專利名稱:管狀電加熱元件的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種管狀電加熱元件。該管狀電加熱元件以整體單元(1)的形式制成,并具有復雜形狀和恒定橫截面的圖案,包括管狀本體(6),包括加熱線,該加熱線的端部配備有接觸桿(2),接觸桿(2)焊接至加熱線以連接電線(3)。該管狀本體(6)的外表面具有帶圖案的肋。所述整體單元(1)的側面具有耐熱隔離帽(4),該耐熱隔離帽提供了加熱線的輸出觸頭的固定并且將填充由氧化鎂粉末的管狀本體(6)的內部空腔密封。該整體單元(1)包括突出散熱元件(5),其表面母線設置有帶圖案的肋。該散熱元件(5)進一步具有相對于該散熱元件(5)傾斜的散熱肋(7)。技術效果是通過增加熱傳遞面積并消除冷橋來減小加熱元件的慣性。
【專利說明】
管狀電加熱元件
技術領域
[0001]所要求保護的是一種實用新型,該實用新型涉及電工技術,更具體而言涉及應用在消費類對流式加熱器中的管狀電加熱元件(TEHE)。
【背景技術】
[0002]當前,住宅、公共場所和工業(yè)廠房的電加熱變得越來越廣泛,這給清潔和衛(wèi)生條件的定性改善和生活環(huán)境舒適水平的提高提供了新的機會。
[0003]已知有各種管狀電加熱器(TEHE),這些管狀電加熱器的特征在于可用采取導線線圈形式的加熱元件,該導線線圈纏繞在由具有高比電阻且在表面上具有絕緣氧化膜的合金制成的芯體上,并且被放置在具有高導熱率的密封金屬本體內,其中加熱元件和本體之間的空間填充有具有高導熱率的絕緣材料,所述線圈的末端與穿過管狀本體邊緣的密封絕緣的電線連接(例如,參見專利RU N0.147180,2014)。
[0004]可以將已知的TEHE安裝在加熱裝置的本體內對空氣進行加熱。結構本身的重量和尺寸相對較大以及當然導熱率和比功率較小可能是已知TEHE結構的缺點。熱傳導區(qū)域較小導致加熱器操作時溫度升高,這對TEHE操作可靠性具有負作用。
[0005]還已知基本沒有上述缺點的TEHE。
[0006]具體而言,已知一種加熱元件,其中可以將散熱器進一步設置在其管狀元件殼體上,從而采取以燕形形式布置的板的形式制造該散熱器(CN103528418,2015)或將板形式的散熱器設置在管狀本體上,使得它們彼此面對的表面配備有帶有肋形表面的等邊三角形元件,以方便散熱(EP2439476,2012)。
[0007]最接近的是管狀加熱元件,該管狀加熱元件由鋁或鋁合金用擠壓方法制成,從而使其本體包括加熱源,并且從外部其配備有一個或多個由鋁制成的采取翼(每個翼上具有多個肋)的形式的突出散熱元件,這些散熱元件利用固定元件如鉚釘、焊接、彎折或任何其他類似方式筆直地或傾斜地固定在管狀加熱元件上(FR2764162,1998)。
[0008]具有散熱板的已知加熱元件允許增加導熱表面面積,并且提高了加熱裝置的效率,降低裝置的比重和尺寸,降低了比功率,結果降低了加熱元件的溫度,因而提高了其使用壽命。另外,原型TEHE不允許有效降低加熱裝置的、快速到達工作溫度并在關閉時快速冷卻的慣性。固定元件的可用性形成了導致TEHE效率下降的冷橋。
【實用新型內容】
[0009]該實用新型解決的技術問題是擴大有效的TEHE種類,這由于熱傳遞表面的提高而確保了電加熱器的更好性能。
[0010]由所要求保護的實用新型提供的技術效果是通過增加熱傳遞面積并消除冷橋而快速到達工作溫度并在關閉時快速冷卻而減少裝置的慣性。
[0011]本實用新型的范圍和精神包括所要求保護的一種管狀電加熱元件,該管狀電加熱元件由金屬制成并采取具有突出散熱元件的管狀本體的形式,在所述管狀本體內設有由合金制成的加熱線,所述加熱線和所述管狀本體的內壁之間的空間填充有具有絕緣材料,所述加熱線的端部可以被連接至絕緣的電線。該TEHE的特征在于,所述管狀本體和所述突出散熱元件為整體單元,并且所述管狀本體的表面配備有帶圖案的肋。
[0012]所述散熱本體上的帶圖案的肋可以是縱向或橫向的。所述圖案的橫截面形狀可以為圓形、三角形、矩形、梯形形狀,該橫截面具有圓角或不具有圓角等。技術效果實質上不受圖案的方向和圖案的形狀的限制。所述圖案可以使用擠出或壓力處理方法形成。
[0013]為了提供所要求保護TEHE的更好散熱能力這一進一步有利的效果,所述突出散熱元件制成為具有復雜圖案的本體形式,該復雜圖案包括所述散熱板,在其表面母線上具有帶圖案的肋,并且可以增設相對于所述散熱板傾斜的附加肋,所述附加肋優(yōu)選具有各種高度,從而形成彎曲附加散熱表面。
[0014]為了提供更大散熱面積這一進一步效果,將所述整體單元的表面進行噴砂以便形成微觀圖案。
[0015]優(yōu)選使用卵形的管狀本體橫截面。
[0016]由于具有帶圖案的肋的管狀本體并且由于以整體單元的形式制造具有散熱元件的管狀本體,顯著地增加了所要求保護的TEHE的熱傳遞面積。
[0017]應該理解,所述整體單元是其中所述管狀本體和所述突出散熱元件沒有固定元件如鉚釘、焊縫、彎折或任何類似連接的所述殼體。所述整體單元使用擠出方法或壓力處理方法制造,并且進一步進行沖壓。
[0018]鋁或鋁合金對于這些用途來說是公知的,并且可以用作用于制造所述整體單元的具有高導熱率的金屬。
[0019]所述加熱線被選擇成使得該加熱線提供所述TEHE的所需功率,并且該加熱線根據現(xiàn)有技術中已知的方法沿著軸線放置在所述管狀本體內,例如螺旋形地卷繞在芯體上。所述加熱線被具有高導熱率的隔離材料包圍,可以使用氧化鎂粉末作為與所述整體單元直接接觸的隔尚材料。
[0020]所述加熱線的端部可以從所述整體單元的左側和右側引出來。所述加熱線的端部可以從所述整體單元的一側引出來,而另一個可以被蓋住。所述加熱線從被蓋住側開始成環(huán)。技術效果不受用于將所述加熱線在所述整體單元側上引出的方法的限制,而是可能帶來與加熱器的操作方便性、重量和尺寸有關的進一步技術結果。用于電源連接或導線連接的電絕緣插件和接頭(tip)可以提供與隔離電線的連接,因而排除了任何暴露的電流傳導部件。所述連接方法在現(xiàn)有技術中是已知的,并且提供相同技術結果。
[0021]所要求保護的管狀電加熱元件由于所述整體單元形式而沒有任何冷橋,這有助于降低慣性并快速達到加熱器的足以有效加熱房屋的溫度。具有帶圖案的肋的管狀本體可以提供直接接近與所述加熱線接觸的區(qū)域的廣闊熱傳遞面積,這也有助于降低慣性并有助于降低比功率。與加熱區(qū)域直接接近的更大熱傳遞面積與沒有組合冷橋這二者的組合提供了所要求保護的技術效果,即所要求保護的TEHE的高效和安全操作。擴大的熱傳遞面積提供了較低比功率,因而減少了對流式加熱器的材料消耗和尺寸。
[0022]所要求保護的加熱元件被安裝在對流式加熱器本體的下部中。對流式加熱器的長度和深度取決于加熱元件尺寸。在相等熱交換面積和相同功率的情況下,所要求保護的加熱元件與原型相比可以短15%_20%。
[0023]該實用新型的所要求保護的本質特征的組合保證了與所要求保護的技術結果的因果效應關系。當所要求保護的加熱元件的尺寸不超過原型的尺寸時,由于采取整體單元形式的本體具有管狀本體的帶肋表面,因此其提供了更大的散熱面積和更高效率,同時其提供了加熱元件在對流式加熱器中的簡單安裝。因而得到了強大、緊湊、高效且可靠的對流式加熱器。
[0024]所要求保護的加熱器可以用任何已知材料使用任何已知沖壓技術和任何已知組裝方法制造,該加熱器滿足工業(yè)實用性標準。
【附圖說明】
[0025]如下附圖示出了所要求保護的實用新型。
[0026]圖1示出了加熱元件的總體視圖。
[0027I圖2示出了加熱元件的剖視圖。
[0028]圖3a和圖3b示出了所提供的新穎加熱元件(圖3b)和現(xiàn)有技術的加熱元件(圖3a)的橫截面之間的視覺比較。
[0029]圖4示出了采取整體單元形式的加熱元件的本體。
[0030]圖5示出了加熱元件的一個散熱元件和一部分管狀本體。
【具體實施方式】
[0031]加熱元件的本體以整體單元I的形式制成,并且具有復雜形狀和恒定橫截面的圖案,包括管狀本體6,包括以螺旋形卷繞在桿(未示出)上的加熱線,該加熱線的端部配備有接觸桿2,接觸桿2焊接至該加熱線以連接電流引線3。該整體單元I的側面具有耐熱絕緣帽4,該耐熱均勻帽4提供了加熱線的輸出觸頭的固定,并且將填充有氧化鎂粉末(未示出)的管狀本體6的內部空腔密封。整體單元I包括采取板的形式的突出散熱元件5,且其表面母線設置有帶圖案的肋。各個散熱元件5進一步具有相對于散熱元件5傾斜的散熱肋7,散熱肋7具有各種高度并通過側邊緣連接至彼此,因而形成了散熱元件5的附加彎曲表面。
[0032]所要求保護的加熱元件可以按照如下進行制造。使用擠出方法用鋁或鋁合金制造用于整體單元I的帶有圖案的片材,然后制造所需長度的管狀本體6,所述管狀本體6配備有帶有圖案的肋和突出散熱元件5。例如卷繞在桿上的加熱線2被放置在管狀本體6的空腔內,并且該空腔填塞具有高導熱率的隔離材料(氧化鎂粉末)以消除任何空腔。當管狀本體6的空腔被塞滿時,本體被擠壓,因而減小了管狀本體6的內部容積,從而導致壓縮氧化鎂粉末,因此消除了任何內部空腔以及從加熱線到整體單元I的不充分熱傳遞。通過使用沖壓方法進行的進一步整體單元形成而獲得突出散熱元件5的復雜圖案,該突出散熱元件5具有帶有圖案的肋并具有通過側邊緣連接至彼此并形成附加彎曲表面的各種高度的散熱肋7。散熱肋7例如通過將散熱元件5折彎而制成。對加熱元件的全部外表面進行噴砂處理,也可以進一步增加裝置的散熱面積并降低裝置的溫度。
[0033]所要求保護的實用新型由于整體單元形式中的本體的所要求保護結構而提供了加熱元件的帶有肋的管狀本體,從而提供了更好的熱性能,更快地到達TEHE的所需溫度,因而致使加熱裝置總體上能耗降低,以較低工作溫度到達所需加熱水平,因而使得可靠性和操作安全性水平更高。通過具有復雜圖案的突出散熱元件進一步提高了更好的熱性能。整體單元的更好的熱性能允許通過快速到達工作溫度和在關閉時快速冷卻而降低對流式加熱器的慣性。
[0034]除了以上內容之外,所要求保護的實用新型由于其在具有更小尺寸和重量的TEHE的對流式加熱器中的應用而可以降低裝置成本,減少存儲所需面積,并且降低倉庫記賬員的勞動強度。
【主權項】
1.一種管狀電加熱元件,該管狀電加熱元件由金屬制成為具有突出散熱元件的管狀本體的形式,在所述管狀本體內設有由合金制成的加熱線,所述加熱線和所述管狀本體的內壁之間的空間填充有絕緣材料,所述加熱線的端部能夠被連接至被隔離的電線,其特征在于,所述管狀本體與所述突出散熱元件以整體單元的形式制成,并且所述管狀本體的外表面具有帶圖案的肋。2.根據權利要求1所述的管狀電加熱元件,其特征在于,所述管狀本體的外表面上的所述帶圖案的肋能夠是縱向的或橫向的。3.根據權利要求1所述的管狀電加熱元件,其特征在于,所述管狀本體的外表面上的所述圖案具有圓形或三角形或矩形或梯形形狀的橫截面,該橫截面具有圓角或不具有圓角。4.根據權利要求1所述的管狀電加熱元件,其特征在于,所述整體單元的表面具有通過噴砂而形成的微觀圖案。5.根據權利要求1所述的管狀電加熱元件,其特征在于,所述散熱元件被制成為具有帶圖案的肋的散熱板的形式,并且進一步配備有相對于所述散熱板傾斜的散熱肋。6.根據權利要求5所述的管狀電加熱元件,其特征在于,所述散熱元件的所述肋的形狀具有圓形或三角形或矩形或梯形形狀的橫截面,該橫截面具有圓角或不具有圓角。
【文檔編號】H05B3/10GK205726468SQ201620251900
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】A·尼克萊杜
【申請人】沃爾卡斯特有限公司