CN104661332A - 一种快速升温的外热式热加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速升温的外热式热加载装置，其中，反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个竖向的灯管安装于反射板的竖向内腔内，多个灯管与多个反射板单元一一对应，灯管置于对应的反射板单元内侧的弧形槽对应区域内，多个灯管绕一个虚拟水平圆均匀分布并围成用于放置待加热物质的空间，反射板和所有的灯管均置于竖向且上下端均开口的圆筒内，灯管的两端分别通过灯管夹具与两个导电圈电性连接，灯管夹具穿过圆筒。本发明通过设置反射板将灯管向外侧射出的光线向内反射，从而提高了灯管的热量利用率，同时采用辐射热传导方式，具有高温升速率和高加热温度的热加载能力，能满足高温升速率以及加载高温要求。

Description

一种快速升温的外热式热加载装置

技术领域

本发明涉及一种热加载装置，尤其涉及一种快速升温的外热式热加载装置。

背景技术

热加载装置常用于材料、化工、冶金等工程领域中，随着新材料新工艺的不断发展，对热加载的加热功率、温升时间以及能耗成本都提出了更高的要求。例如，能明显改善沥青路面的力学特性和使用性能的橡胶沥青在制备时要求的加热温度以及气凝胶材料耐温性考核试验温度都已达至600℃以上；对于成分不太复杂并且沸程较宽的材料工质，在保证足够分离度的前提下，快速升温能够实现其成分、物性的快速分析。因而，热加载装置的性能尤为关键。

现有热加载装置多采用电加热方式，受电阻丝材质以及导热和对流为主要热传导方式的限制，需要介质传送热能，对能量的损耗较大，且热传导时需与被加热物体接触，其最大加热温度及温升速率一般都较小，由于热加载速率较慢和安全因素的考虑，其往往适用于较低功率的长时间热加载，主要应用在<400℃的中低温区域，不能满足在短时间内将受热物体加热至较高温度，无法达到600℃以上的高温工作区域，且存在能耗大、温升速率较低、效率低、生产连续性差等缺点。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种快速升温的外热式热加载装置。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种快速升温的外热式热加载装置，包括灯管，还包括灯管夹具、圆筒、导电圈和反射板，所述反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个竖向的灯管安装于所述反射板的竖向内腔内，所述灯管与所述反射板单元同轴向，多个所述灯管与多个所述反射板单元一一对应，所述灯管置于对应的所述反射板单元内侧的弧形槽对应区域内，多个所述灯管绕一个虚拟水平圆均匀分布并围成用于放置待加热物质的空间，所述反射板和所有的所述灯管均置于竖向且上下端均开口的所述圆筒内，所述灯管的两端分别通过所述灯管夹具与两个所述导电圈电性连接，所述灯管夹具穿过所述圆筒，两个所述导电圈分别套装于所述圆筒的上、下外壁上，两个所述导电圈上分别设有用于外接电源的接线端子。

上述结构中，灯管夹具用于将灯管安装于圆筒内并与导电圈连接，圆筒作为整个热加载装置的安装基础，导电圈用于作为灯管的安装基础并作为灯管的电源连接介质，反射板用于将灯管向外侧散发的热光向内反射到待加热物质上。

具体地，所述灯管夹具包括调节杆、螺杆、螺母和绝缘陶瓷管，所述调节杆的一端与所述灯管的一端连接，所述调节杆的另一端与所述螺杆的一端连接，所述螺杆的另一端穿过所述圆筒后与所述导电圈电性连接，所述绝缘陶瓷管通过所述螺母安装于所述螺杆和所述圆筒之间。这种结构能够既能确保灯管的两个电源端分别与导电线圈连接并与圆筒绝缘，同时能够通过调节调节杆与螺杆之间的位置来调节灯管的位置。

具体地，所述反射板通过螺栓固定安装于所述圆筒上。

具体地，所述灯管为石英灯管；所述圆筒为铝筒；所述导电圈为铜圈；所述反射板为硬铝板。

本发明的有益效果在于：

本发明通过设置反射板将灯管向外侧射出的光线向内反射，从而提高了灯管的热量利用率，同时采用辐射热传导方式，具有高温升速率和高加热温度的热加载能力，能满足1～5℃的高温升速率以及最高1000℃的加载温度要求；通过设计长度可调的灯管夹具，可以根据待加热物的尺寸大小有效调节灯管的径向距离，从而提高了传热效率，实现快速加热。

附图说明

图1是本发明所述快速升温的外热式热加载装置应用时的立体结构示意图；

图2是本发明所述快速升温的外热式热加载装置的局剖立体结构示意图；

图3是本发明所述反射板的俯视结构示意图，图中比例小于图2；

图4是本发明所述灯管夹具的局剖主视结构示意图；

图5是图4中“A”的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述快速升温的外热式热加载装置2在应用时安装于机架1上，机架1上还安装有接线板3和设于接线板3上的接线柱4，将外热式热加载装置2的电源接线端子与接线柱4对应连接，即可为外热式热加载装置2接通电源。说明，图1的外热式热加载装置2仅为示意图，与图2的具体结构看上去有差异，但均为同一装置。

如图2和图3所示，本发明所述快速升温的外热式热加载装置包括石英灯管27、灯管夹具22、铝质的圆筒25、铜质的导电圈23和硬铝材质的反射板28，反射板28由多个径向截面为圆弧形的反射板单元(图中未标记)相互连接并闭合而成，多个竖向的石英灯管27安装于反射板28的竖向内腔内，石英灯管27与反射板单元同轴向，多个石英灯管27与多个反射板单元一一对应，石英灯管27置于对应的反射板单元内侧的弧形槽对应区域内，多个石英灯管27绕一个虚拟水平圆均匀分布并围成用于放置待加热物质的空间，反射板28和所有的石英灯管27均置于竖向且上下端均开口的圆筒25内，反射板28通过螺栓24固定安装于圆筒25上，石英灯管27的两端分别通过灯管夹具22与两个导电圈23电性连接，灯管夹具22穿过圆筒25，两个导电圈23分别套装于圆筒25的上、下外壁上，两个导电圈23上分别设有用于外接电源的接线端子26。

如图2、图4和图5所示，灯管夹具22包括调节杆12、螺杆11、螺母14和绝缘陶瓷管21，调节杆12的一端与石英灯管27的一端连接，调节杆12的另一端与螺杆11的一端连接，螺杆11的另一端穿过圆筒25后与导电圈23电性连接，绝缘陶瓷管21通过螺母14安装于螺杆11和圆筒25之间。图4中还示出了用于安装石英灯管27的螺钉13，调节杆12上设有用于石英灯管27的一端插入的小孔；图5还示出了与螺母14配套的垫片15。

结合图2-图5，使用时，将待加热物质置于多个石英灯管27绕一个虚拟水平圆均匀分布围成的空间内，通过导电圈23接通石英灯管27的电源后，石英灯管27发出热光，一部分直接辐射到待加热物质上，另一部分通过反射板28反射到待加热物质上，提高了热量利用率，实现了待加热物质的快速加热。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。

Claims (4)

1.一种快速升温的外热式热加载装置，包括灯管，其特征在于：还包括灯管夹具、圆筒、导电圈和反射板，所述反射板由多个径向截面为圆弧形的反射板单元相互连接并闭合而成，多个竖向的灯管安装于所述反射板的竖向内腔内，所述灯管与所述反射板单元同轴向，多个所述灯管与多个所述反射板单元一一对应，所述灯管置于对应的所述反射板单元内侧的弧形槽对应区域内，多个所述灯管绕一个虚拟水平圆均匀分布并围成用于放置待加热物质的空间，所述反射板和所有的所述灯管均置于竖向且上下端均开口的所述圆筒内，所述灯管的两端分别通过所述灯管夹具与两个所述导电圈电性连接，所述灯管夹具穿过所述圆筒，两个所述导电圈分别套装于所述圆筒的上、下外壁上，两个所述导电圈上分别设有用于外接电源的接线端子。

2.根据权利要求1所述的快速升温的外热式热加载装置，其特征在于：所述灯管夹具包括调节杆、螺杆、螺母和绝缘陶瓷管，所述调节杆的一端与所述灯管的一端连接，所述调节杆的另一端与所述螺杆的一端连接，所述螺杆的另一端穿过所述圆筒后与所述导电圈电性连接，所述绝缘陶瓷管通过所述螺母安装于所述螺杆和所述圆筒之间。

3.根据权利要求1所述的快速升温的外热式热加载装置，其特征在于：所述反射板通过螺栓固定安装于所述圆筒上。

4.根据权利要求1、2或3所述的快速升温的外热式热加载装置，其特征在于：所述灯管为石英灯管；所述圆筒为铝筒；所述导电圈为铜圈；所述反射板为硬铝板。