扁絲加熱芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體是扁絲加熱芯。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，公知電加熱管內(nèi)的加熱芯由電阻絲、絕緣陶瓷、引出電線組成。電阻絲穿在陶瓷上面固定好，與引出電線的一端連接好，引出電線的另一端連到電熱管外面與電源相連，接通電源后，加熱芯此時(shí)開(kāi)始工作產(chǎn)生熱量。但是，有的特殊環(huán)境下需要的電加熱管的外形尺寸比較小，而所需要的功率很大，溫度也很高。這樣常規(guī)的中小型高溫電加熱管的功率就達(dá)不到，如果要想把常規(guī)的電加熱管的功率增大，加熱管內(nèi)部的加熱芯也要增大，所以這個(gè)電加熱管的外形尺寸也要增大，而設(shè)備上面只能安裝小尺寸的電加熱管，如果安裝常規(guī)小尺寸的電加熱管，那么功率就達(dá)不到，導(dǎo)致使用溫度上升過(guò)慢，升不到所需要的使用溫度。在這種情況下就需要電熱管內(nèi)部安裝超高功率的電加熱芯，而且還要很快的將加熱芯所產(chǎn)生的熱量很快的導(dǎo)出到加熱管外部，這樣才能滿足設(shè)備的使用。
[0003]這種加熱管常用在高精度鑄造行業(yè)，用來(lái)溶解有色金屬溶液，對(duì)功率和溫度的要求比較高，需要金屬溶液保持在恒定的溫度環(huán)境下才能使用。生產(chǎn)線上生產(chǎn)速度越快，溶解爐里面的所提供有色金屬溶液的的速度也要越快，這樣才能滿足生產(chǎn)線上面的生產(chǎn)速度，而隨著科技的不斷發(fā)展，流水線的生產(chǎn)速度在不斷提高，而設(shè)備外形卻在走縮小的趨勢(shì)。從而就需要小體積、超高功率的電加熱芯，只有這樣才能滿足生產(chǎn)線上面的需要。雖然現(xiàn)有一些技術(shù)是將加熱絲先纏繞成螺旋狀，然后再纏繞在芯體上，這樣且對(duì)加熱絲自身材料要求比較嚴(yán)格，同時(shí)也不利于機(jī)械化生產(chǎn)，目前還沒(méi)有一種加工方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于自動(dòng)化加工的加熱速度快、體積小的超高功率電加熱芯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明正是針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種小體積、超大功率、高溫度的電加熱管內(nèi)部的超高功率扁絲加熱芯。
[0005]本發(fā)明主要通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0006]扁絲加熱芯，包括芯體、熱電偶、引出線柱、引出線體、翅片、發(fā)熱絲，其特征在于芯體整體呈圓柱形，中心中空，熱電偶設(shè)置在芯體中央，引出線柱、引出線體設(shè)置在芯體一側(cè)，引出線柱、引出線體、熱電偶軸心方向與芯體軸心方向平行，引出線柱固定在芯體一端，引出線體貫穿芯體，熱電偶深入到芯體內(nèi)，芯體上設(shè)置有多道翅片，發(fā)熱絲呈螺旋狀纏繞在芯體上，所述芯體與發(fā)熱絲之間用填充物進(jìn)行填充。發(fā)熱絲橫截面呈矩形。發(fā)熱絲采用高溫合金電阻扁帶制成。芯體與發(fā)熱絲之間的填充物選用六方氮化硼制成。
[0007]本發(fā)明在電加熱芯中采用立繞螺旋型高溫合金電阻扁帶做發(fā)熱體，繞在絕緣耐高溫陶瓷架上面，扁帶的好處在于可以在同等的空間里面相比圓絲放入更多的電阻絲的材料。也就是說(shuō)這樣就可以在有限的空間里面排入更多的電阻扁帶材料，公知的同樣橫截面積的扁帶的表面積也要比圓絲的表面積大得多，而且同等的空間里面排入的扁帶的材料又比圓絲要多很多，這樣在同等空間里的扁帶的表面積就要比圓絲的表面積要大得多，表面積大了，發(fā)熱面積就越大，在同樣的表面負(fù)荷下，用扁帶作為發(fā)熱體設(shè)計(jì)出來(lái)的加熱芯的功率要比用圓絲作為發(fā)熱體設(shè)計(jì)出來(lái)的大得多，所以相對(duì)傳統(tǒng)電加熱芯的功率就大得多。功率超大了，電加熱芯所產(chǎn)生的熱量也多了，為了將所產(chǎn)生的熱量盡快的導(dǎo)出到加熱管外面，里面還要填充一種材料，這種材料在高溫下必須具有絕緣、耐高溫、導(dǎo)熱快這幾個(gè)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的填充材料是氧化鎂，或者不填充，讓空氣導(dǎo)熱，但是氧化鎂和空氣的導(dǎo)熱速度不夠快，用在小功率的電加熱芯上面還可以，功率超大了就不能用了，導(dǎo)熱速度跟不上的話，加熱芯的內(nèi)部熱量會(huì)累積的，溫度越升越高，超過(guò)極限溫度就會(huì)把加熱芯燒毀。本發(fā)明所述的扁絲加熱芯加入電熱管后，采用的是六方氮化硼作為填充材料，絕緣、耐高溫、導(dǎo)熱這幾方面都很好，六方氮化硼是陶瓷材料中導(dǎo)熱最大的材料之一，導(dǎo)熱率為石英的十倍，高導(dǎo)熱系數(shù)熱壓制品為33W/M.K和純鐵一樣；膨脹系數(shù)相當(dāng)于石英，是陶瓷中最小的，在c軸方向上的熱膨脹系數(shù)為41X107C而在d軸方向上為-2.3X107C，所以抗熱震性能很好。六方氮化硼也是陶瓷中最好的高溫絕緣材料，擊穿電壓3KV/MM，低介電損耗108Hz時(shí)為2.5 X 10_4，介電常數(shù)為4，可透微波和紅外線。所以用六分氮化硼粉末作為填充材料就滿足體積小、功率大、溫度高的要求，但是為了防止電加熱芯內(nèi)部溫度升高到電阻材料的極限溫度，容易將電加熱芯燒毀，本發(fā)明還通過(guò)在加熱芯內(nèi)部安裝一個(gè)熱電偶來(lái)測(cè)量加熱芯的內(nèi)部溫度，可以通過(guò)設(shè)定來(lái)控制加熱芯的內(nèi)部溫度不超過(guò)極限溫度，從而延長(zhǎng)加熱芯的使用壽命，達(dá)到了電加熱芯小體積、超大功率、高溫環(huán)境、長(zhǎng)使用壽命的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0008]附圖中，圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明適用于三相電的截面示意圖，圖3是本發(fā)明適用于二相電的芯體截面不意圖，圖4是本發(fā)明適用于兩相電的芯體截面不意圖，其中:
I一芯體，2—熱電偶，3—引出線柱，4一引出線體，5—翅片，6—發(fā)熱絲。
具體實(shí)施例
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010]扁絲加熱芯，包括芯體1、熱電偶2、引出線柱3、引出線4、翅片5、發(fā)熱絲6，其特征在于芯體I整體呈圓柱形，中心中空，熱電偶2設(shè)置在芯體I中央，引出線柱3、引出線4設(shè)置在芯體I 一側(cè)，引出線柱3、引出線4、熱電偶2軸心方向與芯體I軸心方向平行，引出線柱3固定在芯體I 一端，引出線4貫穿芯體1，熱電偶2深入到芯體I內(nèi)，芯體I上設(shè)置有多道翅片5，發(fā)熱絲6呈螺旋狀纏繞在芯體I上，所述芯體I與發(fā)熱絲6之間用填充物進(jìn)行填充。發(fā)熱絲6橫截面呈矩形。發(fā)熱絲6采用高溫合金電阻扁帶制成。芯體I與發(fā)熱絲6之間的填充物選用六方氮化硼制成。
[0011]本發(fā)明在電加熱芯中采用立繞螺旋型高溫合金電阻扁帶做發(fā)熱絲6，繞在絕緣耐高溫的芯體I上面，扁帶的好處在于可以在同等的空間里面相比圓絲放入更多的電阻絲的材料。也就是說(shuō)這樣就可以在有限的空間里面排入更多的電阻扁帶材料，公知的同樣橫截面積的扁帶的表面積也要比圓絲的表面積大得多，而且同等的空間里面排入的扁帶的材料又比圓絲要多很多，這樣在同等空間里的扁帶的表面積就要比圓絲的表面積要大得多，表面積大了，發(fā)熱面積就越大，在同樣的表面負(fù)荷下，用扁帶作為發(fā)熱體設(shè)計(jì)出來(lái)的加熱芯的功率要比用圓絲作為發(fā)熱體設(shè)計(jì)出來(lái)的大得多，所以相對(duì)傳統(tǒng)電加熱芯的功率就大得多。功率超大了，電加熱芯所產(chǎn)生的熱量也多了，為了將所產(chǎn)生的熱量盡快的導(dǎo)出到加熱管外面，里面還要填充一種材料，這種材料在高溫下必須具有絕緣、耐高溫、導(dǎo)熱快這幾個(gè)特點(diǎn)，傳統(tǒng)的填充材料是氧化鎂，或者不填充，讓空氣導(dǎo)熱，但是氧化鎂和空氣的導(dǎo)熱速度不夠快，用在小功率的電加熱芯上面還可以，功率超大了就不能用了，導(dǎo)熱速度跟不上的話，芯體I的內(nèi)部熱量會(huì)累積的，溫度越升越高，超過(guò)極限溫度就會(huì)把芯體I燒毀。本發(fā)明所述的扁絲加熱芯加入電熱管后，采用的是六方氮化硼作為填充材料，絕緣、耐高溫、導(dǎo)熱這幾方面都很好，六方氮化硼是陶瓷材料中導(dǎo)熱最大的材料之一，導(dǎo)熱率為石英的十倍，高導(dǎo)熱系數(shù)熱壓制品為33W/M.K和純鐵一樣；膨脹系數(shù)相當(dāng)于石英，是陶瓷中最小的，在C軸方向上的熱膨脹系數(shù)為41 X106/C而在d軸方向上為-2.3X106/C，所以抗熱震性能很好。六方氮化硼也是陶瓷中最好的高溫絕緣材料，擊穿電壓3KV/MM，低介電損耗108Hz時(shí)為2.5X 10_4，介電常數(shù)為4，可透微波和紅外線。所以用六分氮化硼粉末作為填充材料就滿足體積小、功率大、溫度高的要求，但是為了防止電加熱芯內(nèi)部溫度升高到電阻材料的極限溫度，容易將電加熱芯燒毀，本發(fā)明通過(guò)在芯體I內(nèi)部安裝一個(gè)熱電偶2來(lái)測(cè)量芯體I的內(nèi)部溫度，可以通過(guò)設(shè)定來(lái)控制芯體I的內(nèi)部溫度不超過(guò)極限溫度，從而延長(zhǎng)扁絲加熱芯的使用壽命，達(dá)到了扁絲電加熱芯小體積、超大功率、高溫環(huán)境、長(zhǎng)使用壽命的目的。
[0012]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，本發(fā)明的目的主要在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.扁絲加熱芯，包括芯體、熱電偶、引出線柱、引出線體、翅片、發(fā)熱絲，其特征在于芯體整體呈圓柱形，中心中空，熱電偶設(shè)置在芯體中央，引出線柱、引出線體設(shè)置在芯體一側(cè)，引出線柱、引出線體、熱電偶軸心方向與芯體軸心方向平行，引出線柱固定在芯體一端，引出線體貫穿芯體，熱電偶深入到芯體內(nèi)，芯體上設(shè)置有多道翅片，發(fā)熱絲呈螺旋狀纏繞在芯體上，所述芯體與發(fā)熱絲之間用填充物進(jìn)行填充。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述扁絲加熱芯，其特征在于所述發(fā)熱絲橫截面呈矩形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述扁絲加熱芯，其特征在于所述發(fā)熱絲采用高溫合金電阻扁帶制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述扁絲加熱芯，其特征在于所述芯體與發(fā)熱絲之間的填充物選用六方氮化硼制成。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及扁絲加熱芯，包括芯體、熱電偶、引出線柱、引出線體、翅片、發(fā)熱絲，其特征在于芯體整體呈圓柱形，中心中空，熱電偶設(shè)置在芯體中央，引出線柱、引出線體設(shè)置在芯體一側(cè)，引出線柱、引出線體、熱電偶軸心方向與芯體軸心方向平行，引出線柱固定在芯體一端，引出線體貫穿芯體，熱電偶深入到芯體內(nèi)，芯體上設(shè)置有多道翅片，發(fā)熱絲呈螺旋狀纏繞在芯體上。本發(fā)明通過(guò)在加熱芯內(nèi)部安裝一個(gè)熱電偶來(lái)測(cè)量加熱芯的內(nèi)部溫度，可以通過(guò)設(shè)定來(lái)控制加熱芯的內(nèi)部溫度不超過(guò)極限溫度，從而延長(zhǎng)加熱芯的使用壽命，達(dá)到了電加熱芯小體積、超大功率、高溫環(huán)境、長(zhǎng)使用壽命的目的。
【IPC分類(lèi)】H05B3-42
【公開(kāi)號(hào)】CN104582025
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510000526
【發(fā)明人】張亞華
【申請(qǐng)人】蘇州偉熱電器科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月4日