[實(shí)用新型]碳纖維發(fā)熱裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020050255.6
• 申請(qǐng)日: 2010-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN201594928U
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳勤豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吳勤豐
• 主分類號(hào): H05B3/40
• 分類號(hào): H05B3/40
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及發(fā)熱裝置，尤其是涉及一種碳纖維發(fā)熱裝置。

背景技術(shù)

發(fā)熱裝置在取暖領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如家用、列車、汽車、賓館、醫(yī)院等等各種場(chǎng)合均有使用。為了提高工作性能，節(jié)約使用成本，減少能源消耗，降低環(huán)境污染，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各種各樣的發(fā)熱裝置設(shè)計(jì)方案，有些還申請(qǐng)了專利。

例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種新型碳纖維電熱管發(fā)熱器[申請(qǐng)?zhí)枺?00720112206.9]，包括一個(gè)本體，在本體上設(shè)有若干個(gè)垂直設(shè)置的散熱片，其特征在于，所述的本體內(nèi)設(shè)有至少一條通道，在每條通道內(nèi)分別穿設(shè)有一根與其形狀相適應(yīng)的襯管，在襯管內(nèi)設(shè)有用于發(fā)熱的碳纖維電熱管。

上述方案采用了襯管能夠有效提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，發(fā)熱效率較高，升溫過程較快。但是仍然存在不足之處，例如：1、散熱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，易于彎曲損壞，散熱性能不穩(wěn)定。2、在使用過程中容易因?yàn)檎駝?dòng)等原因?qū)е绿祭w維電熱管損壞，工作穩(wěn)定性較低。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱效率高，整體機(jī)械強(qiáng)度高，散熱片不易變形的碳纖維發(fā)熱裝置。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案：本碳纖維發(fā)熱裝置，包括碳纖維電熱管和散熱體，其特征在于，所述的散熱體包括受熱部和分布在受熱部背部的若干散熱片，所述的受熱部與散熱片連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽，上述的碳纖維電熱管設(shè)置在條形槽內(nèi)，在散熱體的兩端分別設(shè)有用于將碳纖維電熱管與散熱體固定在一起的固定機(jī)構(gòu)。

由于受熱部和散熱片采用一體式結(jié)構(gòu)，有效地提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且不易漏光，大大提高了熱量轉(zhuǎn)化率。整個(gè)發(fā)熱裝置的各個(gè)部分易于裝配，生產(chǎn)成本低。工作時(shí)，受熱部將碳纖維電熱管所發(fā)出的所有熱量全部進(jìn)行吸收，當(dāng)受熱部大量吸收熱量后迅速將熱量傳遞給散熱片，散熱片四周處于活躍的空氣分子中，帶有遠(yuǎn)紅外的散熱片將紅外光波傳遞到車廂的每個(gè)角落。這里的條形槽數(shù)量[即碳纖維電熱管的數(shù)量]根據(jù)需要確定。可以是一個(gè)，也可以是平行設(shè)置的若干個(gè)。

碳纖維電熱管中的發(fā)熱基材碳纖維是由聚丙稀腈和粘膠基碳纖維經(jīng)復(fù)合而成的，其含碳量高達(dá)99.99％以上；具有功率余量大、耐高溫、高熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維是一種純黑體的發(fā)熱材料，在電-熱轉(zhuǎn)換過程中幾乎不存在可見光，具有升溫迅速、熱滯后小、發(fā)熱均勻、熱輻射傳遞距離遠(yuǎn)、熱交換速度快等特點(diǎn)。工作過程中光通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬發(fā)熱體的電熱管，電-熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95％以上，比同功率的鎢鉬材料的金屬發(fā)熱體熱效率提高30％以上，升溫的時(shí)間節(jié)省30％以上。在工作環(huán)境允許的情況下，工作溫度可達(dá)1200攝氏度，完全可取代以金屬為發(fā)熱體的電熱管。

碳纖維電熱管采用高純度脫羥基石英玻璃管，熱膨脹系數(shù)極小，有極高的熱穩(wěn)定性，能承受劇烈的溫度變化而不炸裂石英管加熱到1500℃，急速投入20℃水中也不炸裂。石英玻璃是良好的耐酸材料氫氟酸除外，相當(dāng)于耐酸陶瓷的30倍，不銹鋼鎳鉻合金的150倍，是酸體加熱的最佳選擇。碳纖維電熱管的電極選用耐高溫的鉬材料加工而成，耐高溫、壽命長(zhǎng)，有效的保證了使用壽命。

顯然，碳纖維電熱管是一種以輻射遠(yuǎn)紅外線為主的發(fā)熱體，電熱輻射轉(zhuǎn)換率達(dá)70％以上。它所發(fā)射出的遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)在3-14μm之間，這段波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線譜被稱為“生命之光”，占整體波長(zhǎng)的80％。同時(shí)它能夠被空氣中的水分子吸收產(chǎn)生共振摩擦熱效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了快速提高采暖環(huán)境溫度的作用。特別是能有效的活化人體組織細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、加速新陳代謝、增強(qiáng)免疫能力，同時(shí)還具有防臭除濕抗菌等效果。遠(yuǎn)紅外碳纖維電熱管釋放的熱量絕大部分是遠(yuǎn)紅外輻射能量，與金屬發(fā)熱體不同，它完全避免了電磁場(chǎng)的產(chǎn)生，而且沒有浪涌電流。同時(shí)由于碳素物體本身輻射的遠(yuǎn)紅外線80％與人體紅外線重合，因此在安全、節(jié)能、健康、舒適性等方面占有很大的優(yōu)勢(shì)，是目前性能最好的電熱元件。碳纖維電熱管的壽命連續(xù)點(diǎn)燒≥6000小時(shí)以上(6000---15000)，在頻繁啟動(dòng)、關(guān)閉和長(zhǎng)期連續(xù)工作中，發(fā)熱體無(wú)氧化和擊穿現(xiàn)象，發(fā)熱光色均勻、管壁內(nèi)外清潔。

在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的固定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半座，上述受熱部的一端和碳纖維電熱管的一端位于兩個(gè)固定半座之間，且兩個(gè)固定半座通過緊固件固定在一起。固定機(jī)構(gòu)不僅將受熱部進(jìn)行固定，同時(shí)也將碳纖維電熱管進(jìn)行固定。

在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的受熱部的端部和固定半座之間通過凹凸形卡接結(jié)構(gòu)相連。