CN112714511A - 可轴向延伸的模块化电加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发热棒类电加热装置，具体涉及一种可轴向延伸的模块化电加热装置。一种可轴向延伸的模块化电加热装置，包括由若干发热棒单体构成的发热棒，若干发热棒单体沿轴向依次布置，且若干发热棒单体的轴线平行或同轴，所述发热棒首尾两端及相邻两发热棒单体间均设有一由导电材料制成的连接块，所述发热棒单体均由发热棒本体及固定于发热棒本体外的绝缘保护层构成，每个发热棒单体的发热棒本体两端均伸至绝缘保护层外，所述连接块均设有与发热棒本体端部配合的第一固定槽。本发明的发热棒的发热棒本体不是一体制造而成的，可根据实际需要进行模块化组装，具有生产工艺要求较低，生产成本较低，不会因太长而断裂，且便于运输的优点。

Description

可轴向延伸的模块化电加热装置
技术领域
本发明涉及一种发热棒类电加热装置，具体涉及一种可轴向延伸的模块化电加热装置。
背景技术
发热棒包括一个柱状的电阻及设置在电阻外的绝缘层，通过使电阻接电从而进行热转换。有时需要使用很长的发热棒，但柱状电阻做长对工艺要求较高，生产成本较高，生产出的较长的热棒的电阻难以保证同轴不弯曲，存在易断且不便于运输的缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种能模块化组合以得到较长发热棒，以便于制造、运输且不易断的可轴向延伸的模块化电加热装置
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种可轴向延伸的模块化电加热装置，包括由若干发热棒单体构成的发热棒，若干发热棒单体沿轴向依次布置，且若干发热棒单体的轴线平行或同轴，所述发热棒首尾两端及相邻两发热棒单体间均设有一由导电材料制成的连接块，所述发热棒单体均由发热棒本体及固定于发热棒本体外的绝缘保护层构成，每个发热棒单体的发热棒本体两端均伸至绝缘保护层外，所述连接块均设有与发热棒本体端部配合的第一固定槽，所述连接块外均包覆有保护壳，且所述保护壳与连接块间填充有绝缘材料，或所述保护壳由绝缘材料制成。
本发明的发热棒由若干发热棒单体构成，相邻两发热棒单体间通过连接块连接，可以根据实际需要选择发热棒单体和连接块的数量，以组合出长度合适的发热棒。本发明的发热棒的发热棒本体不是一体制造而成的，可根据实际需要进行模块化组装，生产工艺要求较低，生产成本较低，不会因太长而断裂，且便于运输。其中，连接块不仅用于将相邻两发热棒单体连接在一起，还用于走电，以便于电流能依次通过发热棒单体。其中，保护壳起到对连接块进行保护和绝缘作用。其中，可以在保护壳与连接块间填充能由液态凝固成固态的绝缘胶水，也可以填充固体的绝缘材料，固体绝缘材料可以是一整块，也可以是若干块绝缘材料填充后压紧的。
作为优选，所述发热棒本体端部外壁与第一固定槽内壁设有相互配合的螺纹结构。发热棒本体端部与连接块螺纹固定，相比发热棒本体端部紧配在连接块内而言，固定稳定性更好，且连接块与发热棒本体接触面积更大，导电效果更好。
作为优选，述发热棒通过导线与电源连接，位于发热棒首尾两端的连接块具有向侧向延伸的导线连接部，所述导线连接部构成有第二固定槽，所述导线的线芯部分固定于所述第二固定槽内以实现连接块与导线的电连接，所述导线连接部位于保护壳内，且保护壳具有供所述导线通过的第一通过孔。导线不是直接与发热棒本体连接的，而是与连接块侧的导线连接部连接的，能使导线的连接固定更方便且固定效果更好。其中，导线的线芯(铜线部分)可以是紧配在导线连接部的第二固定槽内，也可以通过焊接等方向连接固定。其中，导线的线芯(铜线部分)位于导线连接部的第二固定槽内，能通过导线连接部与导线的线芯的接触面积，以保证通电后电路的正常连通。其中，如果若干发热棒单体的发热棒本体是串联在一起的，那么发热棒两端的发热棒本体分别通过一导线与电源连接。
作为优选，所述发热棒的若干发热棒单体通过导线和连接块并联设置，所述连接块均固定有所述导线连接部。若干发热棒单体是并联在一起的，部分发热棒单体损坏断裂并不影响整个发热棒的使用。
作为优选，一部分连接块的导线连接部向一侧延伸，另一部分连接块的导线连接部向另一侧延伸，一个导线连接部向一侧延伸的连接块与一个导线连接部向另一侧延伸的连接块沿发热棒轴向依次间隔设置，所述导线包括主导线和次导线，每相邻的两个所述导线连接部向一侧延伸的连接块间均连接有一次导线，每相邻的两个所述导线连接部向另一侧延伸的连接块间均连接有次导线，发热棒的最靠近首端或尾端的两个连接块分别通过主导线与电源连接。沿发热棒轴线的相邻两连接块交错设置，以避免导线相互干涉，以使若干发热棒单体间的并联更为方便。
作为优选，所述导线连接部由导线连接部一段和导线连接部二段构成，所述导线连接部一段一端与连接块固定，所述导线连接部一段另一端与导线连接部二段固定，所述导线连接部二段呈片状，且导线连接部二段卷曲以构成所述第二固定槽；所述导线连接部二段沿第二固定槽圆周方向的长度小于所述导线线芯的周长。导线连接部二段并不是管状的，而是由片状卷曲所构成的C形结构，便于导线的线芯与导线连接部的紧配，便于导线的固定，并能保证第二固定槽槽壁与导线线芯的接触面积。
作为优选，所述第二导线外套设有保护管，每个保护管端部均与一保护壳固定，所述保护壳的第一通过孔处具有第一环形凸起，所述保护管端部伸入第一环形凸起内。保护管用于避免导线受损。第一环形凸起的设置以使保护管的固定更为稳定。
作为优选，所述连接块包括位于发热棒首尾两端的第一连接块，及位于相邻两发热棒单体间的第二连接块，所述第一连接块的第一固定槽槽底设有用于对固定胶让位的第一让位槽，所述第二连接块具有两第二固定槽和第二让位槽，所述第二让位槽位于两第二固定槽之间并与两第二固定槽连通。也可以采用胶水进行连接块与发热棒单体间的连接，通过第一让位槽和第二让位槽对多余的胶水进行收集，以避免发热棒单体不能固定到位差，以保证本发明的模块化组装；采用导电胶水固定可以填充第一固定槽槽壁与发热棒本体端部间的空隙，提高发热棒本体的固定效果。其中，第一让位槽和第二让位槽还用于对空气进行让位，避免第一固定槽内空气无法移动而导致的发热棒单体不能固定到位的情况发生。
作为优选，所述保护壳包括包覆位于发热棒首尾两端处连接块的第一保护壳，及包覆位于相邻两发热棒单体间连接块的第二保护壳，所述第一保护壳由保护壳本体及盖板构成，所述保护壳本体设有向一侧开口的第一容纳槽，所述盖板用于封闭所述第一容纳槽，所述第二保护壳由两保护壳单体构成，两保护壳单体均构成有向一侧开口的第二容纳槽，两保护壳单体形状大小相同并以发热棒径向所在平面为中心对称设置，两保护壳单体拼合以封闭所述第二容纳槽。上述设置便于保护壳与发热棒的装配，也便于本发明的模块化生产和装配。
作为优选，所述绝缘保护层包括位于最外侧的保护层及位于保护层与发热棒本体间的绝缘层，所述发热棒本体为由石墨制成的柱状件或管状件；所述保护壳设有供发热棒单体的保护层端部通过的第二通过孔，且保护壳的第二通过孔处设有第二环形凸起，所述发热棒的每个发热棒单体的绝缘层均被限制在相邻两连接块之间。发热棒本体由石墨制成，使得发热棒可直接接高压电，不需要进行变压器等设备的设置，生产成本更低，且石墨制成的发热棒本体较其它电阻丝而言热转换效率更高，生产效率更高。其中，第二环形凸起用于避免保护层发生晃动。其中，保护层与绝缘层间、绝缘层与发热棒本体间可采用紧配或紧固件固定或胶水固定等多种固定方式。其中，当发热棒本体为管状件时，需要往发热棒本体的中空处充入惰性气体。
本发明发热棒由若干发热棒单体构成，相邻两发热棒单体间通过连接块连接，可以根据实际需要选择发热棒单体和连接块的数量，以组合出长度合适的发热棒。本发明的发热棒的发热棒本体不是一体制造而成的，可根据实际需要进行模块化组装，具有生产工艺要求较低，生产成本较低，不会因太长而断裂，且便于运输的优点。
附图说明
图1为本发明的发热棒单体的一种结构示意图；
图2为本发明的发热棒的一种结构示意图；
图3为本发明的第一连接块的第一种结构示意图；
图4为本发明的第一连接块的第二种结构示意图；
图5为本发明的第一连接块的第三种结构示意图；
图6为本发明的第二连接块的第一种结构示意图；
图7为本发明的第二连接块的第二种结构示意图；
图8为本发明的第二连接块的第三种结构示意图；
图9为本发明的发热棒端部的一种结构示意图；
图10为本发明的第一保护壳的一种结构示意图；
图11为本发明的发热棒的相邻两发热棒单体处的一种结构示意图；
图12为本发明的第二保护壳的一种结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
由图1、图9和图11所示，本发明的一种可轴向延伸的模块化电加热装置，包括由若干发热棒单体1和若干连接块构成的发热棒100，若干发热棒单体1沿轴向依次布置，且若干发热棒单体1的轴线同轴设置。其中，连接块由导电材料制成，连接块包括位于发热棒首尾两端的第一连接块21及位于相邻两发热棒单体1间的第二连接块22。其中，发热棒单体1均由发热棒本体10及固定于发热棒本体10外的绝缘保护层构成，绝缘保护层包括位于最外侧的保护层11及位于保护层11与发热棒本体10间的绝缘层12，保护层11为由不锈钢制成的管状件，绝缘层12为由石英制成的管状件，发热棒本体10为由石墨制成的管状件。其中，发热棒本体10的中空处填充有惰性气体。其中，保护层11与保护壳焊接固定。
由图1、图3至图9、图11所示，每个发热棒单体1的发热棒本体10两端均伸至绝缘保护层外，第一连接块21和第二连接块22均设有与发热棒本体10端部配合的第一固定槽23。
由图2、图9至图12所示，连接块外均包覆有保护壳，且保护壳与连接块间填充有绝缘材料30。保护壳包括包覆第一连接块21的第一保护壳31及包覆第二连接块22的第二保护壳32。第一保护壳31由保护壳本体33及盖板34构成，保护壳本体33设有向一侧开口的第一容纳槽331，盖板34用于封闭第一容纳槽331，第二保护壳32由两保护壳单体321构成，两保护壳单体321均构成有向一侧开口的第二容纳槽322，两保护壳单体321形状大小相同并以发热棒100径向所在平面为中心对称设置，两保护壳单体321拼合以封闭第二容纳槽322。
其中，发热棒本体10端部外壁与第一固定槽23内壁设有相互配合的螺纹结构，且发热棒本体10端部外壁与第一固定槽23内壁设有导电胶水。其中，第一连接块21的第一固定槽槽底设有第一让位槽24，第二连接块22具有两第二固定槽23和第二让位槽25，第二让位槽25位于两第二固定槽23之间并与两第二固定槽23连通。其中，第一保护壳31和第二保护壳32均设有供发热棒单体1的保护层11端部通过的第二通过孔35，且第一保护壳31的第二通过孔35处和第二保护壳32的第二通过孔35处均设有第二环形凸起36，发热棒100的每个发热棒单体1的绝缘层12均被限制在相邻两连接块之间。
由图2至图12所示，发热棒100通过导线与电源连接，且发热棒100的若干发热棒单体1通过导线和连接块并联设置。第一连接块21和第二连接块22均设有向侧向延伸的导线连接部26，导线连接部26构成有第二固定槽260，导线的线芯部分固定于第二固定槽260内以实现连接块与导线的电连接，导线连接部26位于保护壳内，且保护壳具有供导线通过的第一通过孔37。
一部分连接块的导线连接部26向左侧延伸，另一部分连接块的导线连接部26向右侧延伸，一个导线连接部向左侧延伸的连接块与一个导线连接部向右侧延伸的连接块沿发热棒100轴向依次间隔设置。导线包括主导线61和次导线62，每相邻的两个导线连接部26向左侧延伸的连接块间均连接有一根次导线62，每相邻的两个导线连接部26向右侧延伸的连接块间均连接有一根次导线62，发热棒100的最靠近首端的两个连接块分别通过主导线61与电源连接。
导线连接部26由导线连接部一段261和导线连接部二段262构成，导线连接部一段261一端与连接块固定，导线连接部一段261另一端与导线连接部二段262中部固定，导线连接部二段262呈片状，且导线连接部二段262卷曲以构成所述第二固定槽260，且导线连接部二段262沿第二固定槽260圆周方向的长度小于导线线芯的周长。
至少次导线62外套设有保护管60，每个保护管60端部均与一保护壳固定，保护壳的第一通过孔37处具有第一环形凸起38，保护管60端部伸入第一环形凸起38内，且保护管60与保护壳焊接固定。
本发明发热棒由若干发热棒单体构成，相邻两发热棒单体间通过连接块连接，可以根据实际需要选择发热棒单体和连接块的数量，以组合出长度合适的发热棒。本发明的发热棒的发热棒本体不是一体制造而成的，可根据实际需要进行模块化组装，具有生产工艺要求较低，生产成本较低，不会因太长而断裂，且便于运输的优点。
本发明的发热棒本体由石墨制成，使得发热棒可直接接高压电，不需要进行变压器等设备的设置，生产成本得到降低，且石墨制成的发热棒本体较其它电阻丝而言热转换效率更高，生产效率更高。

Claims (10)

1.一种可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于包括由若干发热棒单体构成的发热棒，若干发热棒单体沿轴向依次布置，且若干发热棒单体的轴线平行或同轴，所述发热棒首尾两端及相邻两发热棒单体间均设有一由导电材料制成的连接块，所述发热棒单体均由发热棒本体及固定于发热棒本体外的绝缘保护层构成，每个发热棒单体的发热棒本体两端均伸至绝缘保护层外，所述连接块均设有与发热棒本体端部配合的第一固定槽，所述连接块外均包覆有保护壳，且所述保护壳与连接块间填充有绝缘材料，或所述保护壳由绝缘材料制成。
2.根据权利要求1所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述发热棒本体端部外壁与第一固定槽内壁设有相互配合的螺纹结构。
3.根据权利要求1所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述发热棒通过导线与电源连接，位于发热棒首尾两端的连接块具有向侧向延伸的导线连接部，所述导线连接部构成有第二固定槽，所述导线的线芯部分固定于所述第二固定槽内以实现连接块与导线的电连接，所述导线连接部位于保护壳内，且保护壳具有供所述导线通过的第一通过孔。
4.根据权利要求3所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述发热棒的若干发热棒单体通过导线和连接块并联设置，所述连接块均固定有所述导线连接部。
5.根据权利要求4所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于一部分连接块的导线连接部向一侧延伸，另一部分连接块的导线连接部向另一侧延伸，一个导线连接部向一侧延伸的连接块与一个导线连接部向另一侧延伸的连接块沿发热棒轴向依次间隔设置，所述导线包括主导线和次导线，每相邻的两个所述导线连接部向一侧延伸的连接块间均连接有一次导线，每相邻的两个所述导线连接部向另一侧延伸的连接块间均连接有次导线，发热棒的最靠近首端或尾端的两个连接块分别通过主导线与电源连接。
6.根据权利要求3或4或5所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述导线连接部由导线连接部一段和导线连接部二段构成，所述导线连接部一段一端与连接块固定，所述导线连接部一段另一端与导线连接部二段固定，所述导线连接部二段呈片状，且导线连接部二段卷曲以构成所述第二固定槽；所述导线连接部二段沿第二固定槽圆周方向的长度小于所述导线线芯的周长。
7.根据权利要求4或5所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述次导线外套设有保护管，每个保护管端部均与一保护壳固定，所述保护壳的第一通过孔处具有第一环形凸起，所述保护管端部伸入第一环形凸起内。
8.根据权利要求1或2所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述连接块包括位于发热棒首尾两端的第一连接块，及位于相邻两发热棒单体间的第二连接块，所述第一连接块的第一固定槽槽底设有第一让位槽，所述第二连接块具有两第二固定槽和第二让位槽，所述第二让位槽位于两第二固定槽之间并与两第二固定槽连通。
9.根据权利要求1所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述保护壳包括包覆位于发热棒首尾两端处连接块的第一保护壳，及包覆位于相邻两发热棒单体间连接块的第二保护壳，所述第一保护壳由保护壳本体及盖板构成，所述保护壳本体设有向一侧开口的第一容纳槽，所述盖板用于封闭所述第一容纳槽，所述第二保护壳由两保护壳单体构成，两保护壳单体均构成有向一侧开口的第二容纳槽，两保护壳单体形状大小相同并以发热棒径向所在平面为中心对称设置，两保护壳单体拼合以封闭所述第二容纳槽。
10.根据权利要求1所述的可轴向延伸的模块化电加热装置，其特征在于所述绝缘保护层包括位于最外侧的保护层及位于保护层与发热棒本体间的绝缘层，所述发热棒本体为由石墨制成的柱状件或管状件；所述保护壳设有供发热棒单体的保护层端部通过的第二通过孔，且保护壳的第二通过孔处设有第二环形凸起，所述发热棒的每个发热棒单体的绝缘层均被限制在相邻两连接块之间。
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