CN1363802A - 一种电加热取暖蓄热体及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种电加热取暖蓄热体及制造领域。特别适用于电暖器所用蓄热体。本发明所述的蓄热体由氧化铁98.5－99.5%和成型剂0.5－1.5%组成,氧化铁是Fe₂O₃和Fe₃O₄中的任意一种或Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物,Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合比例均为20%－80%;成型剂是硬脂酸锌和石蜡中任意一种。该蓄热体的制造方法是取粒度小于0.5毫米的氧化铁粉与硬脂酸锌、石蜡中任一种混合。然后压制,形成压坯的孔隙率为20～45%。最后将生坯烧结,烧结温度控制在950～1050℃,烧结时间为4－5个小时。该蓄热体与现有技术相比其化学性能稳定、廉价、无污染、蓄热性能好,用它制备的电暖器可利用夜间低谷电能进行加热、蓄热和取暖,而在高峰用电的白天可断电放热保温。

Description

一种电加热取暖蓄热体及其制造方法

技术领域

本发明属于一种电加热取暖蓄热体及其制造领域。特别适用于电暖器所用蓄热体。

背景技术

众所周知，冬天取暖对提高人们的生活质量是非常重要的，常用的取暖方法根据加热方式不同可主要分为烧煤取暖、燃气(油)取暖、电加热取暖等，烧煤取暖成本较低，但易产生大量的粉尘和二氧化硫，污染空气、形成酸雨，破坏环境，燃气(油)取暖虽然粉尘量大幅度降低，但基础设施投资大，气或油燃烧时也会产生大量的硫化物及氮化物污染环境。电加热取暖是一种非常洁净的取暖方式，它干净、易于管理和维护，随着人们环保意识的提高和我国电力工业的发展，电取暖必将成为取暖的主要方式。

在现有技术中，常用的电取暖主要包括在房屋建设或装修时，把电发热元件预埋在墙壁内，通过通电加热达到取暖目的固定式和电油汀取暖及红外加热取暖等可移动加热取暖两种方式，然而，这两种方式都存在着通电就产生热量、断电就无法取暖的缺点，不利于节能和电网的合理运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化学性能稳定、廉价、无污染、蓄热性能好，断电后仍可长时间放热的电暖器用电加热取暖蓄热体及其制造方法。

根据本发明的目的，我们所提出的技术方案为电加热取暖蓄热体的组份(重量％)由氧化铁98.5-99.5％和成型剂0.5-1.5％组合而成，其中氧化铁和成型剂分别为：

氧化铁是Fe₂O₃和Fe₃O₄中的任意一种；

氧化铁是Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物，在氧化铁混合物中Fe₂O₃和Fe₃O₄的添加比例均为20％-80％；

成型剂是硬脂酸锌和石蜡中的任意一种。

本发明电加热取暖蓄热体的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)混料：

A、取粒度小于0.5毫米的98.5-99.5％Fe₂O₃和Fe₃O₄中的任意一种氧化铁粉与0.5-1.5％的硬脂酸锌、石蜡中任一种成型剂进行均匀混合。

B、取粒度小于0.5毫米的98.5-99.5％Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物与0.5-1.5％的硬脂酸锌、石蜡中的任一种成型剂进行均匀混合，在氧化铁粉混合物中Fe₂O₃和Fe₃O₄的添加比例均为20％-80％。

(2)压制：

将混合料装入模具，压制成型，形成压坯的孔隙率为20～45％。

另外，由于压制过程中压坯与模具内壁存在摩擦力，为降低压坯内应力分布的不均匀性，加入的硬脂酸锌或石蜡起到润滑作用。

(3)烧结：

将压制好的生坯进行烧结，烧结温度控制在950～1050℃，烧结时间为4-5个小时。

本发明的蓄热体的形成基本原理是：主要利用铁的氧化物具有较大的热容以及多孔材料独特的蓄热保温性能研制而成。经过大量的试验，我们发现不同的Fe₂O₃、Fe₃O₄添加比例，蓄热效果大不相同，而最终产品的孔隙度也是控制产品蓄热性能的关键。多孔材料是粉末冶金材料一个重要领域，本产品正是利用了适当的孔隙存在，才使材料具有了优良的蓄热性能。多孔材料具有发达的比表面积，从而具有很强的穿流介质热交换作用，当与发热体接触后，被发热体加热的空气与多孔材料巨大的表面进行迅速的热交换，材料的巨大热容及其合适的孔隙率，使大部分交换的热能储存起来。而当断电，发热体不再产生热量时，由于孔隙中的空气是热的不良导体，所以所储存的热量会缓慢地释放出来，这样，就起到了发热体加热时材料蓄热；发热体停止加热时材料放热的作用。本发明中的石蜡或硬脂酸锌的另一作用就是让其在烧结时气化挥发，在材料内部形成通孔，从而控制其储热和散热性能。

本发明所述的蓄热材料与现有技术相比，它是一种新型节能环保产品，具有化学性能稳定、廉价、无污染、蓄热性能好，用它制备的新型电暖器可利用夜间低谷电能进行加热、蓄热和取暖，而在高峰用电的白天可断电长时间放热保温，从而有利于节能和电网合理运行。

具体实施方式

本发明具体实施方式是把几种外型尺寸相同而成份及孔隙率不同的蓄热材料，采用相同压力成型的方法如表1所示装入同一类型的测试设备(加热功率1.5Kw)进行测试，其蓄热性能如表2所示。

从表2可以看出，无论是在加热阶段还是在断电放热阶段，C和D样品的温度较高，而A和B样品温度较低，因此以Fe₂O₃和Fe₃O₄混合物为原料的蓄热材料，其蓄热性能要好于纯Fe₂O₃或Fe₃O₄中任一种；而对于同一成份的A、B、C、D的样品蓄热材料来说，孔隙率为2 3％和42％时，在断电放热时其温度都较低。所以对于同一成份的蓄热材料来说，孔隙越多越均匀越有利于蓄热材料的蓄热。

在夜间温度-6℃、白天温度3℃的条件下，把以A2、B2、C2、D2蓄热材料制成的电暖器和同样的功率的电油汀取暖器放在同样房间里，对其取暖效果进行考核，其对比实验结果如表3所示。

从表3可以看出，通电加热8小时后，虽然利用蓄热材料电暖器取暖的效果(即温度)略低于电油汀取暖器，但在断电取暖时，蓄热材料电暖器的取暖效果要远远优于电油汀，如断电2小时后，利用电油汀取暖器取暖的房间温度虽然已降至9℃，而用蓄热材料取暖器的房间温度仍高达18℃以上，达到了蓄热的效果。

表1.本发明蓄热体的化学成分(重量％)及孔隙率

样品	A1	A2	A3	B1	B2	B3	C1	C2	C3	D1	D2	D3
													成份	Fe3O499％+石蜡1％			Fe2O399％+石蜡1％			(20％ Fe3O4+80％Fe2O3)混合物99％+石蜡1％			(70％ Fe3O4+30％Fe2O3)混合物98.8％+硬脂酸锌1.2％
孔隙率	23％	35％	42％	23％	35％	42％	23％	35％	42％	23％	35％	42％

表2.本发明蓄热体在加热和断电放热时温度的变化

表3：本发明蓄热体电暖器与电油汀取暖器取暖效果对比表

Claims (2)

1、一种电加热取暖的蓄热体，其特征在于该蓄热体的组份(重量％)是由氧化铁98.5-99.5％和成型剂0.5-1.5％组合而成，其中氧化铁和成型剂分别为：

(1)氧化铁是Fe₂O₃和Fe₃O₄中的任意一种；

(2)氧化铁是Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物，在氧化铁粉混合物中Fe₂O₃和Fe₃O₄添加比例均为20％-80％。

(3)成型剂是硬脂酸锌和石蜡中的任意一种。

2、一种电加热取暖的蓄热体的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

(1)混料：

A、取粒度小于0.5毫米的Fe₂O₃和Fe₃O₄中的任意一种氧化铁粉与硬脂酸锌、石蜡中的任意一种成型剂进行均匀混合；

B、取粒度小于0.5毫米的Fe₂O₃和Fe₃O₄的混合物与硬脂酸锌、石蜡中的任意一种成型剂进行均匀混合，在氧化铁粉混合物中Fe₂O₃和Fe₃O₄的添加比例均为20％-80％；

(2)压制：

将混合料装入模具，压制成型，形成压坯的孔隙率为20～45％；

(3)烧结：

将压制好的生坯进行烧结，烧结温度控制在950～1050℃，烧结时间为4-5个小时。