CN212727441U - 一种电加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电加热装置，用于传递热能至被加热物体，包括：电热管，该电热管包括石英管及设置于该石英管内腔的电热体，将该电热管固定于该待加热物体表面的导热层，该导热层由多个导热元件组成，该导热层外部包括保温层，所述电热管还包括多个绝缘体，所述多个绝缘体位于所述石英管的两端。

Description

一种电加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种加热装置，尤其涉及一种电加热装置。

背景技术

电加热装置是一种耗费电能转换为热能，来对需加热物料进行加热的装置，被广泛地运用于多种工业生产装置中，较为典型的使用方式为注塑机的料斗中用于烘干原料，或其他干燥装置中。现有的加热器大多是通过加热钨丝，将热量向外辐射达到加热的目的。这种钨丝加热器的热效应低，往往要耗费大量的电能才能达到所需的加热效果。为了解决钨丝加热器效能转换低的问题，现有技术中又提出一种：利用电阻丝将电能的一部分转换成红外线辐射能，通过辐射来加热受热物体。这两种形式的加热器都存在能量利用率低，或者是加热相应速度慢，电阻丝寿命较短等缺点。上述两种形式的加热器，由于能量利用率低，热传递效率低，因此被加热物体表面的温差与电阻丝表面的温差过大，导致电阻丝寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电加热装置，以解决现有技术中所存在的热能转换率低、升温慢的一个或多个缺点。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型公开一种电加热装置，用于传递热能至被加热物体，包括：电热管，该电热管包括石英管及设置于该石英管内腔的电热体，将该电热管固定于该待加热物体表面的导热层，该导热层由多个导热元件组成，该导热层外部包括保温层，该电热管还包括多个绝缘体，该多个绝缘体位于该石英管的两端，绝缘体内包括丝槽。

更进一步地，该电热体包括螺圈段和平直段，该螺圈段位于该石英管内，该平直段位于该绝缘体内。

更进一步地，该绝缘体包括端盖、凸台及位于该端盖和凸台内的丝槽，该凸台位于该端盖的一侧。

更进一步地，该凸台的外径小于该石英管的内径。

更进一步地，该凸台的外径小于该端盖的宽度。

更进一步地，该绝缘体由陶瓷制成，该陶瓷包含氧化铝和/或氧化锆的。

更进一步地，该凸台的长度为2mm至30mm。

更进一步地，该导热元件还包括连接单元，该连接单元用于与邻近的导热元件卡合。

更进一步地，该导热元件包括氧化铝膜层。

更进一步地，该导热元件外表面包括至少一个凸起，该保温层与该凸起接触。

与现有技术相比较，本实用新型所提供的电加热装置，包括：电热管，所述电热管包括石英管及设置于所述石英管内腔的电热体，将所述电热管固定于所述待加热物体表面的导热层，所述导热层由多个导热元件组成，所述导热层外部包括保温层，所述电热管还包括多个绝缘体，所述多个绝缘体位于所述石英管的两端。该电加热装置可以有效地降低热量损耗，使电阻丝所产生的光能和热能能快速传递给被加热物体，提升了能效比。

该电加热装置可以比现有技术更有效地吸收红外辐射，使热能传递效率能大幅度提升，这样不会在发热本体(电阻丝)的表面累积大量热，有效降低电阻丝的实际工作温度，使发热本体温度与目标温度温差小，有效地提高了电阻丝的寿命。

本实用新型所提供的电加热装置所产生的红外辐射更均匀更强，使被加热体受热更均匀，升温速度更快。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1为本实用新型所示出的电加热装置的结构示意图；

图2为本实用新型较佳一实施例的电加热装置的结构示意图

图3为本实用新型另一较佳实施例的电加热装置的结构示意图；

图4为本实用新型另一较佳实施例的电加热装置的结构示意图；

图5为本实用新型所示出的电加热装置的应用方式示意图；

图6为本实用新型所提供的电加热装置的绝缘件的安装示意图；

图7为本实用新型所提供的电加热装置的电热管的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等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。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

本实用新型的目的在于提供一种电加热装置，解决现有技术中所存在的电加热装置的缺点。一种电加热装置，用于传递热能至被加热物体，其特征在于，包括：电热管，所述电热管包括石英管及设置于所述石英管内腔的电热体，将所述电热管固定于所述待加热物体表面的导热层，所述导热层由多个导热元件组成，所述导热层外部包括保温层，电热管还包括多个绝缘体，所述多个绝缘体位于所述石英管的两端。

图1为本实用新型所示出的电加热装置的结构示意图。如图1所示，该电加热装置包括电阻丝10以及电阻丝10外围的石英管20。电阻丝10通电后发光，产生的近红外光和可见光其中的95％被石英管20转换成远红外线。石英管20用于反射电阻丝10所产生的远红外线，并将其反射到待加热物体100表面。电热管外面包括导热层，电阻丝10通电后所散发的热量通过导热层30传递至待加热物体100表面从而实现热传导。因此电能所转化的光能和热能都能快速有效地传递至带加热物体表面。为了增加传热效率，防止热量散发到空气中，在导热层30外还包括保温层40。现有技术中的保温层40直接紧密覆盖于导热层30的外表面。

实用新型人发现现有技术中尽管采用了保温层40但仍然有大量的热量没有得到有效利用，而是散发于空气中。对此，发明人在导热层上设置多个凸起，使导热层30与散热层之间的面接触变为了线接触或是点接触，使得保温层和隔热层之间热量传递更少，从而提升对带加热物体的加热效率。

如图2所示，图2中的导热层30包括若干个导热元件31，导热元件31通常有导热效果较佳的金属铝材制成，本领域技术人员也可以根据实际需要替换为铜、不锈钢、铁等导热性能好的材料。导热元件31的内径略大于电热管的外径，其目的是为了使导热元件31紧贴电热管达到最佳散热效率。导热元件31除紧贴电热管外还与待加热物体表面所接触。在一种优选实施例中，导热元件31的外表面上设置三个凸起33，三个凸起33可以沿与同一周向排列，也可以位于不同的圆周上。三个凸起中，位于中间的凸起和位于两端的凸起之间的截面夹角α优选为10度至35度，这样设计的目的是为兼容不同尺寸的待加热物体。即使待加热物体的周长增加至原来的6倍，该凸起也可以隔离导热层30和保温层40。

在一种优选实施例中，导热元件31包括第一腔和第二腔。如图1所示，一个导热元件31可以同时容纳两根电加热管。如图7所示，图7是双腔电加热装置和单腔电加热装置的技术效果示意图。与使用单腔相比，采用双腔结构的导热元件可以容纳的电加热管数量更多，因此发热效率更高，产生的红外辐射更均匀。

本实用新型所提供的电加热装置，电加热管由导热元件固定，导热元件包括连接单元。连接单元与邻近的导热元件卡合。该卡合方式包括一端相对与另一端可移动或不可移动连接。如图2-4所示，图中分别出示了几种不同的卡合方式。图2中，该连接单元32的两端分别容纳与两个导热元件的卡槽中。优选地，该连接单元32的两端为圆柱形或圆球型。当连接单元32卡合与卡槽中时，相对卡槽可以转动，由若干导热元件31和连接单元32组成的电加热装置就具有足够的可形变空间，可以适应尺寸、大小不同的待加热表面。

图3中，连接单元32与导热元件31成为一体，彼此卡合。图4中导热元件31的两端为圆柱形或圆球型，而连接单元32的两端形成卡槽。

本实用新型还提供一种电加热装置，包括：电热管，所述电热管包括电热管及设置于所述石英管内腔的电热体，将所述电热管固定于所述待加热物体表面的导热层，所述导热层由多个导热元件组成，所述导热层外部包括保温层，电加热装置上设置若干绝缘体50。多个绝缘体可以让电阻丝与石英管有效结合，避免了在接口处所导致的漏电或热量逃逸问题。

如图6所示，图6是本实用新型所提供的绝缘体的安装示意图。该绝缘体50位于电热管的两端，一个绝缘体50与相邻的两个电热管连接。电热管包括石英管20和穿过石英管20内部的电阻丝10。电阻丝10包括螺圈段和平直段。其中螺圈段是指以螺旋形绕制而形成的线段，平直段是指相对于螺圈段该部分电阻丝较为平整。其中，螺圈段位于石英管20的内部，而平直段位于绝缘体50的内部。这样设计可以仅靠电阻丝自身所产生的拉力将绝缘体与石英管相固定，而无需借助其他连接件。通过在石英管20两端设置绝缘体可以对导电的电阻丝进行绝缘，并且利用绝缘体隔温隔热的特点避免热量逃逸。

图7是本实用新型提供的绝缘体的结构示意图。如图7所示，该绝缘体50包括端盖53和凸台52。两个凸台52位于端盖的同一侧面。丝槽51经凸台52穿过端盖53的内部。凸台52的外径小于石英管20的内径，可以使绝缘体50的凸台插入石英管内。发明人发现，当电阻丝发热后会发生形变，该设计可以避免电阻丝从丝槽51中滑出，从而杜绝了安全隐患。该绝缘体50包括上侧面和下侧面，两个凸台52位于下侧面。丝槽51从凸台的下侧面贯穿至端盖53。

在一种优选实施例中，凸台的长度，即插入到石英管内部的尺寸为2至30mm。过长会导致加热效率不够，过短则导致容易脱落。

在另一种优选实施例中，凸台的外径小于端盖53的宽度，即端盖53大于凸台。当该绝缘体50位于石英管20两端时，可以将石英管两端的缝隙盖住，进一步避免了热量流失。

本实用新型所提供的绝缘体为陶瓷制成，优选为含有氧化铝和/或氧化锆的陶瓷。该陶瓷因为颜色呈现粉红色，也被称作粉陶。

以下结合图介绍本实用新型的具体应用方式。如图5所示，图5为圆柱形结构的电加热装置，包括石英管20，以及位于石英管20内部的电阻丝。多个石英管20之间通过绝缘头50连接。位于石英管20及导热层外表面的是保温层40。再一种优选实施例中，保温层40采用纳米保温层。纳米保温层是一种将纳米级多孔二氧化硅气凝胶与无机纤维材料复合而成的绝热保温材料，同时具有柔性、耐高温、防火阻燃的特点。保温层40的外表面还可以包含一金属层。当该电加热装置放置与待加热物体表面时，利用紧固件60，将电加热装置与待加热物体表面连接。

与现有技术相比较，本实用新型所提供的电加热装置，包括：电热管，所述电热管包括石英管及设置于所述石英管内腔的电热体，将所述电热管固定于所述待加热物体表面的导热层，所述导热层由多个导热元件组成，所述导热层外部包括保温层，电加热装置上设置若干绝缘体50，该电加热装置可以有效地降低热量损耗，使电阻丝所产生的光能和热能能快速传递给被加热物体，提升了能效比。

本实用新型所提供的电加热装置所产生的红外辐射更均匀更强，使被加热体受热更均匀，升温速度更快。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种电加热装置，用于传递热能至被加热物体，其特征在于，包括：电热管，所述电热管包括石英管及设置于所述石英管内腔的电热体，将所述电热管固定于所述被加热物体表面的导热层，所述导热层由多个导热元件组成，所述导热层外部包括保温层，所述电热管还包括多个绝缘体，所述多个绝缘体位于所述石英管的两端，所述绝缘体内包括丝槽。

2.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述电热体包括螺圈段和平直段，所述螺圈段位于所述石英管内，所述平直段位于所述绝缘体内。

3.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述绝缘体包括端盖、及位于端盖两端的凸台，所述丝槽位于所述凸台及端盖内，所述凸台位于所述端盖的一侧。

4.如权利要求3所述的电加热装置，其特征在于，所述凸台的外径小于所述石英管的内径。

5.如权利要求3所述的电加热装置，其特征在于，所述凸台的外径小于所述端盖的宽度。

6.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述绝缘体由粉陶制成。

7.如权利要求3所述的电加热装置，其特征在于，所述凸台的长度为2mm至30mm。

8.如权利要求1或7所述的电加热装置，其特征在于，所述导热元件还包括连接单元，所述连接单元用于与邻近的导热元件卡合。

9.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述导热元件包括氧化铝膜层。

10.如权利要求1所述的电加热装置，其特征在于，所述导热元件外表面包括至少一个凸起，所述保温层与所述凸起接触。

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