專利名稱：碳纖維發(fā)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及發(fā)熱裝置，尤其是涉及一種碳纖維發(fā)熱 直O(jiān)
背景技術(shù)：
發(fā)熱裝置在取暖領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，例如家用、列車、汽車、賓館、醫(yī)院等等各種場(chǎng)合均 有使用。為了提高工作性能，節(jié)約使用成本，減少能源消耗，降低環(huán)境污染，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期 的探索，提出了各種各樣的發(fā)熱裝置設(shè)計(jì)方案，有些還申請(qǐng)了專利。例如，中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種新型碳纖維電熱管發(fā)熱器[申請(qǐng)?zhí)?200720112206. 9]，包括一個(gè)本體，在本體上設(shè)有若干個(gè)垂直設(shè)置的散熱片，其特征在于，所 述的本體內(nèi)設(shè)有至少一條通道，在每條通道內(nèi)分別穿設(shè)有一根與其形狀相適應(yīng)的襯管，在 襯管內(nèi)設(shè)有用于發(fā)熱的碳纖維電熱管。上述方案采用了襯管能夠有效提高整個(gè)結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，發(fā)熱效率較高，升溫過(guò) 程較快。但是仍然存在不足之處，例如1、散熱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，易于彎曲損壞，散熱性 能不穩(wěn)定。2、在使用過(guò)程中容易因?yàn)檎駝?dòng)等原因?qū)е绿祭w維電熱管損壞，工作穩(wěn)定性較低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，熱效率高，整 體機(jī)械強(qiáng)度高，散熱片不易變形的碳纖維發(fā)熱裝置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了下列技術(shù)方案本碳纖維發(fā)熱裝置，包括碳纖 維電熱管和散熱體，其特征在于，所述的散熱體包括受熱部和分布在受熱部背部的若干散 熱片，所述的受熱部與散熱片連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽，上 述的碳纖維電熱管設(shè)置在條形槽內(nèi)，在散熱體的兩端分別設(shè)有用于將碳纖維電熱管與散熱 體固定在一起的固定機(jī)構(gòu)。由于受熱部和散熱片采用一體式結(jié)構(gòu)，有效地提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且不易漏光，大大 提高了熱量轉(zhuǎn)化率。整個(gè)發(fā)熱裝置的各個(gè)部分易于裝配，生產(chǎn)成本低。工作時(shí)，受熱部將碳 纖維電熱管所發(fā)出的所有熱量全部進(jìn)行吸收，當(dāng)受熱部大量吸收熱量后迅速將熱量傳遞給 散熱片，散熱片四周處于活躍的空氣分子中，帶有遠(yuǎn)紅外的散熱片將紅外光波傳遞到車廂 的每個(gè)角落。這里的條形槽數(shù)量[即碳纖維電熱管的數(shù)量]根據(jù)需要確定?？梢允且粋€(gè)， 也可以是平行設(shè)置的若干個(gè)。碳纖維電熱管中的發(fā)熱基材碳纖維是由聚丙稀腈和粘膠基碳纖維經(jīng)復(fù)合而成的， 其含碳量高達(dá)99. 99%以上；具有功率余量大、耐高溫、高熱能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。碳纖維是一種 純黑體的發(fā)熱材料，在電-熱轉(zhuǎn)換過(guò)程中幾乎不存在可見(jiàn)光，具有升溫迅速、熱滯后小、發(fā) 熱均勻、熱輻射傳遞距離遠(yuǎn)、熱交換速度快等特點(diǎn)。工作過(guò)程中光通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于金屬發(fā)熱體 的電熱管，電_熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%以上，比同功率的鎢鉬材料的金屬發(fā)熱體熱效率提高 30%以上，升溫的時(shí)間節(jié)省30%以上。在工作環(huán)境允許的情況下，工作溫度可達(dá)1200攝氏度，完全可取代以金屬為發(fā)熱體的電熱管。碳纖維電熱管采用高純度脫羥基石英玻璃管，熱膨脹系數(shù)極小，有極高的熱穩(wěn)定 性，能承受劇烈的溫度變化而不炸裂石英管加熱到1500°C，急速投入20°C水中也不炸裂。 石英玻璃是良好的耐酸材料氫氟酸除外，相當(dāng)于耐酸陶瓷的30倍，不銹鋼鎳鉻合金的150 倍，是酸體加熱的最佳選擇。碳纖維電熱管的電極選用耐高溫的鉬材料加工而成，耐高溫、 壽命長(zhǎng)，有效的保證了使用壽命。顯然，碳纖維電熱管是一種以輻射遠(yuǎn)紅外線為主的發(fā)熱體，電熱輻射轉(zhuǎn)換率達(dá) 70%以上。它所發(fā)射出的遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)在3_14μπι之間，這段波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線譜被稱為 “生命之光”，占整體波長(zhǎng)的80%。同時(shí)它能夠被空氣中的水分子吸收產(chǎn)生共振摩擦熱效應(yīng)， 實(shí)現(xiàn)了快速提高采暖環(huán)境溫度的作用。特別是能有效的活化人體組織細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、 加速新陳代謝、增強(qiáng)免疫能力，同時(shí)還具有防臭除濕抗菌等效果。遠(yuǎn)紅外碳纖維電熱管釋放 的熱量絕大部分是遠(yuǎn)紅外輻射能量，與金屬發(fā)熱體不同，它完全避免了電磁場(chǎng)的產(chǎn)生，而且 沒(méi)有浪涌電流。同時(shí)由于碳素物體本身輻射的遠(yuǎn)紅外線80%與人體紅外線重合，因此在安 全、節(jié)能、健康、舒適性等方面占有很大的優(yōu)勢(shì)，是目前性能最好的電熱元件。碳纖維電熱管 的壽命連續(xù)點(diǎn)燒彡6000小時(shí)以上(6000—15000)，在頻繁啟動(dòng)、關(guān)閉和長(zhǎng)期連續(xù)工作中， 發(fā)熱體無(wú)氧化和擊穿現(xiàn)象，發(fā)熱光色均勻、管壁內(nèi)外清潔。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的固定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半 座，上述受熱部的一端和碳纖維電熱管的一端位于兩個(gè)固定半座之間，且兩個(gè)固定半座通 過(guò)緊固件固定在一起。固定機(jī)構(gòu)不僅將受熱部進(jìn)行固定，同時(shí)也將碳纖維電熱管進(jìn)行固定。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的受熱部的端部和固定半座之間通過(guò)凹凸形卡 接結(jié)構(gòu)相連。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的受熱部的端部具有橫向凹槽，所述的固定半 座具有能卡入上述橫向凹槽內(nèi)的橫向凸條。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的碳纖維電熱管和條形槽之間留有間隙。由于 碳制品電熱管與受熱部不直接接觸，因此能夠有效避免因震動(dòng)而造成的沖擊。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，每個(gè)所述的固定半座的腹部分別設(shè)有固定槽，且當(dāng) 兩個(gè)固定半座扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座上的固定槽對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳纖維 電熱管端部且周向封閉的固定通道，上述的碳纖維電熱管端部固定在固定通道內(nèi)。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的碳纖維電熱管的端部套有由絕緣材料制成的 柔性套，所述的柔性套位于固定通道內(nèi)且被夾緊在碳纖維電熱管端部固定半座之間。通常， 柔性套采用硅膠制成，柔性套既耐高溫，又高度絕緣，并能防止在顛簸中對(duì)碳纖維電熱管的 傷害。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的受熱部有若干個(gè)且平行設(shè)置，每個(gè)受熱部上 設(shè)有至少一個(gè)條形槽，各個(gè)受熱部之間通過(guò)散熱片相連。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的散熱體由鋁材制成，且在散熱體表面具有通 過(guò)發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。發(fā)黑處理是一種化學(xué)表面處理，其主要作用是在工件表面形成 一層致密的氧化膜，防止工件腐蝕上銹，提高工件的耐磨性。因此，通過(guò)發(fā)黑處理后的散熱 體能夠有效提升機(jī)械強(qiáng)度。在上述的碳纖維發(fā)熱裝置中，所述的固定機(jī)構(gòu)上設(shè)有供連接在碳纖維電熱管上的導(dǎo)線引出的出線孔。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本碳纖維發(fā)熱裝置的優(yōu)點(diǎn)在于1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械 強(qiáng)度高，易于加工制造。2、能源利用率高，具有升溫迅速、節(jié)能、高效的特點(diǎn)。3、工作穩(wěn)定性 高，即便受到震動(dòng)沖擊也不會(huì)造成損壞，使用壽命長(zhǎng)，安全系數(shù)高。

圖1是本實(shí)用新型提供的立體圖。圖2是本實(shí)用新型提供的爆炸圖。圖3是本實(shí)用新型提供的俯視圖。圖4是本實(shí)用新型提供的側(cè)視圖。 圖中，碳纖維電熱管1、散熱體2、受熱部21、橫向凹槽211、散熱片22、條形槽23、 固定半座3、出線孔30、橫向凸條31、固定槽32、柔性套4。
具體實(shí)施方式
如圖1-4所示，本碳纖維發(fā)熱裝置包括碳纖維電熱管1和散熱體2。散熱體2包 括受熱部21和分布在受熱部21背部的若干散熱片22，受熱部21與散熱片22連為一體式 結(jié)構(gòu)。散熱體2由鋁材制成，且在散熱體2表面具有通過(guò)發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。在受熱 部21的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽23，上述的碳纖維電熱管1設(shè)置在條形槽23內(nèi)，碳纖 維電熱管1和條形槽23之間留有間隙。在散熱體2的兩端分別設(shè)有用于將碳纖維電熱管 1與散熱體2固定在一起的固定機(jī)構(gòu)。在固定機(jī)構(gòu)上設(shè)有供連接在碳纖維電熱管1上的導(dǎo) 線引出的出線孔30。受熱部21有若干個(gè)且平行設(shè)置，每個(gè)受熱部21上設(shè)有至少一個(gè)條形 槽23，各個(gè)受熱部21之間通過(guò)散熱片22相連。固定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半座3，上述受熱部21的一端和碳纖維電 熱管1的一端位于兩個(gè)固定半座3之間，且兩個(gè)固定半座3通過(guò)緊固件固定在一起。受熱 部21的端部和固定半座3之間通過(guò)凹凸形卡接結(jié)構(gòu)相連。更具體地說(shuō)，受熱部21的端部 具有橫向凹槽211，固定半座3具有能卡入上述橫向凹槽211內(nèi)的橫向凸條31。每個(gè)固定半座3的腹部分別設(shè)有固定槽32，且當(dāng)兩個(gè)固定半座3扣合時(shí)分別位于 兩個(gè)固定半座3上的固定槽32對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳纖維電熱管1端部且周向封閉 的固定通道。碳纖維電熱管1端部固定在固定通道內(nèi)。碳纖維電熱管1的端部套有由絕緣 材料制成的柔性套4，柔性套4位于固定通道內(nèi)且被夾緊在碳纖維電熱管1端部固定半座3 之間。這里的柔性套4采用硅膠制成，柔性套4既耐高溫，又高度絕緣，并能防止在顛簸中 對(duì)碳纖維電熱管1的傷害。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說(shuō)明。本實(shí)用新型所 屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似 的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍。盡管本文較多地使用了碳纖維電熱管1、散熱體2、受熱部21、橫向凹槽211、散熱 片22、條形槽23、固定半座3、出線孔30、橫向凸條31、固定槽32、柔性套4等術(shù)語(yǔ)，但并不 排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的 本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求一種碳纖維發(fā)熱裝置，包括碳纖維電熱管(1)和散熱體(2)，其特征在于，所述的散熱體(2)包括受熱部(21)和分布在受熱部(21)背部的若干散熱片(22)，所述的受熱部(21)與散熱片(22)連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部(21)的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽(23)，上述的碳纖維電熱管(1)設(shè)置在條形槽(23)內(nèi)，在散熱體(2)的兩端分別設(shè)有用于將碳纖維電熱管(1)與散熱體(2)固定在一起的固定機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的固定機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)能 夠相互扣合的固定半座(3)，上述受熱部(21)的一端和碳纖維電熱管(1)的一端位于兩個(gè) 固定半座(3)之間，且兩個(gè)固定半座(3)通過(guò)緊固件固定在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的受熱部(21)的端部和 固定半座(3)之間通過(guò)凹凸形卡接結(jié)構(gòu)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的受熱部(21)的端部 具有橫向凹槽(211)，所述的固定半座(3)具有能卡入上述橫向凹槽(211)內(nèi)的橫向凸條 (31)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的碳纖維電熱管 (1)和條 形槽(23)之間留有間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，每個(gè)所述的固定半 座(3)的腹部分別設(shè)有固定槽(32)，且當(dāng)兩個(gè)固定半座(3)扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座 (3)上的固定槽(32)對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳纖維電熱管(1)端部且周向封閉的固定通 道，上述的碳纖維電熱管(1)端部固定在固定通道內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的碳纖維電熱管(1)的端 部套有由絕緣材料制成的柔性套(4)，所述的柔性套(4)位于固定通道內(nèi)且被夾緊在碳纖 維電熱管⑴端部固定半座⑶之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的受熱部 (21)有若干個(gè)且平行設(shè)置，每個(gè)受熱部(21)上設(shè)有至少一個(gè)條形槽(23)，各個(gè)受熱部(21) 之間通過(guò)散熱片(22)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的散熱體(2)由鋁材制 成，且在散熱體(2)表面具有通過(guò)發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的碳纖維發(fā)熱裝置，其特征在于，所述的固定機(jī) 構(gòu)上設(shè)有供連接在碳纖維電熱管(1)上的導(dǎo)線引出的出線孔(30)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種碳纖維發(fā)熱裝置。解決了現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)不夠合理，散熱效果不佳等技術(shù)問(wèn)題。包括碳纖維電熱管和散熱體，散熱體包括受熱部和分布在受熱部背部的若干散熱片，所述的受熱部與散熱片連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽，上述的碳纖維電熱管設(shè)置在條形槽內(nèi)，在散熱體的兩端分別設(shè)有用于將碳纖維電熱管與散熱體固定在一起的固定機(jī)構(gòu)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本碳纖維發(fā)熱裝置的優(yōu)點(diǎn)在于1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)械強(qiáng)度高，易于加工制造。2、能源利用率高，具有升溫迅速、節(jié)能、高效的特點(diǎn)。3、工作穩(wěn)定性高，即便受到震動(dòng)沖擊也不會(huì)造成損壞，使用壽命長(zhǎng)，安全系數(shù)高。
文檔編號(hào)H05B3/40GK201594928SQ20102005025
公開(kāi)日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者吳勤豐 申請(qǐng)人:吳勤豐