专利名称：导热耐温复合电热体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种以碳化硅或氮化硅结合碳化硅等高导热耐高温材料为基材，以电热合金材料为加热元件制作的复合式电加热器件。
目前，工业和民用电热产品中使用较多的电加热器主要是螺旋缠绕的电热合金丝，或以它为基础制作的电热管，或以电热管为基础再加导热金属制作的电热盘，工业上还将螺旋状电热丝安装在碳化硅炉堂、炉管、炉板的丝孔内，以提高导热性和耐温性。以上这些加热器大都是以空气作为导热介质，或以氧化镁粉作为导热介质的，由于空气的导热率很低，氧化镁的导热率也不高，所以这类加热器存在传热慢，发热元件工作温度过高，元件使用寿命短、器件热效率低、耗能多等缺点；近年来市场上又出现了两种新式的电热器件，一是各种类型的电热膜，一种是导电陶瓷发热元件，电热膜和导电陶瓷的优点是加热速度快，热效高，它们又有各自的严重不足之处，电热膜由于很薄，物质含量少，耐电压冲击和耐电流冲击的性能都很差，容易损坏；导电陶瓷易老化，使用寿命短；这两种器件在高温区和大功率区的使用上都受到限制。
本实用新型的目的是要提供一种传热快、热效高、寿命长、功率范围大，使用温度宽、安装使用方便的经久耐用的导热耐温复合电热器件。
本实用新型的目的是这样实现的，分为独立器件型和一体化型两种实现方式，独立器件型是这样制作的，将碳化硅或氮化硅结合碳化硅等高导热耐高温材料烧制成带有设定沟槽和电极引出孔的复合电热器基体，基体分为平面圆型、曲面圆型、平板方型、半圆筒型、管型和坩埚型等六种基型系列，基体烧制好以后，按所需功率选取一定截面积的电热合金丝沿槽沟平直或曲折安装在槽内，并通过电极引出孔安装供电电极，电热丝可以是一根或多根，可以是多根并联或串联，工作电源可以是交流或直流，安装好电热合金丝或带及电源电极以后，用高导热耐高温胶泥将槽沟和引出孔部位填平，将电热元件封埋在导热耐温基体内，然后将装填好的电热体送入高温炉中烘烤烧结，或室温固化，待填料固化干燥烧结好以后，就可以使用了，也可以再在复合电热体的表面涂刷一层增强辐射的涂料及防护涂料，这就完成了独立器件型的制作；一体化型的导热耐温复合电热体是这样制作的，在被加热器具(导体类)的外壁先制作绝缘支架及电极座，将电热合金丝或带按设计功率安装在绝缘支架上，并接上电源引出电极对绝缘类被加热器具，可以直接在其外壁安装电热丝或带及电极，然后用导热耐温涂料围绕被加热器具将电热丝或带涂埋在导热耐温涂料内，待涂料干燥后，送入高温炉内烧结或室温固化，然后，再在其外包复保温层及加固层，即完成了一体化型导热耐温复合电热体的制作；另一种一体化型复合电热体是将独立器件型复合电热体用导热耐温胶粘贴于被加热器具的外壁或外底而构成。
本实用新型由于是将加热元件直接封埋在导热耐温材料中，它产生的热直接快速传给了导热材料，因而电热元件工作温度低，寿命长，加热迅速、热效高、节约能源，它综合了电热膜快速、高效和电热丝成本低、长寿耐用、功率范围大，温度范围宽等两方面的优点。
下面结合实施例及附图
作进一步说明附图(1)是长方型电热体的结构图；附图(2)是其侧视图，图中1是电极帽；2是电热体基体；3是布线槽；4是电热丝，L为电热体长，取10mm至2000mm之间值；W为电热体宽，取5mm至1500mm之间值；D为电热体厚，取1mm至100mm之间值；e为槽距，取1mm至200mm之间值；n为槽数，取3至300之间值；g为槽宽，取0.2mm至20mm之间值；h为槽深，取0.2mm至50mm之间值；B为电极引出孔直径，取0.2mm至50mm之问值。
附图(3)是正方型电热体的基体外型图，附图(4)是其侧视图，L、W、D、e、n、g、h、B的取值范围与上述长方型电热体相同，这里L=W。
附图(5)是平面圆型电热体的基体的外型图，附图6是其侧视图，D、h、B、n、e、h的取值范围与长方型电热体相同，φA为圆型电热体的直径，A取10mm至2000mm之间值；φC为中心测温孔的直径，C取0至50mm之间值。
附图(7)为曲面圆型电热体的基体外型图，附图(8)是其侧视图，A、C、D、h、B、n、e、g的取值范围与面平圆型电热体的相同，R是曲面的曲率半径，R取10mm至10000mm之间值。
附图(9)是半圆筒电热体基体的外型图，附图(10)是其侧视图，L是半圆筒的高，φA是半圆筒的内径，D是半圆筒的厚，n是槽数，e是槽距、g是槽宽，h是槽深，B是电极引出孔直径，L、A、D、B、h、n、e、g的取值与圆型电热体相同。
附图(11)是管型电热体基体的外型图，附图(12)是其侧视图，L为管长，A为管内径，D为管壁厚，L、A、D、n、e、g、h的取值范围与半圆筒电热体相同。
附图(13)是坩埚型电热体基体的外型图，L为坩埚高，φA的坩埚内径，D为壁厚，L、A、D、n、e、g、h的取值范围与管型相同。
附图(14)为一体化型电热体的结构图，5是被加热器；6是保护加固层，7是绝缘支架；8是电热丝；9是导热耐温涂料；10是电源电极；11是热电偶；12是保温层。L是高，A是内径，D为壁厚，A、C、D的取值范围与独立器件型中坩埚型的取值范围相同。
权利要求1．一种导热耐温复合电热体，其主要特征是用碳化硅或氮化硅结合碳化硅等高导热率耐高温材料烧制成带有设定槽构和电极引出孔的复合电热体基体，基体分为六种基型，将所需功率的电热合金丝或带沿槽沟平直或曲折安装在槽内，并通过电极引出孔安装供电电极，然后用高导热耐高温胶泥将槽沟和引出孔部位填平，将电热丝或带封埋在槽内，再经烘烤烧结或室温固化而制成。
2．根据权利要求1所述的导热耐温复合电热体，其特征在于电热体的外表面可以再涂刷一层增强辐射的涂料及防护涂料。
3．根据权利要求1所述的导热耐温复合电热体，其特征在于电热体分为平面圆型，曲面圆型，平板方型、半圆筒型、管型和坩埚型六种基型系列。
4．根据权利要求3所述的导热耐温复合电热体其特征在于它们的长或高L及直径A取10mm至2000mm之间值；它们的宽W取5mm至1500mm间值；厚度D取1mm至100mm之间值；中心孔直径C取0至50mm之间值；槽距e取1mm至200mm之间值；槽数n聚3至300之间值，槽宽g取0.2mm至20mm之间值；槽深h取0.2mm至50mm之间值，电极引出孔直径B取0.2mm至50mm之间值。
5．根据权利要求1所述的导热耐温复合电热体，其特征在于该电热体分为独立器件型和一体化型两种结构形式。
6．根据权利要求5所述的一体化型的导热耐温复合电热体，其特征在于先在导体型被加热器具的外壁先制作绝缘支架及电极座，再在其上缠绕电热丝或带及安装电源电极，然后用导热耐温涂料环绕被加热器具将电热丝涂埋在导热耐温涂料内，再在其外包复保温层和防护层。
7．根据权利要求5所述的一体化型导热耐温复合电热体，其特征在于它是将独立器件型复合电热体用导热耐温胶粘贴于被加热器具的外壁或外底而构成。
专利摘要一种以高导热率耐高温材料为基材,以电热合金为加热元件的复合电加热器,将碳化硅或氮化硅结合碳化硅等导热耐温材料烧制成带有设定沟槽和电极引出孔的基体,在基体槽内安装电热合金丝并引出电源电极,再用导热耐温填料将电热合金丝封埋在导热耐温基体内,再烘烧或室温固化而制成。本实用新型具有传热快、热效高、寿命长、经久耐用、功率范围大、温度范围宽等特点,适用于家电和日用电热产品及工业、实验室电炉等电热产品运用场合。
文档编号H05B3/10GK2311909SQ9624131
公开日1999年3月24日 申请日期1996年10月25日 优先权日1996年10月25日
发明者徐国汉 申请人:徐国汉