专利名称:石墨红外辐射加热装置及其制造方法
本发明是以电为能源的红外辐射加热装置。
用电热方法产生红外辐射远较用燃烧加热的方法来产生要方便，故而被大量应用于工业和民用的各种红外辐射加热、干燥设备中。通常有采用直热式的各种红外灯、红外石英灯管和采用电热丝间接加热红外辐射材料做成的红外辐射器。直热式的红外灯或灯管在其所耗的电能中有一部份由于转化为并非需要的可见光而浪费掉；其产生的红外辐射能的光谱辐射通量的峰值在1.4微米左右，大部份的红外辐射能处在不为被加热物体吸收的短波近红外波段，其余少量的中红外和远红外辐射又不能透过玻璃而被吸收，虽可以使玻璃外壳温度升高使其亦成为辐射源，但总起来，这类辐射源的效率是较低的。用电热丝加热发射率(比辐射率)较高的红外辐射材料做成的红外辐射器，可避免前者可见光部份的能量浪费，还可尽量减少效率不高的短波近红外辐射，提高有效的长波中红外和远红外辐射在总的辐射中所占的百分比，故而是目前应用范围很广的辐射源。但由于它是间接加热的，因而存在中间介质的热传导损失，且作为耐温绝缘材料的中间介质一般导热性能都差，故而预热时间较长，反应迟缓，恒温控制不易做到一定精度。在电热丝和红外辐射材料涂层之间除了绝缘层外一般还要有金属制的导热层，受这两者的限止，这类辐射器就难以做得轻巧。
本发明的目的在于提供能克服上述各种红外辐射装置的缺点，采用发射率最高的材料——石墨为辐射材料并采取直接电加热的方法高效率地把电能转化为高有效的红外辐射能的轻巧的红外加热装置。
本发明的任务是以如下方式完成的用石墨材料制成厚度为0.15～0.35mm的薄带状辐射体，该薄带状辐射体处在同一个面上以一定间隔回折在一起。将薄带状辐射体的两端与电源相连通，可直接向石墨薄带状辐射体里通入电流使其温度升高辐射出红外线。
把石墨薄带状辐射体依附固定在耐温绝缘的各种型材表面，该型材按不同需要做成板状、筒状或碗状。
在石墨薄带状辐射体的表面覆盖透射率较高的云母纸或合成云母纸做的罩，起保护辐射体的作用。以此制成应用于工业和民用的各种加热、干燥、烘烤、采暖等红外装置。
由于采用发射率高达0.98的近黑体辐射材料石墨，并采用直接向辐射材料通电加热的方式，因而电能转化为辐射能的效率可达95.8～98.45％，比使用通常的辐射器节约用电25～50％。本发明充分利用了石墨材料的导电性、可塑性和良好的粘附固体表面的能力，并且由于石墨还具有耐高温、抗腐蚀、低膨胀系数和抗热震性能，因而本发明的加热装置物理性能稳定，能耐激冷激热变化，使用寿命长，可达一万小时以上。
本发明的实施例结合如下图1，该装置的一种结构的俯视图。图中，〔1〕电源线连接孔，〔2〕矿棉(硅酸铝)制的底板，〔3〕石墨红外辐射体，〔4〕合成云母纸罩，〔5〕外框，尺寸单位毫米。
图2，是图1中沿A－A线的垂直剖视图。
实施例。参照图1、图2，在矿棉制板〔2〕平面上照图1中划斜线的部位刻削深度0.25mm的槽，将石墨加5％(重量百分比)的硅酸钠搅拌均匀后摊涂在槽内，用压力机滚压成型后剔除槽外残留的石墨，将电源线连接孔〔1〕处加银处理，在正面加一层合成云母纸罩〔4〕再固定上外框〔5〕。
在电源线连接孔处引电线接220伏电源，实测结果1.消耗电功率 400瓦2.辐射波长分布 3.0～25微米没有可见光辐射3.在空间为56m3室内，室温为10℃，关上门窗，在接通电源20分钟后室温上升到18℃。
破坏性试验将电源电压上升到380伏，连续工作100小时，辐射体表面无任何不正常变化。
本发明的装置可根据所需辐射通量的大小制造不同电功率的辐射体，为此只需相应改变往返回折带形石墨薄片的尺寸；亦可改变设定的辐射体输入电流使辐射体的温度改变以适应不同的被加热物，使其辐射能量尽可能集中在被加热物能够吸收的波段上，以提高加热效果，缩短加热时间，节省电能。
权利要求
1.一种以电为能源的红外辐射加热装置，该装置有一个用辐射材料制成的辐射体，其特征在于a、所述的辐射体[3]是由石墨材料制成的厚度为0.15～0.35mm薄带，该薄带处在同一个面上以一定间隔回折在一起。b、该薄带状辐射体[3]的两端与电源相连通。
2.按权利要求
1所述的红外辐射加热装置，其特征在于所述的辐射体〔3〕依附固定在耐温绝缘的各种型材表面，该型材按不同需要做成板状、筒状或碗状。
3.按权利要求
1或2所述的红外辐射加热装置，其特征在于所述的辐射体〔3〕的表面覆盖透射率较高的云母纸或合成云母纸做的罩。
专利摘要
本实用新型提供了一种以电为能源的红外辐射加热装置。该装置的特点是以石墨为辐射材料制成辐射体并对它直接加电，因而电能转化为辐射能的转化效率高、结构轻巧、制造灵活、只需将辐射体的尺寸作简单变更就可制造出适应不同加热物的加热装置，并可制成各种形状以适应工业和民用上的各种加热、干燥、烘烤、取暖等不同用途。
文档编号H05B3/10GK86203660SQ86203660
公开日1987年11月7日 申请日期1986年6月9日
发明者柏绿山 申请人:柏绿山导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan