專利名稱：一種經(jīng)改進(jìn)的電阻絲發(fā)熱體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電阻絲爐發(fā)熱體，屬于高溫技術(shù)領(lǐng)域。
眾所周知，在高溫技術(shù)領(lǐng)域中，電阻絲爐是較常用和方便的一種加熱裝置，作為其核心部件是電阻絲纏繞在耐高溫爐管上構(gòu)成的發(fā)熱體。通常用的電阻絲有鎳鉻絲、鐵鉻鋁絲、鉑銠絲、鎢絲、鉬絲等，作為發(fā)熱用的電阻絲通常纏繞在耐高溫的爐管外表面。依電阻絲爐不同的使用溫度而選用不同材質(zhì)的爐管；依待加熱產(chǎn)品的大小、形狀而選用的爐管可以是圓管形、平板形或箱形。至今為止，爐管不論是耐高溫陶瓷如氧化鋁，還是石英玻璃管以及其他粘土材料，或者在其表面開設(shè)螺旋溝槽，用以固定發(fā)熱電阻絲；或者是將發(fā)熱電阻絲繞在外表面，然后再用耐高溫泥漿涂復(fù)使其固定，且電阻絲兩端抽頭的固定也相當(dāng)困難。即使是箱形結(jié)構(gòu)發(fā)熱絲鑲嵌在夾層中，均由以下缺點(1)爐管制作困難，成本高；(2)能源浪費而且導(dǎo)致電阻絲壽命降低。以鎳鉻絲為例，它本身最高發(fā)熱溫度為1200℃，當(dāng)纏繞在爐管外表面，爐管內(nèi)的最高溫度只能低于1000℃，如要達(dá)到1000℃則爐管外面發(fā)熱絲溫度需1300℃，這將導(dǎo)致電阻發(fā)熱絲的熔斷或壽命降低。如何將發(fā)熱體在結(jié)構(gòu)上改進(jìn)，不僅使電阻發(fā)熱絲直接與被加熱物體非常接近，而且接線端頭容易固定。減少熱損失而提高熱效率和發(fā)熱電阻絲的使用壽命。
本實用新型的目的在于提供一種改進(jìn)型的發(fā)熱體。作為發(fā)熱用的電阻絲仍為常用的鎳鉻絲、鐵鋁鉻絲、鉑銠絲、鎢絲、鉬絲，結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)是指電阻絲所依附的客體-絕緣高溫爐管的結(jié)構(gòu)上改進(jìn)，經(jīng)改進(jìn)后的發(fā)熱體，使電阻絲非常容易纏繞在其上而且發(fā)出的熱量可直接輻射于被加熱物體而不再通過爐管的壁向被加熱物體輻射，從而提高了熱效率，且結(jié)構(gòu)改進(jìn)后使纏繞方便，兩接線端頭容易固定。
具體地說，本實用新型的實施是通過下述方法，如

圖1、2、3所示。圖1是板狀電熱絲發(fā)熱體截面圖。圖2是圓形(方形)電熱絲發(fā)熱體的截面圖。圖3為具有斜形窄縫的電熱絲發(fā)熱體截面圖。
圖中1-爐管截面；2-兩端各鋸斷的若干窄縫；3-相鄰兩鋸縫之間的爐管端部用作爐絲繞作的固定端頭；4-電阻絲；5-電阻絲的兩端抽頭的引線，用以接外電路用。
依本實用新型提供的窄縫2和7方向可以平行于爐管的軸向，或者可以稍有斜度，傾斜角為10°-15°，視要求而定。窄縫的寬度略比電阻絲的直徑稍大，以便爐絲的嵌入，其深度約為電阻絲直徑的3-4倍，以便嵌入的爐絲不易脫出，欲繞的電阻絲(4)便可在爐管內(nèi)壁繞作。固定在端頭3上的爐絲一般為單線形，在爐管內(nèi)(圓形、方形)或爐管平面上(平板型)可以是單螺線型，也可以是螺圈型或者線形和螺圈型的結(jié)合，具體由所需的功率而定。窄縫的多少也是由所需功率決定。爐絲的兩端抽頭5可以固定在爐管的同一端或者兩端，抽頭可以在端頭上打結(jié)或多繞1-2圈加以固定，電阻絲也可繞在爐管的外表面。
本實用新型的優(yōu)點在于(1)可以采用普通絕緣耐火爐管(陶瓷、石英、玻璃)，管壁內(nèi)外無需加工成槽溝或者抽頭固定的孔眼。
(2)由于電阻絲孔眼繞在爐管內(nèi)壁，因此更靠近待加熱的物體，具有升溫快，功耗低，(降低20％以上)，散熱小的優(yōu)點。
(3)除窄縫需用碳化硅或金鋼鉆刀片鋸割外，其他制作工序都可用手工加普通工具完成。
(4)由螺絲纏繞的方向不會形成穿過爐管中軸的磁力線，所以如加熱物體是作電測的試樣，則電源將不會對電測試樣的電訊號產(chǎn)生干擾。
(5)電爐功率能方便地由端頭的多少和螺絲的形狀(線形或螺圈形)加以調(diào)節(jié)。
(6)爐絲和兩抽頭可以繞完在爐管的同一端，縮短了電阻絲引出端長度。
本實用新型所述的發(fā)熱體中構(gòu)件之一的絕緣管可以是耐熱陶瓷(氧化鋁、莫來石、耐火粘土)、石英、玻璃材料，其形狀可以是圓形、方形、矩形、板狀、三角形、多邊形，內(nèi)外表面光滑而無需固定電阻絲的槽溝。
下面結(jié)合具體實例進(jìn)一步說明本實用新型發(fā)明實質(zhì)
實例1螺圈形電阻絲和直形窄縫端頭繞成電熱絲發(fā)熱體。
如圖1所示，根據(jù)待加熱物體的尺寸和恒溫區(qū)的大小選取適當(dāng)內(nèi)徑和長度的爐管，將爐管1兩端鋸割若干等距窄縫2，相鄰兩窄縫形成用作電阻絲定位的端頭3。窄縫平行于管軸，縫寬略大于所繞電阻絲直徑，縫的深度約為電阻絲直徑的4倍，窄縫的多少決定于加熱爐所需功率大小。電阻絲4除兩頭引出端外，應(yīng)先繞成螺圈形，一引出端5先固定(打結(jié)或繞兩周)在一個端頭3上，然后在爐管兩端的窄縫之間來回繞作，螺圈形電阻絲縛繞在爐管內(nèi)壁，定位在兩窄縫2之間的端頭3處的電阻絲拉成直線，便于電阻絲在窄縫2內(nèi)定位。電阻絲繞完爐管內(nèi)一周后，將其另一頭的抽出端5也固定在端頭3上，并使其與最初的抽出端位于爐管的同一端，這樣可以縮短引出端與電源之間的距離。
實例2圓(方)形電爐構(gòu)成的板電熱絲發(fā)熱體。
如圖2所示，將圓形絕緣耐火板鋸割成若干對稱的窄縫，窄縫的寬度比電阻絲直徑略大，窄縫的深度約為電阻絲直徑的3-4倍。電阻絲繞作類似于實例1，爐板內(nèi)壁上電阻絲繞成螺圈形，固定在端頭上的電阻絲為線形。是爐絲兩端抽頭。
實例3線形電阻絲和斜形窄縫端頭繞成的電熱絲發(fā)熱體。
如圖3所示，將爐管1兩端鋸割若干等距的窄縫2，窄縫略與管軸傾斜(12°)，窄縫寬度略大于所繞爐絲4的直徑，其深度約為電阻絲直徑的3倍，電阻絲的一端頭先在一個兩相鄰窄縫之間的端頭3上繞上二周固定，然后在爐管兩端的窄縫之間，沿著管內(nèi)壁往復(fù)圈繞至爐管內(nèi)壁一周，最后電阻絲一端抽頭與最初的抽頭一樣固定在端頭3上，5為引出線，其余同實例1。
權(quán)利要求1．一種經(jīng)改進(jìn)的電阻絲發(fā)熱體，由電阻絲和纏繞在其上的絕緣爐管構(gòu)成，其特征在于(1)在絕緣爐管(1)的兩端鋸斷的若干窄縫(2)，其深度約為電阻絲(4)的3-4倍；其寬度略比所繞電阻絲(4)的直徑稍大，以便電阻絲(4)的嵌入。(2)所繞電阻絲(4)固定在端頭(3)上的爐絲一般為單線形。(3)電阻絲(4)兩端抽頭(5)可以固定在爐管的同一端或者兩端，抽頭可以在端頭上打結(jié)或多繞1-2周加以固定。
2．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于絕緣爐管的兩端鋸斷的窄縫數(shù)依所需功率而定。
3．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于窄縫可以平行于爐管的軸向，或者可以稍有斜度，傾斜角可以10-15°。
4．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于電阻絲(4)可以是鎳鉻絲、康鈦絲、鉑銠絲、鉬絲、鎢絲等。
5．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于所述的絕緣爐管(1)可以是耐熱陶瓷、石英、玻璃材料，其形狀可以是圓形、多邊形、方形、矩形、三角形或者板形，內(nèi)外表面光滑而無需固定電阻絲的槽溝。
6．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于所述的電阻絲(4)可以繞在爐管的內(nèi)表面，也可以在爐管的外表面。
7．按權(quán)利要求1所述的經(jīng)改進(jìn)的發(fā)熱體，其特征在于所述的電阻絲(4)可以是單螺圈形，也可以是線形和螺圈形的結(jié)合。
專利摘要一種經(jīng)改進(jìn)的電阻絲發(fā)熱體,屬于高溫技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型提供的發(fā)熱體是由電阻絲繞在絕緣體爐管上構(gòu)成,爐管的內(nèi)外表面光滑而無需固定電阻絲的槽溝。在其兩端各鋸斷若干窄縫,寬度略比電阻絲的直徑大,深度為其直徑的3—4倍,其電阻絲可繞成單螺圈型或線型和螺圈型的結(jié)合。爐管可以是圓形、方形、矩形、三角形甚至多邊形。本實用新型最大優(yōu)點是電阻絲可方便纏繞在爐管的內(nèi)表面,直接與被加熱物體接近,加熱功耗可降低20%左右。
文檔編號H05B3/62GK2338935SQ9822417
公開日1999年9月15日 申請日期1998年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月1日
發(fā)明者王大千, 溫廷璉, 呂之奕, 屠恒勇, 陳銘, 楊勇杰 申請人:中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所