CN208094832U - 电极和加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电极和加热系统，涉及电极领域，达到了降低热量从电极的流失量，降低电能消耗的目的。本实用新型的主要技术方案为：一种电极，包括：本体，具有密封腔体，所述腔体内设有填充物；所述填充物和所述本体熔点均高于工作温度，所述填充物导热性低于所述本体。一种加热系统，包括：炉体、如上所述的电极、电源和加热器；所述电极设置在所述炉体内，一端固定连接于所述电源，另一端固定连就所述加热器；所述加热器设置在所述炉体内，用于加热所述炉体；所述电源设置在所述炉体外，用于为所述加热器提供电能。

Description

电极和加热系统

技术领域

本实用新型涉及电极领域，尤其涉及一种电极和加热系统。

背景技术

电极，是电器装置、设备中的一种部件，用做导电介质(固体、气体、真空或电解质溶液)中输入或导出电流的两个端。输入电流的一极叫阳极或正极，放出电流的一极叫阴极或负极。电极有各种类型，如阴极、阳极、焊接电极、电炉电极等。由于电能可以转化成其他能源进行使用，因此对于电极的使用环境相差甚大。

在现有技术中，将电能转换为热能使用时，电极两端具有温差，热能会通过电极流失，而温差越大，热能流失速度越快，流失的热能也就越多，进而增加电能损耗，使得工作时间增加，投入成本增加。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电极和加热系统，主要目的是降低热量从电极的流失量，降低电能消耗，从而降低运行成本。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供了一种电极，包括：

本体，具有密封腔体，所述腔体内设有填充物；所述填充物和所述本体熔点均高于工作温度，所述填充物导热性低于所述本体。

进一步的，所述本体为非金属材料制成，所述填充物为石英。

另一方面，本实用新型实施例还提供一种加热系统，包括：

炉体、如上所述的电极、电源和加热器；

所述电极设置在所述炉体内，一端固定连接于所述电源，另一端固定连就所述加热器；所述加热器设置在所述炉体内，用于加热所述炉体；所述电源设置在所述炉体外，用于为所述加热器提供电能。

进一步的，还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量所述炉体温度。

进一步的，还包括控制器，所述控制器连接于所述温度传感器和所述加热器；所述控制器设有预设范围。

进一步的，还包括计时器和提示器，所述计时器连接于所述温度传感器和所述提示器，当所述炉体温度达到所述预设范围，所述计时器进行计时，当所述计时器达到预定时间，所述提示器开启。

进一步的，所述炉体包括底座和炉罩，所述底座可拆卸连接于所述炉罩，所述炉罩具有真空夹层；所述温度传感器用于测量所述炉罩温度，所述电极的一端连接于所述底座。

本实用新型实施例提出的一种电极，包括：本体，具有密封腔体，腔体内设有填充物；填充物和本体熔点均高于工作温度，填充物导热性低于本体。在现有技术中，将电能转换为热能使用时，电极两端具有温差，热能会通过电极流失，而温差越大，热能流失速度越快，流失的热能也就越多，进而增加电能损耗，使得工作时间增加，投入成本增加。本实用新型中电流主要从上述本体流过，而填充物导热性低于本体的性能，使得导热率低于原实心电极，有效降低导热率，从而减少从电极传导出的热量损耗，进而减少电量使用，降低使用成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种电极的结构示意图图；

图2为本实用新型实施例提供的一种加热系统的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达到预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的电极具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1所示，一种电极1，包括：

本体11，具有密封腔体12，上述腔体12内设有填充物13；上述填充物13和上述本体11熔点均高于工作温度，上述填充物13导热性低于上述本体11。根据工作温度、工作环境等因素，可使用不同材料的上述本体11，再根据上述本体11的导热系数进而选择合适的上述填充物13的材料。

以下通过本实施例中电极1的工作过程和原理具体说明本实施例中的电极1：

上述本体11两端具有温差，热量由温度高的一端向温度低的一端辐射；上述填充物13导热性低于上述本体11，热量由上述填充物13流散量减少。

本实用新型实施例提出的一种电极1，包括：本体11，具有密封腔体12，腔体12内设有填充物13；填充物13和本体11熔点均高于工作温度，填充物13导热性低于本体11。在现有技术中，将电能转换为热能使用时，电极1两端具有温差，热能会通过电极1流失，而温差越大，热能流失速度越快，流失的热能也就越多，进而增加电能损耗，使得工作时间增加，投入成本增加。本实用新型中电流主要从上述本体11流过，而填充物13导热性低于本体11的性能，使得导热率低于原实心电极1，有效降低导热率，从而减少从电极1传导出的热量损耗，进而减少电量使用，降低使用成本。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

当工作温度越高时，从原实心电极1流出的热能越多，即电能损耗越大，而工作温度越高，对于材料的熔点要求越高，具体的，上述本体11为非金属材料制成，上述填充物13为石英。常见的非金属电极1为石墨电极1和碳碳电极1，工作温度常常高于1200℃，而常见的铜电极1熔点只有1084.62℃，因此当工作温度高于1000℃时，通常选用非金属电极1。而就材料的导热系数而言，铜的导热系数为377w/(m·k)，而石墨的导热系数为129w/(m·k)。虽然石墨的导热系数比铜的导热系数低很多，但对于高于1000℃的工作温度而言，石墨的热辐射量仍旧很大。同时石墨的造价大大低于铜，因此石墨的应用更加广泛。而石墨也根据使用的不同有细小分类，针对电极1的使用，通常使用等静压石墨。等静压石墨具有高强度、高密度、高纯度的特点，对于电极1而言，具有更好的导电性、更易成型等优点。而上述填充物13石英的导热系数为10W/m.k，而其纯度越高，熔点越高，导热系数也就越低。因此使用石英作为上述填充物13的材料能够大幅降低上述电极1的导热效果。针对工作温度不高的上述电极1，上述填充物13还可以是空气常温下(20℃)，空气的导热系数为0.0267w/(m·k)，100℃时为0.0321w/(m·k)。由于相同物质的导热系数与其的结构、密度、湿度、温度、压力等因素有关。上述填充为为空气时，气体压力通常不大于一个大气压。虽然空气的热导系数低，但是空气会有热膨胀，因此具体的气体压力需根据上述本体11强度、工作温度等综合考虑。

如图2所示，本实用新型提供了一种加热系统，包括：

炉体2、如上上述的电极1、电源3和加热器4；

上述电极1设置在上述炉体2内，一端固定连接于上述电源3，另一端固定连就上述加热器4；上述加热器4设置在上述炉体2内，用于加热上述炉体2；上述电源3设置在上述炉体2外，用于为上述加热器4提供电能。上述炉体2因使用上述加热器4加热，上述炉体2应当左右保温处理。

为节约能源，减少工作人员劳动强度，具体的，还包括温度传感器5，上述温度传感器5用于测量上述炉体2温度。使用上述温度传感器5能够精确测量上述炉体2温度，无需人工长期监测。而在高温情况下使用，还能有效避免人体的不适和受伤。

为了便于控制上述加热器4，具体的，还包括控制器6，上述控制器6连接于上述温度传感器5和上述加热器4；上述控制器6设有预设范围。上述控制器6可以为PLC、单片机、电脑等，根据具体的需求进行选择。PLC和单片机可以进行编程，实现智能自动化的工业生产。而电脑不仅可以进行编程，还能够远程监控、记录、调节。可以将电脑设置在示意的环境中，同时一台电脑能够同时监控记录多个设备。

为方便得到适宜的产品，具体的，还包括计时器7和提示器8，上述计时器7连接于上述温度传感器5和上述提示器8，当上述炉体2温度达到上述预设范围，上述计时器7进行计时，当上述计时器7达到预定时间，上述提示器8开启。在加热时，通常上述炉体2具有加热过程和稳定生产过程，而为了确定稳定生产的的计算起始时间，并确定稳定生产的时长。利用上述计时器7与上述温度传感器5，可以当上述炉体2温度达到稳定生产温度范围时，上述温度传感器5向上述计时器7发出信号进行计时，当上述炉体2温度超出稳定生产温度范围时，上述温度传感器5向上述计时器7发出信号归零；当上述计时器7达到预定时间时，启动上述提示器8，使得工作人员获知信息，并停止工作准备开炉。上述计时器7还可以连接于上述控制器6，上述控制器6连接于上述电源3。当上述计时器7达到预定时间时，向上述控制器6发送信号，使得上述电源3关闭。这样智能化自动控制的方式能够有效减少工作人员的响应时间，从而节约能源和时间，达到精确控制的目的。

为了提高上述炉体2的保温功能，减少电能损耗，具体的，所述炉体2包括底座21和炉罩22，所述底座21可拆卸连接于所述炉罩22，所述炉罩22具有真空夹层23；所述温度传感器5用于测量所述炉罩22温度，所述电极1的一端连接于所述底座21。由于真空态无法达到热量传递，因此使用具有真空夹层23的上述炉罩22，能够有效减少热量辐射。但在实际中，无法达到100％的真空，因此实际上真空夹层23中是有空气的，但对于工艺要求而言，真空夹层23的真空度越高，热量辐射越小。

本实用新型实施例提出的一种加热系统，包括：炉体、如上的电极、电源和加热器；其中电极包括：本体，具有密封腔体，腔体内设有填充物；填充物和本体熔点均高于工作温度，填充物导热性低于本体。电极设置在炉体内，一端固定连接于电源，另一端固定连就加热器；加热器设置在炉体内，用于加热炉体；电源设置在炉体外，用于为加热器提供电能。炉体因使用加热器加热，炉体应当左右保温处理。在现有技术中，将电能转换为热能使用时，电极两端具有温差，热能会通过电极流失，而温差越大，热能流失速度越快，流失的热能也就越多，进而增加电能损耗，使得工作时间增加，投入成本增加。本实用新型中电流主要从本体流过，而填充物导热性低于本体的性能，使得导热率低于原实心电极，有效降低导热率，从而减少从电极传导出的热量损耗，进而减少电量使用，降低使用成本。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电极，其特征在于，包括：

本体，具有密封腔体，所述腔体内设有填充物；所述填充物和所述本体熔点均高于工作温度，所述填充物导热性低于所述本体。

2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述本体为非金属材料制成，所述填充物为石英。

3.一种加热系统，其特征在于，包括：

炉体、如权利要求1-2中任一项所述的电极、电源和加热器；

所述电极设置在所述炉体内，一端固定连接于所述电源，另一端固定连就所述加热器；所述加热器设置在所述炉体内，用于加热所述炉体；所述电源设置在所述炉体外，用于为所述加热器提供电能。

4.根据权利要求3所述的加热系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器用于测量所述炉体温度。

5.根据权利要求4所述的加热系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器连接于所述温度传感器和所述加热器；所述控制器设有预设范围。

6.根据权利要求5所述的加热系统，其特征在于，还包括计时器和提示器，所述计时器连接于所述温度传感器和所述提示器，当所述炉体温度达到所述预设范围，所述计时器进行计时，当所述计时器达到预定时间，所述提示器开启。

7.根据权利要求6所述的加热系统，其特征在于，所述炉体包括底座和炉罩，所述底座可拆卸连接于所述炉罩，所述炉罩具有真空夹层；所述温度传感器用于测量所述炉罩温度，所述电极的一端连接于所述底座。