CN217240968U - 一种引出电极及电热管 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种引出电极及电热管，涉及电热管领域。引出电极包括金属条，金属条由首端向末端卷绕形成螺旋弹簧，且末端向外延伸形成连接杆，螺旋弹簧由首端沿轴心向末端的方向分为导引段和导电段，且导引段的外径逐渐增大，导电段的外径不小于导引段的最大外径。电热管包括封闭的管体，管体内壁设置有致热膜，管体内还设置有上述的引出电极，螺旋弹簧与管体之间过盈配合，且螺旋弹簧与致热膜接触，连接杆引出至管体外。引出电极制作简易、用料少、成本低，安装方便，能够与管内壁致热膜紧密接触，可靠性高。

Description

一种引出电极及电热管

技术领域

本申请涉及电热管领域，具体而言，涉及一种引出电极及电热管。

背景技术

高温电热管产品大多采用管体作为封装壳体，壳体为石英、陶瓷或金属管，壳体内封装有惰性气体作为传热介质，中间布设加热丝，加热丝通电升温后依靠惰性气体传热，并透过壳体进行辐射发光发热。根据热力学第一定律，高温电热管产品的壳体外表面温度低于壳体内表面、传热介质温度，内表面介面低于传热介质、加热丝表面介面，造成高温电热管产品的传热效率低下、电能利用率低下等缺点。

为了减少热传递过程中换热环节，提高传热效率与电能利用率，发明了一种将电热材料涂覆于封装管体内表面形成致热膜的电热管，但这种电热管中加热元件的电极，需要在管体内与致热膜进行紧密可靠连接并引出壳体。由于电热管内空间较小，使得电极制作、装配困难，限制了内涂式电热管的高效生产、使用。

而现有管内用电极结构，如申请号201420529040.0的专利申请、申请号201320271923.1的专利申请中的电极结构，对于内管径小于20mm的小管径电热管并不适用，并且结构复杂、加工难度大、成本高，装配效率低，直接影响应用。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种引出电极及电热管，电极制作简易、用料少、成本低，安装方便，能够与管内壁致热膜紧密接触，可靠性高。

第一方面，本申请实施例提供了一种引出电极，其包括金属条，金属条由首端向末端卷绕形成螺旋弹簧，且末端向外延伸形成连接杆，螺旋弹簧由首端沿轴心向末端的方向分为导引段和导电段，且导引段的外径逐渐增大，导电段的外径不小于导引段的最大外径。

在上述实现过程中，引出电极结构简单、成本低，其是采用金属条制作而成，一体成型，制作方便。引出电极的基础结构为锥形螺旋弹簧，前端为导引段，便于装配进管体内，容易与管体之间形成过盈配合，除了适合大管径管体，更适合小管径管体，能够与管内壁的致热膜紧密接触，而且边缘不会划伤管内壁的膜层，接触电阻低，最终形成的电热管产品的结构稳定可靠，便于自动化批量生产。

在一种可能的实现方式中，连接杆沿螺旋弹簧的轴心设置。

在上述实现过程中，连接杆能够不接触管内壁的情况下，将电极引出至管外，而且沿轴线设置，不影响电极的装配稳定性。

在一种可能的实现方式中，金属条的材质为钨和/或钼；和/或，金属条的厚度不大于0.8毫米。

在上述实现过程中，钨钼材质的耐温高，与壳体的热膨胀系数匹配性好。

金属条的厚度不大于0.8毫米，以使螺旋弹簧对管内壁的压力适中。

在一种可能的实现方式中，金属条为金属丝，螺旋弹簧中的所有螺圈沿轴心间隔设置。

在上述实现过程中，金属丝容易制成螺旋弹簧，材料使用少，而且整体的结构稳定，容易装配，接触电阻低，使用寿命长。

在一种可能的实现方式中，由首端沿轴心向末端的方向看，导引段的外径逐渐增大，导电段的外径等于导引段的最大外径。

在上述实现过程中，螺旋弹簧的螺距需要能够兼容常规电热管内径公差。

在一种可能的实现方式中，金属条为金属带，金属带包围轴心卷绕形成涡卷弹簧。

在上述实现过程中，金属带形成的涡卷弹簧与壳内壁的接触面积大，可靠性高。

在一种可能的实现方式中，由首端沿轴心向末端的方向看，每个螺圈包围前一个螺圈，导引段的外径逐渐增大，导电段的外径逐渐增大。

在一种可能的实现方式中，连接杆的端部向外延伸形成桥接片，连接杆的长度不小于30毫米，桥接片长度不大于10毫米。

在上述实现过程中，管体两端密封需占用一定空间，通过连接杆、桥接片能够保证电极引出至管体外。

第二方面，本申请实施例提供了一种电热管，其包括封闭的管体，管体内壁设置有致热膜，管体内还设置有第一方面提供的引出电极，螺旋弹簧与管体之间过盈配合，且螺旋弹簧与致热膜接触，连接杆引出至管体外。

在上述实现过程中，引出电极的螺旋弹簧通过过盈配合稳定固定于管体内，通过引出电极，形成导电通路，将电流引入至管体内的致热膜，使其辐射发光发热。

在一种可能的实现方式中，螺旋弹簧与管体同轴设置，导引段相对于导电段更靠近管体中部，导电段与管体设置有致热膜的部分过盈配合；

和/或，引出电极的材质与管体的材质的热膨胀系数之比小于20。

在上述实现过程中，螺旋弹簧为锥形，较窄的导引段便于使螺旋弹簧插入管体内，再通过较宽的导电段与管体之间形成过盈配合实现装配。引出电极材质与管体材质的热膨胀相匹配，在电热管启停时，保证二者紧密接触的同时，减少应力冲突，避免对致热膜、管体造成机械损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请第一实施例提供的一种引出电极的结构示意图；

图2为本申请第二实施例提供的一种电热管的结构示意图；

图3为本申请第三实施例提供的一种引出电极的结构示意图。

图标：100-引出电极；110-螺旋弹簧；111-导引段；112-导电段；120-连接杆；130-桥接片；200-电热管；210-管体；220-致热膜；230-引出线；300-引出电极；310-涡卷弹簧；311-导引段；312-导电段；320-连接杆；330-桥接片。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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申请中的具体含义。

第一实施例

请参看图1，本实施例提供的一种引出电极100，其包括金属条，金属条由首端向末端卷绕形成螺旋弹簧110，螺旋弹簧110的末端向外延伸形成连接杆120，连接杆120沿螺旋弹簧110的轴心设置，连接杆120的端部向外延伸形成桥接片130，连接杆120沿螺旋弹簧110的轴心设置。其中，金属条的耐温一般超过600℃，比如，金属条的材质为钨、钼或钨钼合金。

螺旋弹簧110呈锥形，具体地，螺旋弹簧110由首端沿轴心向末端的方向分为导引段111和导电段112，且导引段111的外径逐渐增大，导电段112的外径不小于导引段111的最大外径。螺旋弹簧110的轴心是指可以绕其自转的一根直线。为便于电极装配，同时保证结构稳定，导引段111的长度不小于导电段112长度的1/2。导电段112为引出电极100与管体内壁致热膜有效接触区域，为保证引出电极100的接触电阻小，可安全通过对应电流，螺旋弹簧110的导电段112有效长度不小于5毫米，同时与管体形成过盈配合，使螺旋弹簧110和管体内壁的致热膜紧密接触。

金属条是指长条状的金属制品，其可以卷绕形成整体具有一定形变和弹性性能的螺旋弹簧110。

作为一种实施方式，金属条为金属丝，金属丝的直径不大于0.8毫米，螺旋弹簧110中的所有螺圈沿轴心间隔设置，每个螺圈对应一圈金属丝。

由首端沿轴心向末端的方向看，导引段111的外径逐渐增大，导电段112的外径等于导引段111的最大外径。连接杆120的长度不小于30毫米，桥接片130长度不大于10毫米。在其他实施例中，螺旋弹簧110还可以是外径逐渐增大的形态。

引出电极100的制备工艺为：将金属丝由首端向末端卷绕形成螺旋弹簧110，螺旋弹簧110的末端向轴心弯折并向外延伸形成连接杆120，连接杆120位于轴心位置；连接杆120的末端通过冲压、弯折、焊接、铆接、螺栓固定、端子快接中的至少一种方式，形成薄片状的桥接片130，桥接片130通过引出线与外电路连接。

本实施例中，金属线为直径0.5毫米钼丝，导引段111长度5毫米，导电段112长度10毫米，连接杆120长度40毫米，桥接片130是冲压形成的长8毫米、宽2毫米、厚0.1毫米的钼片。

第二实施例

请结合参看图2，本实施例提供的一种电热管200，其包括封闭的管体210，管体210内壁设置有致热膜220，管体210内还设置有第一实施例的引出电极100，螺旋弹簧110与管体210之间过盈配合，且螺旋弹簧110与致热膜220接触，连接杆120引出至管体210外。引出电极100材质与管体210材质的热膨胀系数之比需小于20。

本实施例中，管体210为长条形的圆管，且两端封闭，管体210的中部设置有致热膜220，两端未设置致热膜220，螺旋弹簧110与管体210同轴设置于管体210的一端。其中，导引段111相对于导电段112更靠近管体210中部，导引段111插入管体210中部区域，导电段112伸入管体210端部，导电段112与管体210设置有致热膜220的部分过盈配合，从而于致热膜220接触。桥接片130伸出管体210并桥接在一起，桥接片130还连接有引出线230。

在其他实施例中，还可以在引出线伸出管体210的一端设置防尘盖，导电段112通过导电胶层与管体210内壁粘结在一起。

电热管200的装配流程如下：在一端未封闭的管体210的内壁涂覆形成致热膜220；根据电热管200规格和压合工艺确定连接杆120和桥接片130的长度，将引出线230焊接在桥接片130上，将螺旋弹簧110的导引段111由管体210未封闭的端口旋进管体210内适当位置，使导电段112与致热膜220弹性接触，随后将管体210未封闭的端口压合密封；将引出线230接通外部电源，形成电流通路，使致热膜220稳定工作。

本实施例的引出电极100具有宽域的使用温度，不同温度下与管体210内壁均为弹性贴合，接触电阻小，本实施例的电热管200产品性能稳定，安全系数高，使用寿命长。

第三实施例

请参看图3，本实施例提供的一种引出电极300，其与第一实施例的不同之处在于：金属条为金属带，金属带的厚度不大于0.8毫米，金属带包围轴心卷绕形成涡卷弹簧310(螺旋弹簧的一种形式)，涡卷弹簧310的金属带包裹于轴心周围，每个螺圈对应一圈金属带，每圈金属带类似于一个圆筒。

由首端沿轴心向末端的方向看，每个螺圈包围前一个螺圈，导引段311的外径逐渐增大，导电段312的外径逐渐增大。

从整体上看，涡卷弹簧310完全包围住轴心。

本实施例中，金属带为厚度0.4毫米钼带，导引段311长度5毫米，导电段312长度5毫米，连接杆320长度30毫米，桥接片330是冲压形成的长8毫米、宽2毫米、厚0.1毫米的钼片。

综上所述，本申请实施例的电极制作简易、用料少、成本低，安装方便、体积小，能够与管内壁致热膜紧密接触，可靠性高。

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

Claims (10)

1.一种引出电极，其特征在于，其包括金属条，所述金属条由首端向末端卷绕形成螺旋弹簧，且末端向外延伸形成连接杆，所述螺旋弹簧由首端沿轴心向末端的方向分为导引段和导电段，且所述导引段的外径逐渐增大，所述导电段的外径不小于所述导引段的最大外径。

2.根据权利要求1所述的引出电极，其特征在于，所述连接杆沿所述螺旋弹簧的轴心设置。

3.根据权利要求1所述的引出电极，其特征在于，所述金属条的材质为钨和/或钼；和/或，所述金属条的厚度不大于0.8毫米。

4.根据权利要求1所述的引出电极，其特征在于，所述金属条为金属丝，所述螺旋弹簧中的所有螺圈沿轴心间隔设置。

5.根据权利要求4所述的引出电极，其特征在于，由首端沿轴心向末端的方向看，所述导引段的外径逐渐增大，所述导电段的外径等于所述导引段的最大外径。

6.根据权利要求1所述的引出电极，其特征在于，所述金属条为金属带，所述金属带包围所述轴心卷绕形成涡卷弹簧。

7.根据权利要求6所述的引出电极，其特征在于，由首端沿轴心向末端的方向看，每个螺圈包围前一个螺圈，所述导引段的外径逐渐增大，所述导电段的外径逐渐增大。

8.根据权利要求1所述的引出电极，其特征在于，所述连接杆的端部向外延伸形成桥接片，所述连接杆的长度不小于30毫米，所述桥接片长度不大于10毫米。

9.一种电热管，其特征在于，其包括封闭的管体，所述管体内壁设置有致热膜，所述管体内还设置有如权利要求1所述的引出电极，所述螺旋弹簧与所述管体之间过盈配合，且所述螺旋弹簧与所述致热膜接触，所述连接杆引出至所述管体外。

10.根据权利要求9所述的电热管，其特征在于，所述螺旋弹簧与所述管体同轴设置，所述导引段相对于所述导电段更靠近所述管体中部，所述导电段与所述管体设置有致热膜的部分过盈配合；

和/或，所述引出电极的材质与所述管体的材质的热膨胀系数之比小于20。

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