专利名称：一种新型的碳纤维石英电热管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的碳纤维红外线电热元件，具体地说是一种新型的碳纤 维石英电热管。
背景技术：
碳纤维红外线石英电热管以期电热转换效率高，环保节能无污染等优良特性，已 在民用和工业领域等到广泛应用。碳纤维电热管的特点就是以碳纤维长丝作为发热体，以 石英玻璃管为绝缘外壳的电热管，通常使用的石英玻璃管的管径为Φ 10，Φ 12，Φ 14，Φ 16， Φ 18mm等。由于碳纤维丝为非金属材料，材质柔软，很多都是通过将碳纤维缠绕固定在管状 的支撑体上加以固定(一般支撑体为Φ5，Φ6，Φ7，Φ 8等石英玻璃管)。还有的将碳纤维 长丝发热体加捻拧成绳状经过工艺定型。有的为进一步加强加捻定型的碳丝，再将碳纤维 丝发热体外设置金属钨丝或钼丝等加强筋，金属加强筋均勻的缠绕在碳纤维长丝发热体的 周围，以加强碳纤维丝空芯螺旋的强度。以上制作工艺都存在很多弊端，并且工艺相对复杂，弊端如下1.将碳纤维长丝加捻成绳后缠绕在以管径Φ 5，Φ 6，Φ 7，Φ 8mm等石英玻璃管的 内支撑体上，碳纤维长丝束两端用螺旋钼丝电极套压或用钼丝捆扎的制作方法存在以下弊 端1. 1其支撑体吸收热量使电热管发热慢，导致启动速度慢；1. 2碳纤维长丝缠绕在石英玻璃支撑体，长期高温下石英玻璃管支撑体硅粉挥发 会弥漫在石英管管腔的内壁上，影响美观；因硅粉的不断弥漫，导致碳纤维长丝发热体散热 不良，从而影响寿命，甚至导致密闭的石英管腔内杂质成分不断增加，杂质气体膨胀，致使 电热管爆裂等。1. 3由于采用钼丝螺旋电极套压和钼丝捆扎，在套压和捆扎过程都会造成碳纤维 长丝发热体的直接损伤，并且由于螺旋电极的内孔径大小和石英玻璃支撑体外径大小都有 误差，而碳纤维长丝柔软，会造成套压不严紧，牢固，导致打火现象，从影响寿命，甚至因电 极与碳纤维长丝发热体连接处连接不牢固，瞬间打火产生的能量导致电热管爆裂等现象发 生。2.碳纤维长丝发热加捻成绳，因碳丝在加捻过程加捻的力度大小不好掌握，加捻 的碳纤维长丝发热体经工艺成型后的空芯螺旋碳纤维长丝发热体会出现光色不均勻现象。 由于加捻过程中，加捻力度过大会造成碳丝断丝较多，影响碳丝的美观，并且因加捻力大过 紧，还会造成经工艺成型后的空芯螺旋碳纤维长丝发热体尺寸变长或变短等现象。3.为减少加捻后碳纤维长丝经工艺成型后的空芯螺旋碳纤维长丝发热体尺寸的 变化，有的便在碳纤维长丝发热体上缠绕上金属加强筋，但是由于金属发热体和非金属碳 纤维发热体的膨胀和冷缩的比例不一样，也会影响到碳纤维发热体的寿命，而且这种制作 方式工艺复杂。4.空芯螺旋状碳纤维长丝发热体的电极连接件大都采用的单次包压式钼片电极或不锈钢电极，由于钼质电极硬度大厚度很薄，在压接碳纤维长丝发热体时，如果压接力度 处理不好，对碳纤维长丝发热体会造成损伤；由于钼片电极很薄，加之钼质电极的脆性，在 有震动的机械上使用时，压封到石英玻璃里面的钼片电极的尾部容易断裂。而且钼与钼的 焊接需要很大的电流，焊接牢固度不稳定，因此经常会出现碳纤维电极引出钼杆与钼片电 极焊点脱落现象。5.目前很多的作法就是在密闭石英玻璃管管腔内充有少量的惰性气体，以来减少 碳纤维长丝发热体的氧化，并将碳纤维长丝发热体长丝时间燃烧出的少量杂质气体压缩到 电极冷区间。但是碳纤维长丝发热体在长时间燃烧过程中，会的确产生一定的杂质气体，而 且随着长时间的使用杂质气体会不断地增加，如果这些少量的杂质气体不清除的话，日积 月累会造成碳纤维长丝发热体的氧化，真空度急剧下降，由于杂质气体的不断积累，加之密 闭的石英玻璃管内先前充入的惰性气体，会造成石英电热管的破裂，甚至爆裂等现象。
发明内容本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供了一种结构合理、使用方便、性 能更加稳定的一种新型的碳纤维石英电热管。本实用新型为了解决上述技术问题而采用的技术解决方案如下该新型的碳纤 维石英电热管包括外部接线装置和电热管两部分，所述接线装置包括电源引出线、钼导杆 和绝缘陶瓷座，所述电热管包括石英玻璃管、过渡钼片、钽粒焊点、镍质双包压电极、多股编 织带状空芯螺旋碳纤维发热体、吸气剂、抽气孔，所述镍质双包压电极是由反面横纹体和正 面竖纹体组成，其特征在于所述过渡钼片、钽粒焊点、镍质双包压电极、多股编织带状空芯 螺旋碳纤维发热体、吸气剂均在石英玻璃管的内部，抽气孔在石英玻璃管的外部一侧，所述 多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体的两端分别与镍质双包压电极相连，所述镍质双包压 电极通过过渡钼片与钼导杆和电源引出线相连，所述绝缘陶瓷座套在钼导杆和过渡钼片的 一边缘上，所述吸气剂焊接在多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体一端的镍质双包压电极 上，所述电源引出线在石英玻璃管的两端。本实用新型采用的上述方案所能达到的效果是结构简单合理、使用方便、性能稳 定、安全节能、使用寿命和发热效率更高、无瞬间电流冲击，热辐射指向高，可提高设计定向 热辐射等特点。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。附
图1为一种新型的碳纤维石英电热管的正面结构示意图。附图2为一种新型的碳纤维石英电热管的去绝缘陶瓷座的反面结构示意图。图中1、电源引出线，2、绝缘陶瓷座，3、反面横纹体，4、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发 热体，5、石英玻璃管，6、吸气剂，7、抽气孔，8、钼导杆，9、过渡钼片，10、钽粒焊点，11、正面竖 纹体具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的一种新型的碳纤维石英电热管，包括外部接线装置和电热管两部 分，所述接线装置包括电源引出线1、钼导杆8和绝缘陶瓷座2，所述电热管包括石英玻璃管 5、过渡钼片9、钽粒焊点10、镍质双包压电极、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体4、吸气 剂6、抽气孔7，所述镍质双包压电极是由反面横纹体3和正面竖纹体11组成，其特征在于 所述过渡钼片9、钽粒焊点10、镍质双包压电极、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体4、吸 气剂6均在石英玻璃管5的内部，抽气孔7在石英玻璃管5的外部一侧，所述多股编织带状 空芯螺旋碳纤维发热体4的两端分别与镍质双包压电极相连，所述镍质双包压电极通过过 渡钼片9与钼导杆8和电源引出线1相连，所述绝缘陶瓷座2套在钼导杆8和过渡钼片9 的一边缘上，所述吸气剂6焊接在多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体4 一端的镍质双包 压电极上，所述电源引出线1在石英玻璃管5的两端。所述的多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体4是由3 12股以上的碳纤维长丝 编织成带状后，经特殊定型工艺加工而成的。由于多股碳纤维长丝在编织过程成相互交叉、 压叠等现象，经特殊工艺成型后，不存在尺寸变形，不存在垂直使用碳丝螺距变化等现象。 经编织成带状的碳纤维发热体电阻稳定、发热均勻、光色均勻等。所述的镍质双包压电极，包压于多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体4的两端， 在增加电极与碳纤维发热体的接触面积同时，由于采用双包压，即反面横纹体3和正面竖 纹体11，这样不会损伤碳纤维长丝发热体，并且包压牢固，也不会出现碳纤维发热体与电极 之间脱离现象。所述的吸气剂6非液体，主要用于真空领域，并且所用材质均耐高温，在多股编织 带状空芯螺旋碳纤维发热体4的一端镍质双包压电极上焊接，主要目的吸收碳纤维发热体 长时间燃烧所发出的少量含有氧的杂质气体，以减少管腔内的真空度的降低，减少碳纤维 长丝发热体的氧化，从而进一步提高碳纤维发热体的寿命。所述的石英玻璃管5外壳，可以做成直管行、圆形、U形、欧姆形，半圆形、梨形、多U 形、S形等。所述的石英玻璃管5的两段的封板内设置5X7X0. 028mm的过渡钼片9，引出电极 的末端焊接在过渡钼片9上一端上，Φ0. 7 0. 8XL12 15mm的钼导杆8前端与过渡钼 片9焊接，焊接部位均勻附上鉅粒，即为钽粒焊点10。使用时，在电源引出线1上连接电源，本装置就可以进入工作。本实用新型的一种单端出线碳纤维电热管其加工制作非常简单方便，按说明书附 图所示加工制作即可。除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
权利要求一种新型的碳纤维石英电热管，包括外部接线装置和电热管两部分，所述接线装置包括电源引出线、钼导杆和绝缘陶瓷座，所述电热管包括石英玻璃管、过渡钼片、钽粒焊点、镍质双包压电极、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体、吸气剂、抽气孔，所述镍质双包压电极是由反面横纹体和正面竖纹体组成，其特征在于所述过渡钼片、钽粒焊点、镍质双包压电极、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体、吸气剂均在石英玻璃管的内部，抽气孔在石英玻璃管的外部一侧，所述多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体的两端分别与镍质双包压电极相连，所述镍质双包压电极通过过渡钼片与钼导杆和电源引出线相连，所述绝缘陶瓷座套在钼导杆和过渡钼片的一边缘上，所述吸气剂焊接在多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体一端的镍质双包压电极上，所述电源引出线在石英玻璃管的两端。
专利摘要本实用新型涉及一种新型的碳纤维石英电热管属于电热元件领域，该新型的碳纤维石英电热管包括外部接线装置和电热管两部分，所述接线装置包括电源引出线、钼导杆和绝缘陶瓷座，所述电热管包括石英玻璃管、过渡钼片、钽粒焊点、镍质双包压电极、多股编织带状空芯螺旋碳纤维发热体、吸气剂、抽气孔，所述镍质双包压电极是由反面横纹体和正面竖纹体组成。本实用新型采用的上述方案所能达到的效果是结构简单合理、使用方便、性能稳定、安全节能、使用寿命和发热效率更高、无瞬间电流冲击，热辐射指向高，可提高设计定向热辐射等特点。
文档编号H05B3/02GK201766729SQ201020505400
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月26日 优先权日2010年8月26日
发明者王孝来 申请人:王孝来