CN213126517U - 高效节能电热元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能电热元件，其发热层安装有引线，通电后发热层可以发热，现有技术中发热丝与绝缘体的接触面积小，大量的热量积聚在发热丝内难以及时高效地传递给被加热物，而本实用新型的发热层为片状或层状铺在导热绝缘层侧表面，发热层与导热绝缘层的接触面积大，能够及时将热量高效传递给导热绝缘层，导热绝缘层再将热量传递给集热层，石墨不仅能够吸收热量而且具有优良的导热性能，因此能够将导热绝缘层传递过来的热量几乎全部地吸收并且通过通孔内壁集中传递给通孔被加热物。与现有技术相比，本实用新型热量损失低，热量利用率更高，更加节能环保。

Description

高效节能电热元件

技术领域

本实用新型涉及电加热技术领域，特别是涉及一种高效节能电热元件。

背景技术

电加热元件是将电能转化成热能的元器件，是电热器的心脏。现有技术中，按其材质不同可分为金属电热元件和非金属电热元件两种：金属电热元件如镍铬丝（Ni-Cr）、铁铬铝丝（Fe-Cr-Al）、镍铁丝（Ni-Fe）、镍铜丝（Ni-Cu)）等；非金属电热元件有碳化硅、硅钼棒、PTC电热元件、电热涂料等，而金属管状电热元件简称电热管，是所有电热元件中应用广泛、结构简单、性能可靠、使用寿命长的一种密封式电热元件。现有技术的电加热元件的结构如图1所示，现有电加热元件由内至外依次是电阻发热件1’（常见的是盘绕多圈的电阻丝）、绝缘填料2’和保护套3’，其中，保护套以具有导热性能为佳，发热方式为从内至外，这种方式的电热元件四面发热，在大部分情况下只能利用其中一面，其余热量散发于空气中，而且保护套会吸收一定量的热量，造成现有电加热元件的热量利用率低，利用率约为30%。而且，现有技术中电阻丝向外传递热量的接触面积小，影响热量传递效率。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种高效传递热量、热量利用率高的电加热技术显得尤为重要。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供高效传递热量、热量利用率高的高效节能电热元件。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

提供一种高效节能电热元件，其包括有发热层、导热绝缘层和集热层，发热层安装有引线，导热绝缘层位于发热层与集热层之间，集热层沿轴线方向设有至少一条通孔。

优选的，集热层由石墨制成。

优选的，发热层由金属粉末喷涂于导热绝缘层的外侧面形成。

优选的，引线的一端与发热层接触，另一端伸出电加热元件。

优选的，导热绝缘层由陶瓷、氮化铝、氮化硼或者耐高温玻璃制得。

优选的，多层发热层和多片集热层交替设置，相邻的发热层与集热层之间设置有导热绝缘层，最外层的发热层的外侧面设置有隔热保护层。

优选的，依次设置的发热层、导热绝缘层和集热层组成一个发热单元，发热单元之间可插放隔板。

优选的，导热绝缘层包裹于集热层的外表面，发热层包裹于导热绝缘层的外表面。

优选的，集热层的通孔设置有多条，集热层的横截面上多个通孔蜂窝状、矩阵、并列或者不规则分布。

优选的，发热层远离导热绝缘层的外侧面设置有保护层。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的高效节能电热元件中，发热层安装有引线，通电后发热层可以发热，现有技术中发热丝与绝缘体的接触面积小，大量的热量积聚在发热丝内难以及时高效地传递给被加热物，而本实用新型的发热层为片状或层状铺在导热绝缘层侧表面，发热层与导热绝缘层的接触面积大，能够及时将热量高效传递给导热绝缘层，导热绝缘层再将热量传递给集热层，集热层可采取能够吸收热量且具有优良导热性能的材料制成，例如石墨，集热层能够将导热绝缘层传递过来的热量几乎全部地吸收并且通过通孔内壁集中传递给通孔被加热物。

本实用新型还可使用隔热保护套将加热的发热层与外界隔绝使得发热层的热量基本全部传递给集热层，集热层再及时高效地将热量传递出，热量利用率高。此外现有技术的电热元件进行多个组装联用时，由于电热元件的发热传热方式是从内之外，不能将热量集中起来，热量分散而损失了大部分热量，本实用新型的发热传热方式是从外至集热层内，并且外层隔热防止热量损失，热量利用率更高，更加节能。

本实用新型的发热源是用金属制成（粉涂成）片状形的，不容易烧断，也不容易流失，非常耐用。相对于现有的电热管，本实用新型使用寿命长，持久耐用，只要不发生不人为破坏或者电流突然变到非常大的特殊情况，本实用新型的电热元件可以用几十年而不像现在的电热丝发热件，遇到电流变大一点就会烧断电或者用一二年后就会自然老化。

附图说明

利用附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。

图1是现有技术的电热管的结构示意图。

图2是实施例1的高效节能电热元件的结构示意图。

图3是实施例2的高效节能电热元件的结构示意图。

图4是实施例3的一个实施方案的结构示意图。

图5是实施例3的一个实施方案的结构示意图。

图6是图5另一方向的示意图。

在图1至图6中包括有：

1’——电热丝、2’——绝缘填料、3’——保护套；

1——集热层、2——通孔、3——导热绝缘层、4——发热层、

5——引线、6——隔热保护层。

具体实施方式

结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图2所示，本实施例的高效节能电热元件发热层4、导热绝缘层3和集热层1，发热层4安装有引线5，导热绝缘层3位于发热层4与集热层1之间，集热层1沿轴线方向设有至少一条通孔2，其中，在本实施例中通孔2的数量为多条，集热层1的横截面上多个通孔2蜂窝状、矩阵、并列或者不规则分布。

本实施例的发热层4由金属粉末喷涂于导热绝缘层3的外侧面形成，需要说明发热层4也可为通电可发热的金属片。发热层4安装有引线5，引线5的一端与发热层4接触，另一端伸出电加热元件。发热层4通过引线5通电后能够发热，发热层4与集热层1之间设置有导热绝缘层3，本实施例中导热绝缘层3为耐热玻璃，耐热玻璃具有良好的导热性与绝缘性，能够将发热层4产生的热量传递给集热层1。

其中，集热层1由石墨制得，具有优良的导热性能。集热层1利用自身优良的导热性能将热量从导热绝缘层吸取集中起来并通过通孔2释放出去，石墨集热层具有高效的热量引导传送作用，仿佛在发热层4与通孔2之间建立了畅通无阻甚至是具有吸引作用的通道，因而可以将热力快速有效地转移给被加热物。被加热物可为空气、液体或者固态物，被加热物为空气时，可使用风机使通孔2内的高温热风直接输送到被加热处，如热风干燥印刷物等。本实施例中，发热层4的外侧面设有隔热保护层6，该隔热保护层6可采取常规的隔热材料，如石棉、真空板、玻璃纤维、硅酸盐等。

本实施例采用片状结构，结构紧凑，热量传递效率及利用效率均高于现有技术。

实施例2

本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。如图3所示，本实施例的高效节能热电热元件包括有多层发热层4和多层集热层1，多层发热层4和多层集热层1交替设置，相邻的发热层4与集热层1之间设置有导热绝缘层3，该导热绝缘层3为耐热玻璃，如此设置不仅发热层4两面产生的热量全部可以通过导热绝缘体全部传递给集热层1，而且可根据需要组装不同功率的电热元件，方便调整发热量，与现有技术相比，本实施例的不仅热量利用率高，体积小，而且可产生热量远比现有的电热管/电热板更多。本实施例的结构方便单独使用也可以多个联合使用，产生的热量更集中释放。

实施例3

本实施例的主要技术方案与实施例1或者实施例2基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1或者实施例2中的解释，在此不再进行赘述。如图4至6所示，本实施例包括有发热层4、耐热玻璃和集热层1，集热层1沿轴线方向设有多条通孔2，耐热玻璃包裹于集热层1的外表面，发热层4包裹于耐热玻璃的外表面，发热层4安装有引线5，该发热层4的外侧面设置有隔热保护层6。

实施例4

本实施例的主要技术方案与实施例1基本相同，在本实施例中未作解释的特征，采用实施例1中的解释，在此不再进行赘述。依次设置的发热层4、导热绝缘层3和集热层1组成一个发热单元，本实施例的高效节能热电热元件设置有多个发热单元。

实施例5

本实施例的主要技术方案与实施例4基本相同，本实施例的高效节能热电热元件在实施例4的基础上，多个发热单元之间可设有隔板。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案说明而非对权利要求保护范围的限制。本领域的普通技术人员参照较佳实施例应当理解，并可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，但属于本实用新型技术方案的实质相同和保护范围。

Claims (10)

1.高效节能电热元件，其特征在于：包括有发热层、导热绝缘层和集热层，所述发热层安装有引线，导热绝缘层位于发热层与集热层之间，所述集热层沿轴线方向设有至少一条通孔。

2.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述集热层由石墨制成。

3.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述发热层由金属粉末喷涂于导热绝缘层的外侧面形成。

4.根据权利要求3所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述引线的一端与发热层接触，另一端伸出电加热元件。

5.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述导热绝缘层由陶瓷、氮化铝、氮化硼或者耐高温玻璃制得。

6.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：多层发热层和多片集热层交替设置，相邻的发热层与集热层之间设置有导热绝缘层，最外层的发热层的外侧面设置有隔热保护层。

7.根据权利要求6所述的高效节能电热元件，其特征在于：依次设置的发热层、导热绝缘层和集热层组成一个发热单元，发热单元之间可插放隔板。

8.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述导热绝缘层包裹于集热层的外表面，所述发热层包裹于导热绝缘层的外表面。

9.根据权利要求1所述的高效节能电热元件，其特征在于：集热层的通孔设置有多条，集热层的横截面上多个通孔蜂窝状、矩阵、并列或者不规则分布。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的高效节能电热元件，其特征在于：所述发热层远离导热绝缘层的外侧面设置有保护层。

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