專(zhuān)利名稱(chēng):石墨紅外輻射加熱裝置及其制造方法
本發(fā)明是以電為能源的紅外輻射加熱裝置。
用電熱方法產(chǎn)生紅外輻射遠(yuǎn)較用燃燒加熱的方法來(lái)產(chǎn)生要方便，故而被大量應(yīng)用于工業(yè)和民用的各種紅外輻射加熱、干燥設(shè)備中。通常有采用直熱式的各種紅外燈、紅外石英燈管和采用電熱絲間接加熱紅外輻射材料做成的紅外輻射器。直熱式的紅外燈或燈管在其所耗的電能中有一部份由于轉(zhuǎn)化為并非需要的可見(jiàn)光而浪費(fèi)掉；其產(chǎn)生的紅外輻射能的光譜輻射通量的峰值在1.4微米左右，大部份的紅外輻射能處在不為被加熱物體吸收的短波近紅外波段，其余少量的中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射又不能透過(guò)玻璃而被吸收，雖可以使玻璃外殼溫度升高使其亦成為輻射源，但總起來(lái)，這類(lèi)輻射源的效率是較低的。用電熱絲加熱發(fā)射率(比輻射率)較高的紅外輻射材料做成的紅外輻射器，可避免前者可見(jiàn)光部份的能量浪費(fèi)，還可盡量減少效率不高的短波近紅外輻射，提高有效的長(zhǎng)波中紅外和遠(yuǎn)紅外輻射在總的輻射中所占的百分比，故而是目前應(yīng)用范圍很廣的輻射源。但由于它是間接加熱的，因而存在中間介質(zhì)的熱傳導(dǎo)損失，且作為耐溫絕緣材料的中間介質(zhì)一般導(dǎo)熱性能都差，故而預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)，反應(yīng)遲緩，恒溫控制不易做到一定精度。在電熱絲和紅外輻射材料涂層之間除了絕緣層外一般還要有金屬制的導(dǎo)熱層，受這兩者的限止，這類(lèi)輻射器就難以做得輕巧。
本發(fā)明的目的在于提供能克服上述各種紅外輻射裝置的缺點(diǎn)，采用發(fā)射率最高的材料——石墨為輻射材料并采取直接電加熱的方法高效率地把電能轉(zhuǎn)化為高有效的紅外輻射能的輕巧的紅外加熱裝置。
本發(fā)明的任務(wù)是以如下方式完成的用石墨材料制成厚度為0.15～0.35mm的薄帶狀輻射體，該薄帶狀輻射體處在同一個(gè)面上以一定間隔回折在一起。將薄帶狀輻射體的兩端與電源相連通，可直接向石墨薄帶狀輻射體里通入電流使其溫度升高輻射出紅外線(xiàn)。
把石墨薄帶狀輻射體依附固定在耐溫絕緣的各種型材表面，該型材按不同需要做成板狀、筒狀或碗狀。
在石墨薄帶狀輻射體的表面覆蓋透射率較高的云母紙或合成云母紙做的罩，起保護(hù)輻射體的作用。以此制成應(yīng)用于工業(yè)和民用的各種加熱、干燥、烘烤、采暖等紅外裝置。
由于采用發(fā)射率高達(dá)0.98的近黑體輻射材料石墨，并采用直接向輻射材料通電加熱的方式，因而電能轉(zhuǎn)化為輻射能的效率可達(dá)95.8～98.45％，比使用通常的輻射器節(jié)約用電25～50％。本發(fā)明充分利用了石墨材料的導(dǎo)電性、可塑性和良好的粘附固體表面的能力，并且由于石墨還具有耐高溫、抗腐蝕、低膨脹系數(shù)和抗熱震性能，因而本發(fā)明的加熱裝置物理性能穩(wěn)定，能耐激冷激熱變化，使用壽命長(zhǎng)，可達(dá)一萬(wàn)小時(shí)以上。
本發(fā)明的實(shí)施例結(jié)合如下圖1，該裝置的一種結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖中，〔1〕電源線(xiàn)連接孔，〔2〕礦棉(硅酸鋁)制的底板，〔3〕石墨紅外輻射體，〔4〕合成云母紙罩，〔5〕外框，尺寸單位毫米。
圖2，是圖1中沿A－A線(xiàn)的垂直剖視圖。
實(shí)施例。參照?qǐng)D1、圖2，在礦棉制板〔2〕平面上照?qǐng)D1中劃斜線(xiàn)的部位刻削深度0.25mm的槽，將石墨加5％(重量百分比)的硅酸鈉攪拌均勻后攤涂在槽內(nèi)，用壓力機(jī)滾壓成型后剔除槽外殘留的石墨，將電源線(xiàn)連接孔〔1〕處加銀處理，在正面加一層合成云母紙罩〔4〕再固定上外框〔5〕。
在電源線(xiàn)連接孔處引電線(xiàn)接220伏電源，實(shí)測(cè)結(jié)果1.消耗電功率 400瓦2.輻射波長(zhǎng)分布 3.0～25微米沒(méi)有可見(jiàn)光輻射3.在空間為56m3室內(nèi)，室溫為10℃，關(guān)上門(mén)窗，在接通電源20分鐘后室溫上升到18℃。
破壞性試驗(yàn)將電源電壓上升到380伏，連續(xù)工作100小時(shí)，輻射體表面無(wú)任何不正常變化。
本發(fā)明的裝置可根據(jù)所需輻射通量的大小制造不同電功率的輻射體，為此只需相應(yīng)改變往返回折帶形石墨薄片的尺寸；亦可改變?cè)O(shè)定的輻射體輸入電流使輻射體的溫度改變以適應(yīng)不同的被加熱物，使其輻射能量盡可能集中在被加熱物能夠吸收的波段上，以提高加熱效果，縮短加熱時(shí)間，節(jié)省電能。
權(quán)利要求
1.一種以電為能源的紅外輻射加熱裝置，該裝置有一個(gè)用輻射材料制成的輻射體，其特征在于a、所述的輻射體[3]是由石墨材料制成的厚度為0.15～0.35mm薄帶，該薄帶處在同一個(gè)面上以一定間隔回折在一起。b、該薄帶狀輻射體[3]的兩端與電源相連通。
2.按權(quán)利要求
1所述的紅外輻射加熱裝置，其特征在于所述的輻射體〔3〕依附固定在耐溫絕緣的各種型材表面，該型材按不同需要做成板狀、筒狀或碗狀。
3.按權(quán)利要求
1或2所述的紅外輻射加熱裝置，其特征在于所述的輻射體〔3〕的表面覆蓋透射率較高的云母紙或合成云母紙做的罩。
專(zhuān)利摘要
本實(shí)用新型提供了一種以電為能源的紅外輻射加熱裝置。該裝置的特點(diǎn)是以石墨為輻射材料制成輻射體并對(duì)它直接加電，因而電能轉(zhuǎn)化為輻射能的轉(zhuǎn)化效率高、結(jié)構(gòu)輕巧、制造靈活、只需將輻射體的尺寸作簡(jiǎn)單變更就可制造出適應(yīng)不同加熱物的加熱裝置，并可制成各種形狀以適應(yīng)工業(yè)和民用上的各種加熱、干燥、烘烤、取暖等不同用途。
文檔編號(hào)H05B3/10GK86203660SQ86203660
公開(kāi)日1987年11月7日 申請(qǐng)日期1986年6月9日
發(fā)明者柏綠山 申請(qǐng)人:柏綠山導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan