CN207219059U - 电加热器及有色金属加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电加热器及有色金属加热系统，涉及加热设备领域，为解决电加热器的加热能力受限以及加热元件易损坏的问题。所述电加热器包括：加热元件、连接电极以及保护外壳，其中：所述保护外壳套设在所述加热元件外部；所述加热元件包括发热体以及真空管，所述真空管的管内为真空且包覆在所述发热体的外部；所述发热体的两端均伸出所述真空管，并与所述连接电极可拆卸连接。所述电加热器用于加热被加热物体，以达到能够拆装加热元件以更改电加热器的功率以及有效提升保护能力的效果。

Description

电加热器及有色金属加热系统

技术领域

本实用新型涉及加热设备技术领域，尤其是涉及一种电加热器及有色金属加热系统。

背景技术

加热器是指能够利用电能、太阳能、化学能等能量对被加热物质进行加热的设备，加热器原理的核心是能量转换，目前大多利用的是电能转换成热能，如电加热器。电加热器体积小，加热功率高，被广泛用于家用电器、供采暖以及工业生产等领域。

目前，在有色金属加工领域通常用到的电加热器的加热元件多为由镍铬丝、碳化硅、硅钼棒等金属或非金属材料制成的加热元件。在使用以上材料制成的电加热器对有色金属进行加工生产的过程中，大多需要借助导热填充料进行导热，如氧化镁等，但填充有氧化镁等导热填充料的加热器，暴露在空气中加热时极易引起保护套管爆裂，耐干烧性能较差，无法实现大功率及1000度左右暴露在空气中高温干烧。此外，现有技术中的加热器对加热元件的保护性能较差，易造成加热元件老化，使其使用寿命缩短。

而且，现有技术中的电加热器的加热元件大多按照规格生产，在生产制造电加热器时，须按照电加热器的额定功率安装好对应的单个加热元件，电加热器的加热功率固定，如需提高加热功率或降低加热功率时，则需更换其他额定功率电加热器，安装调整，十分不便，而且需要根据不同的加热功率生产不同规格的加热元件，生产效率低。

综上所述，现有技术中很难有效解决电加热器的加热能力受限以及加热元件易损坏的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电加热器，以解决电加热器的加热能力受限以及加热元件易损坏的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的电加热器，包括：加热元件、连接电极以及保护外壳，其中：所述保护外壳套设在所述加热元件外部；所述加热元件包括发热体以及真空管，所述真空管的管内为真空且包覆在所述发热体的外部；所述发热体的两端均伸出所述真空管，并与所述连接电极可拆卸连接。

优选地，所述发热体为碳纤维发热体。

优选地，所述连接电极设有接线插槽，所述发热体的两端均连接有与所述接线插槽相配合的接线插头，所述接线插头与所述接线插槽匹配连接。

优选地，所述连接电极包括阳电极与阴电极，所述阳电极与所述阴电极分别位于所述保护外壳的两端，且分别连接所述发热体的两端。

优选地，所述连接电极包括阳电极与阴电极，所述阳电极与所述阴电极均位于所述保护外壳的同一端，且分别连接所述发热体的两端。

优选地，所述保护外壳由氮化硅、赛龙、碳化硅、氮化硅复合碳化硅、氧化铝、不锈钢或耐热钢制成。

优选地，还包括测温装置，所述测温装置设置在所述保护外壳内，用于测定所述保护外壳内的温度。

优选地，还包括冷端元件，所述冷端元件设置在所述连接电极与所述发热体之间。

优选地，还包括弹性支撑套，所述弹性支撑套设置在所述保护外壳及所述真空管之间且分别与所述保护外壳及所述真空管连接。

相对于现有技术，本实用新型提供的电加热器具有以下优势：

本实用新型提供的电加热器，在生产过程中，可根据被加热物体实际加热需要来确定电加热器的加热功率，并根据确定的加热功率调整所选用加热元件的功率及数量。如需利用较高的加热功率对被加热物体进行加热，使之快速升温，则需增加加热元件的数量或更换功率较大的加热元件，操作人员可将增加或更换的功率较高的加热元件的发热体两端分别与连接电极连接，使增加或更换的加热元件能够通电加热被加热物体；如需利用相对较低的加热功率对被加热物体进行加热，使之缓慢加热被加热物体或维持被加热物体的温度，则需减少加热元件的数量或更换功率较小的加热元件，操作人员可将所需删减的加热元件的发热体两端分别与连接电极分离，也可将功率较高的加热元件的发热体两端分别与连接电极分离，并将更换的功率较低的加热元件的发热体两端与连接电极连接。在使用本实用新型提供的电加热器时，操作人员可根据被加热物体所需加热的功率，增加或减少电加热器的加热元件的数量或更换不同的加热元件，可利用多个加热元件组装成多种不同功率的电加热器，能够满足生产、生活需求。相对于现有技术，本实用新型提供的电加热器通过设置连接电极，并将连接电极与加热元件的发热体可拆卸连接，使得操作人员能够通过拆装或更换加热元件来更改电加热器的功率，以便适应多种加热条件，方便生产与使用。而且，电加热器设有保护外壳并套设在加热元件的外部，能够对位于保护外壳内的加热元件形成良好的保护，而且阻隔加热元件与温度较高的熔融状态下的有色金属直接接触，防止铝液等有色金属在熔融状态下对加热元件的腐蚀，保证加热元件的正常使用。此外，本实用新型提供的电加热器利用真空管对发热体进行保护，增强了加热元件的抗腐蚀性能、抗氧化性能，延长了本实用新型提供的电加热器的使用寿命。

本实用新型的另一目的在于提出一种有色金属加热系统，以解决电加热器的加热能力受限以及加热元件易损坏的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供的有色金属加热系统，包括：恒温保护套、热传感器以及如上述技术方案所述的电加热器，所述热传感器、所述电加热器均设置在所述恒温保护套内。

所述有色金属加热系统与上述电加热器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的电加热器的结构示意图；

图2为图1所示的电加热器的局部剖视图；

图3为图2所示的电加热器在A处的放大图；

图4为本实用新型实施例二提供的电加热器的结构示意图；

图5为图4所示的电加热器的局部剖视图；

图6为图5所示的电加热器在B处的放大图。

图标：1－加热元件；2－连接电极；3－保护外壳；4－测温装置；5－弹性支撑套；11－发热体；12－真空管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

图1为本实用新型实施例一提供的电加热器的结构示意图；图2为图1所示的电加热器的局部剖视图；图3为图2所示的电加热器在A处的放大图。如图1－3所示，本实施例一提供的电加热器，包括加热元件1、连接电极2以及保护外壳3。保护外壳3套设在加热元件1外部；加热元件1包括发热体11以及真空管12，真空管12的管内为真空且包覆在发热体11的外部；发热体11的两端均伸出真空管12，并与连接电极2可拆卸连接。

其中，保护外壳3由防腐蚀材料制成，如氮化硅、赛龙、碳化硅、氮化硅复合碳化硅、氧化铝、不锈钢或耐热钢等，保护外壳3套设在加热元件1外部，保护外壳3可与加热元件1贴合，也可间隔空隙设置，使加热元件1不与被加热物体直接接触，防止加热元件1受被加热物体的腐蚀，造成电加热器使用寿命短。连接电极2可设置在保护外壳3的外部，也可根据需要将连接电极2设置在保护外壳3的壳体内。此外，保护外壳3的设置，还能在一定程度上对加热元件1起到保护作用，能够防止加热元件1发生碰撞导致碎裂的情况发生，影响加热元件1的使用寿命。

在本实用新型实施例一中，真空管12的管内为真空且包覆在发热体11的外部，真空管12的设置能够保护发热体11在高温时不被氧化烧蚀，确保其使用寿命。其中，真空管12可由导热性能良好的陶瓷、石英等材料制成，发热体11可选用热效率较高的碳纤维发热体，且发热体11可呈板状、线状或管状，以增大其电阻，提供较高的加热功率。发热体11的两端伸出真空管12且与连接电极2可拆卸连接。发热体11的两端与连接电极2连接时，连接电极2可与发热体11的两端电连接，发热体11利用连接电极2的电能发热，加热被加热物体。

在本实用新型实施例一中，发热体11与连接电极2可通过卡接件、插接件等实现二者之间的可拆卸连接，加热元件1可通过发热体11的两端与连接电极2可拆卸连接，加热元件1的数量可为多个，各个加热元件1的发热体11均与连接电极2可拆卸连接。需要说明的是，各个加热元件1的发热体11的额定功率可不尽相同，以便操作人员可根据实际工况拆装不同的加热元件1。

值得注意的是，电加热器可采用单相或三相电路加热，对应地，加热元件1的数量可为两个或三个以及二或三的倍数，根据电加热器的工况以及加热元件1的电阻以及电阻率的影响选择使用不同相的电加热器，常用的，多选择二相电加热器，此时加热元件1的数量为二或二的倍数。如果为了避免工作中出现电网三相负载不平衡以及需要调压的问题，选择三相电加热器，此时加热元件1的数量为三或三的倍数。

本实用新型实施例一提供的电加热器，在生产过程中，可根据被加热物体实际加热需要来确定电加热器的加热功率，并根据确定的加热功率调整所选用加热元件1的功率及数量。如需利用较高的加热功率对被加热物体进行加热，使之快速升温，则需增加加热元件1的数量或更换功率较大的加热元件1，操作人员可将增加或更换的功率较高的加热元件1的发热体11两端分别与连接电极2连接，使增加或更换的加热元件1能够通电加热被加热物体；如需利用相对较低的加热功率对被加热物体进行加热，使之缓慢加热被加热物体或维持被加热物体的温度，则需减少加热元件1的数量或更换功率较小的加热元件1，操作人员可将所需删减的加热元件1的发热体11两端分别与连接电极2分离，也可将功率较高的加热元件1的发热体11两端分别与连接电极2分离，并将更换的功率较低的加热元件1的发热体11两端与连接电极2连接。在使用本使用新型提供的电加热器时，操作人员可根据被加热物体所需加热的功率，增加或减少电加热器的加热元件1的数量或更换不同的加热元件1，可利用多个加热元件1组装成多种不同功率的电加热器，能够满足生产、生活需求。相对于现有技术，本实用新型实施例一提供的电加热器通过设置连接电极2，并将连接电极2与加热元件1的发热体11可拆卸连接，使得操作人员能够通过拆装或更换加热元件1来更改电加热器的功率，以便适应多种加热条件，方便生产与使用。而且，电加热器设有保护外壳3并套设在加热元件1的外部，能够对位于保护外壳3内的加热元件1形成良好的保护，而且阻隔加热元件1与温度较高的熔融状态下的有色金属直接接触，防止铝液等有色金属在熔融状态下对加热元件1的腐蚀，保证加热元件1的正常使用。此外，本实用新型实施例一提供的电加热器利用真空管12对发热体11进行保护，增强了加热元件1的抗腐蚀性能、抗氧化性能，延长了本使用新型实施例一提供的电加热器的使用寿命。

优选地，发热体11为碳纤维发热体。在本实用新型实施例一中，发热体11采用碳纤维材料制成，碳纤维材料具有较大的电阻率以及较高的热转化率，热转化率可达70％－97％，使得利用碳纤维发热体加热被加热物体的电加热器在使用时其能量损失更小，更加节能。此外，利用碳纤维发热体加热被加热物体不易产生电磁场，不易对人体产生电磁辐射，健康环保。在其他实施方式中，发热体11还可由石墨、碳素等热转化率较高的其他材料制成的发热体11代替。而且，本实用新型实施例一提供的电加热器利用真空管12对发热体11进行保护，增强了加热元件1的抗氧化性能，防止发热体11烧蚀。

优选地，连接电极2设有接线插槽，发热体11的两端均连接有与接线插槽相配合的接线插头，接线插头与接线插槽匹配连接。如加热元件1的数量为多个，则对应的接线插槽的数量可为多个，如需安装多个加热元件1，则可将需要安装的多个加热元件1的发热体11两端的接线插头分别与接线插槽匹配连接；如需拆除部分加热元件1，则可将需要拆除的多个加热元件1的发热体11两端的接线插头分别从接线插槽内拔出即可。本实用新型实施例一提供的电加热器，通过将连接电极2上设置的接线插槽与在加热元件1的发热体11的两端设置的接线插头匹配连接的方式实现连接电极2与发热体11的可拆卸连接，方法简单高效，可靠性高。

进一步地，连接电极2包括阳电极与阴电极，阳电极与阴电极均位于保护外壳3的同一端，且分别连接发热体11的两端。发热体11的两端分别与阳电极及阴电极连接，以达到为发热体11供电的目的，在本实用新型实施例一中，发热体11可呈“U型”，则发热体11的两端位于同一侧，便于和保护外壳3一端的阳电极及阴电极分别连接。本实施例一将阳电极与阴电极均设置在保护外壳3的同一端，便于拿取，且较适合加热设有开孔的容器内的被加热物体。

需要说明的是，保护外壳3由氮化硅、赛龙、碳化硅、氮化硅复合碳化硅、氧化铝、不锈钢或耐热钢制成。氮化硅、赛龙、碳化硅、氮化硅复合碳化硅、氧化铝、不锈钢或耐热钢，不仅具有良好的抗腐蚀性能，对位于保护外壳3内的加热元件1形成良好的保护，材料自身耐高温且具有良好的导热性能，不仅能够在高温状态下正常使用，防止被加热物体腐蚀加热元件1，还能将加热元件1释放的热量快速地传递至被加热物体，使电加热器快速加热被加热物体，增加了本实用新型实施例一提供的电加热器的可靠性。

本实用新型实施例一提供的电加热器还包括测温装置4，测温装置4设置在保护外壳3内，用于测定保护外壳3内的温度。测温装置4可设置在加热元件1旁，以便随时检测加热元件1的温度变化。如加热元件1为多个，则测温装置4可设置在多个加热元件1的中间，以使得测温相对准确。本实用新型实施例一提供的电加热器通过设置测温装置4，使得操作人员能够实时掌握加热元件1的加热温度，并可为判断加热元件1是否正常工作提供依据。

在本实施例一中，测温装置4可为测温热电偶，测温热电偶具有装配简单，更换方便、机械强度高、热响应时间快、测量范围大、耐高温等特点，能够充分满足本实用新型实施例一提供的电加热器的测温要求。

进一步地，本实用新型实施例一提供的电加热器还包括冷端元件，冷端元件设置在连接电极2与发热体11之间。冷端元件可采用导电性、耐热性能良好的材料制成，在本实施例一中，冷端元件可由石墨制成，石墨的熔点较高，为3850±50℃。更重要的是，冷端元件电阻值需小于发热体11的电阻值，故相对于发热体11，冷端元件在电流通过时产生的热量较小，能够有效防止连接电极2在与发热体11连接处的温度过热而损坏，从而对连接电极2起到保护作用。

实施例2

图4为本实用新型实施例二提供的电加热器的结构示意图；图5为图4所示的电加热器的局部剖视图；图6为图5所示的电加热器在B处的放大图。如图4－6所示，本实施例二提供的电加热器，包括加热元件1、连接电极2以及保护外壳3，其中：保护外壳3套设在加热元件1外部；加热元件1包括发热体11以及真空管12，真空管12的管内为真空且包覆在发热体11的外部；发热体11的两端均伸出真空管12，并与连接电极2可拆卸连接。

优选地，连接电极2包括阳电极与阴电极，阳电极与阴电极分别位于保护外壳3的两端，且分别连接发热体11的两端，发热体11的两端分别与阳电极及阴电极连接，以达到为发热体11供电的目的。在本实用新型实施例二中，阳电极与阴电极分别位于保护外壳3的两端，发热体11的两端分别与保护外壳3的两端连接。本实施例二将阳电极与阴电极设置在保护外壳3的异端，由于阳电极与阴电极之间距离较大，不易发生接电错乱等情况，且较适合设置在封闭容器内并加热封闭容器内的被加热物体。

进一步地，本实用新型实施例二提供的电加热器还包括弹性支撑套5，弹性支撑套5设置在保护外壳3及真空管12之间且分别与保护外壳3及真空管12连接。弹性支撑套5能够对真空管12起到支撑作用，使得弹性支撑套5能够与保护外壳3维持相对固定，能够防止真空管12与保护外壳3的管壁发生碰撞，导致真空管12碎裂的情况发生。在本实用新型实施例二中，弹性支撑套5可由绝缘材料制成，使之不仅能够在保护外壳3内固定真空管12，还能起到绝缘作用，防止本实施例二提供的电加热器在真空管12碎裂时出现漏电的情况。此外，还可根据使用工况，在保护外壳3与真空管12之间加设石棉，缓解保护外壳3对真空管12的震动或冲击，石棉可与弹性支撑套5配合使用，防止真空管12发生破损。

在其他实施方式中，还可以在电加热器上设置连接法兰，连接法兰可包括两个互相连接的法兰盘，如此可将连接法兰的其中一个法兰盘与弹性支撑套5及保护外壳3连接，并可将连接电极2与连接法兰的另外一个法兰盘连接，再将两个法兰盘螺栓连接。如此设置，能够将弹性支撑套5、真空管12、保护外壳3以及连接电极2均固定在连接法兰上，使支撑套、真空管12、保护外壳3以及连接电极2不易产生相对运动，避免相互碰撞缠绕造成损坏，增强了本实用新型实施例二提供的电加热器的可靠性。

实施例3

本实施例三提供的有色金属加热系统，包括恒温保护套、热传感器以及如上述实施例所述的电加热器，热传感器、电加热器均设置在恒温保护套内。

其中，电加热器包括加热元件1、连接电极2以及保护外壳3，保护外壳3套设在加热元件1外部；加热元件1包括发热体11以及真空管12，真空管12的管内为真空且包覆在发热体11的外部；发热体11的两端伸出真空管12且与连接电极2可拆卸连接。

本实用新型实施例三提供的有色金属加热系统，将电加热器与热传感器设置在恒温保护套内，通过热传感器实时检测恒温保护套内的温度，并利用电加热器快速加热有色金属，以达到维持有色金属温度恒定的目的。

本实用新型实施例三提供的有色金属加热系统通过设置电加热器，并将电加热器的连接电极2与电加热器的发热体11可拆卸连接，使得操作人员能够通过拆装或更换电加热器的加热元件1来改变有色金属加热系统的加热能力，以便适应多种加热条件，方便生产与使用。此外，本实用新型实施例三提供的有色金属加热系统采用的电加热器还设有保护外壳3，能够有效防止有色金属在熔融状态下腐蚀电加热器的加热元件1，保证加热元件1的正常使用，增强了本实施例三提供的有色金属加热系统的可靠性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电加热器，其特征在于，包括：加热元件、连接电极以及保护外壳，其中：

所述保护外壳套设在所述加热元件外部；

所述加热元件包括发热体以及真空管，所述真空管的管内为真空且包覆在所述发热体的外部；

所述发热体的两端均伸出所述真空管，并与所述连接电极可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述发热体为碳纤维发热体。

3.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述连接电极设有接线插槽，所述发热体的两端均连接有与所述接线插槽相配合的接线插头，所述接线插头与所述接线插槽匹配连接。

4.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述连接电极包括阳电极与阴电极，所述阳电极与所述阴电极分别位于所述保护外壳的两端，且分别连接所述发热体的两端。

5.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述连接电极包括阳电极与阴电极，所述阳电极与所述阴电极均位于所述保护外壳的同一端，且分别连接所述发热体的两端。

6.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，所述保护外壳由氮化硅、赛龙、碳化硅、氮化硅复合碳化硅、氧化铝、不锈钢或耐热钢制成。

7.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，还包括测温装置，所述测温装置设置在所述保护外壳内，用于测定所述保护外壳内的温度。

8.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，还包括冷端元件，所述冷端元件设置在所述连接电极与所述发热体之间。

9.根据权利要求1所述的电加热器，其特征在于，还包括弹性支撑套，所述弹性支撑套设置在所述保护外壳及所述真空管之间且分别与所述保护外壳及所述真空管连接。

10.一种有色金属加热系统，其特征在于，包括：恒温保护套、热传感器以及如权利要求1－9任一项所述的电加热器，所述热传感器、所述电加热器均设置在所述恒温保护套内。