本发明专利技术公开了一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，加热器壳体带有开口腔室，腔室内部依次紧贴设有和腔室同轴设置的外绝缘导热层、负极发热芯体、中绝缘导热层、正极发热芯体和内部绝缘层；腔室底部设有头部发热芯体，负极发热芯体一端和正极发热芯体一端均和头部发热芯体连接；腔室开口处还设有负极中转电极和正极中转电极，负极中转电极一端和负极发热芯体另一端连接，正极中转电极一端和正极发热芯体另一端连接；腔室开口端设有绝缘支撑帽，加热器壳体一端为可嵌入段，可嵌入段外侧带有螺纹；该电加热结构可为变功率分布的加热需求提供便于离散布置的热源，在高温时自锁紧，换热面积较普通结构明显增大，烧毁风险降低；且便于拆换。且便于拆换。且便于拆换。
【技术实现步骤摘要】
一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构
[0001]本专利技术涉及电加热器
，具体涉及一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构。
技术介绍
[0002]需要模拟的发热功率的分布不断发生变化，使用常规的预设电阻式整体加热器无法随时根据需要改变发热功率分布，需要采用离散式的加热结构。而一般的离散式电加热结构无法同时满足易拆换和接触紧密以及特殊应用环境下要求的低电压加热的要求。
[0003]目前，仅有不同结构尺寸的电加热结构，而未见能同时满足易拆换和接触紧密以及特殊应用环境下要求的低电压电加热结构。
技术实现思路
[0004]本专利技术为解决现有技术的不足，目的在于提供一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，该电加热结构可为变功率分布的加热需求提供便于离散布置的热源，在高温时自锁紧，换热面积较普通结构明显增大，烧毁风险降低；且便于拆换。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，包括加热器壳体；
[0007]所述加热器壳体带有开口腔室，沿所述腔室从外到内的径向方向，所述腔室内部依次紧贴设有和所述腔室同轴设置的外绝缘导热层、负极发热芯体、中绝缘导热层、正极发热芯体和内部绝缘层；所述腔室底部设有头部发热芯体，所述负极发热芯体一端和正极发热芯体一端均和所述头部发热芯体连接；
[0008]沿所述腔室从外到内的径向方向，所述腔室开口处还设有和所述腔室同轴设置的负极中转电极和正极中转电极，所述负极中转电极一端和所述负极发热芯体另一端连接，所述正极中转电极一端和所述正极发热芯体另一端连接；
[0009]所述腔室开口端设有绝缘支撑帽，所述绝缘支撑帽用于封闭所述腔室开口；所述负极中转电极和正极中转电极另一端均从所述腔室开口伸出并贯穿所述绝缘支撑帽；
[0010]所述加热器壳体一端为可嵌入段，所述负极发热芯体和正极发热芯体均位于可嵌入段内侧，所述可嵌入段外侧带有螺纹。
[0011]相对于现有技术中，一般的离散式电加热结构无法同时满足易拆换和接触紧密以及特殊应用环境下要求的低电压加热的要求的问题，本方案提供了一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，该电加热结构可为变功率分布的加热需求提供便于离散布置的热源，在高温时自锁紧，换热面积较普通结构明显增大，烧毁风险降低；且便于拆换。具体方案中，包括加热器壳体，在加热器壳体内带有开口腔室，腔室呈圆柱形，在其内部从外到内依次紧贴设有外绝缘导热层、负极发热芯体、中绝缘导热层、正极发热芯体和内部绝缘层，且均为中空柱体的形状，并同轴设置；在腔室开口处设有负极中转电极，负极中转电极内部设有正极中转电极，负极中转电极和正极中转电极均呈中空的圆柱状，其一端分别和负极
发热芯体与正极发热芯体端部连接，而另一端则穿出腔室开口端的绝缘支撑帽；绝缘支撑帽的横截面按类T型结构分多层设计，类T型头部外径一般取0.7
×
D～1.0
×
D，大于加热器壳体尾端内径。类T型尾部外径略小于加热器壳体尾端内径，小0.2～0.5mm；绝缘支撑帽上开设通孔，以便于负极中转电极和正极中转电极的引出，其通孔尺寸适配负极中转电极和正极中转电极的尺寸进行设计，配合间隙范围0.1～0.5mm；绝缘支撑帽的材质一般选择硬质绝缘材料，如聚酰亚胺、聚醚醚酮等；加热器壳体可选用不锈钢等热膨胀系数较大的金属导热材料。
[0012]以上设置，旨在实现：在加热过程中，由于热胀冷缩，高温膨胀，使腔室内部材料及加热器壳体胀大，从而在安装后使加热段膨胀，此时可嵌入段外侧的螺纹胀大，从而实现自动锁紧；且在高温自动锁紧时，换热面积较普通结构明显增大，换热效果更优，发热段与被加热体之间温差更低，高功率工况或长期运行时烧毁风险更低。在尾端设置的中转电极、绝缘支撑帽等结构，可以方便的更换发热芯体，可使用特殊设计定制的低电阻发热芯体，适用于24V或更低的低电压电源，固有安全性高，可适用于特殊应用场景。使用直流电源时，将负极发热芯体布置在靠外侧，安全性更高。该电加热结构可离散布置，为发热体提供可变功率分布的热源，工作温度为常温～1000℃，常压～20MPa，工作介质一般为金属体，也可用于非金属体和流体介质加热。离散安装于金属体时，使金属体的发热功率分布可以按需要随时进行改变；也可安装于非金属体，用于为非金属体营造可变分布的温度场；也可没入流体介质，用于为流体介质提供可变分布的热源。
[0013]进一步优化，所述加热器壳体外侧还固定套设有六角螺帽，所述六角螺帽位于所述可嵌入段端部；便于安装加热壳体。
[0014]进一步优化，所述负极发热芯体和正极发热芯体均包括若干条状的发热条，所述发热条平行于所述腔室轴线；所述负极发热芯体的若干发热条依次间隔紧贴于所述外绝缘导热层的内侧面；所述正极发热芯体的若干发热条依次间隔紧贴于所述中绝缘导热层的内侧面；用于结合所需功率及电阻率进行匹配。
[0015]进一步优化，所述中绝缘导热层外侧带有若干和所述负极发热芯体的发热条相适配的第一条形槽，所述负极发热芯体的若干发热条均分别嵌设于所述第一条形槽内；所述内部绝缘层外侧带有若干和所述正极发热芯体的发热条相适配的第二条形槽，所述正极发热芯体的若干发热条均分别嵌设于所述第二条形槽内；用于避免常规电加热结构为充实填料所作二次加工造成的损伤隐患。
[0016]进一步优化，所述负极发热芯体的若干发热条相互串联，且只有一根所述发热条和所述头部发热芯体连接，并只有一根所述发热条和所述负极中转电极连接；所述正极发热芯体的若干发热条相互串联，且只有一根所述发热条和所述头部发热芯体连接，并只有一根所述发热条和所述负极中转电极连接；用于提高发热芯体电阻占总电阻的比值，降低非发热段发热量，提高效率及安全性。
[0017]进一步优化，所述头部发热芯体的过电流截面积和所述负极发热芯体与正极发热芯体的总截面积相同，或所述头部发热芯体的过电流截面积大于所述负极发热芯体与正极发热芯体的总截面积，并和所述负极中转电极与正极中转电极的总截面积相同；用于满足头部发热或头部不发热两种需求。
[0018]进一步优化，所述负极中转电极一端和所述负极发热芯体另一端螺纹连接，所述
正极中转电极一端和所述正极发热芯体另一端螺纹连接；用于实现快速拆换。
[0019]进一步优化，还包括带冷却正极连接电极和带冷却负极连接电极，所述带冷却正极连接电极和带冷却负极连接电极一端均带有凹槽，所述带冷却正极连接电极位于所述带冷却负极连接电极的凹槽内；所述带冷却正极连接电极的凹槽开口端部设有第一沉孔，所述带冷却负极连接电极的凹槽开口端部设有第二沉孔，所述第一沉孔和第二沉孔内侧均带有内螺纹，所述负极中转电极另一端和所述第二沉孔螺纹连接，所述正极中转电极另一端和所述第一沉孔螺纹连接；所述第一沉孔底部和第二沉孔底部连通；所述第二沉孔底部设有贯通的冷却进口和冷却出口；用于冷却电极。
[0020]进一步优化，所述内部绝缘层、绝缘支撑帽、正极中转电极和带冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，其特征在于，包括加热器壳体(1)；所述加热器壳体(1)带有开口腔室，沿所述腔室从外到内的径向方向，所述腔室内部依次紧贴设有和所述腔室同轴设置的外绝缘导热层(2)、负极发热芯体(3)、中绝缘导热层(4)、正极发热芯体(5)和内部绝缘层(6)；所述腔室底部设有头部发热芯体，所述负极发热芯体(3)一端和正极发热芯体(5)一端均和所述头部发热芯体连接；沿所述腔室从外到内的径向方向，所述腔室开口处还设有和所述腔室同轴设置的负极中转电极(7)和正极中转电极(9)，所述负极中转电极(7)一端和所述负极发热芯体(3)另一端连接，所述正极中转电极(9)一端和所述正极发热芯体(5)另一端连接；所述腔室开口端设有绝缘支撑帽(8)，所述绝缘支撑帽(8)用于封闭所述腔室开口；所述负极中转电极(7)和正极中转电极(9)另一端均从所述腔室开口伸出并贯穿所述绝缘支撑帽(8)；所述加热器壳体(1)一端为可嵌入段，所述负极发热芯体(3)和正极发热芯体(5)均位于可嵌入段内侧，所述可嵌入段外侧带有螺纹。2.根据权利要求1所述的一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，其特征在于，所述加热器壳体(1)外侧还固定套设有六角螺帽，所述六角螺帽位于所述可嵌入段端部。3.根据权利要求1所述的一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，其特征在于，所述负极发热芯体(3)和正极发热芯体(5)均包括若干条状的发热条，所述发热条平行于所述腔室轴线；所述负极发热芯体(3)的若干发热条依次间隔紧贴于所述外绝缘导热层(2)的内侧面；所述正极发热芯体(5)的若干发热条依次间隔紧贴于所述中绝缘导热层(4)的内侧面。4.根据权利要求3所述的一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，其特征在于，所述中绝缘导热层(4)外侧带有若干和所述负极发热芯体(3)的发热条相适配的第一条形槽，所述负极发热芯体(3)的若干发热条均分别嵌设于所述第一条形槽内；所述内部绝缘层(6)外侧带有若干和所述正极发热芯体(5)的发热条相适配的第二条形槽，所述正极发热芯体(5)的若干发热条均分别嵌设于所述第二条形槽内。5.根据权利要求3所述的一种易拆换的便于离散布置的低电压电加热结构，其特征在于，所述负极发热芯体(3)的若干发热条相互串...
【专利技术属性】
技术研发人员：张震，张诚，昝元锋，卓文彬，李朋洲，王雄，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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