电加热器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电加热器，包括外壳、电热丝、填充料、封口塞，外壳为一体成型的不锈钢圆管，其前端面为凸弧面，其后端为开口，电热丝采用双螺旋式电热丝，电热丝位于外壳内，与外壳内壁间隙为0.5～1mm，螺旋状电热丝外表面涂覆有绝缘层，电热丝的两引出端分别通过激光焊接一镍引线，外壳内的空间间隙采用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料密封填充，外壳后端的开口采用玻璃材料制成封口塞，两镍引线穿过封口塞伸出外壳，最后对封口处进行高温真空熔封。本实用新型专利技术结构尺寸小，使用电流较大，加热电阻精度高。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种电加热器，包括外壳、电热丝、填充料、封口塞，外壳为一体成型的不锈钢圆管，其前端面为凸弧面，其后端为开口，电热丝采用双螺旋式电热丝，电热丝位于外壳内，与外壳内壁间隙为0.5～1mm，螺旋状电热丝外表面涂覆有绝缘层，电热丝的两引出端分别通过激光焊接一镍引线，外壳内的空间间隙采用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料密封填充，外壳后端的开口采用玻璃材料制成封口塞，两镍引线穿过封口塞伸出外壳，最后对封口处进行高温真空熔封。本技术结构尺寸小，使用电流较大，加热电阻精度高。【专利说明】电加热器
本技术涉及加热器领域，特别是涉及一种电加热器。
技术介绍
在现代工、农业及特殊行业领域中，电加热器被广泛应用，电加热器的规格与型号也成千上万种，但是对于结构尺寸小，使用电流大的加热器，势必会增加电热丝的表面负荷，且对加热器的绝缘性能、介电强度，电阻精度等指标的要求都比较高。例如核电站稳压器所用的电加热器，其主要功能是在核电厂额定工况和变负荷运行中，加热稳压器中的水使稳压器维持在恒定的运行压力。在反应堆启动和停止时，电加热器用来满足反应堆一回路冷却剂系统的控温要求。核电站稳压器中的安装空间较小，电加热器的功率大，对电加热器的可靠性及稳定性要求很高。现有的大功率的电加热器通常尺寸规格较大，不能在较小的空间内安装，而尺寸规格较小的电加热器功率也小，不能达到快速加热、升温的目的，当通以高达IOA的工作电流时，其可靠性和电连续性将大大降低，加热器的绝缘性能、介电强度，电阻精度等指标都很难满足需求。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种电加热器，它结构尺寸小，需要的安装空间小，绝缘性能好，能负载的电流大，且电阻精度高。本技术的目的是这样实现的:—种电加热器,包括外壳、电热丝、填充料、封口塞，所述外壳为一体成型的不锈钢圆管，其前端面为凸弧面，其后端为开口，所述电热丝采用双螺旋式电热丝，电热丝位于外壳内，与外壳内壁间隙为0.5?Imm,电热丝的直径为0.5?Imm,螺旋状电热丝的外表面涂覆有绝缘层，绝缘层覆盖电热丝螺旋的外周面形成筒状，电热丝的两引出端分别通过激光焊接一镍引线，镍引线的直径于大于1_，外壳内的空间间隙采用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料密封填充，外壳后端的开口采用玻璃材料制成封口塞，两镍引线穿过封口塞伸出外壳，并对封口处进行高温真空熔封。所述电热丝的材料采用Cr20Ni80，并采用双线绕制法绕制成双螺旋结构。所述电热丝为中心对称结构。所述电热丝的横截面为圆形。所述绝缘层的厚度小于1mm。由于采用了上述方案，外壳为不锈钢一体成型，耐腐蚀和低温，不易损坏，使用寿命长。其长度、直径可根据安装空间确定，可在较小的空间内安装功率较大的电加热器。外壳呈圆管状，其前端面为凸弧面，发热均匀。电热丝采用双螺旋式电热丝，双螺旋式电热丝是一种圆形盘旋结构，能将热胀冷缩产生应力通过螺旋结构有效地消除，提高电热丝的使用寿命，而且，螺旋结构的曲率半径较大，产生的弯曲应力较小，使电热丝的使用寿命更长；双螺旋式结构能够节省空间，且发热均匀，满足电热丝大功率的要求。电热丝位于外壳内，距离外壳内壁间隙为0.5?1mm，以尽量增长电热丝且防止电热丝接触外壳。电热丝的直径为0.5?1mm，满足电热丝大功率的要求。螺旋状电热丝的外表面涂覆有绝缘层，绝缘层涂覆厚度在Imm以下，且具有优良的高温绝缘性能，较薄的绝缘层厚度为扩大螺旋状电热丝直径，增加电热丝长度提供了空间。电热丝后部的两引出端分别通过激光焊接一镍引线，焊点具有高的可靠性，与其它焊接相比，连接点的接触电阻降到了最低，从而防止电加热器工作时镍引线与电热丝的连接处脱落。镍引线的直径于大于1mm，大于电热丝直径，且镍的电阻较小，不易发热，便于电阻的精度控制。外壳内的空间间隙采用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料密封填充，外壳内间隙被电熔氧化镁紧密填充，内部空气被充分排出，有效降低了电热丝在加热过程中与空气接触发生氧化而损耗，大大提高电加热器的使用寿命；紧密的氧化镁具有高导热性能和绝缘性能，再加上包壳保护并直接接触，使热能能够迅速地释放出来，对加热器寿命也会有大幅度的提高。外壳后端的开口采用玻璃材料制成封口塞，玻璃封口塞对填充氧化镁有进一步的压实作用。而玻璃封口塞是在真空环境下进行高温熔封，而熔封时的真空度在KT3Pa以上(制作前不锈钢外壳需要在空气中预氧化)，因此，外壳内的残余空气会被充分排除，最后熔融的玻璃封口塞则会把整个电热丝与外界空气完全隔离，从而进一步提高了加热器的可靠性与使用寿命。电加热器长度为40?60_，直径为3?6mm时，即可保证通过IOA电流。电热丝的材料采用Cr20Ni80，Cr20Ni80是电阻电热合金，此类合金组织稳定，电气物理特性稳定、高温力学性能好，冷变形塑性好，焊接性好，长期使用不会产生脆性断裂，使用寿命长。电热丝采用双线绕制法绕制成双螺旋结构，然后通过激光焊接纯镍的镍引线，由此工艺可以精确控制整个加热器的电阻精度，可保证误差在±0.15Ω以内。绝缘层的厚度小于1mm，降低绝缘层的厚度可在有限空间内增大电热丝的直径和长度，保证电热丝的使用寿命。本技术体积小，而加热过程中电流较大，因此表面温度上升非常快，从而达到快速加热的目的。下面结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步说明。【专利附图】【附图说明】图1为本技术的结构示意图；图2为图1的全剖示意图。附图中，I为外壳，2为电热丝，3为填充料，4为封口塞，5为绝缘层，6为镍引线。【具体实施方式】参见图1、图2,为电加热器的一种实施例,包括外壳1、电热丝2、填充料3、封口塞4，所述外壳I为一体成型的不锈钢圆管，不锈钢制成防腐蚀能力强，可适应恶劣的工作环境，其前端面为凸弧面，其后端为开口，所述电热丝2采用双螺旋式电热丝2，进一步地，所述电热丝2的材料采用Cr20Ni80，并采用双线绕制法绕制成双螺旋结构，更进一步地，所述电热丝2为中心对称结构。电热丝2位于外壳I内，与外壳I内壁间隙为0.5?1mm，电热丝2的直径为0.5?Imm,进一步地,所述电热丝2的横截面为圆形。螺旋状电热丝2的外表面涂覆有绝缘层5，绝缘层覆盖电热丝螺旋的外周面形成筒状，隔离电热丝与外壳，绝缘层的材料可选用XZ-T003、等离子喷涂的陶瓷材料等，本实施例中通过在螺旋状电热丝外表涂覆XZ-T003高温涂层，可耐1500°C以上的高温。进一步地，所述绝缘层5的厚度小于1mm。耐高温绝缘材料在调制时呈现半固态，敷于螺旋电热丝外表面。确保整个电热丝被包裹完全后，进行自然晾干、低温烘干、缓慢加热、高温烧制等工艺，得到表面光滑，具有良好高温绝缘性能，一定结构强度的加热体，且螺旋状电热丝外壁绝缘层厚度很薄，占用很少的加热器外壳内腔空间，且具有高的导热性能、介电强度和高温绝缘性能。电热丝2后部的两引出端分别通过激光焊接一镍引线6，镍引线6的直径于大于Imm,外壳I内的空间间隙米用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料3密封填充,外壳I后端的开口采用玻璃材料制成封口塞4封口，两镍引线6穿过封口塞4伸出外壳I，然后通过真空高温熔封。本实施例中采用低熔点的玻璃材料制成的封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热器，包括外壳、电热丝、填充料、封口塞，其特征在于：所述外壳为一体成型的不锈钢圆管，其前端面为凸弧面，其后端为开口，所述电热丝采用双螺旋式电热丝，电热丝位于外壳内，与外壳内壁间隙为0.5～1mm，电热丝的直径为0.5～1mm，螺旋状电热丝的外表面涂覆有绝缘层，绝缘层覆盖电热丝螺旋的外周面形成筒状，电热丝的两引出端分别通过激光焊接一镍引线，镍引线的直径于大于1mm，外壳内的空间间隙采用纯度不低于99.4%的氧化镁粉作为填充料密封填充，外壳后端的开口采用玻璃材料制成封口塞，两镍引线穿过封口塞伸出外壳，并对封口处进行高温真空熔封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯邻江，王华，赵彦，陈洁，罗松，张祖力，鞠华，
申请(专利权)人：重庆材料研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;85