CN203327268U - 碳纤维加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种碳纤维加热器，其具有碳加热体（100）、端盖（300）和保持套筒（200），碳加热体（100）具有呈绕组状的碳纤维发热体（120），碳纤维发热体（120）设置在石英管（110）内部，并且由位于石英管下端的位置固定部件（160）所支撑，保持套筒（200）在石英管（110）的顶端保持固定石英管（110），端盖（300）螺纹连接在石英管（110）的保持套筒上，在石英管（110）的顶端形成有密封体（111），使得石英管（110）内部维持真空状态；在石英管（110）的底端设有弹性的位置固定部件（160、170），用以使碳纤维发热体（120）弹性固定于石英管（110）的内部中心。

Description

碳纤维加热器

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维加热器，具体的说是以碳纤维石英加热管为热源并将其产生的热量定向传递的加热装置。 

背景技术

通常，碳加热器是一种由碳制成的丝作为加热元件的加热器。众所周知，碳加热器具有良好的热效率，碳在被废弃时不会损害环境，且可提供很多作用，例如远红外辐射、除臭、消毒、和抗菌活性等，因此碳加热器已越来越多地用于房间加热装置和烘干装置、以及加热装置中。碳纤维石英加热管是将碳纤维发热元件置于石英管内构成，工作时给碳纤维发热元件通电即可产生热量并经石英管向外传递，实现加热功用。 

本实用新型石英管内部具有线圈绕组形状的碳加热体，此碳加热体由位置固定部件所支撑，在外部的冲击之下碳加热体始终能保持在石英管中心位置，防止位置偏移，可提高碳加热体耐久性以及寿命等特点。并且，碳加热体具有端盖，具有不受环境约束而使用的优点。并且，碳加热器具有安全网，可防止由于碳加热体的高温而发生烧伤现象。可广泛应用于烘干、树脂硬化、树脂成型、面包烧烤等用途，范围遍及建筑材料、树脂加工、医疗保健、厨房用品、纤维产品、健康用品、汽车用品、合成原料等装置中。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有以碳纤维石英加热管寿命短，使用受环境约束的特点。为此，本实用新型提出以下技术方案： 

一种碳纤维加热器，其具有碳加热体、端盖和保持套筒，其中： 

所述碳加热体具有呈绕组状的碳纤维发热体，所述碳纤维发热体设置在石英管内部，并且由位于所述石英管下端的位置固定部件所支撑， 

所述保持套筒在所述石英管的顶端保持固定所述石英管， 

所述端盖螺纹连接在所述石英管的所述保持套筒上， 

其特征在于， 

在所述石英管的顶端形成有密封体，使得所述石英管内部维持真空状态； 

在所述石英管的底端设有弹性的位置固定部件，用以使所述碳纤维发热体弹性固定于所述石英管的内部中心。 

根据一个优选实施方式，一对电源线贯穿所述密封体，用以给所述碳纤维发热体供电。 

根据一个优选实施方式，在所述石英管之内的中心下方设有电源线保持件，所述电源线保持件使得所述一对电源线相互通电。 

根据一个优选实施方式，所述电源线保持件的上部固定在所述碳纤维发热体的下端，并且所述电源线保持件的下部固定在所述位置固定部件上。 

根据一个优选实施方式，所述保持套筒具有贯通口，所述石英管插入保持在所述贯通口内。 

根据一个优选实施方式，所述位置固定部件包括一对接触支腿、横向连接腿和支撑片，其中，所述一对接触支腿以彼此相对的方式与所述石英管的内壁接触，其中，所述横向连接腿从一个接触支腿横向延伸至另一个接触支腿，其中，所述支撑片连接至所述电源线保持件的下部。 

根据一个优选实施方式，所述位置固定部件包括一对接触板、横向连接板和支撑片，其中，所述一对接触板由弯曲率与所述石英管内部的弯曲率一致的板状结构构成，并且所述一对接触板以彼此相对的方式与所述石英管的内壁接触，其中，所述横向连接板从一个接触板横向延伸至另一个接触板，其中，所述支撑片连接至所述电源线保持件的下部。 

根据一个优选实施方式，所述端盖螺纹连接至所述保持套筒。 

根据一个优选实施方式，所述保持套筒在外周具有接合结构，用以 固定安全网。 

根据一个优选实施方式，所述安全网在四周罩住所述石英管。 

位置固定部件其支撑片固定在电源线保持件上，同时一对接触支腿始终保持着与石英管的内壁紧密贴近状态，因此形成了3方向固定结构，限制了结构偏移，防止了支撑片165的位置变化，从而始终位置与电源线保持件连接的碳纤维发热体的正确的位置。 

端盖裹住保持套筒的上端，并给碳发热体供应外部电源。端盖支撑保持套筒，在稳定的状态下把外部的电源供给碳发热体。 

由插入到法兰插入孔的一对弯曲台阶形成的、形状为《U》字型的多个竖向金属条；在竖向金属条的长度方向成一定的间隔，且固定在竖向金属条上的多个水平金属条，其多个垂直的《U》形状竖向金属条内侧形成了一个可容纳碳发热体的圆筒形空间，且在竖向金属条上以水平方向焊接的水平金属条可防止竖向金属条在长度方向的变形。 

本实用新型的有益效果是：此碳加热体由位置固定部件所支撑，在外部的冲击之下碳加热体始终能保持在石英管中心位置，防止位置偏移，可提高碳加热体耐久性以及寿命；碳加热体具有端盖，使用可以不受环境约束；碳加热器具有安全网，可防止由于碳加热体的高温而发生烧伤现象。 

附图说明

图1是本实用新型的碳加热器的立体图； 

图2是根据图1的碳加热器的剖视图； 

图3是本实用新型的碳加热器结构中的位置固定部件的立体图； 

图4是本实用新型的碳加热器的结构中的另一位置固定部件的立体图。 

附图标记列表 

100：碳发热体            110：石英管 

111：密封体              120：碳纤维发热体 

130：电源线              140：电源线保持件 

150：内辅石英管          160、170：位置固定部件 

161：接触支腿            163：横向连接腿 

173：横向连接板          171：接触板 

165、175：支撑片         200：保持套筒 

210：贯通口              220：台阶 

230：法兰                230a:插入孔 

240：密封部件            300：端盖 

400：安全网              410：竖向金属条 

410a：弯曲台阶           420：水平金属条 

500：碳加热器 

具体实施方式

参照图1至4可得知，本实用新型的碳加热器500包括碳发热体100，该碳发热体100包括：一侧形成密封体111，使得内部维持真空状态的石英管110；在石英管110内部，成线圈形状的碳纤维发热体120；从密封体111引入，并给碳纤维发热体120供应电源的一对电源线130；在石英管110内部，使一对电源线130相互通电的电源线保持件140；在石英管110内部，固定在电源线保持件140上，使碳纤维发热体120置于石英管110内部中心的位置固定部件160。碳加热器500还包括：碳发热体100的石英管110上端插入固定的陶瓷材质的固件部件200；以及裹住保持套筒200的上端，并给碳发热体120供应外部电源的端盖300。碳发热体100的位置固定部件160包括：面对面连接，且与石英管110内壁接触的一对接触支腿161；从某一个接触支腿161延长到石英管110内部中心的横向连接片163；连接横向连接片163的末端和电源线保持件140之间的支撑片165。 

碳发热体100由石英管110、碳纤维发热体120、电源线130、电源线保持件140以及位置固定部件160构成。 

石英管110为具有一定内部空间的棒状结构，且已规定的长度形成。 在管的一端具有密封体111结构，使得管的内部与外部成遮蔽状态，进而维持管内的真空。在此，石英管110要用高温耐热以及耐久性能良好的石英材料制造，使得能承受后述的碳纤维发热体120发出了高热量。 

在实施例当中石英管110成棒状结构，但并不限于此，可形成多种多样结构。并且，其材质也可选用高温耐热及耐久性能良好的特殊材质的玻璃管制造。 

在石英管120内部碳纤维发热体120向石英管110的长度方向成线圈绕组形状，且与内部保持一定的距离。碳纤维发热体120接受从外部供应的电源并发热，其断面可由圆形或方形制造。 

此时，碳纤维发热体120成线圈绕组形状，其长度远比石英管110 

的长很多，因此显著提高了其发热效率，同时又提高了节电效果。 

这是由于，从发热特点上，碳纤维发热体120可在短时间内快速发热，到达设定的温度所需时间比流沙发热体要快7～10倍，而且碳纤维发热体120的碳纤维纯度可达到99.9%，即使是在长时间持续发热，其阻抗也不会发生变化，可维持高效的发热性能。 

电源线130是具有正极＋与负极－，且从石英管110的密封体111引入，分别与碳纤维发热体120以及后述的电源线保持件140连接，当电源供应时碳纤维发热体120就会发热。电源线130与后述的端盖300形成电路连接，使得外部的电源通过端盖300及电源线130供应到碳纤维发热体120。 

在这里，在石英管110内部的线圈绕组形状的碳纤维发热体120的中心贯通一对电源线130当中的某一电源线130，再配备防止电源线130断落的、内侧连通的、棒状的内辅石英管110。 

电源线保持件140设置在石英管110内部下端电源线130的另一端中心部位，连接一对电源线130，使其形成通电。电源线保持件140固定贯通石英管110的电源线130和连接另一电源线130的碳纤维发热体120的另一端。 

并且，电源线保持件140置于石英管110的中心位置，使得碳纤维发热体120与石英管120的内壁未接触的状态，置于石英管110的内部。 

此时，电源线保持件140选用优选为通电性能优良的金、银、铜等材料。 

如图2和图3所示，位置固定部件160固定在石英管110内部的通 

电部件140上，使得碳纤维发热体120置于石英管110内部中心。同时，位置固定部件160又能支撑电源线保持件140，防止由于碳纤维发热体120在石英管110内部向某一侧发生偏移，导致碳纤维发热体120和石英管110内壁之间接触而发生的石英管110内部的黑化现象。 

位置固定部件160由接触支腿161、横向连接片163、支撑片165构成。 

在此，位置固定部件160由金属材质制成，也可以由自弹性的金属条构成。当由于外部冲击的原因，位于石英管110内部中心的碳纤维发热体120发生偏移或震动时，由位置固定部件160的自弹性，电源线保持件140也能返回原先中心位置。 

接触支腿161为一对，且形成面对面连接，同时分别紧密贴近于石英管110的内壁。 

横向连接片163是由一对接触支腿161当中某一接触支腿161向石英管110内部中心延伸而形成。 

支撑片165的一端与延伸到石英管110内部中心的横向连接片163的末端连接，另一端固定在电源线保持件140上。此时，支撑片165通过焊接或其它结合部件图中为表示固定在电源线保持件140上。 

位置固定部件160其支撑片165固定在电源线保持件140上，同时一对接触支腿161始终保持着与石英管110的内壁紧密贴近状态，因此形成了3方向固定结构，限制了结构偏移，防止了支撑片165的位置变化，从而始终位置与电源线保持件140连接的碳纤维发热体120的正确的位置。 

另外，位置固定部件160由金属条构成，具有制作方便、制造成本低等优点。 

另外如图4所示，位置固定部件170由金属材质构成，且其一对接触板171由一定宽幅的板状构成。此板状结构的接触板171可增加与石 英管110内壁的接触时的密着力，可提高防止偏移效果。为此，一对接触板171要由弯曲率与石英管110内部的弯曲率一致的板状结构构成。 

在附图4当中，未进行说明的符号173是从某一接触板171延长到石英管100内部中心的横向连接板173；未进行说明的符号175是与接触板171末端连接，固定在电源线保持件140的支撑片175。 

保持套筒200成圆形结构，其作用是固定碳发热体100，具体为夹住碳发热体100的石英管110上端而固定，其材质为陶瓷结构。 

保持套筒200，其内侧具有可插入石英管110的贯通口210，下部为与贯通口210连通，且形成了可挂住石英管110密封体111的台阶220，外围具有可设置将要后述的插座的凸出结构，且外表面形成了具有多个插入23a的法兰230。 

在此，为了能使石英管110贯通，贯通口210在保持套筒200的长度方向贯通而形成。同时贯通口210又起着保护石英管110的密封体111的作用，以免密封体111受到外部环境的影响。 

并且，台阶220与贯通口210连通，从保持套筒200的下部外侧向中心方向延伸而形成，使得石英管110的密封体111挂在台阶220之上。 

此时，贯通口210，即台阶220的上部可配置O型圈形状的密封部件240，使得更好的实现贯通口210和石英管110紧密结合，并且使石英管110的外围贯通密封部件240的内侧，防止外部的异物或湿气进入贯通口210内部的现象。 

并且，在保持套筒200的法兰230可裹住保持套筒200上端的端盖300的下端，且能引导端盖300的稳定安装。保持套筒200还配备插入孔230a，使得便于拆卸保护碳发热体100的安全网400的作业。 

在此，端盖300裹住保持套筒200的上端，并给碳发热体100供应外部电源。端盖300支撑保持套筒200，在稳定的状态下把外部的电源供 

给碳发热体100。此时，一对电源线与端盖300的＋端子及－端子连接。 

在此，端盖300为通常结构，因此省略详细说明。 

另外，保持套筒200可配备裹住碳发热体100，且发生外部冲击时 刻保护碳发热体100的、可分离的安全网400。 

安全网400包括：由插入到法兰230插入孔230a的一对弯曲台阶410a形成的、形状为《U》字型的多个竖向金属条410；在竖向金属条410的长度方向成一定的间隔，且固定在竖向金属条410上的多个水平金属条420。 

结构的安全网400，其多个垂直的《U》形状竖向金属条410内侧形成了一个可容纳碳发热体100的圆筒形空间，且在竖向金属条410上以水平方向焊接的水平金属条420可防止竖向金属条410在长度方向的变形。 

并且，竖向金属条410的固定是，在法兰230的各插入孔230a插入而实现的，因此从保持套筒200的分离也方便。 

此时，安全网400要选用具有高温耐热性以及耐久性的金属材质，使得能承受碳发热体100发出的高温、高热量。 

本实施例当中的安全网400的结构及形状并不限于此。 

如，本实用新型的碳加热体具有；石英管内部具有线圈绕组形状的碳加热体，此碳加热体由位置固定部件所支撑，在外部的冲击之下碳加热体         始终能保持在石英管中心位置，防止位置偏移，可提高碳加热体耐久性以及寿命等特点。 

并且，碳加热体具有端盖，具有不受环境约束而使用的优点。 

并且，碳加热器具有安全网，可防止由于碳加热体的高温而发生烧伤现象。以上，通过优选的实施例说明的本实用新型的碳加热器。另外，如在本实用新型所属技术领域当中具有一定知识，则在本实用新型的技术范围之内可进行多种多样的改造及变形。 

例如，保持套筒的形状及结构、位置固定部件的形状及结构、安全网的形状、碳发热体的形状及结构并不能成为本实用新型的技术范围定义标准，只限于实用新案专利范围。 

本实用新型的有益效果是：此碳加热体由位置固定部件所支撑，在外部的冲击之下碳加热体始终能保持在石英管中心位置，防止位置偏移，可提高碳加热体耐久性以及寿命；碳加热体具有端盖，使用可以不受环 境约束；碳加热器具有安全网，可防止由于碳加热体的高温而发生烧伤现象。 

Claims (10)

1.一种碳纤维加热器（500），其具有碳加热体（100）、端盖（300）和保持套筒（200），其中： 

所述碳加热体（100）具有呈绕组状的碳纤维发热体（120），所述碳纤维发热体（120）设置在石英管（110）内部，并且由位于所述石英管下端的位置固定部件（160）所支撑， 

所述保持套筒（200）在所述石英管（110）的顶端保持固定所述石英管（110）， 

所述端盖（300）螺纹连接在所述石英管（110）的所述保持套筒（200）上， 

其特征在于， 

在所述石英管（110）的顶端形成有密封体（111），使得所述石英管（110）内部维持真空状态； 

在所述石英管（110）的底端设有弹性的位置固定部件（160、170），用以使所述碳纤维发热体（120）弹性固定于所述石英管（110）的内部中心。 

2.根据权利要求1所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，一对电源线（130）贯穿所述密封体（111），用以给所述碳纤维发热体（120）供电。 

3.根据权利要求2所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，在所述石英管（110）之内的中心下方设有电源线保持件（140），所述电源线保持件（140）使得所述一对电源线（130）相互通电。 

4.根据权利要求3所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述电源线保持件（140）的上部固定在所述碳纤维发热体（120）的下端，并且所述电源线保持件（140）的下部固定在所述位置固定部件（160）上。 

5.根据权利要求1至4之一所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述保持套筒（200）具有贯通口（210），所述石英管（110）插入保持在所述贯通口（210）内。 

6.根据权利要求2或3所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述 位置固定部件（160）包括一对接触支腿（161）、横向连接腿（163）和支撑片（165）， 

其中，所述一对接触支腿（161）以彼此相对的方式与所述石英管（110）的内壁接触， 

其中，所述横向连接腿（163）从一个接触支腿横向延伸至另一个接触支腿， 

其中，所述支撑片（165）连接至所述电源线保持件（140）的下部。 

7.根据权利要求2或3所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述位置固定部件（170）包括一对接触板（171）、横向连接板（173）和支撑片（175）， 

其中，所述一对接触板（171）由弯曲率与所述石英管（110）内部的弯曲率一致的板状结构构成，并且所述一对接触板（171）以彼此相对的方式与所述石英管（110）的内壁接触， 

其中，所述横向连接板（173）从一个接触板横向延伸至另一个接触板， 

其中，所述支撑片（165）连接至所述电源线保持件（140）的下部。 

8.根据权利要求1至4之一所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述端盖（300）螺纹连接至所述保持套筒（200）。 

9.根据权利要求1至4之一所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述保持套筒（200）在外周具有接合结构，用以固定安全网（400）。 

10.根据权利要求9所述的碳纤维加热器（500），其特征在于，所述安全网（400）在四周罩住所述石英管（110）。 

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