CN201142762Y - 石墨碳纤维电加热体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石墨碳纤维电加热体，包括固定有电极的碳纤维加热体，引出电源电缆，在该碳纤维加热体表面裹敷有高温绝缘材料，并固定于石墨导热体内或一侧的表面。该石墨导热体可以是平面体，且可设有防水的耐温、耐腐面层；该石墨导热体还可以是石墨导热管，碳纤维加热体敷贴于该石墨导热管体外壁或埋设于该石墨导热管体内制成单向或双向换热的石墨碳纤维电加热体。能实现面状均匀加热，升温速度快，提高加热效果和工作效率，能直接应用于液体、流体的均匀加热，并且永不结垢，性能稳定，使用寿命长。

Description

石墨碳纤维电加热体

技术领域

本实用新型涉及一种石墨碳纤维电加热体，尤其能直接应用于液体、流体的加热，其温度均匀，不结垢，热效率高，稳定性好并且使用寿命长。

背景技术

本实用新型以前传统的电加热体主要是电阻丝、电热缆等。其中，电阻丝是利用金属导体电热特性制造的加热元件。电热缆是由特制的发热材料通过绝缘保护处理以电缆形式形成的发热元件。这两类电加热体一般为线形、管形、棒形等形体。由于发热面积小，只能对被加热体局部进行加热，再通过热传导使被加热体其它部分受热。这种方式的缺点是：被加热体受热不均匀，升温速度慢，热效率低，耗电量大。

为了解决发热体面积受限问题，又出现了电热膜、电热纸、电热布等面状发热体。其中，电热膜是将特殊发热材料印刷在两层绝缘薄膜之间制成的纯电阻式电热元件。电热纸是将碳纤维与纸浆纤维混合制成的纸状加热材料。电热布是以碳纤维为材料织成的布状加热材料。这类发热体虽然能做到面状发热，但温度稳定性不好、难以在100摄氏度以上的条件下长期工作，且使用寿命短。

石墨碳纤维电加热体是将碳纤维经过热稳定化和碳化处理后而和电极、电缆、绝缘材料、石墨等组成的电热体。它的特点是热容量小、升温、降温迅速，特别在400℃高温条件下性能稳定，如在真空或惰性气氛下最高使用温度达1800℃--2000℃，且使用寿命长。碳纤维因其生产工艺和所选材料的不同其使用性能、用途亦不相同。如防水性、抗氧化性、耐高温、柔软性等等。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有电加热体所存在的缺陷，提供一种石墨碳纤维电加热体，该电加热体能够实现面状均匀加热、升温迅速、不结垢，热效率高，稳定性好并且使用寿命长。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种石墨碳纤维电加热体，包括连接有电极的碳纤维毡(或布)，引出电源电缆，所述碳纤维毡(或布)表面裹敷有高温绝缘层，该碳纤维加热体敷贴于该石墨导热体外壁或埋设于该石墨导热体内而制成石墨碳纤维电加热体。所述石墨导热体可以是板状或管状、圆盘状等。

由以上说明得知，与现有电加热体相比，本实用新型石墨碳纤维电加热体具有以下优点：

1、面状均匀发热，加热效率高，升温速度快，可大大提高工作效率；

2、能量转换效率高，热能利用效率在99％以上，用电量仅是传统电加热装置的60％左右，节能效果显著；

3、因石墨的性能所决定，石墨导热体不结垢，热效率高且稳定性好，能降低单位工作成本；

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型施例1的截面示意图

图2为本实用新型实施例1的平面示意图

图3为本实用新型实施例2的截面示意图

图4为本实用新型实施例3的截面示意图

图5为本实用新型实施例1所组合加热装置的截面示意图

下面通过附图和实施例，对本图5为本实用新型实施例1组合制成的加热装置示意图的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

图例说明：

1.电极	2.石墨导热体
		3.高温绝缘层	4.碳纤维加热体
5.导流孔	6.电线电缆
		7.控制器	8.排汽口
9.外石墨导热管	10.出水口
		11.温度开关	12.温度传感器
13.排污口	14.进水口
		15.内石墨导热管	16.

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种有一定硬度、加热时不变形的石墨碳纤维电加热体。首先按产品用途需要的不同将碳纤维加热体4裁剪成不同的形体，如圆凹状、圆板状、条状或条状螺旋形等等；在形体两端用高温导电胶固定好电极1，同时引出电源电缆6；然后将高温绝缘层3(或绝缘纤维如布、胶、毡、板等)制作成外形和裁剪好的碳纤维加热体4外形相同，只是每边比碳纤维加热体宽3至7毫米的平面材料。如果高温绝缘层3比碳纤维加热体每边宽出的宽度过小，则容易产生漏电；宽度过大则影响有效的加热面积。然后把接好电极的碳纤维加热体4用高温胶粘树脂平整的粘贴在两层高温绝缘层3(或绝缘纤维如布、胶、毡等)中间；待其完全固化后将其埋设在石墨导热体2中即成石墨碳纤维电加热体。如果在石墨导热体2形成的封闭空间内填充惰性气体，可以提高该加热体的工作温度范围。

碳纤维加热体4在通电后发热，通过两侧的高温绝缘层3(或绝缘纤维如布、胶、毡等)将热量传导和辐射给石墨导热体2，实现对液体的均匀加热。组合加热装置见图5

实施例2：

如图3所示，为了实现对流经管体内的流体进行加热，本实施例提供了一种管状石墨碳纤维电加热体。在内石墨导热管15的外壁均匀涂或贴一层绝缘导热层3，待固化后将碳纤维加热体4缠绕、包裹或粘贴在内石墨导热体15外壁；用导电胶将电极1分别在碳纤维加热体两端牢靠固定，并引出电源电缆6；在碳纤维加热体4外壁表面涂一层高温绝缘层。该石墨碳纤维电加热体可以对流经内石墨导热管15内部的流体进行加热，所以称为单向换热石墨碳纤维管状电加热体。如为了增加强度，可在石墨碳纤维管内或外壁加一金属管衬。

碳纤维加热体4在通电后发热，通过热传导和热辐射作用对内石墨导热管15进行加热；然后该内石墨导热管15通过自身的热传导作用对流经该导热管内部的液体进行均匀加热。同时因碳纤维加热体4缠绕而形成的导电线圈，通电后在内石墨导热管15内部形成磁场，能够对被加热的流体产生磁化作用。将其进行不同的排列组合并通过控制器控制即可成为加热器.

实施例3：

如图4所示，为了实现对同时流经导热管内部和外部的流体进行均匀加热，本实施例提供了另一种双向换热石墨碳纤维管状电加热体。该加热体是以实施例2中所述单向换热石墨碳纤维管状电加热体为基础，在所述碳纤维加热体4外壁再套装口径适宜的外石墨导热管9，使所述碳纤维加热体4外壁与该外石墨导热管9内壁紧密贴合。如图4所示，内石墨导热管15和外石墨导热管9的管壁两端是紧密封闭的。

碳纤维加热体4通电后发热，热能通过热传导和热辐射同时传递给内石墨导热管15和外石墨导热管9，同时对流经内石墨导热管15内部和外石墨导热管9外部的流体进行均匀加热。将其进行不同的排列组合，加上控制器即可成为加热装置.

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1、一种石墨碳纤维电加热体，包括连接有电极的碳纤维加热体、连接电极的电源电缆和石墨导热体.其特征在于：碳纤维加热体表面裹敷有耐高温绝缘层，该碳纤维加热体敷贴于该石墨导热体外壁或埋设于该石墨导热体内而引出电源电缆制成石墨碳纤维电加热体。

2、根据权利要求1所述的石墨碳纤维电加热体，其特征在于：所述碳纤维加热体敷贴在两个高温绝缘层中间。

3、根据权利要求1所述的石墨碳纤维电加热体，其特征在于：所述碳纤维加热体敷贴于该石墨导热管体外壁或埋设于该石墨导热管体内制成单向或双向换热的石墨碳纤维电加热体，该石墨碳纤维电加热管可对流经其内或外管壁的液体进行加热。

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