[实用新型]碳纤维发热装置

说明书

技术领域

本实用新型属于加热装置技术领域，涉及发热装置，尤其是涉及一种碳纤维发热装置。

背景技术

发热装置在取暖领域应用广泛，例如家用、列车、汽车、宾馆、医院等等各种场合均有使用。为了提高工作性能，节约使用成本，减少能源消耗，降低环境污染，人们进行了长期的探索，提出了各种各样的发热装置设计方案，有些还申请了专利。

例如，中国专利文献公开了一种新型碳纤维电热管发热器[申请号：200720112206.9]，包括一个本体，在本体上设有若干个垂直设置的散热片，其特征在于，所述的本体内设有至少一条通道，在每条通道内分别穿设有一根与其形状相适应的衬管，在衬管内设有用于发热的碳纤维电热管。

上述方案采用了衬管能够有效提高整个结构的机械强度，发热效率较高，升温过程较快。但是仍然存在不足之处，例如：1、散热体结构设计不够合理，易于弯曲损坏，散热性能不稳定。2、在使用过程中容易因为振动等原因导致碳纤维电热管损坏，工作稳定性较低。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种设计合理，结构简单，热效率高，整体机械强度高，散热片不易变形的碳纤维发热装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：本碳纤维发热装置，包括碳纤维电热管和散热体，其特征在于，所述的散热体包括受热部和分布在受热部背部的若干散热片，所述的受热部与散热片连为一体式结构，在受热部的腹部设有轴向延伸的条形槽，上述的碳纤维电热管设置在条形槽内，在散热体的两端分别设有用于将碳纤维电热管与散热体固定在一起的固定机构。

由于受热部和散热片采用一体式结构，有效地提高了结构强度，且不易漏光，大大提高了热量转化率。整个发热装置的各个部分易于装配，生产成本低。工作时，受热部将碳纤维电热管所发出的所有热量全部进行吸收，当受热部大量吸收热量后迅速将热量传递给散热片，散热片四周处于活跃的空气分子中，带有远红外的散热片将红外光波传递到车厢的每个角落。这里的条形槽数量[即碳纤维电热管的数量]根据需要确定。可以是一个，也可以是平行设置的若干个。

碳纤维电热管中的发热基材碳纤维是由聚丙稀腈和粘胶基碳纤维经复合而成的，其含碳量高达99.99％以上；具有功率余量大、耐高温、高热能力强等优点。碳纤维是一种纯黑体的发热材料，在电-热转换过程中几乎不存在可见光，具有升温迅速、热滞后小、发热均匀、热辐射传递距离远、热交换速度快等特点。工作过程中光通量远远小于金属发热体的电热管，电-热转换效率高达95％以上，比同功率的钨钼材料的金属发热体热效率提高30％以上，升温的时间节省30％以上。在工作环境允许的情况下，工作温度可达1200摄氏度，完全可取代以金属为发热体的电热管。

碳纤维电热管采用高纯度脱羟基石英玻璃管，热膨胀系数极小，有极高的热稳定性，能承受剧烈的温度变化而不炸裂石英管加热到1500℃，急速投入20℃水中也不炸裂。石英玻璃是良好的耐酸材料氢氟酸除外，相当于耐酸陶瓷的30倍，不锈钢镍铬合金的150倍，是酸体加热的最佳选择。碳纤维电热管的电极选用耐高温的钼材料加工而成，耐高温、寿命长，有效的保证了使用寿命。

显然，碳纤维电热管是一种以辐射远红外线为主的发热体，电热辐射转换率达70％以上。它所发射出的远红外线的波长在3-14μm之间，这段波长的远红外线谱被称为“生命之光”，占整体波长的80％。同时它能够被空气中的水分子吸收产生共振摩擦热效应，实现了快速提高采暖环境温度的作用。特别是能有效的活化人体组织细胞、促进血液循环、加速新陈代谢、增强免疫能力，同时还具有防臭除湿抗菌等效果。远红外碳纤维电热管释放的热量绝大部分是远红外辐射能量，与金属发热体不同，它完全避免了电磁场的产生，而且没有浪涌电流。同时由于碳素物体本身辐射的远红外线80％与人体红外线重合，因此在安全、节能、健康、舒适性等方面占有很大的优势，是目前性能最好的电热元件。碳纤维电热管的寿命连续点烧≥6000小时以上(6000---15000)，在频繁启动、关闭和长期连续工作中，发热体无氧化和击穿现象，发热光色均匀、管壁内外清洁。

在上述的碳纤维发热装置中，所述的固定机构包括两个能够相互扣合的固定半座，上述受热部的一端和碳纤维电热管的一端位于两个固定半座之间，且两个固定半座通过紧固件固定在一起。固定机构不仅将受热部进行固定，同时也将碳纤维电热管进行固定。

在上述的碳纤维发热装置中，所述的受热部的端部和固定半座之间通过凹凸形卡接结构相连。