一種碳纖維加熱器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種碳纖維加熱器，其特征在于，所述碳纖維加熱器(100)包括殼體(10)，所述殼體(10)包括外加熱面板(101)和密封腔體(102)；加熱單元(20)，所述加熱單元(20)與所述殼體(10)絕緣地設(shè)置于所述密封腔體(102)內(nèi)，所述加熱單元(20)包括碳纖維加熱元件(201)和電連接至所述碳纖維加熱元件(201)的接線端子(202)，所述接線端子(202)一端與所述加熱單元(201)電連接，另一端通過導(dǎo)線(301)連接至電源；滑動(dòng)層(30)，所述滑動(dòng)層(30)設(shè)置于所述碳纖維加熱元件(201)與所述密封腔體(102)的內(nèi)表面；絕緣層(40)，所述絕緣層(40)設(shè)置于所述碳纖維加熱元件(201)與所述滑動(dòng)層(30)之間。
【專利說明】一種碳纖維加熱器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加熱器，尤其涉及一種碳纖維加熱器。

【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來，隨著城市建設(shè)步伐的加快，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，能源越來越成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，如何提高能源的利用率，增大其效率，越來越成為各個(gè)廠商競(jìng)相研究的重點(diǎn)，也是其廣品提供市場(chǎng)占有率的一種途徑。
[0003]現(xiàn)有的電加熱裝置一般都采用金屬絲電熱體發(fā)熱，如鎳鉻合金、鑰絲、鎢絲等，但是一般的金屬加熱絲在加熱高溫下易氧化，在高溫下強(qiáng)度低，元件變形、易擊穿、不易修復(fù)。
[0004]鑒于以上缺點(diǎn)，目前人們使用一種加熱絲能夠高溫抗氧化且加熱效率高的加熱元件，即碳纖維。
[0005]碳纖維是純黑體材料，在電、熱轉(zhuǎn)換過程，可見光很小，電熱轉(zhuǎn)換效率達(dá)95%以上。比鎳鉻、鎢鑰等材料作為發(fā)熱體的加熱器，可節(jié)能30%，在相同功率下，比鎳鉻金屬電熱管輻射溫度高30°C，比鎢鑰絲石英電熱管高15°C。
[0006]現(xiàn)有的碳纖維加熱器通常被制成碳纖維石英加熱管，其包括石英管本體，石英管本體的兩端經(jīng)壓扁后分別形成壓頭，壓頭將石英管本體的兩端密封，密封的石英管本體內(nèi)充有惰性氣體，在密封的石英管本體內(nèi)分別設(shè)置有碳纖維加熱絲、與碳纖維加熱絲兩端相連接的電極、分別與兩電極另一端相連接的鑰桿，兩鑰桿的另一端分別通過設(shè)置在兩壓頭內(nèi)的鑰片與外接導(dǎo)線相連接，碳纖維加熱絲設(shè)置在石英管本體內(nèi)的加熱區(qū)內(nèi)，電極和鑰桿設(shè)置在石英管本體內(nèi)的冷卻區(qū)。
[0007]CN101909372A公開了一種碳纖維石英加熱管，兩壓頭上分別固定設(shè)置在陶瓷套，外接導(dǎo)線固定設(shè)置在陶瓷套內(nèi)。CN2583565Y公開了一種碳纖維金屬管加熱裝置，采用碳纖維線為發(fā)熱主體，高溫導(dǎo)熱油為介質(zhì)，翅片管為外殼及溫控器。
[0008]由于石英管本體內(nèi)充的是高溫導(dǎo)熱油或惰性氣體，造成碳纖維石英加熱管不能承受太高的溫度，壓頭容易爆裂開口，使用壽命較短，在碳纖維石英加熱管發(fā)生爆裂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生爆炸效果，使用不安全。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種碳纖維加熱器。
[0010]本實(shí)用新型公開了一種碳纖維加熱器，所述碳纖維加熱器包括殼體，所述殼體包括外加熱面板和密封腔體；加熱單元，所述加熱單元與所述殼體絕緣地設(shè)置于所述密封腔體內(nèi)，所述加熱單元包括碳纖維加熱元件和電連接至所述碳纖維加熱元件的接線端子，所述接線端子一端與所述加熱單元電連接，另一端通過電源線連接至電源；滑動(dòng)層，所述滑動(dòng)層設(shè)置于所述碳纖維加熱元件與所述密封腔體的內(nèi)表面；絕緣層，所述絕緣層設(shè)置于所述碳纖維加熱元件與所述滑動(dòng)層之間。
[0011]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述加熱面板邊緣設(shè)置有垂直于所述加熱面板的側(cè)壁。
[0012]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，底板設(shè)置于所述側(cè)壁上，并與所述加熱面板、所述側(cè)壁形成足以容納所述加熱單元的所述密封腔體。
[0013]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在所述密封腔體內(nèi)的所述加熱面板中部設(shè)置有連接區(qū)，所述接線端子設(shè)置于所述連接區(qū)內(nèi)，并且在所述側(cè)壁的內(nèi)表面沿徑向設(shè)置有至少兩個(gè)凸起，從而所述至少兩個(gè)凸起對(duì)稱設(shè)置在所述連接區(qū)的四周。
[0014]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述密封腔體被所述至少兩個(gè)凸起均勻地劃分為不同的區(qū)域，所述碳纖維加熱元件設(shè)置于兩個(gè)所述凸起之間的區(qū)域內(nèi)。
[0015]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述碳纖維加熱元件為碳纖維發(fā)熱棒，在所述碳纖維發(fā)熱棒的端部設(shè)置有連接孔。
[0016]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述接線端子包括墊片、導(dǎo)電壓片和鉚釘，所述墊片及所述導(dǎo)電壓片上設(shè)置有與所述碳纖維發(fā)熱棒兩端端部的通孔數(shù)量、大小相同的固定孔。
[0017]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述碳纖維發(fā)熱棒的端部置于所述墊片和所述導(dǎo)電壓片之間，并通過所述鉚釘彼此導(dǎo)電地連接固定，在所述導(dǎo)電壓片上還設(shè)置有過線孔。
[0018]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，在與所述連接區(qū)相對(duì)應(yīng)的所述底板上一體成型有導(dǎo)線管，所述電源線穿過所述導(dǎo)線管電連接至所述導(dǎo)電壓片上的過線孔。
[0019]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述密封腔體內(nèi)形成有填充層，所述填充層將所述加熱單元封裝在所述密封腔體內(nèi)。
[0020]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0021]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案采用碳纖維作為發(fā)熱元件，有效避免現(xiàn)有金屬加熱元件氧化損壞的弊端，加熱效率卻有效得到了提高，且便于加工；放棄了石英管外殼結(jié)構(gòu)，避免了爆炸危險(xiǎn)，提高了安全性；在殼體內(nèi)設(shè)置有滑動(dòng)層使碳纖維發(fā)熱體可以響應(yīng)殼體和碳纖維加熱體中至少一個(gè)因溫度變化而導(dǎo)致的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，保持加熱的均勻性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型碳纖維加熱器的使用狀態(tài)圖；
[0023]圖2、圖3是本實(shí)用新型碳纖維加熱器的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖4為本實(shí)用新型碳纖維加熱器的局部剖視圖；
[0025]圖5為本實(shí)用新型加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖6為本實(shí)用新型加熱單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為本實(shí)用新型碳纖維加熱元件的結(jié)構(gòu)示意圖；和
[0028]圖8是本實(shí)用新型碳纖維加熱器加熱單元在殼體中的布置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0030]參見圖2、圖3、圖4及圖5，其示出了一種碳纖維加熱器100，其包括殼體10、加熱單元20、滑動(dòng)層30和絕緣層40。
[0031]殼體10包括外加熱面板101和密封腔體102。在加熱面板101邊緣設(shè)置有垂直于加熱面板101的側(cè)壁103。底板104設(shè)置于側(cè)壁103上，并與加熱面板101、側(cè)壁103形成足以容納加熱單元20的密封腔體102。殼體10可以是由鋁合金、不銹鋼或耐腐蝕鋼等材料制成的。
[0032]加熱單元20與殼體10絕緣地設(shè)置于密封腔體102內(nèi)，加熱單元20包括碳纖維加熱元件201和電連接至碳纖維加熱元件201的接線端子202，接線端子202 —端與加熱單元201電連接，另一端通過電源線401連接至電源。在密封腔體102內(nèi)的加熱面板101中部設(shè)置有連接區(qū)108，接線端子202設(shè)置于連接區(qū)108內(nèi)，并且在側(cè)壁103的內(nèi)表面沿徑向設(shè)置有至少兩個(gè)凸起106，從而至少兩個(gè)凸起106對(duì)稱設(shè)置在連接區(qū)108的四周。密封腔體102被至少兩個(gè)凸起106均勻地劃分為不同的區(qū)域109，碳纖維加熱元件201設(shè)置于兩個(gè)凸起106之間的區(qū)域109內(nèi)。并且每個(gè)區(qū)域109內(nèi)的碳纖維加熱元件201是可以獨(dú)立控制的。如圖8所示，設(shè)置了四個(gè)凸起106，這四個(gè)凸起106劃分出了四個(gè)區(qū)域109，碳纖維加熱元件201分別可獨(dú)立控制地設(shè)置在在這四個(gè)區(qū)域109內(nèi)。
[0033]碳纖維加熱元件201可以為碳纖維發(fā)熱棒，在碳纖維發(fā)熱棒的端部設(shè)置有連接孔203，如圖7所示。圖5為本實(shí)用新型加熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實(shí)用新型加熱單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5、圖6所示，接線端子202包括墊片204、導(dǎo)電壓片205和鉚釘206，墊片204及導(dǎo)電壓片205上設(shè)置有與碳纖維發(fā)熱棒兩端端部的通孔203數(shù)量、大小相同的固定孔207。碳纖維發(fā)熱棒的端部置于墊片204和導(dǎo)電壓片205之間，并通過鉚釘206彼此導(dǎo)電地連接固定，在導(dǎo)電壓片205上還設(shè)置有過線孔208。
[0034]在與連接區(qū)108相對(duì)應(yīng)的底板104上一體成型有導(dǎo)線管107，電源線401穿過導(dǎo)線管107電連接至導(dǎo)電壓片205上的過線孔208。
[0035]滑動(dòng)層30設(shè)置于碳纖維加熱元件201與密封腔體102的內(nèi)表面。滑動(dòng)層30可以是氮化硼粉末在密封腔體102的內(nèi)表面上形成的涂層。滑動(dòng)層30能夠所述加熱單(2)跟隨由于殼體10和/或加熱單元20自身的溫度變化造成的殼體的移動(dòng)而移動(dòng)，從而增加加熱面板溫度的均勻性。
[0036]絕緣層40設(shè)置于碳纖維加熱元件201與滑動(dòng)層30之間。絕緣層40可以是氧化鋁纖維紙或二氧化硅纖維紙，并且絕緣層40是可壓縮的，以容納碳纖維加熱單元厚度方向上的熱膨脹。
[0037]密封腔體102內(nèi)形成有填充層301，填充層301將加熱單元20封裝在密封腔體102內(nèi)。填充層301可以使加熱單元20與空氣隔絕，防止碳纖維加熱元件在高溫時(shí)被氧化，可以增加加熱器的使用壽命。
[0038]圖1是本實(shí)用新型碳纖維加熱器的使用狀態(tài)圖。如圖1所示，本實(shí)用新型碳纖維加熱器100可以安裝在加熱室200中，對(duì)加熱室進(jìn)行加熱，可以使加熱室快速升溫至所需溫度，并保持加熱室內(nèi)溫度的均勻性和穩(wěn)定性。
[0039]需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種碳纖維加熱器，其特征在于，所述碳纖維加熱器(100)包括 殼體(10),所述殼體(10)包括外加熱面板(101)和密封腔體(102)； 加熱單元(20),所述加熱單元(20)與所述殼體(10)絕緣地設(shè)置于所述密封腔體(102)內(nèi)，所述加熱單元(20)包括碳纖維加熱元件(201)和電連接至所述碳纖維加熱元件(201)的接線端子(202),所述接線端子(202) —端與所述加熱單元(201)電連接，另一端通過電源線(401)連接至電源； 滑動(dòng)層(30),所述滑動(dòng)層(30)設(shè)置于所述碳纖維加熱元件(201)與所述密封腔體(102)的內(nèi)表面； 絕緣層(40),所述絕緣層(40)設(shè)置于所述碳纖維加熱元件(201)與所述滑動(dòng)層(30)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維加熱器，其特征在于，在所述加熱面板(101)邊緣設(shè)置有垂直于所述加熱面板(101)的側(cè)壁(103)0
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳纖維加熱器，其特征在于，底板(104)設(shè)置于所述側(cè)壁(103)上，并與所述加熱面板(101),所述側(cè)壁(103)形成足以容納所述加熱單元(20)的所述密封腔體(102)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維加熱器，其特征在于，在所述密封腔體(102)內(nèi)的所述加熱面板(101)中部設(shè)置有連接區(qū)(108),所述接線端子(202)設(shè)置于所述連接區(qū)(108)內(nèi)，并且在所述側(cè)壁(103)的內(nèi)表面沿徑向設(shè)置有至少兩個(gè)凸起(106),從而所述至少兩個(gè)凸起(106)對(duì)稱設(shè)置在所述連接區(qū)(108)的四周。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碳纖維加熱器，其特征在于，所述密封腔體(102)被所述至少兩個(gè)凸起(106)均勻地劃分為不同的區(qū)域(109)，所述碳纖維加熱元件(201)設(shè)置于兩個(gè)所述凸起(106)之間的區(qū)域(109)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碳纖維加熱器，其特征在于，所述碳纖維加熱元件(201)為碳纖維發(fā)熱棒，在所述碳纖維發(fā)熱棒的端部設(shè)置有連接孔(203)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳纖維加熱器，其特征在于，所述接線端子(202)包括墊片(204),導(dǎo)電壓片(205)和鉚釘(206),所述墊片(204)及所述導(dǎo)電壓片(205)上設(shè)置有與所述碳纖維發(fā)熱棒兩端端部的通孔(203)數(shù)量、大小相同的固定孔(207^
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的碳纖維加熱器，其特征在于，所述碳纖維發(fā)熱棒的端部置于所述墊片(204)和所述導(dǎo)電壓片(205)之間，并通過所述鉚釘(206)彼此導(dǎo)電地連接固定，在所述導(dǎo)電壓片(205)上還設(shè)置有過線孔(208).
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳纖維加熱器，其特征在于，在與所述連接區(qū)(108)相對(duì)應(yīng)的所述底板(104)上一體成型有導(dǎo)線管(107),所述電源線(401)穿過所述導(dǎo)線管(107)電連接至所述導(dǎo)電壓片(205)上的過線孔(208^
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的碳纖維加熱器，其特征在于，所述密封腔體(102)內(nèi)形成有填充層(301),所述填充層(301)將所述加熱單元(20)封裝在所述密封腔體(102)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H05B3/26GK204180292SQ201420576392
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月3日
【發(fā)明者】陳濱, 張雪芳, 王浩 申請(qǐng)人:北京中科聯(lián)眾科技股份有限公司