專利名稱：電加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電加熱器，具體涉及一種在需要較低溫度或中等溫度場合使用的電加熱器，尤其是一種用于室內(nèi)取暖的電加熱器。
背景技術(shù)：
目前，電加熱器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于民用和工業(yè)領(lǐng)域。用于室內(nèi)取暖的電加熱器按其加熱方式可分為直接加熱和間接加熱兩種。直接加熱方式是普遍采用電阻絲、導(dǎo)電薄膜或電加熱管作為熱源的發(fā)熱技術(shù)；間接加熱方式是通過電熱元件加熱油或水等介質(zhì)，再通過加熱后的油或水等介質(zhì)向室內(nèi)釋放熱量的發(fā)熱技術(shù)。
在直接加熱方式中，電阻絲是最常用的發(fā)熱元件之一，使用時將其卷繞成類螺線管形狀后，再安裝在絕緣、耐熱的支撐件上作為發(fā)熱體。由于這種發(fā)熱體的使用壽命有限，加熱效率低，并且安全性較差，因此這種加熱體正在被逐漸淘汰。導(dǎo)電薄膜是另一類發(fā)熱體，主要有涂料型導(dǎo)電膜，涂層型導(dǎo)電膜和金屬導(dǎo)電膜等。這些導(dǎo)電膜具有散熱面積大、加熱效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是，這類導(dǎo)電薄膜也都存在各自的缺點(diǎn)。例如，涂料型導(dǎo)電膜存在電阻均勻性和一致性較難控制，使用性差，使用壽命短等缺點(diǎn)；涂層型導(dǎo)電膜的制備工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率較低；采用高溫噴涂方法在搪瓷基板上制備的條狀鋁電熱膜，由于涂鋁處發(fā)熱，不涂鋁處不發(fā)熱，造成發(fā)熱膜發(fā)熱不均勻，局部溫度較高，所以這種條狀搪瓷膜對搪瓷基體的要求很高，并且這種條狀搪瓷電熱膜對發(fā)熱膜本身的生產(chǎn)工藝要求也很高，因而這種取暖器一直未得到普遍應(yīng)用；以磁控濺射或真空鍍膜方法在非金屬基材上大面積均勻鍍復(fù)金屬導(dǎo)電薄膜的電加熱器，由于生產(chǎn)效率低、鍍膜設(shè)備較昂貴等原因，也一直未能得到普及；日本專利58-152794公開了一種鋁箔電加熱膜，由于該加熱膜在熱壓封裝過程中有氣泡殘留在封裝鋁箔和封裝材料之間，加熱膜在加熱過程中氣泡會擴(kuò)大，同時由于氣泡處的導(dǎo)熱性能不好，導(dǎo)致鋁箔的局部溫度升高，致使薄膜的使用壽命受到限制。電加熱管，如石英鹵燈電加熱管，采用熱輻射和光輻射的方式進(jìn)行加熱，由于加熱過程中一部分電能轉(zhuǎn)化成光能，致使加熱效率較低。
在間接加熱方式中，電熱元件通過加熱油或水等介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境進(jìn)行低溫加熱的目的。雖然這種加熱方式具有較好的安全性，但是仍存在加熱速度慢、加熱效率低等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的電加熱器存在壽命短或加熱效率低或安全性差的不足，本實(shí)用新型提供一種電加熱器，該電加熱器成本低、壽命長、升溫快、加熱效率高，可實(shí)現(xiàn)低溫加熱和室內(nèi)取暖。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下一種電加熱器，它包括背板或框架、支撐件、電加熱帶及引線夾頭，若干支撐件固定在背板或框架上，電加熱帶依次纏繞在各支撐件上，電加熱帶的兩端固定在引線夾頭上，再從引線夾頭上引出電源線。
所述的電加熱帶可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬薄帶或合金薄帶。
所述的若干支撐件可分上、下兩排固定在背板或框架上，上排與下排的支撐件相間設(shè)置，所述的電加熱帶依次從上排的一個支撐件繞到下排相間的一個支撐件，再繞到上排的下一個支撐件，如此上、下往復(fù)纏繞至與引線夾頭固定。
由熱力學(xué)基本定律可知，熱量總是由高溫物體傳向低溫物體，同時發(fā)熱元件和被加熱介質(zhì)的溫差以及發(fā)熱元件的散熱面積是影響熱傳遞的重要因素。發(fā)熱元件和被加熱介質(zhì)的溫差越大，越有利于熱傳遞；發(fā)熱元件的散熱面積越大，越有利于熱傳遞。為了提高熱傳遞的效率，一方面可以通過提高發(fā)熱元件的溫度來實(shí)現(xiàn)，另一方面可以通過增大發(fā)熱元件的散熱面積來實(shí)現(xiàn)。前者要求發(fā)熱元件及其支撐件具有良好的耐高溫性能和抗氧化性能，這種要求對于實(shí)際的發(fā)熱元件總是受到一定的限制，同時由于發(fā)熱元件工作在高溫時還有一部分電能轉(zhuǎn)化為光能，致使加熱效率降低。相對而言，后者是提高熱傳遞效率的有效方法。本實(shí)用新型中的電加熱帶為非晶態(tài)合金薄帶，它采用快速凝固技術(shù)制備，即將熔融的鋼液通過噴嘴澆注在高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥上，一步制成厚度為20-30微米，寬度可達(dá)200毫米左右，長度可達(dá)數(shù)千米的非晶態(tài)合金薄帶，具有生產(chǎn)工藝簡單、材料成本低等優(yōu)點(diǎn)。同時，由于非晶態(tài)合金的原子排列是無序，其電阻率比相應(yīng)的晶態(tài)金屬或合金高幾倍，甚至10倍以上。利用非晶態(tài)合金薄帶的大表面積和高電阻率可將其制成高效的電阻發(fā)熱元件，同時由于非晶態(tài)合金具有較低的電阻率溫度系數(shù)，而使其作為發(fā)熱元件具有很好的穩(wěn)定性?；谏鲜龌驹砗头蔷B(tài)合金薄帶的優(yōu)點(diǎn)，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是利用非晶態(tài)合金薄帶作為發(fā)熱元件構(gòu)造一種電加熱器，實(shí)現(xiàn)低溫加熱和室內(nèi)取暖。
本實(shí)用新型所提出的電加熱器與采用現(xiàn)有技術(shù)制造的電加熱器相比所具有的有益效果是1、本實(shí)用新型電加熱器采用低溫加熱，一方面避免了加熱帶的高溫氧化問題，提高了電加熱帶的使用壽命，另一方面提高了安全性和可靠性，同時發(fā)熱元件在加熱過程中只放熱而不發(fā)光，能量轉(zhuǎn)化效率高；2、本實(shí)用新型電加熱器采用電加熱帶作為發(fā)熱元件，并且電加熱帶進(jìn)行上、下往復(fù)纏繞，使散熱面積大，加熱效率高；3、本實(shí)用新型電加熱器采用高電阻率的加熱帶作為發(fā)熱元件進(jìn)行低溫加熱，使升溫速度快；4、本實(shí)用新型所采用的非晶態(tài)合金發(fā)熱元件，具有很好的耐腐蝕和抗老化性能，使用壽命長；5、本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于需要低溫加熱的場合，如辦公室、實(shí)驗(yàn)室和家庭取暖等。
6、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低。
圖1A是本實(shí)用新型電加熱器第一個實(shí)施例的裝配示意圖圖1B是圖1A的主視示意圖圖2A是本實(shí)用新型第二個實(shí)施例的裝配示意圖圖2B是圖2A的左視示意圖圖3A是本實(shí)用新型第三個實(shí)施例的裝配示意圖圖3B是圖3A的左視示意圖圖4是本實(shí)用新型第四個實(shí)施例的裝配示意圖圖中，1.背板 2.支撐件 3.電加熱帶 4.引線夾頭 5.電源引線 6.外罩 7.電風(fēng)扇 8.反射屏 9.隔熱板 10.框架具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
在圖1A和圖1B所示的本實(shí)用新型電加熱器的第一個實(shí)施例中，背板1可以是金屬材料，也可以是非金屬材料，背板1可以是盲板，也可以是帶孔的板，主要用于安裝若干支撐件2；支撐件2可以是陶瓷材料，也可以是其它絕緣材料，主要用于支撐電加熱帶3。支撐件2可以通過螺桿固定在背板1上，也可以通過其它方式固定在背板1上。若干支撐件2分上、下兩排固定在背板1上，上排與下排的支撐件2相間設(shè)置，電加熱3帶依次從上排的一個支撐件2繞到下排相間的一個支撐件，再繞到上排的下一個支撐件，如此上、下往復(fù)纏繞至與引線夾頭4固定。電加熱帶3可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬或合金薄帶；電加熱帶的兩端固定在引線夾頭4上，引線夾頭4可以是銅夾頭，也可以是其它低電阻率的金屬或合金夾頭。電源引線5的一端固定在引線夾頭上，另一端與電源插頭相連，電源引線5和引線夾頭4之間可以通過螺釘緊固連接，也可以通過焊接固定。
在圖2A和圖2B所示的另一個實(shí)施例中，背板1是帶孔的金屬或非金屬板，主要用于安裝若干支撐件2；在背板1的一側(cè)安裝支撐件2，支撐件2可以是陶瓷材料，也可以是其它絕緣材料，主要用于支撐電加熱帶3，支撐件2可以通過螺桿固定在背板1上，也可以通過其它方式固定在背板1上；電加熱帶3如同第一個實(shí)施例那樣，往復(fù)纏繞在上、下兩排相間設(shè)置的支撐件2上，電加熱帶3可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬或合金薄帶。電加熱帶的兩端固定在引線夾頭4上，引線夾頭4可以是銅夾頭，也可以是其它低電阻率的金屬或合金夾頭。電源引線5的一端固定在引線夾頭4上，另一端與電源插頭相連，電源引線5和引線夾頭4之間可以通過螺釘緊固連接，也可以通過焊接固定。在背板1的后面安裝電風(fēng)扇7，電風(fēng)扇主要用于加快加熱帶周圍空氣的循環(huán)，以便提高加熱效率；在電風(fēng)扇7的外側(cè)以及支撐件2和電加熱帶3的外側(cè)，均各安裝有一網(wǎng)狀外罩6，網(wǎng)狀外罩6主要用于安全保護(hù)，外罩6采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的目的是為了加快空氣流動。
在圖3A和圖3B所示的第三個實(shí)施例中，在背板1的前面安裝一隔熱板9與背板1相連，該隔熱板9用于阻止熱量向背板1傳導(dǎo)，再在隔熱板9的前面安裝一反射板8，該反射板8用于反射電加熱3帶產(chǎn)生的熱輻射；支撐件2固定在背板1、隔熱板9和反射板8上，支撐件2可以是陶瓷材料，也可以是其它絕緣材料，主要用于支撐電加熱帶3，支撐件2可以通過螺桿固定在背板1上，也可以通過其它方式固定。電加熱帶3如同第一個實(shí)施例那樣，往復(fù)纏繞在上、下兩排相間設(shè)置的支撐件2上，電加熱帶3可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬或合金薄帶。電加熱帶3的兩端固定在引線夾頭4上，引線夾頭4可以是銅夾頭，也可以是其它低電阻率的金屬或合金夾頭。電源引線5的一端固定在引線夾頭4上，另一端與電源插頭相連，電源引線5和引線夾頭4之間可以通過螺釘緊固連接，也可以通過焊接固定。最后在支撐件2和電加熱帶3的外側(cè)安裝一外罩6，該外罩6可以是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也可以是非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，主要用于安全保護(hù)。
在圖4所示的本實(shí)用新型電加熱器的第四個實(shí)施例中，框架10可以是金屬材料，也可以是非金屬材料，主要用于安裝支撐件2；支撐件2可以是陶瓷材料，也可以是其它絕緣材料，主要用于支撐電加熱帶3。支撐件2可以通過螺桿固定在框架10上，也可以通過其它方式固定在框架10上。支撐件2分上、下兩排固定在框架10上，支撐件2為一體結(jié)構(gòu)，并且在支撐件2上開有若干個長方形孔；上排與下排的支撐件2上的長方形孔相對設(shè)置，電加熱3帶依次從上排支撐件2的長方形孔繞到下排支撐件的相對長方形孔中，再繞到上排的下一個長方形孔中，如此上、下往復(fù)纏繞至與引線夾頭4固定。電加熱帶3可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬或合金薄帶；引線夾頭4如第一個實(shí)施例那樣與電源線相連。最后在支撐件2和電加熱帶3的外側(cè)安裝一外罩6，該外罩6為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，一方面有利于散熱，另一方面用于安全保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種電加熱器，其特征在于它包括背板或框架、支撐件、電加熱帶及引線夾頭，若干支撐件固定在背板或框架上，電加熱帶依次纏繞在各支撐件上，電加熱帶的兩端固定在引線夾頭上，再從引線夾頭上引出電源線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的背板可以是盲板，也可以是帶孔的板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的支撐件可以是陶瓷材料支撐件，也可以是其它絕緣材料支撐件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的支撐件可以通過螺桿與背板或框架緊固連接，也可以通過其它方式與背板或框架固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的電加熱帶可以是非晶態(tài)合金薄帶，也可以是其它高電阻率的金屬薄帶或合金薄帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于固定電加熱帶兩端的引線夾頭可以是銅夾頭，也可以是其它低電阻率的金屬夾頭或合金夾頭；電源引線和引線夾頭之間可以通過螺釘緊固連接，也可以通過焊接固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的若干支撐件分上、下兩排固定在背板或框架上，上排與下排的支撐件相間設(shè)置，所述的電加熱帶依次從上排的一個支撐件繞到下排相間的一個支撐件，再繞到上排的下一個支撐件，如此上、下往復(fù)纏繞至與引線夾頭固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于所述的背板為帶孔的板，在該背板的后面安裝電風(fēng)扇，在電風(fēng)扇的外側(cè)以及支撐件和電加熱帶的外側(cè)均各安裝一外罩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電加熱器，其特征在于在背板的前面安裝一隔熱板與背板相連，并在隔熱板的前面安裝一反射板與背板及隔熱板相連，支撐件固定安裝在背板、隔熱板及反射板上；在支撐件和電加熱帶的外側(cè)安裝一外罩。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電加熱器，其特征在于所述的外罩可以是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也可以是非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電加熱器，在該電加熱器的背板或框架上固定支撐件，電加熱帶纏繞在支撐件上，電加熱帶的兩端固定在引線夾頭上，再從引線夾頭上引出電源線。該電加熱帶可為非晶態(tài)合金薄帶，或其它高電阻率金屬或合金薄帶。還可在背板的后面安裝電風(fēng)扇，以提高熱效率；或在背板前面裝一隔熱板，阻止熱量向背板傳導(dǎo)，并在隔熱板前面裝反射板，反射電加熱帶產(chǎn)生的熱輻射。本實(shí)用新型電加熱器克服了已有技術(shù)中存在的升溫慢、加熱效率低、安全性能差、壽命短的缺陷，可廣泛應(yīng)用于室內(nèi)取暖。
文檔編號H05B3/16GK2667843SQ20032012997
公開日2004年12月29日 申請日期2003年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月24日
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