一種以石墨為導熱介質的電加熱管的製作方法

2023-07-13 12:35:56

本實用新型涉及電加熱管技術領域，具體涉及一種以石墨為導熱介質的電加熱管。

背景技術：

電加熱管(亦稱電加熱棒)是專門將電能轉化為熱能的電器元件，是電加熱領域的關鍵部件，廣泛應用於家電、汽車、紡織、食品、機械製造、發電廠、燒水器具及其它加溫裝置等眾多需要加熱的領域。現有的電加熱管，是以金屬管為外殼，沿管內中心軸向均布螺旋電熱合金絲(鎳鉻、鐵鉻合金)，管內空隙填充具有良好絕緣導熱性能的介質——氧化鎂砂或含氧化鎂砂的顆粒組合物，管口兩端用矽膠或陶瓷密封。

氧化鎂砂是熔點很高的固體，導熱而不導電，其作用是將電熱絲髮出的熱量傳導到金屬管外壁。現有的以氧化鎂砂作為導熱介質的電加熱管普遍存在耗電高、熱轉換效率低及導熱效率低的缺陷。對於使用氧化鎂砂做填充物的傳統電加熱管，例如當輸入功率為1500瓦時，加熱管外壁溫度也只能夠達到約290攝氏度。在目前國家和社會要求節能降耗和注重環境保護的大背景下，作為電加熱管的導熱介質的氧化鎂砂已經越來越不能滿足實際需求。

公開號為CN103442465A的中國專利文獻公開了一種電加熱管，包括殼體，殼體內設有加熱絲，所述加熱絲外周填充導熱絕緣材料，其中所述導熱絕緣材料由氧化鎂砂、填充顆粒物組成，所述填充物顆粒由矽橡膠、氧化鋁、二氧化鈦和陶瓷顆粒組成，導熱率最高可達到1.98-3.1W/M·℃。

公開號為CN104344541A的中國專利文獻公開了一種用於加熱系統的電加熱器，其中使用的電加熱管以金屬管為外殼，沿管內中心軸向均布螺旋電熱合金絲，在管內的空隙中填充氧化鎂砂，管口兩端用矽膠或陶瓷密封。該電加熱器使用的電加熱管使用氧化鎂砂作為導熱介質。

公開號為CN102740518A的中國專利文獻公開了一種融霜加熱管，管體材質為鋁箔，管體內設有電熱絲，電熱絲的材質為鐵鉻合金，在管內空隙填充壓實氧化鎂砂。這種電發熱管同樣採用了氧化鎂砂作為導熱介質。

本領域中有進一步提高電加熱管的熱轉換效率及導熱效率並進一步降低電加熱管耗電量的強烈需求，使得電加熱管具有高的熱轉換效率及導熱效率，並能夠進一步降低電加熱管的耗電量，現有電加熱管用氧化鎂作為熱傳導介質，熱傳導慢，自身熱損耗大。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種以石墨為導熱介質的電加熱管，本實用新型採用石墨粉作為傳導介質，提高電熱轉換率，加快熱傳導速度，降低自身熱損耗。

為實現上述目的，本實用新型提供一種以石墨為導熱介質的電加熱管，所述電加熱管包括金屬管殼、軸向穿過所述金屬管殼的電加熱絲、以及填充在所述金屬管殼與所述電加熱絲之間的石墨粉，所述石墨粉的粒徑為1納米-500微米，所述電加熱絲的外表面和所述金屬管殼的內表面設置有無機導熱材料層。

優選地，所述金屬管殼與所述電加熱絲之間還填充有金屬鋁顆粒，所述金屬鋁顆粒的粒徑為100-300納米。

優選地，所述無機導熱材料層為搪瓷層。

優選地，所述金屬管殼的外側設置有測溫管。

優選地，所述金屬管殼的外部設置有散熱翅。

優選地，所述散熱翅螺旋狀地環繞在所述金屬管殼的外周，相鄰散熱翅的距離為8-20毫米。

優選地，金屬管殼和所述散熱翅的外表面鍍有銅層。

本實用新型具有如下優點：

本實用新型採用石墨作為導熱介質，發熱量大，發熱快。

附圖說明

圖1是本實用新型電加熱管一種具體實施方式的結構示意圖。

具體實施方式

以下具體實施方式用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

如圖1所示，本實用新型提供一種以石墨為導熱介質的電加熱管，所述電加熱管包括金屬管殼2、軸向穿過所述金屬管殼2的電加熱絲1、以及填充在所述金屬管殼2與所述電加熱絲1之間的石墨粉10，所述石墨粉10的粒徑為1納米-500微米。由於石墨和鋁均為可導電的材料，而電加熱絲中有電流通過，會使電加熱管漏電，因此，為了防止漏電，所述電加熱絲1的外表面和所述金屬管殼2的內表面可以設置有無機導熱材料層，無機導熱材料層可以是陶瓷、氧化鋁、粘土等，為了進一步提高無機導熱材料層的附著能力和絕緣性能，所述無機導熱材料層可以為搪瓷層。本實用新型採用石墨作為導熱介質，發熱量大，發熱快。

由於石墨在高溫下會被氧化，生成氣體，從而增加電加熱管內部的壓力，引起爆炸，為了降低爆炸可能性，所述金屬管殼2與所述電加熱絲1之間還可以填充有金屬鋁顆粒，金屬鋁的氧化能力高於石墨，而且氧化生成的物質為高導熱能力的氧化鋁，不僅能夠防止爆炸，而且能夠增加導熱效率，金屬鋁顆粒與所述石墨的質量比可以是1：100-10000，為了增加金屬鋁顆粒的表面積，從而增加吸附氧氣的能力，所述金屬鋁顆粒的粒徑可以為100-300納米。

為了方便測定電加熱管的溫度，所述金屬管殼2的外側可以設置有測溫管。

為了方便散熱，所述金屬管殼2的外部可以設置有散熱翅，所述散熱翅螺可以旋狀地環繞在所述金屬管殼2的外周，相鄰散熱翅的距離可以為8-20毫米，金屬管殼2和所述散熱翅的外表面可以鍍有銅層。

雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方式對本實用新型作了詳盡的描述，但在本實用新型基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實用新型精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬於本實用新型要求保護的範圍。