專利名稱：電熱爐絲及具有該電熱爐絲的電加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電熱爐絲、以及具有該電熱爐絲的電加熱裝置。
背景技術(shù)：
用電來加熱的設(shè)備統(tǒng)稱電熱器，如電 飯鍋、電熱水器、電吹風(fēng)、電烤箱等。各種電熱器雖然構(gòu)造和用途不同，但主要組成部分是發(fā)熱體。電熱絲是用途極其廣泛的發(fā)熱體，其主要特征在于電阻率大，耐高溫，一般是用鎳鉻、鐵鉻鋁合金等組成。傳統(tǒng)的電熱絲在通電產(chǎn)熱的過程中，因電磁效應(yīng)對外產(chǎn)生電磁波輻射和磁場，其輻射量和磁場強(qiáng)度與電流大小正相關(guān)。有研究表明，電磁輻射對人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、視覺系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)都有不同程度的損傷；它還對內(nèi)分泌系統(tǒng)，聽覺，物質(zhì)代謝，組織器官的形態(tài)改變，均可產(chǎn)生不良影響。除此之外，近些年還發(fā)現(xiàn)電磁場容易致癌。另一方面，在實(shí)際應(yīng)用中，電熱類儀器所產(chǎn)生的電磁輻射和磁場對所要求的磁場環(huán)境(比低場、近零場)產(chǎn)生影響。例如，熱退磁爐在物理學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、地球物理學(xué)等與磁性物質(zhì)有關(guān)的領(lǐng)域中具有非常廣泛的用途，其原理是利用加熱溫度升高破壞磁性物質(zhì)內(nèi)磁疇有序排列，使得宏觀上抵消整體磁性，達(dá)到退磁效果。熱退磁的一個(gè)關(guān)鍵要點(diǎn)在于磁性物質(zhì)需要在無磁環(huán)境中進(jìn)行加熱，否則反而會使物質(zhì)獲得熱剩余磁性而將物質(zhì)磁化。另夕卜，化學(xué)材料樣品的制備過程中，經(jīng)常利用燒結(jié)爐加熱生成特定的材料。很多研究表明，在材料加熱制備過程中，磁場的作用會對材料的晶體大小形狀等產(chǎn)生很明顯的影響，造成物理性質(zhì)上有差異。熱退磁爐或材料燒結(jié)爐裝置，都是利用電熱絲對磁性物質(zhì)材料或樣品進(jìn)行加熱，然后切斷電流在近零磁場中冷卻材料或樣品，達(dá)到退磁效果。雖然各種熱退磁爐或燒結(jié)爐都可以提供近零磁場環(huán)境，但電熱絲通電加熱時(shí)，由于電流的影響會產(chǎn)生磁場，從而破壞退磁爐內(nèi)的零磁環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種電熱爐絲，以及具有該電熱爐絲的電加熱裝置，以使得電熱爐絲在通電發(fā)熱的同時(shí)不對外產(chǎn)生次生電磁輻射和電磁場。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種電熱爐絲，電熱爐絲為由內(nèi)層、中間層和外層形成的三層同軸爐絲，中間層為絕緣層，內(nèi)層和外層中的一個(gè)為導(dǎo)電層另一個(gè)為電熱層，在同軸爐絲的一端，外層直接包裹內(nèi)層并與之形成電連接，在同軸爐絲的包括另一端在內(nèi)的其余部分，內(nèi)層和外層由中間層隔離開。優(yōu)選地，內(nèi)層為導(dǎo)電層，外層為電熱層。優(yōu)選地，內(nèi)層為電熱層，外層為導(dǎo)電層。優(yōu)選地，導(dǎo)電層為由導(dǎo)電銀漿形成的涂覆層。優(yōu)選地，電熱層由電熱絲制成，絕緣層由導(dǎo)熱絕緣陶瓷制成。[0011]另一方面本實(shí)用新型還提供一種電加熱裝置，具有通電時(shí)對外產(chǎn)生零磁場的電熱元件，電熱元件為前述任一電熱爐絲。優(yōu)選地，電加熱裝置可用于無磁性裝置加熱爐。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于(I)由于，在電熱爐絲的一端處外層直接包裹內(nèi)層并與內(nèi)層形成電連接內(nèi)層和外層被中間層隔離開，在電熱爐絲的其余部分包括另一端處外層直接包裹內(nèi)層并與內(nèi)層形成電連接，因此，當(dāng)對電熱爐絲通電加熱時(shí)內(nèi)外電流同軸反向，電熱爐絲內(nèi)等效電流為零，從而電熱爐絲在加熱過程中對外不產(chǎn)生次生電磁輻射和電磁場；(2)本實(shí)用新型電熱爐絲使得在加熱過程中等效電流為零，因此阻止了電磁輻射的產(chǎn)生，使得電熱爐絲的電熱轉(zhuǎn)換率提高，節(jié)省能量；(3)本實(shí)用新型電熱爐絲的內(nèi)層、中間層和外層的材料均為無磁性物質(zhì)，無剩余磁化強(qiáng)度；(4)本實(shí)用新型電熱爐絲的強(qiáng)度高，加熱冷卻過程中漲縮現(xiàn)象不明顯，能使該電熱爐絲在加熱過程中基本保持形狀不變，以避免因形變而造成的不希望現(xiàn)象；(5)本實(shí)用新型電熱爐絲的電阻率高，加熱效率高，效果明顯；(6)本實(shí)用新型電熱爐絲的中間層絕緣度很高，可抗擊穿電壓大于500伏。

圖I是本實(shí)用新型電熱爐絲的軸向剖視圖。圖2是沿圖I中線I-I的徑向剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖描述對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
。具體地，參見圖1-2，本實(shí)用新型的電熱爐絲為三層同軸爐絲1，由從內(nèi)向外依次同軸設(shè)置的內(nèi)層4、中間層3和外層2形成，其中中間層3為絕緣層，內(nèi)層4和外層2中的一個(gè)為導(dǎo)電層，內(nèi)層4和外層2中的另一個(gè)為電熱層。如圖I中示出的，在同軸爐絲I的一端D處，外層2直接包裹內(nèi)層4并與內(nèi)層4形成電連接；在同軸爐絲I的另一端C及整個(gè)爐絲本體處，即在同軸爐絲I的包括另一端C的其余部分(即，C端以及C端與D端之間的部分)，內(nèi)層4和外層2由中間層3隔離開。如此，當(dāng)在同軸爐絲I的另一端C處對電熱爐絲通電加熱時(shí)，內(nèi)外電流同軸反向，電等效電流為零，從而電熱爐絲在加熱過程中對外不產(chǎn)生次生電磁輻射和電磁場，顯然，本實(shí)用新型電熱爐絲在加熱過程中產(chǎn)生的是零磁環(huán)境。在本實(shí)用新型電熱爐絲的一個(gè)實(shí)施例中將內(nèi)層4設(shè)為導(dǎo)電層；將作為絕緣層的中間層3，設(shè)為由導(dǎo)熱絕緣陶瓷制成，導(dǎo)熱絕緣陶瓷耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高；將外層2設(shè)為電熱層，電熱層由電熱絲制成，優(yōu)選地電熱絲由無磁性、抗氧化性強(qiáng)、強(qiáng)度高的鎳鉻合金制成。在本實(shí)用新型電熱爐絲的另一實(shí)施例中，將內(nèi)層4設(shè)為電熱層；將外層2設(shè)為導(dǎo)電層。該實(shí)施例中電熱層為電熱絲，優(yōu)選地電熱絲由無磁性、抗氧化性強(qiáng)、強(qiáng)度高的鎳鉻合金制成；中間層3由耐高溫、機(jī)械強(qiáng)度高的導(dǎo)熱絕緣陶瓷材料制成，并包裹在鎳鉻電熱絲的外周壁上；作為導(dǎo)電層的外層2，是由導(dǎo)電銀漿形成的涂覆層，導(dǎo)電銀漿耐高溫、電磁波屏蔽效果佳、附著力強(qiáng)、耐磨性和成膜性能好。更為詳細(xì)地，結(jié)合圖I可看出，將導(dǎo)電銀漿涂覆在、中間層3的外周壁上，并且在電熱爐絲的D端處，導(dǎo)電銀漿還涂覆在從中間層3伸出的內(nèi)層4上，以在電熱爐絲的D端處使得導(dǎo)電銀漿直接與內(nèi)層4電連接。另一方面，本實(shí)用新型還提供一種電加熱裝置，具有通電時(shí)對外產(chǎn)生零磁場的電熱元件，其中所述電熱元件為本實(shí)用新型前述任一電熱爐絲。進(jìn)一步，本實(shí)用新型的電加熱裝置可以是熱退磁爐，顯然，電熱爐絲還可以被用來制作各種要求對外無電磁輻射和磁場的高溫加熱裝置。綜上，本實(shí)用新型電熱爐絲在加熱過程中，電熱爐絲內(nèi)的等效電流為零，因此對外不產(chǎn)生次生電磁輻射和電磁場；由于不產(chǎn)生電磁輻射，因此電熱爐絲的電熱轉(zhuǎn)換率提高，節(jié)省能量；本實(shí)用新型電熱爐絲的內(nèi)層、中間層和外層的材料均為無磁性物質(zhì)，無剩余磁化強(qiáng)度；本實(shí)用新型電熱爐絲的強(qiáng)度高，加熱冷卻過程中漲縮現(xiàn)象不明顯，能使該電熱爐絲在加熱過程中基本保持形狀不變；本實(shí)用新型電熱爐絲的電阻率高，加熱效率高，效果明顯；本實(shí)用新型電熱爐絲的中間層絕緣度很高，可抗擊穿電壓大于500伏。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電熱爐絲，其特征在于， 所述電熱爐絲為由內(nèi)層(4)、中間層(3)和外層⑵形成的三層同軸爐絲(1)，所述中間層⑶為絕緣層，所述內(nèi)層⑷和外層⑵中的一個(gè)為導(dǎo)電層另一個(gè)為電熱層， 其中，在所述同軸爐絲(I)的一端(D)，所述外層(2)直接包裹所述內(nèi)層(4)并與之形成電連接，在所述同軸 爐絲(I)的包括另一端(C)在內(nèi)的其余部分，所述內(nèi)層(4)和外層(2)由所述中間層(3)隔離開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電熱爐絲，其特征在于， 所述內(nèi)層⑷為導(dǎo)電層，所述外層⑵為電熱層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電熱爐絲，其特征在于， 所述內(nèi)層⑷為電熱層，所述外層⑵為導(dǎo)電層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱爐絲，其特征在于， 所述導(dǎo)電層為由導(dǎo)電銀漿形成的涂覆層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的電熱爐絲，其特征在于， 所述電熱層由電熱絲制成，所述絕緣層由導(dǎo)熱絕緣陶瓷制成。
6.一種電加熱裝置，其特征在于，具有通電時(shí)對外產(chǎn)生零磁場的電熱元件，所述電熱元件為前述任一權(quán)利要求所述的電熱爐絲。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電熱爐絲以及具有該電熱爐絲的電加熱裝置，電熱爐絲為由內(nèi)層(4)、中間層(3)和外層(2)形成的三層同軸爐絲(1)，中間層(3)為絕緣層，內(nèi)層(4)和外層(2)中的一個(gè)為導(dǎo)電層，另一個(gè)為電熱層，其中在同軸爐絲(1)的一端(D)，外層(2)直接包裹內(nèi)層(4)并與之形成電連接，在同軸爐絲(1)的其余部分包括另一端(C)，內(nèi)層(4)和外層(2)由中間層(3)隔離開。本實(shí)用新型還提供一種電加熱裝置，具有通電時(shí)對外產(chǎn)生零磁場的電熱元件，該電熱元件為本實(shí)用新型前述任一電熱爐絲。本實(shí)用新型的電熱爐絲在通電發(fā)熱的同時(shí)對外不產(chǎn)生次生電磁輻射和電磁場。
文檔編號H05B3/64GK202374478SQ20112048396
公開日2012年8月8日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉雙遲, 劉青松, 朱日祥, 李金華, 秦華峰, 趙翔 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所