專利名稱：車用碳制品取暖器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及取暖器，尤其是涉及一種車用碳制品取暖器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)式列車取暖器一般有兩種一種是金屬管帶散熱片式，該產(chǎn)品能耗大，散熱 慢。對(duì)列車的電負(fù)荷增加了許多能耗，并升溫速度慢。不利于當(dāng)今現(xiàn)代化交通工具的改進(jìn) 和發(fā)展。另一種是平板式散熱片，該散熱片升溫速度慢，散熱慢，危險(xiǎn)性差，容易表面帶電。 取暖器中的發(fā)熱器件通常采用碳制品發(fā)熱管，碳制品發(fā)熱管中的碳制品發(fā)熱材料是最具有 競(jìng)爭(zhēng)力的高科技材料，許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛研制生產(chǎn)和使用碳制品發(fā)熱材料，以取代傳 統(tǒng)的金屬、PTC等的發(fā)熱材料。 中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了一種新型碳制品電熱管發(fā)熱器[申請(qǐng)?zhí)?00720112206. 9]。 包括一個(gè)本體，在本體上設(shè)有若干個(gè)垂直設(shè)置的散熱片，其特征在于，所述的本體內(nèi)設(shè)有至 少一條通道，在每條通道內(nèi)分別穿設(shè)有一根與其形狀相適應(yīng)的襯管，在襯管內(nèi)設(shè)有用于發(fā) 熱的碳制品電熱管。上述方案雖然在一定程度上提高了發(fā)熱器的工作性能，但是仍然存在 著不足之處1、散熱片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，易于彎曲損壞。2、整體的密封性較差，容易導(dǎo)致 漏光，發(fā)熱效果不夠理想。3、在使用過程中容易因?yàn)檎駝?dòng)等原因?qū)е绿贾破冯姛峁軗p壞，工 作穩(wěn)定性較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且強(qiáng)度高，使用壽命 長(zhǎng)，熱效率高，能源得到有效利用的車用碳制品取暖器。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了下列技術(shù)方案本車用碳制品取暖器，其特征在 于，本取暖器包括碳制品電熱管、兩個(gè)能夠相互扣合的散熱半體和能夠?qū)蓚€(gè)散熱半體固 定在一起的固定機(jī)構(gòu)，所述的散熱半體包括受熱部和分布在受熱部背部的若干散熱片，且 受熱部與散熱片連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽，且當(dāng)兩個(gè)散熱 半體扣合時(shí)分別位于兩個(gè)受熱部上的條形槽對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳制品電熱管且周 向封閉的置管通道，上述的固定機(jī)構(gòu)設(shè)置在受熱部的端部。 由于受熱部和散熱片采用一體式結(jié)構(gòu)，有效地提高了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，且不易漏光，大大 提高了熱量轉(zhuǎn)化率。整個(gè)取暖器的各個(gè)部分易于裝配，生產(chǎn)成本低。工作時(shí)，受熱部將碳制 品電熱管所發(fā)出的所有熱量全部進(jìn)行吸收，當(dāng)受熱部大量吸收熱量后迅速將熱量傳遞給散 熱片，散熱片四周處于活躍的空氣分子中，帶有遠(yuǎn)紅外的散熱片將紅外光波傳遞到車廂的 每個(gè)角落。這里的條形槽數(shù)量[即碳制品電熱管的數(shù)量]根據(jù)需要確定?？梢允且粋€(gè)，也 可以是平行設(shè)置的若干個(gè)。 碳制品電熱管中的發(fā)熱基材通常采用碳纖維，碳纖維是由聚丙稀腈和粘膠基碳纖 維經(jīng)復(fù)合而成的，其含碳量高達(dá)99. 99%以上；具有功率余量大、耐高溫、高熱能力強(qiáng)等優(yōu) 點(diǎn)。碳纖維是一種純黑體的發(fā)熱材料，在電-熱轉(zhuǎn)換過程中幾乎不存在可見光，具有升溫迅速、熱滯后小、發(fā)熱均勻、熱輻射傳遞距離遠(yuǎn)、熱交換速度快等特點(diǎn)。工作過程中光通量遠(yuǎn)遠(yuǎn) 小于金屬發(fā)熱體的電熱管，電_熱轉(zhuǎn)換效率高達(dá)95%以上，比同功率的鎢鉬材料的金屬發(fā) 熱體熱效率提高30%以上，升溫的時(shí)間節(jié)省30%以上。在工作環(huán)境允許的情況下，工作溫 度可達(dá)1200攝氏度，完全可取代以金屬為發(fā)熱體的電熱管。 碳纖維電熱管采用高純度脫羥基石英玻璃管，熱膨脹系數(shù)極小，有極高的熱穩(wěn)定 性，能承受劇烈的溫度變化而不炸裂石英管加熱到150(TC，急速投入2(TC水中也不炸裂。 石英玻璃是良好的耐酸材料氫氟酸除外，相當(dāng)于耐酸陶瓷的30倍，不銹鋼鎳鉻合金的150 倍，是酸體加熱的最佳選擇。碳制品電熱管的電極選用耐高溫的鉬材料加工而成，耐高溫、 壽命長(zhǎng)，有效的保證了使用壽命。 顯然，碳纖維電熱管是一種以輻射遠(yuǎn)紅外線為主的發(fā)熱體，電熱輻射轉(zhuǎn)換率達(dá) 70%以上。它所發(fā)射出的遠(yuǎn)紅外線的波長(zhǎng)在3-14ym之間，這段波長(zhǎng)的遠(yuǎn)紅外線譜被稱為 "生命之光"，占整體波長(zhǎng)的80%。同時(shí)它能夠被空氣中的水分子吸收產(chǎn)生共振摩擦熱效應(yīng)， 實(shí)現(xiàn)了快速提高采暖環(huán)境溫度的作用。特別是能有效的活化人體組織細(xì)胞、促進(jìn)血液循環(huán)、 加速新陳代謝、增強(qiáng)免疫能力，同時(shí)還具有防臭除濕抗菌等效果。遠(yuǎn)紅外碳纖維電熱管釋放 的熱量絕大部分是遠(yuǎn)紅外輻射能量，與金屬發(fā)熱體不同，它完全避免了電磁場(chǎng)的產(chǎn)生，而且 沒有浪涌電流。同時(shí)由于碳素物體本身輻射的遠(yuǎn)紅外線80%與人體紅外線重合，因此在安 全、節(jié)能、健康、舒適性等方面占有很大的優(yōu)勢(shì)，是目前性能最好的電熱元件。碳纖維電熱管 的壽命連續(xù)點(diǎn)燒^ 6000小時(shí)以上(6000—-15000)，在頻繁啟動(dòng)、關(guān)閉和長(zhǎng)期連續(xù)工作中， 發(fā)熱體無(wú)氧化和擊穿現(xiàn)象，發(fā)熱光色均勻、管壁內(nèi)外清潔。 在上述的車用碳制品取暖器中，所述的條形槽處設(shè)有沿著槽口軸向延伸的凹凸形 防漏光結(jié)構(gòu)，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體扣合時(shí)分別位于兩個(gè)條形槽槽口處的凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)正 好相吻合。由于采用了凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)，能夠有效避免光線外漏。這里的凹凸形防漏光 結(jié)構(gòu)可以為若干個(gè)臺(tái)階，且可以是凹凸形的曲面。 在上述的車用碳制品取暖器中，所述的固定機(jī)構(gòu)有兩個(gè)且分別位于受熱部的兩 端，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)分別包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半座，兩個(gè)固定半座通過緊固件固定 在一起。其中，在固定半座上還可以設(shè)置用于穿過導(dǎo)線的穿線孔。 在上述的車用碳制品取暖器中，每個(gè)所述的固定半座端部分別具有內(nèi)凹的座口， 且當(dāng)兩個(gè)固定半座扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座上的座口對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納受熱 部端部的固定孔，上述的受熱部端部固定在固定孔內(nèi)。通過這種結(jié)構(gòu)，使得兩個(gè)散熱半體的 受熱部被固定在一起。 在上述的車用碳制品取暖器中，每個(gè)所述的座口內(nèi)設(shè)有橫向凸條，每個(gè)所述的受 熱部的背部具有與上述橫向凸條形狀相適應(yīng)的橫向凹槽，所述的橫向凸條插于橫向凹槽 內(nèi)。通過這種結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 在上述的車用碳制品取暖器中，所述的條形槽的橫截面呈圓弧形，所述的碳制品 電熱管的外徑小于置管通道的內(nèi)徑，且在碳制品電熱管和置管通道之間形成環(huán)形間隙。由 于碳制品電熱管與受熱部不直接接觸，因此能夠有效避免因震動(dòng)而造成的沖擊。此外，由于 置管通道是封閉的結(jié)構(gòu)，因此并不會(huì)造成熱量損失。 在上述的車用碳制品取暖器中，所述的條形槽軸向貫通于受熱部，所述的碳制品 電熱管的兩端分別延伸至置管通道外并固定在固定機(jī)構(gòu)中。
在上述的車用碳制品取暖器中，每個(gè)所述的固定半座的腹部設(shè)有一端封閉另一端 延伸至座口的固定槽，且當(dāng)兩個(gè)固定半座扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座上的固定槽對(duì)應(yīng)設(shè) 置并形成用于容納碳制品電熱管端部且周向封閉的固定通道，上述的碳制品電熱管端部固 定在固定通道內(nèi)。通過這種結(jié)構(gòu)能夠方便地將碳制品電熱管通過固定機(jī)構(gòu)固定起來(lái)。這樣， 固定機(jī)構(gòu)不僅將受熱部進(jìn)行固定，同時(shí)也將碳制品電熱管進(jìn)行固定。 在上述的車用碳制品取暖器中，所述的碳制品電熱管的兩端分別套有由絕緣材料 制成的柔性套，所述的柔性套被夾緊在碳制品電熱管端部和固定通道之間。通常，柔性套采 用硅膠制成，柔性套既耐高溫，又高度絕緣，并能防止列車在顛簸中對(duì)石英管的傷害。
在上述的車用碳制品取暖器中，所述的散熱半體由鋁材制成，且在散熱半體表面 具有通過發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。發(fā)黑處理是一種化學(xué)表面處理，其主要作用是在工件表 面形成一層致密的氧化膜，防止工件腐蝕上銹，提高工件的耐磨性。因此，通過發(fā)黑處理后 的散熱半體能夠有效提升機(jī)械強(qiáng)度。 與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本車用碳制品取暖器的優(yōu)點(diǎn)在于1、設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊 湊，強(qiáng)度高，易于加工制造。2、能夠有效防止光線外漏，能源利用率高，具有升溫迅速、節(jié)能、 高效的特點(diǎn)。3、工作穩(wěn)定性高，即便受到震動(dòng)沖擊也不會(huì)造成損壞，使用壽命長(zhǎng)，安全系數(shù)高。


圖1是本發(fā)明提供的立體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明提供的爆炸圖。 圖3是本發(fā)明提供的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明提供的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明提供的固定半座的放大立體圖。 圖6是圖4中A-A沿線的放大剖視圖。 圖7是圖4中B-B沿線的放大剖視圖。 圖8是本發(fā)明中兩個(gè)固定半座扣合在一起時(shí)的立體圖。 圖中，碳制品電熱管1、散熱半體2、受熱部21、條形槽211、橫向凹槽212、密封臺(tái)階 213、密封平面214、置管通道210、環(huán)形間隙200、散熱片22、固定機(jī)構(gòu)30、固定半座3、座口 31、固定孔301、橫向凸條32、固定槽33、固定通道330、過線孔34、柔性套4。
具體實(shí)施例方式
如圖1-4所示，本車用碳制品取暖器包括碳制品電熱管1、兩個(gè)能夠相互扣合的散 熱半體2和能夠?qū)蓚€(gè)散熱半體2固定在一起的固定機(jī)構(gòu)30。散熱半體2包括受熱部21 和分布在受熱部21背部的若干散熱片22，且受熱部21與散熱片22連為一體式結(jié)構(gòu)。散熱 半體2由鋁材制成，且在散熱半體2表面具有通過發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。
在受熱部21的腹部設(shè)有兩條軸向延伸的條形槽211，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體2扣合時(shí) 分別位于兩個(gè)受熱部21上的條形槽211 —一對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳制品電熱管1且 周向封閉的置管通道210。上述的固定機(jī)構(gòu)30設(shè)置在受熱部21的端部。如圖2和6所示， 條形槽211處設(shè)有沿著槽口軸向延伸的凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體2扣合時(shí)分別位于兩個(gè)條形槽211槽口處的凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)正好相吻合。更具體地說，如圖6所示， 凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置在條形槽211槽口兩側(cè)的密封臺(tái)階213和密封平面214。 當(dāng)兩個(gè)散熱半體2扣合時(shí)，其中一個(gè)受熱部21的密封臺(tái)階213正好與另一個(gè)受熱部21的 密封平面214吻合。 如圖1-4、5、7和8所示，固定機(jī)構(gòu)30有兩個(gè)且分別位于受熱部21的兩端，每個(gè)固 定機(jī)構(gòu)30分別包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半座3，兩個(gè)固定半座3通過緊固件固定在一 起。在固定半座3外端開有供碳制品電熱管1的導(dǎo)線引出的過線孔34。每個(gè)固定半座3端 部分別具有內(nèi)凹的座口 31，且當(dāng)兩個(gè)固定半座3扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座3上的座口 31對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納受熱部21端部的固定孔301，上述的受熱部21端部固定在固 定孔301內(nèi)。每個(gè)座口 31內(nèi)設(shè)有橫向凸條32，每個(gè)受熱部21的背部具有與上述橫向凸條 32形狀相適應(yīng)的橫向凹槽212，橫向凸條32插于橫向凹槽212內(nèi)。 如圖6所示，條形槽211的橫截面呈圓弧形，碳制品電熱管1的外徑小于置管通道 210的內(nèi)徑，且在碳制品電熱管1和置管通道210之間形成環(huán)形間隙200。條形槽211軸向 貫通于受熱部21，碳制品電熱管1的兩端分別延伸至置管通道210外并固定在固定機(jī)構(gòu)30 中。如圖7所示，每個(gè)固定半座3的腹部設(shè)有一端封閉另一端延伸至座口 31的固定槽33， 且當(dāng)兩個(gè)固定半座3扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座3上的固定槽33對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于 容納碳制品電熱管1端部且周向封閉的固定通道330，上述的碳制品電熱管1端部固定在固 定通道330內(nèi)。碳制品電熱管1的兩端分別套有由絕緣材料制成的柔性套4，所述的柔性套 4被夾緊在碳制品電熱管1端部和固定通道330之間。 本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替 代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
盡管本文較多地使用了碳制品電熱管1、散熱半體2、受熱部21、條形槽211、橫向 凹槽212、密封臺(tái)階213、密封平面214、置管通道210、環(huán)形間隙200、散熱片22、固定機(jī)構(gòu) 30、固定半座3、座口 31、固定孔301、橫向凸條32、固定槽33、固定通道330、過線孔34、柔性 套4等術(shù)語(yǔ)，但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述 和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。
權(quán)利要求
一種車用碳制品取暖器，其特征在于，本取暖器包括碳制品電熱管(1)、兩個(gè)能夠相互扣合的散熱半體(2)和能夠?qū)蓚€(gè)散熱半體(2)固定在一起的固定機(jī)構(gòu)(30)，所述的散熱半體(2)包括受熱部(21)和分布在受熱部(21)背部的若干散熱片(22)，且受熱部(21)與散熱片(22)連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部(21)的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽(211)，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體(2)扣合時(shí)分別位于兩個(gè)受熱部(21)上的條形槽(211)對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳制品電熱管(1)且周向封閉的置管通道(210)，上述的固定機(jī)構(gòu)(30)設(shè)置在受熱部(21)的端部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的條形槽(211)處設(shè)有沿著槽口軸向延伸的凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體(2)扣合時(shí)分別位于兩個(gè)條形槽(211)槽口處的凹凸形防漏光結(jié)構(gòu)正好相吻合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的固定機(jī)構(gòu)(30)有兩個(gè)且分別位于受熱部(21)的兩端，每個(gè)固定機(jī)構(gòu)(30)分別包括兩個(gè)能夠相互扣合的固定半座(3)，兩個(gè)固定半座(3)通過緊固件固定在一起。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，每個(gè)所述的固定半座(3)端部分別具有內(nèi)凹的座口 (31)，且當(dāng)兩個(gè)固定半座(3)扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座(3)上的座口 (31)對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納受熱部(21)端部的固定孔(301)，上述的受熱部(21)端部固定在固定孔(301)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，每個(gè)所述的座口 (31)內(nèi)設(shè)有橫向凸條(32)，每個(gè)所述的受熱部(21)的背部具有與上述橫向凸條(32)形狀相適應(yīng)的橫向凹槽(212)，所述的橫向凸條(32)插于橫向凹槽(212)內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的條形槽(211)的橫截面呈圓弧形，所述的碳制品電熱管(1)的外徑小于置管通道(210)的內(nèi)徑，且在碳制品電熱管(1)和置管通道(210)之間形成環(huán)形間隙(200)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的條形槽(211)軸向貫通于受熱部(21)，所述的碳制品電熱管(1)的兩端分別延伸至置管通道(210)外并固定在固定機(jī)構(gòu)(30)中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，每個(gè)所述的固定半座(3)的腹部設(shè)有一端封閉另一端延伸至座口(31)的固定槽(33)，且當(dāng)兩個(gè)固定半座(3)扣合時(shí)分別位于兩個(gè)固定半座(3)上的固定槽(33)對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳制品電熱管(1)端部且周向封閉的固定通道(330)，上述的碳制品電熱管(1)端部固定在固定通道(330)內(nèi)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的碳制品電熱管(1)的兩端分別套有由絕緣材料制成的柔性套(4)，所述的柔性套(4)被夾緊在碳制品電熱管(1)端部和固定通道(330)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的車用碳制品取暖器，其特征在于，所述的散熱半體(2)由鋁材制成，且在散熱半體(2)表面具有通過發(fā)黑處理形成的發(fā)黑層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種車用碳制品取暖器，屬于加熱裝置技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的列車取暖器散熱片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理、發(fā)熱效果不夠理想、工作穩(wěn)定性較低的問題。本車用碳制品取暖器，包括碳制品電熱管、兩個(gè)能夠相互扣合的散熱半體和能夠?qū)蓚€(gè)散熱半體固定在一起的固定機(jī)構(gòu)，散熱半體包括受熱部和分布在受熱部背部的若干散熱片，且受熱部與散熱片連為一體式結(jié)構(gòu)，在受熱部的腹部設(shè)有軸向延伸的條形槽，且當(dāng)兩個(gè)散熱半體扣合時(shí)分別位于兩個(gè)受熱部上的條形槽對(duì)應(yīng)設(shè)置并形成用于容納碳制品電熱管且周向封閉的置管通道，固定機(jī)構(gòu)設(shè)置在受熱部的端部。本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)、熱效率高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24D13/00GK101709897SQ20091015560
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月17日
發(fā)明者吳勤豐 申請(qǐng)人:吳勤豐