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一種新型的碳纖維石英電熱管的制作方法

文檔序號:8035977閱讀:297來源:國知局
專利名稱:一種新型的碳纖維石英電熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實用新型涉及一種新型的碳纖維紅外線電熱元件,具體地說是一種新型的碳纖 維石英電熱管。
背景技術(shù)
碳纖維紅外線石英電熱管以期電熱轉(zhuǎn)換效率高,環(huán)保節(jié)能無污染等優(yōu)良特性,已 在民用和工業(yè)領(lǐng)域等到廣泛應(yīng)用。碳纖維電熱管的特點就是以碳纖維長絲作為發(fā)熱體,以 石英玻璃管為絕緣外殼的電熱管,通常使用的石英玻璃管的管徑為Φ 10,Φ 12,Φ 14,Φ 16, Φ 18mm等。由于碳纖維絲為非金屬材料,材質(zhì)柔軟,很多都是通過將碳纖維纏繞固定在管狀 的支撐體上加以固定(一般支撐體為Φ5,Φ6,Φ7,Φ 8等石英玻璃管)。還有的將碳纖維 長絲發(fā)熱體加捻擰成繩狀經(jīng)過工藝定型。有的為進一步加強加捻定型的碳絲,再將碳纖維 絲發(fā)熱體外設(shè)置金屬鎢絲或鉬絲等加強筋,金屬加強筋均勻的纏繞在碳纖維長絲發(fā)熱體的 周圍,以加強碳纖維絲空芯螺旋的強度。以上制作工藝都存在很多弊端,并且工藝相對復(fù)雜,弊端如下1.將碳纖維長絲加捻成繩后纏繞在以管徑Φ 5,Φ 6,Φ 7,Φ 8mm等石英玻璃管的 內(nèi)支撐體上,碳纖維長絲束兩端用螺旋鉬絲電極套壓或用鉬絲捆扎的制作方法存在以下弊 端1. 1其支撐體吸收熱量使電熱管發(fā)熱慢,導(dǎo)致啟動速度慢;1. 2碳纖維長絲纏繞在石英玻璃支撐體,長期高溫下石英玻璃管支撐體硅粉揮發(fā) 會彌漫在石英管管腔的內(nèi)壁上,影響美觀;因硅粉的不斷彌漫,導(dǎo)致碳纖維長絲發(fā)熱體散熱 不良,從而影響壽命,甚至導(dǎo)致密閉的石英管腔內(nèi)雜質(zhì)成分不斷增加,雜質(zhì)氣體膨脹,致使 電熱管爆裂等。1. 3由于采用鉬絲螺旋電極套壓和鉬絲捆扎,在套壓和捆扎過程都會造成碳纖維 長絲發(fā)熱體的直接損傷,并且由于螺旋電極的內(nèi)孔徑大小和石英玻璃支撐體外徑大小都有 誤差,而碳纖維長絲柔軟,會造成套壓不嚴緊,牢固,導(dǎo)致打火現(xiàn)象,從影響壽命,甚至因電 極與碳纖維長絲發(fā)熱體連接處連接不牢固,瞬間打火產(chǎn)生的能量導(dǎo)致電熱管爆裂等現(xiàn)象發(fā) 生。2.碳纖維長絲發(fā)熱加捻成繩,因碳絲在加捻過程加捻的力度大小不好掌握,加捻 的碳纖維長絲發(fā)熱體經(jīng)工藝成型后的空芯螺旋碳纖維長絲發(fā)熱體會出現(xiàn)光色不均勻現(xiàn)象。 由于加捻過程中,加捻力度過大會造成碳絲斷絲較多,影響碳絲的美觀,并且因加捻力大過 緊,還會造成經(jīng)工藝成型后的空芯螺旋碳纖維長絲發(fā)熱體尺寸變長或變短等現(xiàn)象。3.為減少加捻后碳纖維長絲經(jīng)工藝成型后的空芯螺旋碳纖維長絲發(fā)熱體尺寸的 變化,有的便在碳纖維長絲發(fā)熱體上纏繞上金屬加強筋,但是由于金屬發(fā)熱體和非金屬碳 纖維發(fā)熱體的膨脹和冷縮的比例不一樣,也會影響到碳纖維發(fā)熱體的壽命,而且這種制作 方式工藝復(fù)雜。4.空芯螺旋狀碳纖維長絲發(fā)熱體的電極連接件大都采用的單次包壓式鉬片電極或不銹鋼電極,由于鉬質(zhì)電極硬度大厚度很薄,在壓接碳纖維長絲發(fā)熱體時,如果壓接力度 處理不好,對碳纖維長絲發(fā)熱體會造成損傷;由于鉬片電極很薄,加之鉬質(zhì)電極的脆性,在 有震動的機械上使用時,壓封到石英玻璃里面的鉬片電極的尾部容易斷裂。而且鉬與鉬的 焊接需要很大的電流,焊接牢固度不穩(wěn)定,因此經(jīng)常會出現(xiàn)碳纖維電極引出鉬桿與鉬片電 極焊點脫落現(xiàn)象。5.目前很多的作法就是在密閉石英玻璃管管腔內(nèi)充有少量的惰性氣體,以來減少 碳纖維長絲發(fā)熱體的氧化,并將碳纖維長絲發(fā)熱體長絲時間燃燒出的少量雜質(zhì)氣體壓縮到 電極冷區(qū)間。但是碳纖維長絲發(fā)熱體在長時間燃燒過程中,會的確產(chǎn)生一定的雜質(zhì)氣體,而 且隨著長時間的使用雜質(zhì)氣體會不斷地增加,如果這些少量的雜質(zhì)氣體不清除的話,日積 月累會造成碳纖維長絲發(fā)熱體的氧化,真空度急劇下降,由于雜質(zhì)氣體的不斷積累,加之密 閉的石英玻璃管內(nèi)先前充入的惰性氣體,會造成石英電熱管的破裂,甚至爆裂等現(xiàn)象。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的技術(shù)任務(wù)是針對以上不足之處,提供了一種結(jié)構(gòu)合理、使用方便、性 能更加穩(wěn)定的一種新型的碳纖維石英電熱管。本實用新型為了解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)解決方案如下該新型的碳纖 維石英電熱管包括外部接線裝置和電熱管兩部分,所述接線裝置包括電源引出線、鉬導(dǎo)桿 和絕緣陶瓷座,所述電熱管包括石英玻璃管、過渡鉬片、鉭粒焊點、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編 織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體、吸氣劑、抽氣孔,所述鎳質(zhì)雙包壓電極是由反面橫紋體和正 面豎紋體組成,其特征在于所述過渡鉬片、鉭粒焊點、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯 螺旋碳纖維發(fā)熱體、吸氣劑均在石英玻璃管的內(nèi)部,抽氣孔在石英玻璃管的外部一側(cè),所述 多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體的兩端分別與鎳質(zhì)雙包壓電極相連,所述鎳質(zhì)雙包壓 電極通過過渡鉬片與鉬導(dǎo)桿和電源引出線相連,所述絕緣陶瓷座套在鉬導(dǎo)桿和過渡鉬片的 一邊緣上,所述吸氣劑焊接在多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體一端的鎳質(zhì)雙包壓電極 上,所述電源引出線在石英玻璃管的兩端。本實用新型采用的上述方案所能達到的效果是結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便、性能穩(wěn) 定、安全節(jié)能、使用壽命和發(fā)熱效率更高、無瞬間電流沖擊,熱輻射指向高,可提高設(shè)計定向 熱輻射等特點。
以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。附

圖1為一種新型的碳纖維石英電熱管的正面結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為一種新型的碳纖維石英電熱管的去絕緣陶瓷座的反面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、電源引出線,2、絕緣陶瓷座,3、反面橫紋體,4、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā) 熱體,5、石英玻璃管,6、吸氣劑,7、抽氣孔,8、鉬導(dǎo)桿,9、過渡鉬片,10、鉭粒焊點,11、正面豎 紋體具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。本實用新型的一種新型的碳纖維石英電熱管,包括外部接線裝置和電熱管兩部 分,所述接線裝置包括電源引出線1、鉬導(dǎo)桿8和絕緣陶瓷座2,所述電熱管包括石英玻璃管 5、過渡鉬片9、鉭粒焊點10、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4、吸氣 劑6、抽氣孔7,所述鎳質(zhì)雙包壓電極是由反面橫紋體3和正面豎紋體11組成,其特征在于 所述過渡鉬片9、鉭粒焊點10、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4、吸 氣劑6均在石英玻璃管5的內(nèi)部,抽氣孔7在石英玻璃管5的外部一側(cè),所述多股編織帶狀 空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4的兩端分別與鎳質(zhì)雙包壓電極相連,所述鎳質(zhì)雙包壓電極通過過 渡鉬片9與鉬導(dǎo)桿8和電源引出線1相連,所述絕緣陶瓷座2套在鉬導(dǎo)桿8和過渡鉬片9 的一邊緣上,所述吸氣劑6焊接在多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4 一端的鎳質(zhì)雙包 壓電極上,所述電源引出線1在石英玻璃管5的兩端。所述的多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4是由3 12股以上的碳纖維長絲 編織成帶狀后,經(jīng)特殊定型工藝加工而成的。由于多股碳纖維長絲在編織過程成相互交叉、 壓疊等現(xiàn)象,經(jīng)特殊工藝成型后,不存在尺寸變形,不存在垂直使用碳絲螺距變化等現(xiàn)象。 經(jīng)編織成帶狀的碳纖維發(fā)熱體電阻穩(wěn)定、發(fā)熱均勻、光色均勻等。所述的鎳質(zhì)雙包壓電極,包壓于多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4的兩端, 在增加電極與碳纖維發(fā)熱體的接觸面積同時,由于采用雙包壓,即反面橫紋體3和正面豎 紋體11,這樣不會損傷碳纖維長絲發(fā)熱體,并且包壓牢固,也不會出現(xiàn)碳纖維發(fā)熱體與電極 之間脫離現(xiàn)象。所述的吸氣劑6非液體,主要用于真空領(lǐng)域,并且所用材質(zhì)均耐高溫,在多股編織 帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體4的一端鎳質(zhì)雙包壓電極上焊接,主要目的吸收碳纖維發(fā)熱體 長時間燃燒所發(fā)出的少量含有氧的雜質(zhì)氣體,以減少管腔內(nèi)的真空度的降低,減少碳纖維 長絲發(fā)熱體的氧化,從而進一步提高碳纖維發(fā)熱體的壽命。所述的石英玻璃管5外殼,可以做成直管行、圓形、U形、歐姆形,半圓形、梨形、多U 形、S形等。所述的石英玻璃管5的兩段的封板內(nèi)設(shè)置5X7X0. 028mm的過渡鉬片9,引出電極 的末端焊接在過渡鉬片9上一端上,Φ0. 7 0. 8XL12 15mm的鉬導(dǎo)桿8前端與過渡鉬 片9焊接,焊接部位均勻附上鉅粒,即為鉭粒焊點10。使用時,在電源引出線1上連接電源,本裝置就可以進入工作。本實用新型的一種單端出線碳纖維電熱管其加工制作非常簡單方便,按說明書附 圖所示加工制作即可。除說明書所述的技術(shù)特征外,均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求一種新型的碳纖維石英電熱管,包括外部接線裝置和電熱管兩部分,所述接線裝置包括電源引出線、鉬導(dǎo)桿和絕緣陶瓷座,所述電熱管包括石英玻璃管、過渡鉬片、鉭粒焊點、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體、吸氣劑、抽氣孔,所述鎳質(zhì)雙包壓電極是由反面橫紋體和正面豎紋體組成,其特征在于所述過渡鉬片、鉭粒焊點、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體、吸氣劑均在石英玻璃管的內(nèi)部,抽氣孔在石英玻璃管的外部一側(cè),所述多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體的兩端分別與鎳質(zhì)雙包壓電極相連,所述鎳質(zhì)雙包壓電極通過過渡鉬片與鉬導(dǎo)桿和電源引出線相連,所述絕緣陶瓷座套在鉬導(dǎo)桿和過渡鉬片的一邊緣上,所述吸氣劑焊接在多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體一端的鎳質(zhì)雙包壓電極上,所述電源引出線在石英玻璃管的兩端。
專利摘要本實用新型涉及一種新型的碳纖維石英電熱管屬于電熱元件領(lǐng)域,該新型的碳纖維石英電熱管包括外部接線裝置和電熱管兩部分,所述接線裝置包括電源引出線、鉬導(dǎo)桿和絕緣陶瓷座,所述電熱管包括石英玻璃管、過渡鉬片、鉭粒焊點、鎳質(zhì)雙包壓電極、多股編織帶狀空芯螺旋碳纖維發(fā)熱體、吸氣劑、抽氣孔,所述鎳質(zhì)雙包壓電極是由反面橫紋體和正面豎紋體組成。本實用新型采用的上述方案所能達到的效果是結(jié)構(gòu)簡單合理、使用方便、性能穩(wěn)定、安全節(jié)能、使用壽命和發(fā)熱效率更高、無瞬間電流沖擊,熱輻射指向高,可提高設(shè)計定向熱輻射等特點。
文檔編號H05B3/02GK201766729SQ201020505400
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者王孝來 申請人:王孝來
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