[實用新型]高傳導效率碳晶發熱、散熱器

有效

• 申請號: 201320179583.X
• 申請日: 2013-04-11
• 公開（公告）號: CN203177297U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 孫剛;范利寧
• 申請（專利權）人: 孫剛;范利寧
• 主分類號: F24D13/00
• 分類號: F24D13/00;F24D19/00
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 馬英

技術領域

本實用新型涉及一種發熱、散熱器，具體涉及一種高傳導效率輻射式碳晶發熱、散熱器。

背景技術

現有室內采暖發熱器在傳熱技術上均采用發熱器本身熱量在空氣中產生熱對流起到提高室溫的效果。空氣是熱的不良導體，其導熱系數0.016W/m.K，對流式加熱器的工作機理是加熱空氣使熱空氣產生對流起到室內溫度升高的目的。現階段所有發熱器并不具有真空導熱層?，使熱量傳導的時間大大加長。

發明內容

本實用新型提供一種具有高傳導效率的輻射式發熱、散熱器，

為此，采用如下技術方案：一種高傳導效率碳晶發熱、散熱器，所述碳晶發熱、散熱器的最外層貼合真空超導層。

所述真空超導層的一側依次設置第一無機絕緣層、碳晶發熱層、第二無機絕緣層、金屬反射層及無機保溫板。

本實用新型是以改性后的短碳纖維作為發熱材料，無機絕緣基板作為絕緣層和基底層，金屬反射膜作為反射層，無機保溫板作為隔熱層，真空超導層作為定向導熱層。利用碳晶材料和真空超導材料的熱輻射式傳導方式區別于傳統采暖設備的對流式散熱技術，極大地提高了熱傳導的時間，最大程度降低了使用過程中的能量損耗，保證了使用的安全性，延長了該產品的使用壽命。

附圖說明

????圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型及其有益效果作進一步詳細說明。

參照圖1，一種高傳導效率碳晶發熱、散熱器，包括真空超導層6，該真空超導層6的一側依次設置第一無機絕緣層5、碳晶發熱層4、第二無機絕緣層3、金屬反射層2及無機保溫層1。

本實用新型真空超導層6是根據殘余氣體導熱原理，真空室的壓力抽到某一極限時，氣體在換熱表面之間傳導的熱量可以忽略不計。在使用SU304不銹鋼作為真空超導層外部材料時，因為其物理強度做真空處理后其導熱系數可以達到銅導熱系數的1200倍（銅的導熱系數為383.8W/m.K，即該真空超導層的導熱系數為460560W/m.K）。同時，因為此時傳熱方式為輻射式傳熱，在真空中輻射式傳熱能量不會衰減，所以此時熱能會在最大程度下傳遞到材料表面。具體制備方法是把SU304不銹鋼薄板制成總厚度不超過3CM真空板，或者以真空管以并列排列平鋪成一層形成真空超導層。

在這種結構構成下，由于碳晶材料和真空導熱材料的熱傳導模式均為輻射式傳導，改變了發熱、散熱器的熱傳導方式以輻射式傳熱代替對流式傳熱。極大地提高了熱傳導速度，最大限度的降低了碳晶電熱器熱損耗率。

所述的第一、第二無機絕緣層5、3采用絕緣云母薄片、DCB陶瓷基板(DCB陶瓷基板Direct?Copper?Bonding指銅和氧化鋁陶瓷基板或氮化鋁陶瓷基板直接鍵合在一起的復合材料。具有優良電絕緣性能，高導熱特性，優異的軟釬焊性和高的附著強度，并可像PCB板一樣能刻蝕出各種圖形，具有很大的載流能力。因此，DCB陶瓷基板已成為大功率電力電子電路結構技術和互連技術的基礎材料。相比較現有碳晶電熱器絕緣層所采用的環氧樹脂或者PET塑料薄膜，本實用新型采用的無機絕緣材料的導熱系數遠遠低于以上材料，這就保證了在同等功率下，本實用新型的無機絕緣材料片做基板的電熱器能源損耗更低、升溫速度更快、散熱更均勻。

所述的無機保溫層1采用發泡泥保溫板、珍珠巖保溫板、中空微化玻璃珠保溫層等無機保溫材料。采用無機保溫板作為保溫層具有導熱系數低，可以達到0.050?W/m.K以下，降低了熱傳導中的對流式散熱。使用壽命長，可以和混凝土建筑同壽命。無毒、無味、無放射性污染，對環境和人體無害，具有良好的環境保護效益。無機保溫材料保溫系統防火A級不燃燒。

現有碳晶電熱器在反射層上基本采用的是鋁箔紙或者是地熱反射膜，這些材料強度差（基本就是紙的強度）。反射效果因為反射膜的表面難以保證平整和無破損致反射效果差。因為鋁箔紙或者是地熱反射膜中間材料為紙或者其他有機材料，所以耐溫性差、燃點低，容易引起材料結構因高溫產生變化或者燃燒，給使用帶來安全隱患。采用金屬反射膜如鋁、銅、錫扣板作為反射層。金屬的燃點遠遠高于碳晶發熱器的發熱溫度（90℃）。金屬反射膜的表面拋光處理后反射效果更佳，極大程度上隔絕了熱傳中輻射式傳熱的效果。

由于本實用新型所用材料均為無機材料，耐熱、阻燃效果突出，產品的安全性及穩定性高，不產生室內氣體污染，材料均可回收利用，符合定向熱傳導、熱轉化率高、無污染的要求。

本實用新型的結構可以用在室內取暖設備、溫室大棚供暖設備、動物飼養房舍供暖設備等取暖設備上。另外由于碳晶發熱器有紅外理療的作用，還可以制造紅外理療設備。在改由直流電供電的情況下，可作為便攜式取暖設備。?