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CN201191920Y - 直热式碳纤维加热器 - Google Patents

直热式碳纤维加热器 Download PDF

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CN201191920Y CNU2008200197838U CN200820019783U CN201191920Y CN 201191920 Y CN201191920 Y CN 201191920Y CN U2008200197838 U CNU2008200197838 U CN U2008200197838U CN 200820019783 U CN200820019783 U CN 200820019783U CN 201191920 Y CN201191920 Y CN 201191920Y
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Abstract

本实用新型提供了一种直热式碳纤维加热器，它包括石英管，石英管外壁上包裹碳纤维网，其相互之间相紧密接触；上电极及下电极分别安装在石英管的上、下部，并分别与碳纤维网的上、下两端相紧密接触；碳纤维网外侧附着绝缘层，绝缘层外侧附着保温层。本实用新型能够产生的有益效果：因采用碳纤维网作为加热元件，以替代电热丝和电热膜的加热方式，具有能耗较小、电热转换效率较高以及升温速度快的特点，利用水套管上碳纤维网工作的余温进行预热，再经过石英管被快速加热，其不仅能够节约一定能源，而且能够将水磁化，经磁化处理后的水作为饮用水对人们的身体健康大有益处。本实用新型的广泛应用能够产生明显的社会、经济效益。

Description

直热式碳纤维加热器
技术领域
本实用新型涉及加热元件技术领域，具体地说是一种直热式碳纤维加热器。
背景技术
目前，广泛应用在工业、农业及家用电器上对液体进行加热的加热元件，大体分为电热丝加热和电热膜加热的两种形式。其在实际使用当中，均存在能耗较大、电热转换效率较低的缺点，所以它们只能适合在对蓄水容器进行旁热形式加热中应用，而不适合在对流动液体进行即流即加热的直热形式加热中应用。再者，电热丝存在在高温状态下易氧化、易烧断的缺点；而电热膜则存在附着力差，通电后易起泡、易脱落的缺点，因此它们的使用寿命均较短。
发明内容
本实用新型的目的是提供了一种直热式碳纤维加热器，它能够解决现有技术存在的因能耗较大、电热转换效率较低，而不适合在对流动液体进行即流即加热的直热形式加热中应用的问题，并解决了现有技术存在的使用寿命较短的问题。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：直热式碳纤维加热器，它包括石英管，石英管外壁上包裹碳纤维网，其相互之间相紧密接触；上电极及下电极分别安装在石英管的上、下部，并分别与碳纤维网的上、下两端相紧密接触；碳纤维网外侧附着绝缘层，绝缘层外侧附着保温层。
为进一步实现本实用新型的目的，还可通过以下技术方案来实现：碳纤维网的上端面附着顶端绝缘层，碳纤维网的下端面附着底端绝缘层。分别设置有碳纤维网、上电极、下电极、绝缘层及保温层的石英管安装在套管内，保温层与套管内壁相接触。分别设置有碳纤维网、上电极、下电极、绝缘层及保温层的石英管安装在水套管内，保温层与水套管的内管壁相接触；水套管的外管壁上部开设出水口、下部开设进水口；水套管的内管壁与外管壁之间有内腔，内腔中安装磁化球；上端盖及下端盖分别安装在水套管的上下两端。
本实用新型能够产生的有益效果：因采用碳纤维网作为加热元件，以替代电热丝和电热膜的加热方式，所以本实用新型具有能耗较小、电热转换效率较高以及升温速度快的特点，它适合在对流动液体进行即流即加热的直热形式加热中使用，并无须对电源进行另外增容，它特别适合应用在家用电器上；因分别设置有碳纤维网、上电极、下电极、绝缘层及保温层的石英管安装在套管内，其大大增加了外部强度，故大大扩展了使用范围和领域；因分别设置有碳纤维网、上电极、下电极、绝缘层及保温层的石英管安装在水套管内，水套管的内腔中安装磁化球，它能够使水流先通过水套管的内腔中，利用水套管上碳纤维网工作的余温进行预热，并通过内腔中的磁化球进行磁化处理后，再经过石英管被快速加热，其不仅能够节约一定能源，而且能够将水磁化，经磁化处理后的水作为饮用水对人们的身体健康大有益处。本实用新型的广泛应用能够产生明显的社会、经济效益。
附图说明
图1为本实用新型分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1的结构示意图；
图2为本实用新型分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1安装在套管6内的结构示意图；
图3为本实用新型分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1安装在水套管内的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的直热式碳纤维加热器，它包括石英管1，石英管1外壁上包裹碳纤维网3，其相互之间相紧密接触；上电极2及下电极2a分别安装在石英管1的上、下部，并分别与碳纤维网3的上、下两端相紧密接触；碳纤维网3外侧附着绝缘层4，绝缘层4外侧附着保温层5。碳纤维网3的上端面附着顶端绝缘层4a，碳纤维网3的下端面附着底端绝缘层4b。分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1安装在套管6内，保温层5与套管6内壁相接触。分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1安装在水套管内，保温层5与水套管的内管壁11相接触；水套管的外管壁12上部开设出水口13、下部开设进水口13a；水套管的内管壁11与外管壁12之间有内腔14，内腔14中安装磁化球15；上端盖16a及下端盖16分别安装在水套管的上下两端。
制作时，按上述要求加工好各种零部件组装即可。套管6分别与上电极2、下电极2a之间设有绝缘层。上电极2和下电极2a上分别连接电源接线端子。
使用时，将本实用新型的石英管1通过管道与水源相接，并将本实用新型的上电极2和下电极2a分别与电源相接即可。若提高加热能力，可将多个本实用新型的石英管1相互串联或并联使用即可。对于分别设置有碳纤维网3、上电极2、下电极2a、绝缘层4及保温层5的石英管1安装在水套管内的形式，可将水源通过管道先与水套管的进水口13a相接，然后再将水套管的出水口13通过管道与石英管1相接即可。
本实用新型的显著优点：
1、加热速度快，冷水通过设置有碳纤维网3的石英管1后，能被迅速加热，因此无须等待即可得到所需热水，它彻底解决了传统饮水机中饮用水须经反复加热的缺点，有效保证了饮用水中的营养成分。
2、能够使冷水预热、磁化，既节约了一定能源，又对水流进行了磁化处理，饮用该水对人们的身体健康有益。
3、电热转换效率高，节省电能，因碳纤维是一种全黑体材料，电热转化效率能比电热丝和电热膜发热提高30％。
4、抗拉强度高，在相同的允许的电流负荷面积下，碳纤维的强度比金属电热丝高6-10倍，并不会发生折断现象，故使用寿命较长。
5、断线不起弧，有效杜绝火灾的发生。
6、重量轻，有效减轻构件重量，从而提高了构件技术性能。
7、化学性能稳定，耐腐蚀、不易氧化，在无氧状态下加热到3000度，其机械性能不发生任何变化。
本发明所述技术方案不仅限于本实施例记载的实施方式，还可以有其它实施方式完成本发明的技术方案。
本发明未详细描述的技术部分均为公知技术。

Claims (4)

1、直热式碳纤维加热器，它包括石英管(1)，其特征在于：石英管(1)外壁上包裹碳纤维网(3)，其相互之间相紧密接触；上电极(2)及下电极(2a)分别安装在石英管(1)的上、下部，并分别与碳纤维网(3)的上、下两端相紧密接触；碳纤维网(3)外侧附着绝缘层(4)，绝缘层(4)外侧附着保温层(5)。
2、根据权利要求1所述的直热式碳纤维加热器，其持征在于：碳纤维网(3)的上端面附着顶端绝缘层(4a)，碳纤维网(3)的下端面附着底端绝缘层(4b)。
3、根据权利要求1或2所述的直热式碳纤维加热器，其持征在于：分别设置有碳纤维网(3)、上电极(2)、下电极(2a)、绝缘层(4)及保温层(5)的石英管(1)安装在套管(6)内，保温层(5)与套管(6)内壁相接触。
4、根据权利要求1或2所述的直热式碳纤维加热器，其持征在于：分别设置有碳纤维网(3)、上电极(2)、下电极(2a)、绝缘层(4)及保温层(5)的石英管(1)安装在水套管内，保温层(5)与水套管的内管壁(11)相接触；水套管的外管壁(12)上部开设出水口(13)、下部开设进水口(13a)；水套管的内管壁(11)与外管壁(12)之间有内腔(14)，内腔(14)中安装磁化球(15)；上端盖(16a)及下端盖(16)分别安装在水套管的上下两端。
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