CN109016281B - 一种加热板组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加热板组件，包括外壳、加热板和隔热板，外壳为底部设置有敞口，外壳的内部从向外依次安装有隔热板和加热板，还包括输液管、导热层、导热部件和隔热护套，导热层为混合有碳纳米管的耐高温导热材料制成,导热层固定安装在加热板上端面，输液管外侧套装有隔热护套，输液管盘旋式设置且在进出口均设置有接头，输液管夹装在导热层与隔热板之间，且输液管周边填充有耐高温隔热材料，导热部件固定安装在导热层上，且一端伸入到输液管内，将热量输送至输液管内。本发明将能够控制加热板的散热量，提升了工艺。

Description

一种加热板组件

技术领域

本发明属于加热板的技术领域，特别涉及一种加热板组件。

背景技术

输送带硫化机主要用于输送带硫化与接头或对输送带进行修补，通过加温、加压和保温过程而将输送带两端经加热粘接在一起的设备，现有技术中，冷却管路需要定期维护，硫化机冷却速度慢，功效差、可靠性低；现有硫化机的加热板内没有隔热装置，需在加热板与硫化机的横梁、加热板与压力袋之间单独设置隔热板，导致隔热板操作繁琐，工作过程中容易损坏或丢失。

中国专利201310292685.7，公开了本发明属于机械制造技术领域，涉及输送带用加热板，包括依次叠放在一起的加热板、隔热板、盖板，在所述加热板内设置有冷却散热盘管，在冷却散热盘管的冷却条之间安装有电热片，且冷却散热盘管端部自加热板横向端面伸出部分连接有冷却嘴接口，其特征：在加热板横向端面处还设置有插座安装架，在插座安装架上安装有双排六芯式重载插座，在插座安装架上双排六芯式重载插座两端分别开设有锁扣孔；所述冷却散热盘管的冷却条外侧包覆有铝型材。该加热板冷却管路经久耐用，使得硫化机冷却速度快，同时该加热板还具有隔热功能，加热板的插座与外接插头连接可靠。该文件将现有技术中加热板的冷却盘管外侧包覆一层铝型材管，使得冷却管路经久耐用，免维护，且冷却速度快；同时在加热板和盖板之间设有隔热板，可以有效减少加热板向外传热量，从而达到隔热作用。硫化机的散热板可以产出恒定的热量，但无法控制散热量，该技术方案虽然达到了快速冷却加快散热的目的，对空气的热交换也变少，但，还无法做到进一步精准的控制散热量，特别针对日益提高的工艺要求，该技术方案已经无法满足社会生产需求。在硫化机工作的过程可以更好的控制散热量，控制实际加热温度能够提高成品质量，也现在工艺进步的必然一步。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加热板组件，结构简单，减少了空气对流换热量，更精准的控制散热量，也可以加快散热速度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：

一种加热板组件，包括外壳、加热板、隔热板，外壳为底部设置有敞口，外壳之内向外依次安装有隔热板和加热板，还包括输液管、导热层、导热部件和隔热护套，导热层为混合有碳纳米管的耐高温导热材料制成,导热层固定安装在加热板上端面，输液管外侧套装有隔热护套，输液管盘旋式设置且在进出口均设置有接头，输液管夹装在导热层与隔热板之间，且填充有耐高温隔热材料，导热部件固定安装在导热层上，且一端伸入到输液管内，将热量输送至输液管内，输液管内设置有冷却液，并在进口处设置流量阀和加压泵，以控制冷却液的流速和流量。

进一步的，导热部件包括管套、导热介质、基座，基座为设置有内通孔的圆柱体结构，基座的外径等于输液管内径，基座固定安装在输液管内，内通孔按照液体流动方向内径逐渐减小的圆台状，内通孔的内侧面设置有始于内径大的一端止于内径小的一端的螺旋结构，该螺旋结构的中心线与输液管的中心线重合，在内通孔的内侧面上附着有碳纳米管层，管套两端部均设置有颈板，颈板为环状结构且垂直于管套侧面，在输液管侧面和隔热护套侧面上设置有相互接通的安装通孔一，管套安装在该安装通孔一内，颈板分别位于隔热护套外侧面上和输液管内壁上，在基座侧面中部设置有安装通孔二，安装通孔二与内通孔内侧面的碳纳米管层接通，安装通孔二与安装通孔一接通，导热介质包括碳纳米管束和隔热防水材料填充物，碳纳米管束布置在管套内，且两端分别与碳纳米管层和导热层固连，隔热防水材料填充物填充在管套内，起防水隔热作用，在输液管内设置有多个导热部件。

进一步的，输液管的进口设置有流量阀和加压泵，流量阀控制输液管内的冷却液流量，加压泵控制冷却液的流速。

进一步的，在安装通孔一内设置有密封橡胶层。

本发明的有益效果：

1、设计的导热部件包括管套、导热介质、基座，管套在输液管、隔热护套上形成一个封闭的通道，导热介质包括导热性能良好的碳纳米管束和隔热防水材料填充物，碳纳米管束分别与导热层和碳纳米管层固连，保证了导热效能，而隔热防水材料填充物避免碳纳米管束在导热过程中热量的散失，也防止输液管内的冷却液流动到管道内，从而进入到加热板，造成设备损坏，加热板导热性能好，通过流量阀和加压泵控制冷却液的流量和流速，从而控制散热效果。在输液管内的冷却液不宜过多，冷却液在流经输液管时候，在输液管内的热空气(该空气由碳纳米管层加热)会被冷却液流动而带出，流速越快，热量排出就越快，冷却液越多导热效能越好，针对于某种产品的硫化，恒定冷却液的流量，控制冷却液的流速就可以很好的控制散热效能，也就散热量可以较为准确的控制，从而加热板的加热温度也会更加准确，能够满足工艺升级时候对加热温度控制更加准确的要求，对设备周边的散热量少也提高了生产环境。

2.基座内的螺旋结构可以加快冷却液的流动，减少了加压泵的工作强度，加压泵的施加的压力变小，也对输液管内的压力减小，减小了安装通孔一的密封压力，螺旋结构增加了碳纳米管层与冷却液和空气的接触面积，增加散热速度。

3.设置的密封橡胶、颈板、隔热防水材料填充物可以分别对安装通孔一与管套之间、管套分别与输液管内壁和隔热护套之间、管套内孔都进行很好的防水密封，设置的耐高温隔热材料、隔热防水材料填充物可以有效的防止热量散失。控制好防水增加安全性，控制好隔热可以在输液管散热时候更准确的控制散热量。

综上，利用导热层、导热部件、输液管和冷却液的组合，再利用冷却液在流动时带走热空气的原理，增加冷却液的散热效果，且能够较为准确的控制散热量，再加上对加热板做到足够的隔热处理，可以进一步较为准确的控制散热量，也就说，能够较为准确的控制加热板在工作时候的加热温度，能够满足现在不断进步的工艺要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的剖视图。

图3为本发明局部放大图。

图4为本发明输液管剖视图。

图5为本发明管套的剖视图。

图6为本发明管套安装在输液管上的剖视图。

其中：外壳-1、加热板-2、隔热板-3、输液管-4、导热层-5、导热部件-6、隔热护套-7、接头-8、耐高温隔热材料-9、管套-10、导热介质-11、基座-12、内通孔-13、螺旋结构-14、碳纳米管层-15、颈板-16、安装通孔一-17、安装通孔二-18、碳纳米管束-19、隔热防水材料填充物-20、密封橡胶层-21。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

请结合附图，一种加热板组件，包括外壳1、加热板2和隔热板3，外壳1为底部设置有敞口，外壳1的内部从内向外依次安装有隔热板3和加热板2，加热板2产生热量的主要部件，一般情况下加热板2生产的热量恒定的，所述加热板组件还包括输液管4、导热层5、导热部件6和隔热护套7，导热层5为混合有碳纳米管的耐高温导热材料制成,导热层5固定安装在加热板2上端面，输液管4外侧套装有隔热护套7，隔热护套7可以限制输液管4的散热量，输液管4Z字形设置且在进出口均设置有接头8，输液管4夹装在导热层5与隔热板3之间，且在输液管周边，即所述输液管的外表面、加热板和隔热板之间填充有耐高温隔热材料9，导热部件6固定安装在导热层5上，且一端伸入到输液管4内，将热量输送至输液管4内。

工作原理：

由于设置有隔热板3、壳体1、耐高温隔热材料9，可以减少加热板2的热量损失，甚至杜绝加热板2热量损失，使加热板2仅在工作面上散热，热量输出方向集中且稳定，导热层5与加热板2固连，引导加热板2上的热量，再利用导热部件6将热量输送进输液管4，导热部件6不仅将热量传递给冷却液，也可以对输液管4内的空气加热，由于导热部件6的导热效能优越，可以很快对输液管4内的空间进行加热，吸收完热量的冷却液快速流动的同时，会带走输液管4内的热空气，气体流动更是提高了导热效果，冷却液导热和空气流动导热的组合可以很好的起到散热的目的，经过测试，其中由空气引导出来的热量占同时期引导出的总热量15％-25％，加快空气流动的速度会显著提高散热速度。对加热板2的隔热与散热原理能够很好的控制加热板2的温度，使加工工艺更加精纯。为实现较为准确的控制散热量的目的，需要保证导热部件的6的导热性能。

导热部件6包括管套10、导热介质11和基座12，基座12为设置有内通孔13的圆柱体结构，基座12的外径等于输液管4内径，基座12固定安装在输液管4内，内通孔13按照液体流动方向内径逐渐减小的圆台状，内通孔13的内侧面设置有始于内径大的一端止于内径小的一端的螺旋结构14，该螺旋结构14的中心线与输液管4的中心线重合，内通孔13内径逐渐减小的设计，会适当的减缓冷却液的流速，增加了冷却液与内通孔13的接触时间，螺旋结构14了增加内通孔13的接触面积，可以大大提高空气与冷却液的受热效率，在更长的接触时间和更大的接触面积的前提下，基座12明显具有更高效率的导热性能，在外界动力加压泵不断输入压力的情况下，冷却液在流经基座12的能量消耗会被不断补充，以保证冷却液在输液管4内能够保持一定的流速，在输液管4内设置有多个螺旋结构14，在内通孔13的内侧面上附着有碳纳米管层15，碳纳米管层15因为设计的螺旋结构14，碳纳米管层15与冷却液和空气的接触面积大大增加，能够保证散热效果，且能够对冷却液和空气进行加热，管套10两端部均设置有颈板16，颈板16为环状结构且垂直于管套10侧面，在输液管4侧面和隔热护套7侧面上设置有相互接通的安装通孔一17，管套10安装在该安装通孔一17内，颈板16分别位于隔热护套7外侧面上和输液管4内壁上，在基座12侧面中部设置有安装通孔二18，安装通孔二18与内通孔13内侧面的碳纳米管层15接通，安装通孔二18与安装通孔一17接通，导热介质11包括碳纳米管束19和隔热防水材料填充物20，碳纳米管束19布置在管套10内，且两端分别与碳纳米管层15和导热层5固连，隔热防水材料填充物20填充在管套10内，起防水隔热作用，也就说，可以很快的将导热层5上的热量吸收且引导到碳纳米管层15上，而隔热防水材料填充物20能够有效的防止冷却液流入到管套10内，在安装通孔一17内设置有密封橡胶层21，密封橡胶层21可以将管套10与安装通孔一17之间紧密密封，防止冷却液流入安装通孔一17，而管套10位于基座12中部，基座12与输液管4固连，冷却液也较难进入到管套10所在的位置。

输液管4的进口设置有流量阀和加压泵，流量阀控制输液管4内的冷却液流量，限制冷却液过多，加压泵控制冷却液的流速，根据需要增加冷却液的流速，提高冷却速度，实现对散热量的更加精准的控制。

综上，对于本技术方案的加热板组件，使用不同种类的冷却液，对其流量、流速和空气导热量占比进行测试，现在对于某一种冷却液(导热系数为0.42W/(m*k)，)的部分测试数据列出以下表格

流量占比/％	流速	总的导热量	空气的导热量
				50	1m/s	1180K	305K
50	1.3m/s	1605K	330K
				30	1.3m/s	1305K	315K

表一

根据多次试验后可以得知，本技术方案中空气引导出的热量占总热量的15-25％，显然，控制空气导热量显著影响到本技术方案的导热效率，根据不同的工艺而言，只需要多次试验即可选择好合适的流量占比、流速和冷却液种类，达到控制散热量的目的，也会更加准确的控制加热温度，到达满足新工艺对加热温度更加准确的要求。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定,任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.一种加热板组件，包括外壳、加热板和隔热板，外壳为底部设置有敞口，外壳的内部从内向外依次安装有隔热板和加热板，其特征在于：还包括输液管、导热层、导热部件和隔热护套，导热层为混合有碳纳米管的耐高温导热材料制成,导热层固定安装在加热板上端面，输液管外侧套装有隔热护套，输液管Z字形设置且在进出口均设置有接头，输液管夹装在导热层与隔热板之间，且在输液管周边填充有耐高温隔热材料，导热部件固定安装在导热层上，且一端伸入到输液管内，将热量输送至输液管内，输液管内设置有冷却液，并在进口处设置流量阀和加压泵，以控制冷却液的流速和流量。

2.根据权利要求1所述的一种加热板组件，其特征在于：导热部件包括管套、导热介质、基座，基座为设置有内通孔的圆柱体结构，基座固定安装在输液管内，内通孔按照液体流动方向内径逐渐减小的圆台状，内通孔的内侧面设置有始于内径大的一端止于内径小的一端的螺旋结构，该螺旋结构的中心线与输液管的中心线重合，在内通孔的内侧面上附着有碳纳米管层，管套两端部均设置有颈板，颈板为环状结构且垂直于管套侧面，在输液管侧面和隔热护套侧面上设置有相互接通的安装通孔一，管套安装在该安装通孔一内，颈板分别位于隔热护套外侧面上和输液管内壁上，在基座侧面中部设置有安装通孔二，安装通孔二与内通孔内侧面的碳纳米管层接通，安装通孔二与安装通孔一接通，导热介质包括碳纳米管束和隔热防水材料填充物，碳纳米管束布置在管套内，且两端分别与碳纳米管层和导热层固连，隔热防水材料填充物填充在管套内，起防水隔热作用，在输液管内设置有多个导热部件。

3.根据权利要求1所述的一种加热板组件，其特征在于：输液管的进口设置有流量阀和加压泵，流量阀控制输液管内的冷却液流量，加压泵控制冷却液的流速。

4.根据权利要求2所述的一种加热板组件，其特征在于：在安装通孔一内设置有密封橡胶层。

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