CN102427619A - 空调机的碳纤维电辅热器 - Google Patents

Abstract

一种空调机的碳纤维电辅热器，包括：双金属片温控器、热熔断器、连接线缆和插接端子，该电辅热器的发热元件为碳纤维电热管。所述碳纤维电热管包括：绕制成螺旋状的碳纤维束、石英管、钼棒和引出电极；碳纤维束、钼棒和引出电极三者依次串联。本发明采用碳纤维电热管作为发热元件，碳纤维束捆扎成螺旋状并嵌入石英管中，在通电后可以向外辐射出3μm-15μm的远红外线光波，该波长的红外线不仅能有效的加热空气、提高室温，还对人体有一定的保健作用。本设计可以应用于诸多不同种类的空调系统，且在电路设计中采取三重过温保护，能有效防止因过温产生的火灾及其它安全事故。

Description

空调机的碳纤维电辅热器

技术领域

本发明涉及一种空调电辅助加热装置，具体为用碳纤维作为发热材料制成的大功率远红外线空调电辅助加热器，主要适用于空调挂机及侧出风柜机。

背景技术

目前，空调电辅助加热技术主要通过两种方式实现，一种方法通过如镍铬合金丝或其他金属电热丝材料作为发热体，外壳用不锈钢管或其他材质包裹，中间填充氧化镁粉导热绝缘。另一种方式采用正温度系数的陶瓷PTC或金属PTC材料制作。以上两种空调电辅助加热装置的主要缺陷是：第一、发热体的电热转换效率较低；第二、金属管材在高温下易氧化腐蚀；第三、发热体的制造需消耗大量金属材料，浪费资源；第四、该设备没有保健功能。

近年来，碳纤维这种新型材料的电学及热学性能被更多的发现并开发。如中国专利文献号为CN201450606于2010年5月5日公布了一种节能的碳纤维电热管，包括：石英管壳，石英管壳的两端均设有外接电极、过渡连接片和内电极，石英管壳内设有电热芯。据称，其工作性能稳定，发热均匀，热辐射面积大。中国专利文献号为CN2829370于2006年10月18日公布了一种碳纤维电热管，包括包括灯管，设于灯管内的灯丝，所述的灯丝设于编织管上。据称，其具有安全可靠、寿命长的特点。

但是，以上类似的专利公布的大多是一种概念性的产品，在空调电辅助加热技术领域，碳纤维电热管的应用还是空白。因此，有必要做进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种能将碳纤维电热管应用到空调内机上，并改善电辅助加热的性能及效率的空调机，以克服现有技术中的不足之处。

按此目的设计的一种空调机的碳纤维电辅热器，包括：双金属片温控器、热熔断器、连接线缆和插接端子，其结构特征是该电辅热器的发热元件为碳纤维电热管，所述碳纤维电热管包括：绕制成螺旋状的碳纤维束、石英管、钼棒和引出电极；碳纤维束、钼棒和引出电极三者依次串联。

所述碳纤维电热管为一字形或弧形，二根以上的碳纤维电热管通过连接线缆串联或并联。

所述双金属片温控器嵌入石英管内部，并串联在碳纤维束的电路中；热熔断器串联在二根碳纤维电热管的回路中；引出电极和热熔断器通过连接线缆分别与插接端子连接。

所述碳纤维电辅热器还包括：热保护器支架、电热管支架和固定卡，设置在石英管中部的热保护器支架上开有与碳纤维电热管和热熔断器相适应的凹槽，热熔断器与碳纤维电热管并排设置在凹槽内；设置在石英管两端的电热管支架上开有与碳纤维电热管相适应的槽，槽上设置有与固定碳纤维电热管的支架盖；所述固定卡上设置有方形和/或圆形的卡孔。

所述碳纤维电辅热器还包括设置在石英管两端的绝缘安装架，绝缘安装架为ㄇ形，在其一翼上开有与碳纤维电热管相适应的孔，另一翼上设置有绝缘垫。

所述绝缘安装架的一翼上设置有折边，热熔断器固定在折边上。

所述石英管为防爆石英管，管内充有惰性气体。

本发明采用碳纤维电热管作为发热元件，碳纤维束捆扎成螺旋状并嵌入石英管中，在通电后可以向外辐射出3μm-15μm的远红外线光波，该波长的红外线不仅能有效的加热空气、提高室温，还对人体有一定的保健作用。本设计可以应用于诸多不同种类的空调系统，且在电路设计中采取三重过温保护，能有效防止因过温产生的火灾及其它安全事故。

附图说明

图1为本发明一实施例结构示意图。

图2为一实施例分解状态结构示意图。

图3为另一实施例结构示意图。

图4为另一实施例分解状态结构示意图。

图中：1为碳纤维电热管，2为双金属片温控器，3为热熔断器，4为连接线缆，5为热保护器支架，6为电热管支架，7为插接端子，8为固定卡，9为绝缘安装架，11为碳纤维束，12为石英管，13为钼棒，14为引出电极，61为支架盖，91为绝缘垫A，92为绝缘垫B，93为折边，9A为设置有折边的绝缘安装架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

第一实施例

参见图1、图2，一种空调机的碳纤维电辅热器，包括双金属片温控器2、热熔断器3、连接线缆4、热保护器支架5、电热管支架6、插接端子7和固定卡8，该电辅热器的发热元件为二根通过连接线缆4串联的碳纤维电热管1。碳纤维电热管为一字形，包括：绕制成螺旋状的碳纤维束11、石英管12、钼棒13和引出电极14；碳纤维束11、钼棒13和引出电极14三者依次串联。石英管12为防爆石英管，管内充有惰性气体，双金属片温控器2嵌入石英管12内部，并串联在碳纤维束11的电路中；热熔断器3串联在二根碳纤维电热管1的回路中；引出电极14和热熔断器3通过连接线缆4分别与插接端子7连接。设置在石英管12中部的热保护器支架5上开有与碳纤维电热管1和热熔断器3相适应的凹槽，热熔断器3与碳纤维电热管1并排固定在热保护器支架5相对应的凹槽内；设置在石英管12两端的电热管支架6上开有与碳纤维电热管1相适应的二道槽，二根碳纤维电热管1分别设置在槽内，支架盖61通过螺钉与电热管支架5将碳纤维电热管1固定在槽内；固定卡8上设置有方形卡孔和圆卡孔，碳纤维电热管1的端部插入方形卡孔并被固定，中部的圆卡孔用以固定连接线缆4。

在使用过程中，该碳纤维电热管1向周围辐射出3μm-15μm的远红外线光波，通过远红外线光波对空气进行加热，且该波长的远红外线光波还对人体有一定的保健作用。当碳纤维电热管内的温度超过双金属片温控器2动作温度时，双金属片温控器2断开电路，进行过温保护；当温度降低至恢复温度后，双金属片温控器2重新闭合导通电路。当石英管12的表面温度超过热熔断器3动作温度后，热熔断器3内部的熔丝将永久性熔断，达到过温保护目的，有效防止发热元件在失效状态下持续升温导致火灾及其它电器故障的发生。

另一实施例

参见图3、图4，本发明通过更改其结构形式可以应用于诸多不同种类的空调系统，在本实施例中将应用于目前新开发的角式空调。二根碳纤维电热管1为弧形，且串联在电路中。设置在石英管12一端的绝缘安装架9为ㄇ形，在其一翼上开有与碳纤维电热管1相适应的孔，碳纤维电热管1的端部插入孔中固定，另一翼上设置有绝缘垫。热熔断器3安装在绝缘安装架9A的折边93上，其感温面位于碳纤维电热管1上方20mm位置。绝缘垫B92的端部插入绝缘垫A91的开孔位置；绝缘垫A91的材料为酚醛塑料，绝缘垫B92的材料为铁氟龙，二者配合对本装置与空调外壳进行电气隔离，保证可靠性及安全性。其余未述部分同一实施例。

Claims (7)

1.一种空调机的碳纤维电辅热器，包括：双金属片温控器(2)、热熔断器(3)、连接线缆(4)和插接端子(7)，其特征是该电辅热器的发热元件为碳纤维电热管(1)，所述碳纤维电热管包括：绕制成螺旋状的碳纤维束(11)、石英管(12)、钼棒(13)和引出电极(14)；碳纤维束(11)、钼棒(13)和引出电极(14)三者依次串联。

2.根据权利要求1所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述碳纤维电热管(1)为一字形或弧形，二根以上的碳纤维电热管(1)通过连接线缆(4)串联或并联。

3.根据权利要求2所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述双金属片温控器(2)嵌入石英管(12)内部，并串联在碳纤维束(11)的电路中；热熔断器(3)串联在二根碳纤维电热管(1)的回路中；引出电极(14)和热熔断器(3)通过连接线缆(4)分别与插接端子(7)连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述碳纤维电辅热器还包括：热保护器支架(5)、电热管支架(6)和固定卡(8)，设置在石英管(12)中部的热保护器支架(5)上开有与碳纤维电热管(1)和热熔断器(3)相适应的凹槽，热熔断器(3)与碳纤维电热管(1)并排设置凹槽内；设置在石英管(12)两端的电热管支架(6)上开有与碳纤维电热管(1)相适应的槽，槽上设置有固定碳纤维电热管(1)的支架盖(64)；所述固定卡(8)上设置有方形和/或圆形的卡孔。

5.根据权利要求1-3任一项所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述碳纤维电辅热器还包括设置在石英管(12)两端的绝缘安装架(9)，绝缘安装架为ㄇ形，在其一翼上开有与碳纤维电热管相适应的孔，另一翼上设置有绝缘垫。

6.根据权利要求5所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述绝缘安装架(9)的一翼上设置有折边(93)，热熔断器(3)固定在折边(93)上。

7.根据权利要求1所述的空调机的碳纤维电辅热器，其特征是所述石英管(12)为防爆石英管，管内充有惰性气体。

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