CN104320869A - 抛物面反射型加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及红外发热技术领域，尤其涉及一种红外电热管做热源的技术领域，本发明抛物面反 2. 管式加热装置，包括由红外线电热管，炉管和反射面，其特征在于：所述反射面为凹抛物面形镜面反射面；本发明可快速加热试件的，使试件 3. 升温。

Description

抛物面反射型加热装置

技术领域：

本发明红外发热技术领域，尤其涉及一种红外电热管做热源的技术领域。

 

背景技术：

      工业及科研中广泛应用的加热试样的装置，通常是指台车炉、井式炉、盐浴炉、高频感应炉、箱式炉、网带炉等工业炉，这类装置的结构共同点是电阻加热、感应加热等传统方式，即采用大功率电阻丝或感应圈作为加热体来对工件加热升温，有封闭的炉膛，炉膛内都有多层保温材料。设备由于有保温材料，所以设备体积庞大且热效率不高，升温慢，一般升温速度率≦50℃／分钟，温度上限低，一般工作在850℃~1100℃的温区。无法实现快速加热，做材料试验耗时费力。

发明内容：

      为了克服上述现有技术中无法快速加热的技术问题，本发明提供了一种可快速加热的红外加热装置。

      为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

      所述可快速加热红外加热装置，包含红外线电热管，炉管和反射面，其特征在于：所述反射面为凹抛物面形镜面反射面。

      所述红外电热管由碳纤维红外线发光细丝和收容细丝的透明石英玻璃管收容器组成。

      所述炉管的插入筒为管状式。

      所述炉管的插入筒为箱状式。

      所述凹抛物面形反射面位于所述红外加热装置内表面。

      所述红外线电热管内的碳纤维红外发光丝设置于凹抛物面形镜面反射面抛物面的焦点处。

       所述红外线电热管和凹抛物面形镜面反射面分别可设为2~18个。

      所述凹抛物面形镜面反射面电镀或离子溅射或气相沉积有7-16层不同温度膨胀系数的金属或金属氧化物薄膜形成的梯度材料。

      所述反射面采用异形成型工艺或者模具成型工艺或者精密机加工成型工艺。

      本发明经实验验证，能够全部解决传统工业炉的上述缺陷，试验温度上限可达1700℃，且体积小，升温速率快，达500℃／min；且降温速度快。 

 

附图说明：

图1   是本发明的抛物面反射型快速加热管式发热装置结构原理示意图。

图2   是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热管式发热炉横截面结构图。

图3   是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热管式发热炉纵截面结构图。

图4 是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热箱状式发热炉纵截面结构图。

 

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1是本发明的抛物面反射型快速加热管式发热装置结构原理示意图。

图中，1为炉管（试验炉管），材质为高温石英玻璃。2为红外线电热管，其位于抛物反射面的焦点处。3为反射面（抛物反射面）。图中箭头所指为红外光的投射及反射路径。

下面针对图1中所示的抛物面反射型快速加热管式发热装置结构原理示意图，对该发热装置的工作原理做具体说明：

红外发热管2加电后发出红外光并向抛物反射面3投射，由于红外电热管2位于抛物反射面的焦点处，故反射后的红外光平行投射到试验炉管1的表面并对其进行加热，因为有多支红外发热管2同时发光，因此能快速对试验炉管1内的试件进行加热使其温度在短时间内升至实验要求的高温。

图2是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热管式发热炉横截面结构图。图3是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热管式发热炉纵截面结构图。结合图2和图3及前述的工作原理，对本发明的具体实施方式做一说明。

图2中的1和2分别为左、右定位块，3为红外线电加热管，4为红外加热管的外部接线柱，5,6为上、下炉体。左右定位块1、2对红外线电加热管3进行固定，红外电加热管3包含有中间石英玻璃外罩管、两端的陶瓷管套及外部接线柱4组成，内部发热体（即红外照射源）由高强度碳纤维制作而成，呈螺旋状。上下炉体5、6通过铰链、合页等连成整体后即成成品炉，插入试验用耐高温石英玻璃试验炉管，接通电源后即可进行相应材料研究实验。

图3为炉体纵向截面图，7和12为上、下炉体外罩，对炉体及其内部结构其保护作用。8为上、下炉体闭合后形成的实验炉管插入筒，其作用是容纳并支撑耐高温石英玻璃试验炉管。9是位于图2中左、右定位块（图2中标示为1、2）上的红外电热管支撑插孔，用以支撑并固定红外电热管。10为反射板，用镜面光洁度材料制成，并电镀有多层梯度材料，镀层由外到内（即从最表层到基材表面），镀好后对镀层进行镜面抛光处理，因此反射面对红外光有高的反射率，并将热能集聚于8（上、下炉体闭合后形成的实验炉管插入筒）中间的耐高温石英玻璃试验管的表面以快速加热试验管中的试件。

图4 是本发明具体实施方式的抛物面反射型快速加热箱状式发热炉纵截面结构图。与管状式的区别为实验炉1的插入筒8为箱状式。

以上所述仅是本发明的较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种红外加热装置，包含红外线电热管，炉管和反射面，其特征在于：5.反射面为凹抛物面形镜面反射面。

2.如权利要求1所述的红外加热装置，其特征在于所述红外电热管由碳纤6.外线发光细丝和收容细丝的透明石英玻璃管收容器组成。

3.如权利要求1所述的红外加热装置，其特征在于所述炉管的插入筒为管状式。

4.如权利要求1所述的7.加热装置，其特征在于所述炉管的插入筒为箱状式。

5.如权利要求1所述的红外加热装置，其特征在于所述凹抛物面形反8.位于所述红外加热装置内表面。

6.如权利要求1、2、3、4、5任一所述的红外加热装置，其特征在于所述红外线电热管内的碳纤维红外发光丝设置于凹抛物面形镜面反射面抛物面9.点处。

7.如权利要求5所述的红外加热装置，其特征在于所述红外线电热管和凹抛物面形镜面反射面分别可设为2~18个。

8.如权利要求5所述的红外加热装置，其特征在于所述凹抛物面形镜面反射面电镀或离子溅射或气相沉积有7-16层不同温度膨胀系数的金属或金属氧化物薄膜形成的梯度材料。

9.如权利要求5所述的红外加热装置，其特征在于所述凹抛物面镜面反射面基材采用铝板、铜板、钛板、钢板、不锈钢板，反射面基材采用异形成型工艺或者模具成型工艺或者精密机加工成型工艺。