專利名稱：導熱耐溫復合電熱體的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種以碳化硅或氮化硅結(jié)合碳化硅等高導熱耐高溫材料為基材，以電熱合金材料為加熱元件制作的復合式電加熱器件。
目前，工業(yè)和民用電熱產(chǎn)品中使用較多的電加熱器主要是螺旋纏繞的電熱合金絲，或以它為基礎制作的電熱管，或以電熱管為基礎再加導熱金屬制作的電熱盤，工業(yè)上還將螺旋狀電熱絲安裝在碳化硅爐堂、爐管、爐板的絲孔內(nèi)，以提高導熱性和耐溫性。以上這些加熱器大都是以空氣作為導熱介質(zhì)，或以氧化鎂粉作為導熱介質(zhì)的，由于空氣的導熱率很低，氧化鎂的導熱率也不高，所以這類加熱器存在傳熱慢，發(fā)熱元件工作溫度過高，元件使用壽命短、器件熱效率低、耗能多等缺點；近年來市場上又出現(xiàn)了兩種新式的電熱器件，一是各種類型的電熱膜，一種是導電陶瓷發(fā)熱元件，電熱膜和導電陶瓷的優(yōu)點是加熱速度快，熱效高，它們又有各自的嚴重不足之處，電熱膜由于很薄，物質(zhì)含量少，耐電壓沖擊和耐電流沖擊的性能都很差，容易損壞；導電陶瓷易老化，使用壽命短；這兩種器件在高溫區(qū)和大功率區(qū)的使用上都受到限制。
本實用新型的目的是要提供一種傳熱快、熱效高、壽命長、功率范圍大，使用溫度寬、安裝使用方便的經(jīng)久耐用的導熱耐溫復合電熱器件。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，分為獨立器件型和一體化型兩種實現(xiàn)方式，獨立器件型是這樣制作的，將碳化硅或氮化硅結(jié)合碳化硅等高導熱耐高溫材料燒制成帶有設定溝槽和電極引出孔的復合電熱器基體，基體分為平面圓型、曲面圓型、平板方型、半圓筒型、管型和坩堝型等六種基型系列，基體燒制好以后，按所需功率選取一定截面積的電熱合金絲沿槽溝平直或曲折安裝在槽內(nèi)，并通過電極引出孔安裝供電電極，電熱絲可以是一根或多根，可以是多根并聯(lián)或串聯(lián)，工作電源可以是交流或直流，安裝好電熱合金絲或帶及電源電極以后，用高導熱耐高溫膠泥將槽溝和引出孔部位填平，將電熱元件封埋在導熱耐溫基體內(nèi)，然后將裝填好的電熱體送入高溫爐中烘烤燒結(jié)，或室溫固化，待填料固化干燥燒結(jié)好以后，就可以使用了，也可以再在復合電熱體的表面涂刷一層增強輻射的涂料及防護涂料，這就完成了獨立器件型的制作；一體化型的導熱耐溫復合電熱體是這樣制作的，在被加熱器具(導體類)的外壁先制作絕緣支架及電極座，將電熱合金絲或帶按設計功率安裝在絕緣支架上，并接上電源引出電極對絕緣類被加熱器具，可以直接在其外壁安裝電熱絲或帶及電極，然后用導熱耐溫涂料圍繞被加熱器具將電熱絲或帶涂埋在導熱耐溫涂料內(nèi)，待涂料干燥后，送入高溫爐內(nèi)燒結(jié)或室溫固化，然后，再在其外包復保溫層及加固層，即完成了一體化型導熱耐溫復合電熱體的制作；另一種一體化型復合電熱體是將獨立器件型復合電熱體用導熱耐溫膠粘貼于被加熱器具的外壁或外底而構(gòu)成。
本實用新型由于是將加熱元件直接封埋在導熱耐溫材料中，它產(chǎn)生的熱直接快速傳給了導熱材料，因而電熱元件工作溫度低，壽命長，加熱迅速、熱效高、節(jié)約能源，它綜合了電熱膜快速、高效和電熱絲成本低、長壽耐用、功率范圍大，溫度范圍寬等兩方面的優(yōu)點。
下面結(jié)合實施例及附圖
作進一步說明附圖(1)是長方型電熱體的結(jié)構(gòu)圖；附圖(2)是其側(cè)視圖，圖中1是電極帽；2是電熱體基體；3是布線槽；4是電熱絲，L為電熱體長，取10mm至2000mm之間值；W為電熱體寬，取5mm至1500mm之間值；D為電熱體厚，取1mm至100mm之間值；e為槽距，取1mm至200mm之間值；n為槽數(shù)，取3至300之間值；g為槽寬，取0.2mm至20mm之間值；h為槽深，取0.2mm至50mm之間值；B為電極引出孔直徑，取0.2mm至50mm之問值。
附圖(3)是正方型電熱體的基體外型圖，附圖(4)是其側(cè)視圖，L、W、D、e、n、g、h、B的取值范圍與上述長方型電熱體相同，這里L=W。
附圖(5)是平面圓型電熱體的基體的外型圖，附圖6是其側(cè)視圖，D、h、B、n、e、h的取值范圍與長方型電熱體相同，φA為圓型電熱體的直徑，A取10mm至2000mm之間值；φC為中心測溫孔的直徑，C取0至50mm之間值。
附圖(7)為曲面圓型電熱體的基體外型圖，附圖(8)是其側(cè)視圖，A、C、D、h、B、n、e、g的取值范圍與面平圓型電熱體的相同，R是曲面的曲率半徑，R取10mm至10000mm之間值。
附圖(9)是半圓筒電熱體基體的外型圖，附圖(10)是其側(cè)視圖，L是半圓筒的高，φA是半圓筒的內(nèi)徑，D是半圓筒的厚，n是槽數(shù)，e是槽距、g是槽寬，h是槽深，B是電極引出孔直徑，L、A、D、B、h、n、e、g的取值與圓型電熱體相同。
附圖(11)是管型電熱體基體的外型圖，附圖(12)是其側(cè)視圖，L為管長，A為管內(nèi)徑，D為管壁厚，L、A、D、n、e、g、h的取值范圍與半圓筒電熱體相同。
附圖(13)是坩堝型電熱體基體的外型圖，L為坩堝高，φA的坩堝內(nèi)徑，D為壁厚，L、A、D、n、e、g、h的取值范圍與管型相同。
附圖(14)為一體化型電熱體的結(jié)構(gòu)圖，5是被加熱器；6是保護加固層，7是絕緣支架；8是電熱絲；9是導熱耐溫涂料；10是電源電極；11是熱電偶；12是保溫層。L是高，A是內(nèi)徑，D為壁厚，A、C、D的取值范圍與獨立器件型中坩堝型的取值范圍相同。
權利要求1．一種導熱耐溫復合電熱體，其主要特征是用碳化硅或氮化硅結(jié)合碳化硅等高導熱率耐高溫材料燒制成帶有設定槽構(gòu)和電極引出孔的復合電熱體基體，基體分為六種基型，將所需功率的電熱合金絲或帶沿槽溝平直或曲折安裝在槽內(nèi)，并通過電極引出孔安裝供電電極，然后用高導熱耐高溫膠泥將槽溝和引出孔部位填平，將電熱絲或帶封埋在槽內(nèi)，再經(jīng)烘烤燒結(jié)或室溫固化而制成。
2．根據(jù)權利要求1所述的導熱耐溫復合電熱體，其特征在于電熱體的外表面可以再涂刷一層增強輻射的涂料及防護涂料。
3．根據(jù)權利要求1所述的導熱耐溫復合電熱體，其特征在于電熱體分為平面圓型，曲面圓型，平板方型、半圓筒型、管型和坩堝型六種基型系列。
4．根據(jù)權利要求3所述的導熱耐溫復合電熱體其特征在于它們的長或高L及直徑A取10mm至2000mm之間值；它們的寬W取5mm至1500mm間值；厚度D取1mm至100mm之間值；中心孔直徑C取0至50mm之間值；槽距e取1mm至200mm之間值；槽數(shù)n聚3至300之間值，槽寬g取0.2mm至20mm之間值；槽深h取0.2mm至50mm之間值，電極引出孔直徑B取0.2mm至50mm之間值。
5．根據(jù)權利要求1所述的導熱耐溫復合電熱體，其特征在于該電熱體分為獨立器件型和一體化型兩種結(jié)構(gòu)形式。
6．根據(jù)權利要求5所述的一體化型的導熱耐溫復合電熱體，其特征在于先在導體型被加熱器具的外壁先制作絕緣支架及電極座，再在其上纏繞電熱絲或帶及安裝電源電極，然后用導熱耐溫涂料環(huán)繞被加熱器具將電熱絲涂埋在導熱耐溫涂料內(nèi)，再在其外包復保溫層和防護層。
7．根據(jù)權利要求5所述的一體化型導熱耐溫復合電熱體，其特征在于它是將獨立器件型復合電熱體用導熱耐溫膠粘貼于被加熱器具的外壁或外底而構(gòu)成。
專利摘要一種以高導熱率耐高溫材料為基材,以電熱合金為加熱元件的復合電加熱器,將碳化硅或氮化硅結(jié)合碳化硅等導熱耐溫材料燒制成帶有設定溝槽和電極引出孔的基體,在基體槽內(nèi)安裝電熱合金絲并引出電源電極,再用導熱耐溫填料將電熱合金絲封埋在導熱耐溫基體內(nèi),再烘燒或室溫固化而制成。本實用新型具有傳熱快、熱效高、壽命長、經(jīng)久耐用、功率范圍大、溫度范圍寬等特點,適用于家電和日用電熱產(chǎn)品及工業(yè)、實驗室電爐等電熱產(chǎn)品運用場合。
文檔編號H05B3/10GK2311909SQ9624131
公開日1999年3月24日 申請日期1996年10月25日 優(yōu)先權日1996年10月25日
發(fā)明者徐國漢 申請人:徐國漢