CN216775056U - 一种石墨烯红外辐射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种石墨烯红外辐射装置，包括基板、红外发射层、反射层、保温层、侧壁板和底板；所述基板、侧壁板与底板组合形成用于容纳红外发射层、反射层和保温层的框架体；所述红外发射层包括石墨烯发热层以及导电层，所述石墨烯发热层设置在基板的工作面的反面，所述导电层设置在石墨烯发热层上；所述保温层设置在底板上，所述反射层设置在导电层与保温层之间且导电层与反射层之间的距离为3‑300mm；所述导电层、反射层和侧壁板组合形成隔离腔；所述隔离腔内氧气含量≤5％。本实用新型提供的一种石墨烯红外辐射装置具有使用寿命长、加热温度场均匀的特点，具有良好的市场前景。

Description

一种石墨烯红外辐射装置

技术领域

本实用新型涉及高温固化领域领域，具体涉及一种石墨烯红外辐射装置。

背景技术

在使用红外加热的高温固化领域，一般采用电阻丝加石英管的红外加热装置，这种红外加热装置的工作温度高(电阻丝处于红热状态，温度高达600℃以上)，电阻丝易受污染而失效，从而产生装置的使用寿命不长的问题，并且红外石英管的加热方式为线加热，易造成温度场不均匀的问题；此外如需要采用石墨烯作为红外发射材料，则存在石墨烯和电路层在空气气氛和高温状态下，易发生氧化失效的问题

综上所述，急需一种适合使用寿命长、加热温度场均匀的石墨烯红外辐射装置以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种适合使用寿命长、加热温度场均匀的石墨烯红外辐射装置，具体技术方案如下：

一种石墨烯红外辐射装置，包括基板、红外发射层、反射层、保温层、侧壁板和底板；

所述基板、侧壁板与底板组合形成用于容纳红外发射层、反射层和保温层的框架体；

所述红外发射层包括石墨烯发热层以及导电层，所述石墨烯发热层设置在基板的工作面的反面，所述导电层设置在石墨烯发热层上；

所述保温层设置在底板上，所述反射层设置在导电层与保温层之间且导电层与反射层之间设有隔离腔；所述隔离腔内氧气含量≤5％。

优选的，所述隔离腔内为惰性气体；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气。

优选的，所述隔离腔内为真空。

优选的，所述导电层与反射层之间的距离为3-300mm。

优选的，所述石墨烯红外辐射装置还包括安装支撑架，所述安装支撑架包括用于安装红外发射层的支架Ⅰ以及用于安装反射层的支架Ⅱ。所述支架Ⅰ位于导电层朝向反射层的一侧，所述支架Ⅱ位于保温层和反射层之间；所述支架Ⅰ和支架Ⅱ均与侧壁板固连。

优选的，所述基板为微晶玻璃板、石英玻璃板、陶瓷板或石板。

优选的，所述基板和侧壁板的连接处以及底板和侧壁板的连接处均设有密封圈；所述密封圈的材质为耐温不小于400℃的柔性材料或胶水，优选的所述密封圈材质为橡胶。

优选的，所述石墨烯发热层的发热功率密度是0.3KW/平米～30KW/平米。

上述石墨烯发热层、导电层、反射层和保温层材质均为本领域技术人员所公知的。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种石墨烯红外辐射装置采用红外发射层作为红外发射材料，而红外发射层的加热方式为石墨烯涂层形成的面发热方式，相比于现有技术中的线发热的加热方式，温度场更加均匀。本实用新型还采用红外发射层、反射层和侧壁板组合形成隔离腔；所述隔离腔内氧气含量≤5％的技术方案，有效地避免了石墨烯涂层和导电层中电路在空气气氛和高温状态下发生氧化，从而提高了石墨烯红外辐射装置的使用寿命。

(2)为了实现将被固化物加热至一定温度(如150℃)，采用现有技术中电阻丝加石英管的红外加热装置进行加热时，确保加热均匀，电阻丝的温度要高达600℃以上，而采用本发明的石墨烯红外辐射装置时石墨烯层温度仅需达到200℃，一方面能大大减少了能源的消耗，另一方面能够大大提高产品的安全性能，符合节能、环保、安全的发展要求。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的正面剖视图；

图2是图1中支架和侧壁板连接关系俯视图

其中，1、保温层，2、反射层，3、红外发射层，3.1、导电层，3.2、石墨烯发热层，4、基板，5、密封圈，6、侧壁板，7、隔离腔，8、安装支撑架，8.1、支架Ⅰ，8.2、支架Ⅱ，9、底板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

参见图1和图2，一种石墨烯红外辐射装置，包括基板4(此处选用微晶玻璃板)、红外发射层3、反射层2、保温层1、侧壁板6和底板9。

所述基板4、侧壁板6与底板9组合形成用于容纳红外发射层、反射层和保温层的框架体。

所述红外发射层3包括导电层3.1以及石墨烯发热层3.2，所述石墨烯发热层设置在基板的工作面的反面(此处优选在基板的工作面的反面涂覆石墨烯得到石墨烯发热层)，所述导电层(可参见现有技术)设置在石墨烯发热层上。

所述保温层(具体材质可参见现有技术)设置在底板上，所述反射层设置在导电层与保温层之间且导电层与反射层之间设有隔离腔7，导电层与反射层之间的距离为150mm；所述隔离腔内为氮气。

所述石墨烯红外辐射装置还包括安装支撑架8，所述安装支撑架包括用于安装红外发射层的支架Ⅰ(标号为8.1)以及用于安装反射层的支架Ⅱ(标号为8.2)；所述支架Ⅰ位于导电层朝向反射层的一侧，所述支架Ⅱ位于保温层和反射层之间；所述支架Ⅰ和支架Ⅱ均与侧壁板固连。

所述基板和侧壁板的连接处以及底板和侧壁板的连接处均设有密封圈5；所述密封圈的材质为橡胶。

所述石墨烯发热层的发热功率密度为1KW/平米～5KW/平米。

采用本实施例的石墨烯红外辐射装置对CuSiO₄.5H₂O(CuSiO₄.5H₂O的干燥温度不大于90℃)进行干燥。

由于本实施例提供的一种石墨烯红外辐射装置是平面整体均匀发热，可以使被干燥的CuSiO₄.5H₂O均匀受热，且易于进行被干燥物料表面温度的控制。保温层和反射层的设置，可以使石墨烯发热层朝工作面的方面上定向传热，更加节能。

对导电层进行通电，使石墨烯发热层发热，并通过对发热功率密度的调整从而控制被干燥物料表面温度，发热功率密度的调整范围为1KW/平米～5KW/平米。干燥过程中，通过对石墨烯发热层的温度监控，控制其温度范围在100～160℃，被干燥物料表面温度被控制在70～90℃之间。干燥结束后，CuSiO₄.5H₂O仍保持为深蓝色，未出现变色，干燥后的CuSiO₄.5H₂O的水分小于1％。干燥时间与常规工艺相比节省20％，能耗降低15％。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，包括基板、红外发射层、反射层、保温层、侧壁板和底板；

所述基板、侧壁板与底板组合形成用于容纳红外发射层、反射层和保温层的框架体；

所述红外发射层包括石墨烯发热层以及导电层，所述石墨烯发热层设置在基板的工作面的反面，所述导电层设置在石墨烯发热层上；

所述保温层设置在底板上，所述反射层设置在导电层与保温层之间且导电层与反射层之间设有隔离腔；所述隔离腔内氧气含量≤5％。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述隔离腔内为惰性气体；所述惰性气体为氮气、氦气、氖气或氩气。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述隔离腔内为真空。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述导电层和反射层之间的距离为3-300mm。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，还包括安装支撑架，所述安装支撑架包括用于安装红外发射层的支架Ⅰ以及用于安装反射层的支架Ⅱ。

6.根据权利要求5所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述支架Ⅰ位于导电层朝向反射层的一侧，所述支架Ⅱ位于保温层和反射层之间；所述支架Ⅰ和支架Ⅱ均与侧壁板固连。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述基板为微晶玻璃板、石英玻璃板、陶瓷板或石板。

8.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述基板和侧壁板的连接处以及底板和侧壁板的连接处均设有密封圈；所述密封圈的材质为耐温不小于400℃的柔性材料或胶水。

9.根据权利要求1所述的一种石墨烯红外辐射装置，其特征在于，所述石墨烯发热层的发热功率密度是0.3KW/平米～30KW/平米。

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