述的车用碳制品取暖器中，每个所述的座口内设有横向凸条，每个所述的受 热部的背部具有与上述横向凸条形状相适应的横向凹槽，所述的横向凸条插于横向凹槽 内。通过这种结构，进一步提高了结构稳定性。 在上述的车用碳制品取暖器中，所述的条形槽的横截面呈圆弧形，所述的碳制品 电热管的外径小于置管通道的内径，且在碳制品电热管和置管通道之间形成环形间隙。由 于碳制品电热管与受热部不直接接触，因此能够有效避免因震动而造成的冲击。此外，由于 置管通道是封闭的结构，因此并不会造成热量损失。 在上述的车用碳制品取暖器中，所述的条形槽轴向贯通于受热部，所述的碳制品 电热管的两端分别延伸至置管通道外并固定在固定机构中。
在上述的车用碳制品取暖器中，每个所述的固定半座的腹部设有一端封闭另一端 延伸至座口的固定槽，且当两个固定半座扣合时分别位于两个固定半座上的固定槽对应设 置并形成用于容纳碳制品电热管端部且周向封闭的固定通道，上述的碳制品电热管端部固 定在固定通道内。通过这种结构能够方便地将碳制品电热管通过固定机构固定起来。这样， 固定机构不仅将受热部进行固定，同时也将碳制品电热管进行固定。 在上述的车用碳制品取暖器中，所述的碳制品电热管的两端分别套有由绝缘材料 制成的柔性套，所述的柔性套被夹紧在碳制品电热管端部和固定通道之间。通常，柔性套采 用硅胶制成，柔性套既耐高温，又高度绝缘，并能防止列车在颠簸中对石英管的伤害。
在上述的车用碳制品取暖器中，所述的散热半体由铝材制成，且在散热半体表面 具有通过发黑处理形成的发黑层。发黑处理是一种化学表面处理，其主要作用是在工件表 面形成一层致密的氧化膜，防止工件腐蚀上锈，提高工件的耐磨性。因此，通过发黑处理后 的散热半体能够有效提升机械强度。 与现有的技术相比，本车用碳制品取暖器的优点在于1、设计合理，结构简单、紧 凑，强度高，易于加工制造。2、能够有效防止光线外漏，能源利用率高，具有升温迅速、节能、 高效的特点。3、工作稳定性高，即便受到震动冲击也不会造成损坏，使用寿命长，安全系数高。
图1是本发明提供的立体结构示意图。 图2是本发明提供的爆炸图。 图3是本发明提供的侧视结构示意图。 图4是本发明提供的俯视结构示意图。 图5是本发明提供的固定半座的放大立体图。 图6是图4中A-A沿线的放大剖视图。 图7是图4中B-B沿线的放大剖视图。 图8是本发明中两个固定半座扣合在一起时的立体图。 图中，碳制品电热管1、散热半体2、受热部21、条形槽211、横向凹槽212、密封台阶 213、密封平面214、置管通道210、环形间隙200、散热片22、固定机构30、固定半座3、座口 31、固定孔301、横向凸条32、固定槽33、固定通道330、过线孔34、柔性套4。
具体实施例方式
如图1-4所示，本车用碳制品取暖器包括碳制品电热管1、两个能够相互扣合的散 热半体2和能够将两个散热半体2固定在一起的固定机构30。散热半体2包括受热部21 和分布在受热部21背部的若干散热片22，且受热部21与散热片22连为一体式结构。散热 半体2由铝材制成，且在散热半体2表面具有通过发黑处理形成的发黑层。
在受热部21的腹部设有两条轴向延伸的条形槽211，且当两个散热半体2扣合时 分别位于两个受热部21上的条形槽211 —一对应设置并形成用于容纳碳制品电热管1且 周向封闭的置管通道210。上述的固定机构30设置在受热部21的端部。如图2和6所示， 条形槽211处设有沿着槽口轴向延伸的凹凸形防漏光结构，且当两个散热半体2扣合时分别位于两个条形槽211槽口处的凹凸形防漏光结构正好相吻合。更具体地说，如图6所示， 凹凸形防漏光结构包括分别设置在条形槽211槽口两侧的密封台阶213和密封平面214。 当两个散热半体2扣合时，其中一个受热部21的密封台阶213正好与另一个受热部21的 密封平面214吻合。 如图1-4、5、7和8所示，固定机构30有两个且分别位于受热部21的两端，每个固 定机构30分别包括两个能够相互扣合的固定半座3，两个固定半座3通过紧固件固定在一 起。在固定半座3外端开有供碳制品电热管1的导线引出的过线孔34。每个固定半座3端 部分别具有内凹的座口 31，且当两个固定半座3扣合时分别位于两个固定半座3上的座口 31对应设置并形成用于容纳受热部21端部的固定孔301，上述的受热部21端部固定在固 定孔301内。每个座口 31内设有横向凸条32，每个受热部21的背部具有与上述横向凸条 32形状相适应的横向凹槽212，横向凸条32插于横向凹槽212内。 如图6所示，条形槽211的横截面呈圆弧形，碳制品电热管1的外径小于置管通道 210的内径，且在碳制品电热管1和置管通道210之间形成环形间隙200。条形槽211轴向 贯通于受热部21，碳制品电热管1的两端分别延伸至置管通道210外并固定在固定机构30 中。如图7所示，每个固定半座3的腹部设有一端封闭另一端延伸至座口 31的固定槽33， 且当两个固定半座3扣合时分别位于两个固定半座3上的固定槽33对应设置并形成用于 容纳碳制品电热管1端部且周向封闭的固定通道330，上述的碳制品电热管1端部固定在固 定通道330内。碳制品电热管1的两端分别套有由绝缘材料制成的柔性套4，所述的柔性套 4被夹紧在碳制品电热管1端部和固定通道330之间。 本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领 域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替 代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了碳制品电热管1、散热半体2、受热部21、条形槽211、横向 凹槽212、密封台阶213、密封平面214、置管通道210、环形间隙200、散热片22、固定机构 30、固定半座3、座口 31、固定孔301、横向凸条32、固定槽33、固定通道330、过线孔34、柔性 套4等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述 和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
权利要求
一种车用碳制品取暖器，其特征在于，本取暖器包括碳制品电热管(1)、两个能够相互扣合的散热半体(2)和能够将两个散热半体(2)固定在一起的固定机构(30)，所述的散热半体(2)包括受热部(21)和分布在受热部(21)背部的若干散热片(22)，且受热部(21)与散热片(22)连为一体式结构，在受热部(21)的腹部设有轴向延伸的条形槽(211)，且当两个散热半体(2)扣合时分别位于两个受热部(21)上的条形槽(211)对应设置并形成用于容纳碳制品电热管(1)且周向封闭的置管通道(210)，上述的固定机构(30)设置在受热部(21)的端部。
2. 根据权利要求l所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的条形槽(211)处设有沿着槽口轴向延伸的凹凸形防漏光结构，且当两个散热半体(2)扣合时分别位于两个条形槽(211)槽口处的凹凸形防漏光结构正好相吻合。
3. 根据权利要求1或2所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的固定机构(30)有两个且分别位于受热部(21)的两端，每个固定机构(30)分别包括两个能够相互扣合的固定半座(3)，两个固定半座(3)通过紧固件固定在一起。
4. 根据权利要求3所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，每个所述的固定半座(3)端部分别具有内凹的座口 (31)，且当两个固定半座(3)扣合时分别位于两个固定半座(3)上的座口 (31)对应设置并形成用于容纳受热部(21)端部的固定孔(301)，上述的受热部(21)端部固定在固定孔(301)内。
5. 根据权利要求4所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，每个所述的座口 (31)内设有横向凸条(32)，每个所述的受热部(21)的背部具有与上述横向凸条(32)形状相适应的横向凹槽(212)，所述的横向凸条(32)插于横向凹槽(212)内。
6. 根据权利要求3所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的条形槽(211)的横截面呈圆弧形，所述的碳制品电热管(1)的外径小于置管通道(210)的内径，且在碳制品电热管(1)和置管通道(210)之间形成环形间隙(200)。
7. 根据权利要求5所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的条形槽(211)轴向贯通于受热部(21)，所述的碳制品电热管(1)的两端分别延伸至置管通道(210)外并固定在固定机构(30)中。
8. 根据权利要求7所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，每个所述的固定半座(3)的腹部设有一端封闭另一端延伸至座口(31)的固定槽(33)，且当两个固定半座(3)扣合时分别位于两个固定半座(3)上的固定槽(33)对应设置并形成用于容纳碳制品电热管(1)端部且周向封闭的固定通道(330)，上述的碳制品电热管(1)端部固定在固定通道(330)内。
9. 根据权利要求8所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的碳制品电热管(1)的两端分别套有由绝缘材料制成的柔性套(4)，所述的柔性套(4)被夹紧在碳制品电热管(1)端部和固定通道(330)之间。
10. 根据权利要求8所述的车用碳制品取暖器，其特征在于，所述的散热半体(2)由铝材制成，且在散热半体(2)表面具有通过发黑处理形成的发黑层。
全文摘要
本发明提供了一种车用碳制品取暖器，属于加热装置技术领域。它解决了现有的列车取暖器散热片结构设计不够合理、发热效果不够理想、工作稳定性较低的问题。本车用碳制品取暖器，包括碳制品电热管、两个能够相互扣合的散热半体和能够将两个散热半体固定在一起的固定机构，散热半体包括受热部和分布在受热部背部的若干散热片，且受热部与散热片连为一体式结构，在受热部的腹部设有轴向延伸的条形槽，且当两个散热半体扣合时分别位于两个受热部上的条形槽对应设置并形成用于容纳碳制品电热管且周向封闭的置管通道，固定机构设置在受热部的端部。本发明具有设计合理、结构简单且强度高，使用寿命长、热效率高的优点。
文档编号F24D13/00GK101709897SQ20091015560
公开日2010年5月19日 申请日期2009年12月17日 优先权日2009年12月17日
发明者吴勤丰 申请人:吴勤丰