高溫高能效加熱裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電加熱器結(jié)構(gòu)，尤其是一種超高溫加熱，高能效，快速響應(yīng)的加熱器結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)加熱裝置由電熱絲，絕緣鎂粉以及外套管組成，其中電熱絲處于電熱元件中心位置，絕緣鎂粉起到固定電熱絲，電氣絕緣以及傳熱的作用，被加熱介質(zhì)是通過和外套管進(jìn)行換熱。故原有裝置由于電熱絲不是和被加熱介質(zhì)直接接觸進(jìn)行熱交換，根據(jù)熱傳導(dǎo)的特性，發(fā)熱部分的電熱絲的溫度至少比外套管表面溫度高200°C以上，故一般只能用于加熱溫度小于650°C的場合，同時由于氧化鎂粉以及外套管的存在，導(dǎo)致加熱器初始加熱的啟動時間非常長(可能超過I小時)，且在控制響應(yīng)時間上也存在較大的滯后，故難以達(dá)到高控溫精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實用新型提供一種高溫高能效加熱裝置，其相對于傳統(tǒng)的加熱裝置能夠加熱更高溫度的介質(zhì)，啟動時間短，顯著提高溫度快速響應(yīng)的效果，換熱效率高。本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0004]一種高溫高能效加熱裝置，包括金屬外管和金屬外管內(nèi)的絕緣的加熱管，加熱管內(nèi)中空形成能夠容許被加熱介質(zhì)通過的空腔；
[0005]在加熱管中，橫向設(shè)有一根耐熱棒芯，電熱絲纏繞在耐熱棒芯上多圈，電熱絲橫向的前后圈數(shù)的各單圈互相錯開一個角度。
[0006]進(jìn)一步地，纏繞在耐熱棒芯上的電熱絲的單圈形狀為橢圓形。
[0007]進(jìn)一步地，電熱絲的各橢圓形單圈前后錯開一個角度且均勻分布。
[0008]進(jìn)一步地，加熱管米用玻璃管。
[0009]進(jìn)一步地，耐熱棒芯為陶瓷芯。
[0010]本實用新型的優(yōu)點在于:
[0011]I)采用電熱絲和被加熱介質(zhì)直接接觸，相對傳統(tǒng)電熱器件，同樣溫度的電熱絲能夠加熱更高溫度的介質(zhì)，被加熱介質(zhì)最高可至1200°c。
[0012]2)所有的介質(zhì)都充分和發(fā)熱體接觸換熱，介質(zhì)流速也很快，換熱效率極高，普通的加熱器則介質(zhì)通過和外套管外層接觸換熱，相對介質(zhì)流速較慢，換熱效率較低。
[0013]3)相對傳統(tǒng)電熱器件，取消了絕緣鎂粉以及外套管，可以顯著提高溫度快速響應(yīng)的效果，在配合高性能控制系統(tǒng)時，可以達(dá)到更高的介質(zhì)控溫精度。
[0014]4)取消了絕緣鎂粉以及外套管，同樣功率的電加熱器，可以大大縮小尺寸和降低重量，可以在運輸，安裝等各個環(huán)節(jié)為客戶節(jié)省費用，并由于設(shè)備的更小的尺寸，流失到大氣中的熱量損失也比傳統(tǒng)加熱器少的多，故有更高的熱效率。
[0015]5)電熱絲的分布纏繞結(jié)構(gòu)經(jīng)過改進(jìn)，采用橢圓形排布且前后圈錯開，相對于傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)電熱絲，一方面能夠達(dá)到的更優(yōu)換熱效果，另一方面對介質(zhì)加熱均勻。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
[0017]圖2為本實用新型的A向示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0019]本實用新型所提出的高溫高能效加熱裝置，如圖1所示，包括金屬外管I和金屬外管I內(nèi)的加熱管2，加熱管2內(nèi)中空形成能夠容許被加熱介質(zhì)通過的空腔。金屬外管I主要起保護(hù)作用，增加該加熱裝置的結(jié)構(gòu)強度。加熱管2可采用玻璃管，或者其它可以耐受較高溫度的加熱管，加熱管2起到電氣絕緣作用，防止電熱絲和金屬外管I電氣接觸。
[0020]在加熱管2中，橫向設(shè)有一根耐熱棒芯4，電熱絲3纏繞在耐熱棒芯4上多圈，單圈的形狀為橢圓形或類橢圓形。耐熱棒芯4為陶瓷芯。
[0021]傳統(tǒng)的電爐絲單圈都是圓形且前后圈在橫向上重合，故不適用于圖1中的結(jié)構(gòu)，由于被加熱介質(zhì)(比如氣體)是橫向在加熱管2內(nèi)流動，流動方向上后方的單圈會被前方的單圈遮擋，加熱效率不高。
[0022]為此，本實用新型的電熱絲3單圈形狀和纏繞結(jié)構(gòu)做了改進(jìn)，不僅單圈的形狀為橢圓形或類橢圓形，而且電熱絲3橫向的前后圈數(shù)的各單圈互相錯開一個角度，使得被加熱介質(zhì)在加熱管2內(nèi)橫向流動時，電熱絲的前后圈盡可能不發(fā)生前后遮擋的情況，充分的進(jìn)行熱交換，提高了熱效率，能夠達(dá)到的更優(yōu)換熱效果。
[0023]更優(yōu)地，電熱絲3的各橢圓形單圈前后錯開一個角度且均勻分布，可以使得被加熱介質(zhì)在加熱管2內(nèi)橫向流動時，加熱更加均勻。
[0024]工作時，電熱絲3兩端通電發(fā)熱，而被加熱介質(zhì)通過和電熱絲直接接觸進(jìn)行熱量交換，配合高精度儀器以及控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)出口介質(zhì)溫度精確的控制在目標(biāo)值上。
【主權(quán)項】
1.一種高溫高能效加熱裝置，其特征在于，包括金屬外管(I)和金屬外管(I)內(nèi)的絕緣的加熱管(2)，加熱管(2)內(nèi)中空形成能夠容許被加熱介質(zhì)通過的空腔； 在加熱管(2)中，橫向設(shè)有一根耐熱棒芯(4)，電熱絲(3)纏繞在耐熱棒芯(4)上多圈，電熱絲(3)橫向的前后圈數(shù)的各單圈互相錯開一個角度。
2.如權(quán)利要求1所述的高溫高能效加熱裝置，其特征在于: 纏繞在耐熱棒芯(4)上的電熱絲的單圈形狀為橢圓形。
3.如權(quán)利要求1所述的高溫高能效加熱裝置，其特征在于: 電熱絲(3)的各單圈前后錯開一個角度且均勻分布。
4.如權(quán)利要求1所述的高溫高能效加熱裝置，其特征在于: 加熱管(2)采用玻璃管。
5.如權(quán)利要求1所述的高溫高能效加熱裝置，其特征在于: 耐熱棒芯(4)為陶瓷芯。
【專利摘要】本實用新型提供一種高溫高能效加熱裝置，包括金屬外管和金屬外管內(nèi)的絕緣的加熱管，加熱管內(nèi)中空形成能夠容許被加熱介質(zhì)通過的空腔；在加熱管中，橫向設(shè)有一根耐熱棒芯，電熱絲纏繞在耐熱棒芯上多圈，電熱絲橫向的前后圈數(shù)的各單圈互相錯開一個角度。進(jìn)一步地，纏繞在耐熱棒芯上的電熱絲的單圈形狀為橢圓形。進(jìn)一步地，電熱絲的各橢圓形單圈前后錯開一個角度且均勻分布。本實用新型相對于傳統(tǒng)的加熱裝置能夠加熱更高溫度的介質(zhì)，啟動時間短，顯著提高溫度快速響應(yīng)的效果，換熱效率高。
【IPC分類】F24H1-10, F24H9-18
【公開號】CN204574428
【申請?zhí)枴緾N201520213408
【發(fā)明人】何大慶, 王皞赟, 林伯凝, 周方凱
【申請人】無錫博睿奧克電氣有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月9日