CN1897768A

CN1897768A - 加热体

Info

Publication number: CN1897768A
Application number: CNA2006101063569A
Authority: CN
Inventors: 李荣浚; 金亮卿
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2007-01-17
Also published as: US20070012681A1; EP1744593A3; EP1744593A2; AU2006203060A1; KR20070009815A; KR100722047B1; US7800026B2; EP1744593B1; AU2006203060B2

Abstract

提供一种加热体。该加热体包括具有不同热膨胀系数的多个加热构件以及其中置有加热构件的管。多个加热构件中的至少一个加热构件支撑其他加热构件。基于本发明的加热体包括具有不同热膨胀系数的多个加热构件，而且加热构件互相支撑。因此，虽然在发热时具有相对高热膨胀系数的加热构件延伸，但是具有相对低热膨胀系数的加热构件可支撑该具有相对较高热膨胀系数的加热构件。因此，由于防止了加热构件接触管，所以可防止由加热构件和管之间接触而引起加热构件和管的损坏，从而延长了加热体的寿命。

Description

加热体

技术领域

本发明关于加热体。

背景技术

通常地，加热体包括作为发热部的灯丝，用于将灯丝插入的石英管，以及用于连接灯丝与外部电源的连接部。加热体将电能转化为用以发热的热能。

具体地，由碳构成的灯丝设置在石英管的中间部分，灯丝通过连接部等连接于外部电源。石英管的内部为真空或填充有惰性气体，如卤素气体。因此，当碳质灯丝在高温下发热时，可抑制其氧化，由此延长加热体寿命。

该碳质灯丝具有诸如螺旋状、盘状、及直线状等形状。为了将碳质灯丝连接于电极，采用夹子或弹簧来保持张力。使用上述方法，碳质灯丝无需接触石英管即可设置在石英管内。在超过约800℃的情况下，石英管会熔化或损坏。因此，当正在发热的碳质灯丝接触到石英管时，石英管会被损坏，所以加热体的寿命减少。因此，如上所述，通过使用夹子或者弹簧来避免碳质灯丝与石英管接触。

但是，在加热体的相关技术中，碳质灯丝被外力拉伸由此避免接触石英管。在这种结构中，碳质灯丝在高温下发热时会根据其热膨胀系数而膨胀。所以，碳质灯丝进一步延伸并最终与石英管产生物理接触，因此石英管损坏，从而导致加热体寿命减少。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种加热体，其可实质上解决由于相关技术的局限和缺点而引起的一个或多个问题。

本发明的目的是提供一种加热体，其能可靠的防止加热构件和包围加热构件的管之间的接触。

本发明的其它优点、目的和特点的一部分将在后面的说明中描述，并且一部分对于本领域普通技术人员在研究下文之后将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的这些目的和其它优点可以通过由说明书及其权利要求和附图中特别指出的结构来实现和获得。

为了实现这些目的和其他优点，按照本发明的用途，如在此所具体化和广泛描述的，本发明提供一种加热体，包括：分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件；以及管，该管中置有加热构件。多个加热构件中的至少一个加热构件加热构件支撑其他加热构件。

根据本发明的另一方案，提供一种加热体，包括：分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件；以及管，该管中置有加热构件。所述多个加热构件至少互相交叉一次。

根据本发明的再一方案，提供一种加热体，包括：分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件；管，该管中置有加热构件；以及支撑构件，用于支撑加热构件。

基于本发明的加热体包括具有不同热膨胀系数的多个加热构件，而且加热构件互相支撑。因此，虽然在发热时具有相对高热膨胀系数的加热构件延伸，但是具有相对低热膨胀系数的加热构件可支撑该具有相对较高热膨胀系数的加热构件。因此，由于防止了加热构件接触管，所以可防止由加热构件和管之间接触而引起加热构件和管的损坏，从而延长了加热体的寿命。

应当理解，关于本发明的前面的总体说明和后面的详细说明都是示范性和解释性的，其并非限制性的，且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。

附图说明

本发明包括附图以提供对本发明的进一步了解，附图包含在本申请中构成为本申请的一部分其示出了本发明的实施例并同说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：

图1为根据本发明第一实施例的加热体的透视图；

图2为沿图1中加热体的I-I’线提取的剖面图；

图3为图1中A部分的放大图；

图4为沿图1中加热体的II-II’线提取的剖面图；

图5为根据本发明第二实施例的加热体的透视图；

图6为根据本发明第三实施例的加热体的透视图；

图7为根据本发明第四实施例的加热体的透视图；

图8为图7中B部分的放大图；以及

图9为示出相关现有技术的加热体和基于本发明的加热体的仿真结果图。

具体实施方式

以下将参照附图中示出的实例来详细介绍本发明的优选实施例。尽可能地，在全部附图中将使用同样的标号标注相同或类似的部件。

图1为根据本发明第一实施例的加热体的透视图。

参照图1，基于本发明的加热体100包括管110和置于管110内用以发热的加热构件200，其中管110具有内部元件的容纳空间并保护所述内部元件。另外，加热体100包括：牵引杆150，用于支撑加热构件200使其不接触管110；和连接部160，用于连接牵引杆150和加热构件200。另外，加热体100还包括：金属件140，连接于牵引杆150另一端，以在外部电源和加热构件200之间进行电传导；和绝缘部130，用于将金属件140与外部绝缘。另外，加热体100包括密封部120，其包裹并支撑金属件140、绝缘部130和管110。

管110在其中容纳如加热构件200的元件并保护这些元件。鉴于加热体100在几百度的高温下发热，管110应由具有预定刚度和热阻的材料构成。例如，管110可为石英管。管110密封自身使加热构件200与外部绝缘。在上述结构中，管110内可填充有惰性气体等，以降低由于发热而引起的加热构件200的损坏。此处，管110可制成直线状。

加热构件200通过转化电能发热。在本实施例中，加热构件200包括第一加热构件210和第二加热构件220，其具有不同的热膨胀系数。该第一和第二加热构件210和220互相支撑以避免加热构件200接触管110。以下将详细介绍。

多个连接部160连接于加热构件200的各两端以将加热构件200连接于牵引杆150。因此，加热构件200可延伸以连接于外部电源，并在不接触管110的情况下发热。

牵引杆150通过连接部160连接于加热构件200以支持加热构件200的延伸。因此，加热构件200即使在发热时加热构件也可在不接触管110的情况下稳定发热。牵引杆150的一部分延伸到管110的外面。在上述结构中，尽管管110保持密封状态，但置于其中的加热构件200可连接于外部电源。

金属件140与外部电源连通。金属件140连接于延伸至管110外面的牵引杆150的端部，以将外部电源的电能通过牵引杆150传递至加热构件200。然后，加热构件200接收电能以发热。

绝缘部130将露在外面的金属件140的部分绝缘，以防止金属件140漏电。绝缘部130具有可插入到元件的预定部分的形状，使得加热构件200可连接于该元件。

密封部120保护延伸至管110外面的牵引杆150的端部和金属件140的连接部分不与外界接触。另外，密封部120形成具有绝缘部130和管110的组装体，以支撑加热体100，从而加热体100保持预定形状。

图2为沿图1中加热体的I-I’线提取的剖面图。

参照图2，本实施例的加热体100包括管110、置于管110中的加热构件200、以及依次连接于加热构件200的连接部160、牵引杆150和金属件140。金属件140通过绝缘部130绝缘，而绝缘部130和管110被密封部120包裹和支撑以形成预定形状。

在本实施例中，加热构件200包括具有预定热膨胀系数的第一加热构件210和热膨胀系数小于第一加热构件210的第二加热构件220。为此，第一加热构件210可由碳构成，第二加热构件220可由钨和基于镍/铬的合金之一构成。

第一加热构件210被第二加热构件220支撑。因此，虽然具有相对高的热膨胀系数的第一加热构件210在发热时将膨胀并下垂，但是具有相对低的热膨胀系数的第二加热构件220可支撑第一加热构件210。所以，这可避免加热构件200由于发热时的热膨胀而接触到管110。

第一加热构件210与第二加热构件220至少交叉一次，从而第二加热构件220可支撑第一加热构件210。优选的，第一加热构件210与第二加热构件220交叉多次，以使第二加热构件220可靠地支撑第一加热构件210。

在本实施例中，示出分别具有不同热膨胀系数的第一和第二加热构件210和220，但是本发明并非仅限与此。换而言之，可以理解的是，可提供分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件200，而且加热构件200的具有相对高热膨胀系数的加热构件可由具有相对低热膨胀系数的加热构件支撑，因此可防止加热构件200和管110之间的接触。

图3为图1中A部分的放大图。

参照图3，插入到管110的第一加热构件210通过连接部160连接于牵引杆150。第二加热构件220为直线状。第一加热构件210以预定圈数缠绕于第二加热构件220上。在上述结构中，第二加热构件220可支撑第一加热构件210。因此，虽然具有相对高热膨胀系数的第一加热构件210在发热时因热膨胀而下垂，但是具有相对低热膨胀系数的第二加热构件220可支撑第一加热构件210。从而，可防止加热构件200在发热时接触管110。

除上述第一加热构件210缠绕于第二加热构件220的方法外，第二加热构件220可通过多种方法支撑第一加热构件210。例如，第一加热构件210附着于第二加热构件220，由此如上述第一加热构件210可被支撑。

图4为沿图1中加热体的II-II’线提取的剖面图。

参照图4，在置于管110的加热构件200中，第一加热构件210缠绕于第二加热构件220。第一加热构件210的外表面与管110的内表面相隔预定距离，由此防止加热构件200与管110接触。

当加热构件200在此状态下发热时，具有相对高的热膨胀系数的第一加热构件210可能下垂。此时，第一加热构件210被第二加热构件220支撑，由此可防止第一加热构件210的外表面与管110接触。

以下将描述根据本发明的另一实施例的加热体100。以下说明中将省略与本发明第一实施例相同的说明。另外，在以下每个实施例中，只对每个实施例的特点做介绍。

图5为根据本发明第二实施例的加热体的透视图。

参照图5，根据本实施例的加热体100包括具有欧米加(Ω)状的管111，以及插入到管111的第一加热构件211和第二加热构件221。第一加热构件211被第二加热构件221支撑，因此防止接触管111。

具体地，第一加热构件211缠绕于第二加热构件221。因此，第二加热构件221的支撑力传递给第一加热构件211，从而即使在发热时也能保持第一加热构件211与管111相距预定间隔的状态。因此，可防止第一和第二加热构件211和221接触管111。

图6为根据本发明第三实施例的加热体的透视图。

参照图6，根据本实施例的加热体100包括具有“U”状的管112，以及插入到管112的第一加热构件212和第二加热构件222。第一加热构件212被第二加热构件222支撑，因此防止接触管112。

具体地，第一加热构件212缠绕于第二加热构件222。因此，第二加热构件222的支撑力传递给第一加热构件212，从而即使在发热时也能保持第一加热构件212与管112相距预定间隔的状态。因此，可防止第一和第二加热构件212和222接触管112。

上述实施例中，示出了应用各种形状的管的加热体，但是本发明并非仅限于此。换而言之，以与实施例中示出的形状的管一样的方式，可使用各种形状的管，并且可提出分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件在管内相互支撑的各种实施例加热体。

图7为根据本发明第四实施例的加热体的透视图，图8为图7中B部分的放大图。

参照图7和图8，根据本实施例的加热体100包括管110和插入到管110的加热构件200。加热构件200包括具有相对高热膨胀系数的第一加热构件213和具有相对低热膨胀系数的第二加热构件223。

本实施例中，第一和第二加热构件213和223以预定圈数缠绕。此时第一加热构件213位于第二加热构件223的外部。换而言之，第二加热构件223以预定圈数缠绕，而第一加热构件213以预定圈数缠绕在第二加热构件223的外部。第一和第二加热构件213和223的加热量可通过此结构增加。另外，第一加热构件213由第二加热构件223支撑，因此防止在发热时第一和第二加热构件213和223接触管110。

同时，如图7和图8所示，可在第二加热构件223中设置支撑构件170。支撑构件170可通过连接部160连接于牵引杆150，以获得预定支撑力。因此，第一和第二加热构件213和223可由支撑力支撑，由此更可靠地防止加热构件213和223接触管110。

具有相对低热膨胀系数的第二加热构件223相比具有相对高热膨胀系数的第一加热构件213置于距离支撑构件170更近的位置。因此，第一加热构件213可同时由第二加热构件223和支撑构件170支撑。

图9为相关现有技术的加热体和基于本发明的加热体的仿真结果图。

参照图9，标号310、320和300分别代表使用卤素的相关现有技术的加热构件加热体、使用碳质构成的加热构件的相关现有技术的加热体、以及基于本发明的加热构件100的仿真结果。

如图9所示，基于本发明的加热构件100的能量密度覆盖了相关现有技术加热体的结果310和320显示的高能量密度部分。因此，本发明的加热体100可在大范围波长带内以高能量密度发热。

基于本发明的加热体包括具有不同热膨胀系数的多个加热构件，而且加热构件相互支撑。因此，虽然在发热时具有相对高的热膨胀系数的加热构件会下垂，但是具有相对低热膨胀系数的加热构件可支撑具有相对高热膨胀系数的加热构件。因此，由于防止了加热构件接触管，则防止了由该接触引起加热构件和管的损坏，于是延长了加热体的寿命。

根据本发明的加热体，具有不同热膨胀系数的多个加热构件置于呈直线状、欧米加状、“U”状等形状的管中，并相互支撑。因此，防止了加热构件接触管，而且各种形状的管都可用于加热体。

同时，根据本发明的加热体，由于加热构件形成为线圈状等，所以加热量可在不增加加热体大小的情况下增加加热量。因此，尽管加热体加热体被制造成紧凑结构时，但其加热量可提高。

对于本领域的技术人员而言，显而易见可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖在所附权利要求的范围及其等效范围内提供的对本发明进行的所有修改和变化。

Claims

1.一种加热体，包括：

分别具有不同热膨胀系数的多个加热构件；以及

管，该管中置有所述加热构件，

其中，所述多个加热构件中的至少一个加热构件支撑其他加热构件。

2.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述多个加热构件中的具有相对低热膨胀系数的加热构件支撑具有相对高热膨胀系数的加热构件。

3.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述多个加热构件相互交叉。

4.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述多个加热构件中的至少一个加热构件以预定圈数缠绕。

5.如权利要求1所述的加热体，进一步包括支撑构件，用于支撑所述加热构件。

6.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述多个加热构件互相附着。

7.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，所述多个加热构件之一由碳构成，另一加热构件由钨和基于镍/铬的合金之一构成。

8.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，该管可为直线状，“Ω”状和“U”状中的任意一种。

9.如权利要求1所述的加热体，进一步包括牵引杆，用于在外部电源和所述加热构件之间进行电传导，

其中，所述支撑构件连接于该牵引杆。

10.如权利要求1所述的加热体，其特征在于，具有相对低的热膨胀系数的加热构件与相对高的热膨胀系数的加热构件相比置于距离所述支撑构件更近的位置。