阅读说明：本技术 一种碳纤维电加热棒 (Carbon fiber electrical heating rod ) 是由 李雪真 张爱民 韩涛 于 2021-07-15 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种碳纤维电加热棒,涉及加热棒技术领域,包括内套管、外套管、碳纤维加热丝、上端盖和下端盖,内套管穿设于外套管的内部,碳纤维加热丝绕设于内套管的外壁,外套管的两端分别通过上端盖和下端盖与内套管固定连接,内套管、外套管、上端盖和下端盖围合成容纳腔,容纳腔中填充有绝缘导热胶凝材料。本发明通过在内套管的外壁设置有螺旋绕设的第一翅片,且在螺旋凹槽内绕设有碳纤维加热丝,以及结合内套管内壁螺旋绕设的第二翅片,进而提高内套管内的加热效率；同时,由于在内套管和外套管内之间形成的容纳腔内填充有绝缘导热胶凝材料,大幅度地提高导热率,能够解决碳纤维线缆由于表面温度急剧上升而破裂的问题。(The invention discloses a carbon fiber electric heating rod, which relates to the technical field of heating rods and comprises an inner sleeve, an outer sleeve, a carbon fiber heating wire, an upper end cover and a lower end cover, wherein the inner sleeve is arranged inside the outer sleeve in a penetrating manner, the carbon fiber heating wire is wound on the outer wall of the inner sleeve, two ends of the outer sleeve are respectively and fixedly connected with the inner sleeve through the upper end cover and the lower end cover, the inner sleeve, the outer sleeve, the upper end cover and the lower end cover are enclosed to form an accommodating cavity, and an insulating heat-conducting cementing material is filled in the accommodating cavity. According to the invention, the first fins spirally wound are arranged on the outer wall of the inner sleeve, the carbon fiber heating wires are wound in the spiral grooves, and the second fins spirally wound are combined with the inner wall of the inner sleeve, so that the heating efficiency in the inner sleeve is improved; meanwhile, as the accommodating cavity formed between the inner sleeve and the outer sleeve is filled with the insulating and heat-conducting gelled material, the heat conductivity is greatly improved, and the problem that the carbon fiber cable is broken due to the sharp rise of the surface temperature can be solved.)

一种碳纤维电加热棒

技术领域

本发明涉及加热棒技术领域，更具体的说是涉及一种碳纤维电加热棒。

背景技术

碳纤维是含碳量高于90％的无机高分子纤维。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，耐疲劳性好，比热容及导电性介于非金属和金属之间，热膨胀系数小，耐腐蚀性好，纤维的密度低，X射线透过性好、热转化效率高。由此，碳纤维电加热棒以其独特的优点逐步应用于各种液体加热领域。

现有碳纤维加热棒由碳纤维线缆及其支撑内管和外保护套管组成，碳纤维线缆缠绕在内管上然后穿设于保护套管中，保护套管与碳纤维线缆之间存在空隙，空隙中空气阻碍了热的传递，使得碳纤维通电后产生的热不能及时传递出去，导致碳纤维线缆表面温度急剧上升。碳纤维线缆由碳纤维线束及套在线束外面的耐高温铁氟龙塑料包膜组成，当温度上升到360℃以上时，铁氟龙包膜产生破损裂纹，致使碳纤维短路，温度进一步提高而烧蚀断裂，使得加热棒损坏。

因此，如何提供一种能够提高传热效率、以及能够防止碳纤维线缆破裂的电加热棒是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种碳纤维电加热棒，旨在解决上述背景技术中的技术问题之一，进而提高电加热棒的传热效率，同时对碳纤维线缆进行保护，防止碳纤维线缆由于表面温度急剧上升而破裂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种碳纤维电加热棒，包括：内套管、外套管、碳纤维加热丝、上端盖和下端盖，所述内套管穿设于所述外套管的内部，所述碳纤维加热丝绕设于所述内套管的外壁，所述外套管的两端分别通过所述上端盖和下端盖与所述内套管固定连接，所述内套管、外套管、上端盖和下端盖围合成容纳腔，所述容纳腔中填充有绝缘导热胶凝材料。

进一步地，所述内套管的外壁具有螺旋绕设的第一翅片，所述第一翅片之间形成螺旋凹槽，所述碳纤维加热丝绕设于所述螺旋凹槽内。

进一步地，所述内套管的内壁上具有第二翅片。

进一步地，所述第二翅片为螺旋结构或错落交替的平板结构。

进一步地，该碳纤维电加热棒还包括蝶形弹簧，所述容纳腔中所填充的所述绝缘导热胶凝材料通过蝶形弹簧分别与所述上端盖和下端盖抵接。

进一步地，所述内套管的两端均延伸至所述外套管的两端外，所述上端盖和下端盖均密封卡接于所述内套管上，并与所述外套管固定连接。

进一步地，所述绝缘导热胶凝材料按重量份配比为：活性氧化镁粉38％～65％、硫酸镁粉8％～21％、结晶助剂0.2％～3.8％、网络形成剂0.1～12％、超塑化剂0.01％～3％和水20.2％～42.2％。

进一步地，所述外套管的外壁具有第三翅片。

进一步地，所述外套管上具有用于穿设所述碳纤维加热丝的穿设孔，所述穿设孔处设有密封圈。

进一步地，所述绝缘导热胶凝材料在容纳腔中的填充长度完全覆盖所述碳纤维加热丝在所述内套管外的绕设长度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种碳纤维电加热棒，通过在内套管的外壁设置有螺旋绕设的第一翅片，且在第一翅片之间形成的螺旋凹槽内螺旋绕设有碳纤维加热丝，以及结合内套管内壁螺旋绕设的第二翅片，进而提高内套管内的加热效率；同时，由于在内套管和外套管内之间形成的容纳腔内填充有绝缘导热胶凝材料，大幅度地提高导热率，能够解决碳纤维线缆由于表面温度急剧上升而破裂的问题，结合在外套管的外壁设有第三翅片，从而提高对外套管外壁的待加热液体的加热效率，本碳纤维电加热棒不仅能从内套管的内部加热待加热液体，还能从外外套管的外壁加热待加热液体。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明提供的碳纤维电加热棒的结构示意图；

图2附图为本发明提供的图1中C的局部放大图。

其中：1为内套管；2为外套管；3为碳纤维加热丝；4为上端盖；5为下端盖；6为第一翅片；7为螺旋凹槽；8为穿设孔；9为密封圈；10为绝缘导热胶凝材料；11为第二翅片；12为蝶形弹簧；13为第三翅片。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和2，本发明实施例公开了一种碳纤维电加热棒，包括：内套管1、外套管2、碳纤维加热丝3、上端盖4和下端盖5，内套管1穿设于外套管2的内部，内套管1的外壁具有螺旋绕设的第一翅片6，第一翅片6之间形成螺旋凹槽7，碳纤维加热丝3绕设于螺旋凹槽7内，利用螺旋凹槽7将碳纤维加热丝3隔开，避免碳纤维加热丝3爆裂短路，外套管2上具有用于穿设碳纤维加热丝3的穿设孔8，具体地，在本实施例中，外套管2上设有两个穿设孔8，碳纤维加热丝3绕设于内套管1后的两端分别从两个穿设孔8伸出，并与外部电源连接，同时，在碳纤维加热丝3上套设有密封圈9，且密封圈9与穿设孔8密封连接，且在穿设孔8内部的碳纤维加热丝3在靠近穿设孔8处还通过云母片做绝缘处理，外套管2的两端分别通过上端盖4和下端盖5与内套管1固定连接，内套管1、外套管2、上端盖4和下端盖5围合成容纳腔，容纳腔中填充有绝缘导热胶凝材料10，其中，内套管1由氧化铝绝缘导热陶瓷制备而成，氧化铝绝缘导热陶瓷具有导热性能好、绝缘性强、结实耐用等优点；外套管2由不锈钢材质制成，以及碳纤维加热丝3能够起到分解异味、杀菌抗菌等环保性优点。

在本实施例中，内套管1的内壁上具有第二翅片11，第二翅片11为螺旋结构或错落交替的平板结构，第二翅片11优选为螺旋结构，同时，第一翅片6和第二翅片11优选为与内套管1一体成型的结构。

在上述实施例中，绝缘导热胶凝材料10按重量份配比为：活性氧化镁粉38％～65％、硫酸镁粉8％～21％、结晶助剂0.2％～3.8％、网络形成剂0.1～12％、超塑化剂0.01％～3％和水20.2％～42.2％。

在上述实施例中，该碳纤维电加热棒还包括蝶形弹簧12，优选地，内套管1的两端均延伸至外套管2的两端外，上端盖4和下端盖5均密封卡接于内套管1上，并与外套管2通过螺栓固定连接，容纳腔中所填充的绝缘导热胶凝材料10通过蝶形弹簧12分别与上端盖4和下端盖5抵接，通过蝶形弹簧12的设置能够将绝缘导热胶凝材料10压实。

在本实施例中，外套管2的外壁具有第三翅片13，第三翅片13为螺旋结构或环形平板结构，第三翅片13优选为环形平板，具体地，环形平板设有多个，多个环形平板结构的第三翅片13沿外套管2的轴向间隔设置，以增大外套管2外壁的换热面积，提高外套管2外的换热效率。

在上述实施例中，绝缘导热胶凝材料10在容纳腔中的填充长度完全覆盖碳纤维加热丝3在内套管1外的绕设长度，使得用于压实绝缘导热胶凝材料10的蝶形弹簧12与碳纤维加热丝3分离，避免碳纤维加热丝3爆裂后与蝶形弹簧12接触造成短路现象。

在另一些实施例中，在该碳纤维电加热棒的内部还设有过热保护器，避免温度过高，引起碳纤维加热丝3等其她部件的损坏。

除此之外，该碳纤维电加热棒可按需制成不同长度、不同功率、不同电压的碳纤维电加热棒，可应用于各种即热式电加热液体领域，具体规格在此不做赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。