專(zhuān)利名稱(chēng)：螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種以石英玻璃管作為密封介質(zhì)，通電后以產(chǎn)生輻射熱能為主的電發(fā)熱管.特別是一種能夠產(chǎn)生具有豐富遠(yuǎn)紅外線熱能的電發(fā)熱管.
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用到電暖器中以產(chǎn)生輻射熱為目的的電發(fā)熱管有鹵素電熱管和石英管電熱管鹵素電熱管是將螺旋狀金屬鎢絲密封在充填有鹵素保護(hù)氣體的石英玻璃管中，通電后產(chǎn)生輻射熱能同時(shí)伴有部分光能產(chǎn)生.石英管電熱管是將螺旋狀金屬鎳鉻(或者金屬鐵鉻)絲穿入兩端開(kāi)口的石英玻璃管中，通電后產(chǎn)生輻射熱能同時(shí)伴有部分光能產(chǎn)生.
鹵素電熱管通電后發(fā)出輻射熱的速率快，通電3秒鐘后就可以發(fā)出發(fā)熱穩(wěn)定后發(fā)熱量的80％以上.同時(shí)產(chǎn)生的輻射熱的輻射力也很強(qiáng).但是鹵素電熱管在產(chǎn)生輻射熱能的同時(shí)發(fā)出色溫比一般都大于1,700K的較強(qiáng)的光能.由于具有遠(yuǎn)紅外線熱能豐富的光的色溫比一般在1,100K至1,450K之間.為此，鹵素電熱管輻射出的遠(yuǎn)紅外線熱量不夠豐富，同時(shí)產(chǎn)生的較強(qiáng)的光也損失了部分電能，降低了電，熱的轉(zhuǎn)換效率.石英管電熱管是通過(guò)金屬鎳鉻(或者金屬鐵鉻)絲通電后發(fā)出輻射熱能.金屬鎳鉻(或者金屬鐵鉻)絲具有通電后緩慢產(chǎn)生熱能的物理特性.一般在通電15秒鐘后才能發(fā)出穩(wěn)定工作時(shí)熱量的85％的熱能.同時(shí)，金屬鎳鉻(或者金屬鐵鉻)絲通電后發(fā)出的輻射光的色溫比一般低于800K.為此，石英管電熱管存在熱啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，輻射熱能的輻射力低的缺點(diǎn).

發(fā)明內(nèi)容
為了提高以產(chǎn)生輻射熱能為主的電發(fā)熱管的遠(yuǎn)紅外線熱能所占的熱能比例，提高輻射熱能的輻射強(qiáng)度和電能，熱能的轉(zhuǎn)換效率，本實(shí)用新型提供了一種產(chǎn)生遠(yuǎn)紅外線輻射熱能的比例高，產(chǎn)生的輻射光的色溫比在1,100K至1,450K之間，發(fā)熱啟動(dòng)速度快，電，熱能轉(zhuǎn)換效率高的電發(fā)熱管.
本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是根據(jù)長(zhǎng)細(xì)炭纖維絲通電后能夠產(chǎn)生色溫比在1,100K至1,450K之間的遠(yuǎn)紅外線輻射熱能豐富的輻射光的物理特性，同時(shí)根據(jù)電發(fā)熱管實(shí)際工作環(huán)境中已經(jīng)確定的工作電壓和消耗功率的要求，首先將一定根數(shù)的長(zhǎng)細(xì)炭纖維絲集合成股，形成長(zhǎng)絲炭纖維股.再以長(zhǎng)絲炭纖維股為單位，將多股長(zhǎng)絲炭纖維股編織成長(zhǎng)條形多股長(zhǎng)絲炭纖維編織帶，再將該編織帶盤(pán)旋成螺旋狀.在將該螺旋狀炭纖維絲編織帶被密封在石英玻璃管中之前，為了使石英玻璃管外部的電源能夠連接到將被密封在石英玻璃管中的螺旋狀炭纖維絲編織帶的兩端，在螺旋狀炭纖維絲編織帶的兩個(gè)尾端分別串聯(lián)連接一組過(guò)渡金屬連接部件.使該兩過(guò)渡金屬連接部件組能夠分別穿過(guò)密封了的石英管的兩端的封口處，在密封了的石英玻璃管的外部形成了兩個(gè)能夠連接到螺旋狀炭纖維絲編織帶兩端的外部電極.
為了保證被密封在石英玻璃管中的螺旋狀炭纖維絲編織帶的工作使用壽命，降低其熱損耗的速度，在密封了的石英玻璃管中在真空去氧處理后充入惰性保護(hù)氣體.
本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型電熱管在通電后可以快速的發(fā)出遠(yuǎn)紅外線熱能豐富，熱輻射力強(qiáng)和高熱量的輻射熱能.


圖1是螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管半剖主視圖，圖2是螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管半剖左視圖.
圖3是螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管半剖俯視圖.
圖4是圖3的N-N’剖視圖.
圖5是三股炭纖維股編織帶示意圖.
圖6是圖5的M-M’剖視圖.
圖7是單股炭纖維股示意圖.
圖8是圖7的O-O’剖視圖.
圖9是螺旋狀炭纖維絲編織帶尾端過(guò)渡連接部件組連接示意圖.
圖10是圖9的R-R’剖視圖.
圖11是螺旋狀炭纖維絲編織帶(2)的螺旋盤(pán)旋段a的盤(pán)旋軸心線K-K’與石英玻璃管(1)的E-E’段的軸心線Y-Y’同向，重合示意圖.
圖12是石英玻璃管(1)的E-E’段為U形示意圖.
圖13是石英玻璃管(1)的E-E’段為多半圓形示意圖.
圖14是石英玻璃管(1)的E-E’段為馬踢形示意圖.
圖中1.石英玻璃管密封介質(zhì)，2.螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱體，3.金屬鑷皮電過(guò)渡連接器，4.金屬鉬桿電過(guò)渡連接導(dǎo)體，5.金屬鉬片電過(guò)渡連接導(dǎo)體，6.金屬鉬桿電過(guò)渡連接導(dǎo)體，7.炭片掂片.
具體實(shí)施方式
1、根據(jù)對(duì)電發(fā)熱管工作電壓和消耗電功率的要求，如附圖7，附圖8所示首先將直徑在3微米到20微米之間的長(zhǎng)炭纖維絲以一定根的數(shù)量(炭纖維絲的根數(shù)在500-50,000之間)集合在一起，形成一束炭纖維股。然后將多束炭纖維股通過(guò)編織機(jī)編織成一個(gè)長(zhǎng)條形炭纖維編織帶，如附圖5所示.附圖5所示的是由三股炭纖維編織成的多股炭纖維帶，H，I，J分別代表三股炭纖維股編織帶中的三股炭纖維。然后將該長(zhǎng)條形炭纖維編織帶以距離大于0.1mm，小于20mm為螺矩，以K-K’為軸心盤(pán)繞成螺旋狀，形成一個(gè)螺旋狀炭纖維編織帶電發(fā)熱體(2)。
2、在螺旋狀炭纖維編織帶(2)的兩個(gè)尾端，分別安裝一個(gè)由溶點(diǎn)溫度高于800℃的金屬鑷薄片包裹在螺旋狀炭纖維編織帶尾端的外部構(gòu)成金屬電連接器(3)。如附圖10所示，在螺旋狀炭纖維編織帶與金屬電連接器(3)之間有一塊薄炭片(7)掂片.如附圖9所示，金屬連接器(3)的另一個(gè)尾端與一組串聯(lián)接的過(guò)渡電連接部件相連，它們的串連接的順序是金屬連接器(3)，金屬鉬桿(4)、金屬薄鉬片(5)和金屬鉬桿(6)。(3)與(4)之間，(4)與(5)之間，(5)與(6)之間的連接都是通過(guò)電點(diǎn)焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)的.
3、如附圖1所示，將螺旋狀炭纖維編織帶(2)連同其兩尾端的兩個(gè)串連接的過(guò)渡金屬連接器組，(3)，(4)，(5)，(6)一起穿進(jìn)一個(gè)空心石英玻璃管(1)的空心部分，兩個(gè)串聯(lián)接的過(guò)渡電連接部件組中的兩個(gè)金屬鉬桿(6)各有一部分露在空心石英玻璃管的外部。如附圖11所示，螺旋狀炭纖維編織帶(2)在螺旋盤(pán)旋段a的螺旋盤(pán)旋的軸心線K-K’，與其穿入的石英玻璃管E-E’段的軸心線Y-Y’是同向而且重合的.如附圖12，附圖13，附圖14所示石英玻璃管E-E’段的線性形狀可以是任意的幾何線性形狀，但(2)的K-K’一直與(1)的Y-Y’是同向而且是重合的.
4、在向空心石英玻璃管(1)中通過(guò)抽、排氣孔F輸入保護(hù)氣體的同時(shí)，將空心石英玻璃管的兩個(gè)尾端分別用高溫火焰加熱，待尾部石英玻璃達(dá)到溶點(diǎn)溫度開(kāi)始溶化后，通過(guò)金屬壓封模具迅速擠壓，使空心石英玻璃管的兩個(gè)尾端分別實(shí)現(xiàn)全閉合。如附圖1所示，兩個(gè)過(guò)渡串聯(lián)接部件金屬鉬桿(6)各有一部分處于石英玻璃管(1)兩尾端的外部，另一部分處于石英玻璃管尾部閉合處的中央位置。過(guò)渡聯(lián)接部件金屬薄鉬片(5)的全部處于石英玻璃管尾部閉合部分的中央。過(guò)渡聯(lián)接部件金屬鉬桿(4)的一部分處于石英玻璃尾部閉合部分的中央，而另外剩余部分則處于石英玻璃的空心部分。
5、通過(guò)石英玻璃管(1)的抽、排氣孔F，將石英玻璃管中空心部分的空氣、水份及附著在電發(fā)熱體(2)，金屬連接器(3)和處于石英玻璃空心部分的金屬鉬桿(4)表面的氧分子抽出，然后充入惰性保護(hù)氣體.最后將抽、排氣孔F通過(guò)高溫火焰燒溶該部位的石英玻璃形成溶合，完成石英玻璃管的全封閉。
權(quán)利要求1.一種螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，以螺旋狀炭纖維編織帶作為電發(fā)熱體，將其密封在空心的石英玻璃管(1)中，通過(guò)兩組過(guò)渡串連接金屬部件，(3)，(4)，(5)，(6)，使螺旋狀炭纖維編織帶的兩尾端與石英玻璃管外部的兩個(gè)電源電極相連，其特征是多股長(zhǎng)絲炭纖維編織而成的條狀炭纖維帶盤(pán)旋成螺旋狀(2)被密封在一個(gè)填充有惰性氣體的空心石英玻璃管(1)中，螺旋狀炭纖維編織帶(2)的兩個(gè)尾端分別串連接一組金屬導(dǎo)電部件，(3)，(4)，(5)，(6)伸展到石英管兩個(gè)閉合尾端的外部形成兩個(gè)外部電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是多股炭纖維編織成的炭纖維帶，其編織所用的炭纖維股的數(shù)量是2股至50股中的任一數(shù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是編織炭纖維帶的每股炭纖維中所含的炭纖維絲的數(shù)量是500根至50000根中的任一數(shù)量.每一根炭纖維絲的直徑是3微米至20微米之間的任一數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是在螺旋狀多股炭纖維編織帶(2)的兩個(gè)尾端各有一個(gè)熔點(diǎn)高于800℃金屬連接器(3)與其相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是金屬連接器(3)與(2)尾端連接之間有一塊保護(hù)掂片(7)，材質(zhì)是由炭片制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是被密封在石英玻璃管(1)中的螺旋狀多股炭纖維編織帶(2)的螺旋盤(pán)旋段a的盤(pán)旋軸心線K-K’與石英玻璃管E-E’段的軸心線Y-Y’的方向一致。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是空心石英玻璃管(1)是透明的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是空心的石英玻璃管(1)是經(jīng)過(guò)磨砂處理過(guò)的白色不透明的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的螺旋狀炭纖維絲編織帶電發(fā)熱管，其特征是在密封了的石英玻璃管(1)的空心部心，在螺旋狀多股炭纖維編織帶(2)的周?chē)?，充有惰性保護(hù)氣體。(END)
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公布了一種屬于遠(yuǎn)紅外線電加熱領(lǐng)域的新型電加熱管。該電加熱管是通過(guò)對(duì)微細(xì)長(zhǎng)炭纖維絲集合成股后編織成炭纖維長(zhǎng)帶，然后將炭纖維長(zhǎng)帶盤(pán)旋成螺旋狀項(xiàng)2連同兩組過(guò)渡連接部件組項(xiàng)3，項(xiàng)4，項(xiàng)5和項(xiàng)6被密封在空心的石英玻璃管項(xiàng)1中而構(gòu)成。在密封的石英玻璃管項(xiàng)1的空心部分充有高純度惰性氣體作為助熱傳導(dǎo)介質(zhì)，使該電熱管具有電、熱轉(zhuǎn)換效率高，遠(yuǎn)紅外線豐富，熱輻射能量大，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。該電加熱管可以廣泛應(yīng)用到遠(yuǎn)紅外線理療儀和民用電暖器產(chǎn)品中。
文檔編號(hào)H05B3/12GK2862566SQ20052002083
公開(kāi)日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2005年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月18日
發(fā)明者邢智吉 申請(qǐng)人:邢智吉