管状电加热元件的制作方法

专利名称:管状电加热元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种管状电加热元件。该管状电加热元件以整体单元(1)的形式制成，并具有复杂形状和恒定横截面的图案，包括管状本体(6)，包括加热线，该加热线的端部配备有接触杆(2)，接触杆(2)焊接至加热线以连接电线(3)。该管状本体(6)的外表面具有带图案的肋。所述整体单元(1)的侧面具有耐热隔离帽(4)，该耐热隔离帽提供了加热线的输出触头的固定并且将填充由氧化镁粉末的管状本体(6)的内部空腔密封。该整体单元(1)包括突出散热元件(5)，其表面母线设置有带图案的肋。该散热元件(5)进一步具有相对于该散热元件(5)倾斜的散热肋(7)。技术效果是通过增加热传递面积并消除冷桥来减小加热元件的惯性。
【专利说明】
管状电加热元件
技术领域
[0001]所要求保护的是一种实用新型，该实用新型涉及电工技术，更具体而言涉及应用在消费类对流式加热器中的管状电加热元件(TEHE)。
【背景技术】
[0002]当前，住宅、公共场所和工业厂房的电加热变得越来越广泛，这给清洁和卫生条件的定性改善和生活环境舒适水平的提高提供了新的机会。
[0003]已知有各种管状电加热器(TEHE)，这些管状电加热器的特征在于可用采取导线线圈形式的加热元件，该导线线圈缠绕在由具有高比电阻且在表面上具有绝缘氧化膜的合金制成的芯体上，并且被放置在具有高导热率的密封金属本体内，其中加热元件和本体之间的空间填充有具有高导热率的绝缘材料，所述线圈的末端与穿过管状本体边缘的密封绝缘的电线连接(例如，参见专利RU N0.147180,2014)。
[0004]可以将已知的TEHE安装在加热装置的本体内对空气进行加热。结构本身的重量和尺寸相对较大以及当然导热率和比功率较小可能是已知TEHE结构的缺点。热传导区域较小导致加热器操作时温度升高，这对TEHE操作可靠性具有负作用。
[0005]还已知基本没有上述缺点的TEHE。
[0006]具体而言，已知一种加热元件，其中可以将散热器进一步设置在其管状元件壳体上，从而采取以燕形形式布置的板的形式制造该散热器(CN103528418，2015)或将板形式的散热器设置在管状本体上，使得它们彼此面对的表面配备有带有肋形表面的等边三角形元件，以方便散热(EP2439476，2012)。
[0007]最接近的是管状加热元件，该管状加热元件由铝或铝合金用挤压方法制成，从而使其本体包括加热源，并且从外部其配备有一个或多个由铝制成的采取翼(每个翼上具有多个肋)的形式的突出散热元件，这些散热元件利用固定元件如铆钉、焊接、弯折或任何其他类似方式笔直地或倾斜地固定在管状加热元件上(FR2764162，1998)。
[0008]具有散热板的已知加热元件允许增加导热表面面积，并且提高了加热装置的效率，降低装置的比重和尺寸，降低了比功率，结果降低了加热元件的温度，因而提高了其使用寿命。另外，原型TEHE不允许有效降低加热装置的、快速到达工作温度并在关闭时快速冷却的惯性。固定元件的可用性形成了导致TEHE效率下降的冷桥。
【实用新型内容】
[0009]该实用新型解决的技术问题是扩大有效的TEHE种类，这由于热传递表面的提高而确保了电加热器的更好性能。
[0010]由所要求保护的实用新型提供的技术效果是通过增加热传递面积并消除冷桥而快速到达工作温度并在关闭时快速冷却而减少装置的惯性。
[0011]本实用新型的范围和精神包括所要求保护的一种管状电加热元件，该管状电加热元件由金属制成并采取具有突出散热元件的管状本体的形式，在所述管状本体内设有由合金制成的加热线，所述加热线和所述管状本体的内壁之间的空间填充有具有绝缘材料，所述加热线的端部可以被连接至绝缘的电线。该TEHE的特征在于，所述管状本体和所述突出散热元件为整体单元，并且所述管状本体的表面配备有带图案的肋。
[0012]所述散热本体上的带图案的肋可以是纵向或横向的。所述图案的横截面形状可以为圆形、三角形、矩形、梯形形状，该横截面具有圆角或不具有圆角等。技术效果实质上不受图案的方向和图案的形状的限制。所述图案可以使用挤出或压力处理方法形成。
[0013]为了提供所要求保护TEHE的更好散热能力这一进一步有利的效果，所述突出散热元件制成为具有复杂图案的本体形式，该复杂图案包括所述散热板，在其表面母线上具有带图案的肋，并且可以增设相对于所述散热板倾斜的附加肋，所述附加肋优选具有各种高度，从而形成弯曲附加散热表面。
[0014]为了提供更大散热面积这一进一步效果，将所述整体单元的表面进行喷砂以便形成微观图案。
[0015]优选使用卵形的管状本体横截面。
[0016]由于具有带图案的肋的管状本体并且由于以整体单元的形式制造具有散热元件的管状本体，显著地增加了所要求保护的TEHE的热传递面积。
[0017]应该理解，所述整体单元是其中所述管状本体和所述突出散热元件没有固定元件如铆钉、焊缝、弯折或任何类似连接的所述壳体。所述整体单元使用挤出方法或压力处理方法制造，并且进一步进行冲压。
[0018]铝或铝合金对于这些用途来说是公知的，并且可以用作用于制造所述整体单元的具有高导热率的金属。
[0019]所述加热线被选择成使得该加热线提供所述TEHE的所需功率，并且该加热线根据现有技术中已知的方法沿着轴线放置在所述管状本体内，例如螺旋形地卷绕在芯体上。所述加热线被具有高导热率的隔离材料包围，可以使用氧化镁粉末作为与所述整体单元直接接触的隔尚材料。
[0020]所述加热线的端部可以从所述整体单元的左侧和右侧引出来。所述加热线的端部可以从所述整体单元的一侧引出来，而另一个可以被盖住。所述加热线从被盖住侧开始成环。技术效果不受用于将所述加热线在所述整体单元侧上引出的方法的限制，而是可能带来与加热器的操作方便性、重量和尺寸有关的进一步技术结果。用于电源连接或导线连接的电绝缘插件和接头(tip)可以提供与隔离电线的连接，因而排除了任何暴露的电流传导部件。所述连接方法在现有技术中是已知的，并且提供相同技术结果。
[0021]所要求保护的管状电加热元件由于所述整体单元形式而没有任何冷桥，这有助于降低惯性并快速达到加热器的足以有效加热房屋的温度。具有带图案的肋的管状本体可以提供直接接近与所述加热线接触的区域的广阔热传递面积，这也有助于降低惯性并有助于降低比功率。与加热区域直接接近的更大热传递面积与没有组合冷桥这二者的组合提供了所要求保护的技术效果，即所要求保护的TEHE的高效和安全操作。扩大的热传递面积提供了较低比功率，因而减少了对流式加热器的材料消耗和尺寸。
[0022]所要求保护的加热元件被安装在对流式加热器本体的下部中。对流式加热器的长度和深度取决于加热元件尺寸。在相等热交换面积和相同功率的情况下，所要求保护的加热元件与原型相比可以短15%_20%。
[0023]该实用新型的所要求保护的本质特征的组合保证了与所要求保护的技术结果的因果效应关系。当所要求保护的加热元件的尺寸不超过原型的尺寸时，由于采取整体单元形式的本体具有管状本体的带肋表面，因此其提供了更大的散热面积和更高效率，同时其提供了加热元件在对流式加热器中的简单安装。因而得到了强大、紧凑、高效且可靠的对流式加热器。
[0024]所要求保护的加热器可以用任何已知材料使用任何已知冲压技术和任何已知组装方法制造，该加热器满足工业实用性标准。
【附图说明】

[0025]如下附图示出了所要求保护的实用新型。
[0026]图1示出了加热元件的总体视图。
[0027I图2示出了加热元件的剖视图。
[0028]图3a和图3b示出了所提供的新颖加热元件(图3b)和现有技术的加热元件(图3a)的横截面之间的视觉比较。
[0029]图4示出了采取整体单元形式的加热元件的本体。
[0030]图5示出了加热元件的一个散热元件和一部分管状本体。
【具体实施方式】
[0031]加热元件的本体以整体单元I的形式制成，并且具有复杂形状和恒定横截面的图案，包括管状本体6，包括以螺旋形卷绕在杆(未示出)上的加热线，该加热线的端部配备有接触杆2，接触杆2焊接至该加热线以连接电流引线3。该整体单元I的侧面具有耐热绝缘帽4，该耐热均匀帽4提供了加热线的输出触头的固定，并且将填充有氧化镁粉末(未示出)的管状本体6的内部空腔密封。整体单元I包括采取板的形式的突出散热元件5，且其表面母线设置有带图案的肋。各个散热元件5进一步具有相对于散热元件5倾斜的散热肋7，散热肋7具有各种高度并通过侧边缘连接至彼此，因而形成了散热元件5的附加弯曲表面。
[0032]所要求保护的加热元件可以按照如下进行制造。使用挤出方法用铝或铝合金制造用于整体单元I的带有图案的片材，然后制造所需长度的管状本体6，所述管状本体6配备有带有图案的肋和突出散热元件5。例如卷绕在杆上的加热线2被放置在管状本体6的空腔内，并且该空腔填塞具有高导热率的隔离材料(氧化镁粉末)以消除任何空腔。当管状本体6的空腔被塞满时，本体被挤压，因而减小了管状本体6的内部容积，从而导致压缩氧化镁粉末，因此消除了任何内部空腔以及从加热线到整体单元I的不充分热传递。通过使用冲压方法进行的进一步整体单元形成而获得突出散热元件5的复杂图案，该突出散热元件5具有带有图案的肋并具有通过侧边缘连接至彼此并形成附加弯曲表面的各种高度的散热肋7。散热肋7例如通过将散热元件5折弯而制成。对加热元件的全部外表面进行喷砂处理，也可以进一步增加装置的散热面积并降低装置的温度。
[0033]所要求保护的实用新型由于整体单元形式中的本体的所要求保护结构而提供了加热元件的带有肋的管状本体，从而提供了更好的热性能，更快地到达TEHE的所需温度，因而致使加热装置总体上能耗降低，以较低工作温度到达所需加热水平，因而使得可靠性和操作安全性水平更高。通过具有复杂图案的突出散热元件进一步提高了更好的热性能。整体单元的更好的热性能允许通过快速到达工作温度和在关闭时快速冷却而降低对流式加热器的惯性。
[0034]除了以上内容之外，所要求保护的实用新型由于其在具有更小尺寸和重量的TEHE的对流式加热器中的应用而可以降低装置成本，减少存储所需面积，并且降低仓库记账员的劳动强度。
【主权项】
1.一种管状电加热元件，该管状电加热元件由金属制成为具有突出散热元件的管状本体的形式，在所述管状本体内设有由合金制成的加热线，所述加热线和所述管状本体的内壁之间的空间填充有绝缘材料，所述加热线的端部能够被连接至被隔离的电线，其特征在于，所述管状本体与所述突出散热元件以整体单元的形式制成，并且所述管状本体的外表面具有带图案的肋。2.根据权利要求1所述的管状电加热元件，其特征在于，所述管状本体的外表面上的所述带图案的肋能够是纵向的或横向的。3.根据权利要求1所述的管状电加热元件，其特征在于，所述管状本体的外表面上的所述图案具有圆形或三角形或矩形或梯形形状的横截面，该横截面具有圆角或不具有圆角。4.根据权利要求1所述的管状电加热元件，其特征在于，所述整体单元的表面具有通过喷砂而形成的微观图案。5.根据权利要求1所述的管状电加热元件，其特征在于，所述散热元件被制成为具有带图案的肋的散热板的形式，并且进一步配备有相对于所述散热板倾斜的散热肋。6.根据权利要求5所述的管状电加热元件，其特征在于，所述散热元件的所述肋的形状具有圆形或三角形或矩形或梯形形状的横截面，该横截面具有圆角或不具有圆角。
【文档编号】H05B3/10GK205726468SQ201620251900
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】A·尼克莱杜
【申请人】沃尔卡斯特有限公司