[發明專利]一種納米碳纖維膜紅外輻射加熱管

在審

• 申請號: 202011226896.7
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112261747A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 于杰;林梓家;陳敬煜
• 申請（專利權）人: 松山湖材料實驗室
• 主分類號: H05B3/40
• 分類號: H05B3/40;H05B3/04;H05B3/06
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 王麗莎

本申請涉及電加熱管領域，具體而言，涉及一種納米碳纖維膜紅外輻射加熱管。本申請的納米碳纖維膜紅外輻射加熱管通過設置納米碳纖維膜，不需要像常規的碳絲加熱管一樣需要加大石英玻璃圓管尺寸去容納更多碳纖維絲。而且納米碳纖維膜密度小、厚度薄，發熱及輻射面積大，制作出來的加熱元件成更加輕薄。從而相較于目前常規的碳絲型碳纖維加熱管，本申請的納米碳纖維膜紅外輻射加熱管體積更小、紅外輻射率更高、升溫速率更快、電熱轉化效率更高。

技術領域

本申請涉及電加熱管領域，具體而言，涉及一種納米碳纖維膜紅外輻射加熱管。

背景技術

電加熱管是一種電熱元件，一般為圓管狀，常用的有金屬加熱管和石英加熱。石英加熱管的發熱絲為鎢絲或碳絲，碳絲即以長絲碳纖維及其編織線為加熱絲，這種加熱管也叫碳纖維加熱管。碳纖維加熱管作為一種高端產品，有其他加熱管不可比擬的優勢：升溫快，電熱轉換效率高，產生紅外輻射加熱，具有保健功能，可見光少，耐高溫，使用壽命長。

目前采用的碳纖維發熱絲，為微米級直徑的碳纖維長絲編織而成。發熱管的發熱量由發熱絲決定，而每根發熱絲的發熱量是由包含的碳纖維長絲長度、數量決定的。在高加熱功率的應用需求下，仍需要多根加熱管聯用，所以提高碳纖維加熱管在單位體積內的發熱性能是很有必要的，一般也是通過加長碳絲長度或增加碳纖維絲數來實現的。如實用新型專利(CN203813980U)公開的一種碳纖維加熱管，改進了以往單碳絲加熱的結構，將單根加熱管內的碳絲增加到三至六根，發熱效率大于相同碳絲數量的單碳絲加熱管。實用新型專利(CN209964314U)公開的一種兩端密繞螺旋碳纖維加熱管，將碳纖維絲卷繞成彈簧形狀的螺旋，相當于延長單碳絲的長度，以提高其發熱效率。

但是這些常規的碳絲型碳纖維加熱管，當需要提高加熱效果時，只能通過加大石英玻璃圓管尺寸去容納更多碳纖維絲，這導致碳絲型碳纖維加熱管體積較大，比較笨重，限制了其應用范圍。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種納米碳纖維膜紅外輻射加熱管。

第一方面，本申請提供一種納米碳纖維膜紅外輻射加熱管，包括：

管體；

納米碳纖維膜，沿管體的長度方向鋪設在管體內；

電極，電極包括第一電極和第二電極，第一電極、納米碳纖維膜、第二電極設置在管體內；以及

通電導線，連接于電極，且其自由端置于管體外部。

本申請的納米碳纖維膜紅外輻射加熱管通過設置納米碳纖維膜，不需要像碳絲加熱管一樣只能采用加大石英玻璃圓管尺寸去容納更多碳纖維絲，去提高加熱效率。由于本申請采用的納米碳纖維膜密度小、厚度薄，制作出來的加熱元件成更加輕薄。從而相較于目前的碳絲型碳纖維加熱管，本申請的納米碳纖維膜紅外輻射加熱管體積更小、紅外輻射更高、升溫速率更快、電熱轉化效率更高。

在本申請的其他實施例中，第一電極包括第一鎳環和第一泡沫鎳片；第一鎳環和第一泡沫鎳片設置于納米碳纖維膜的第一端；第二電極包括第二鎳環和第二泡沫鎳片；第二鎳環和第二泡沫鎳片設置于納米碳纖維膜的第二端。

在本申請的其他實施例中，第一鎳環和第二鎳環均包括兩個，第一泡沫鎳片和第二泡沫鎳片均包括兩個，兩個第一鎳環、兩個第一泡沫鎳片與納米碳纖維膜疊放在第一端；兩個第二鎳環、兩個第二泡沫鎳片與納米碳纖維膜疊放在第二端；密封于管體內的兩個第一鎳環的部分和兩個第二鎳環的部分用于將第一泡沫鎳片、第二泡沫鎳片和納米碳纖維膜夾緊固定于管體內，管體外的部分第一鎳環和第二鎳環用于與通電導線形成電連接。

在本申請的其他實施例中，管體是由兩端開口的方形管和兩端的密封蓋通過高溫熔融形成的密封管。

在本申請的其他實施例中，管體的形狀為扁平的長條狀，納米碳纖維膜與管體的扁平的表面平行設置。