[发明专利]高效节能电热元件

说明书

本发明公开了一种高效节能电热元件，其金属层安装有引线，通电后金属层可以发热，现有技术中发热丝与绝缘体的接触面积小，大量的热量积聚在发热丝内难以及时高效地传递给被加热物，而本发明的金属层为片状或层状铺在导热绝缘层侧表面，金属层与导热绝缘层的接触面积大，能够及时将热量高效传递给导热绝缘层，导热绝缘层再将热量传递给石墨集热体，石墨不仅能够吸收热量而且具有优良的导热性能，因此能够将导热绝缘层传递过来的热量几乎全部地吸收并且通过通孔内壁集中传递给通孔被加热物。与现有技术相比，本发明热量损失低，热量利用率更高，更加节能环保。

技术领域

本发明涉及电加热技术领域，特别是涉及一种高效节能电热元件。

背景技术

电加热元件是将电能转化成热能的元器件，是电热器的心脏。现有技术中，按其材质不同可分为金属电热元件和非金属电热元件两种：金属电热元件如镍铬丝（Ni-Cr）、铁铬铝丝（Fe-Cr-Al）、镍铁丝（Ni-Fe）、镍铜丝（Ni-Cu)）等；非金属电热元件有碳化硅、硅钼棒、PTC电热元件、电热涂料等，而金属管状电热元件简称电热管，是所有电热元件中应用广泛、结构简单、性能可靠、使用寿命长的一种密封式电热元件。现有技术的电加热元件的结构如图1所示，现有电加热元件由内至外依次是电阻发热件1’（常见的是盘绕多圈的电阻丝）、绝缘填料2’和保护套3’，其中，保护套以具有导热性能为佳，发热方式为从内至外，这种方式的电热元件四面发热，在大部分情况下只能利用其中一面，其余热量散发于空气中，而且保护套会吸收一定量的热量，造成现有电加热元件的热量利用率低，利用率约为30%。而且，现有技术中电阻丝向外传递热量的接触面积小，影响热量传递效率。

因此，针对现有技术中的存在问题，亟需提供一种高效传递热量、热量利用率高的电加热技术显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供高效传递热量、热量利用率高的高效节能电热元件。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种高效节能电热元件，其包括有至少一层的金属层和至少一片的石墨集热体，每层金属层安装有引线，石墨集热体沿轴线方向设有至少一条通孔；至少一层的金属层和至少一片的石墨集热体交替设置，相邻的金属层与石墨集热体之间设置有导热绝缘层，最外层的金属层的外侧面设置有隔热保护层。

优选的，设置有多层金属层和多片石墨集热体，多层金属层和多片石墨集热体交替设置。

优选的，依次设置的金属层、导热绝缘层和石墨集热体组成一个发热单元，发热单元之间可插放隔板。

提供另一种高效节能电热元件，其包括有金属层、导热绝缘层和石墨集热体，石墨集热体沿轴线方向设有至少一条通孔，导热绝缘层包裹于石墨集热体的外表面，金属层包裹于导热绝缘层的外表面，金属层安装有引线，金属层的外侧面设置有隔热保护层。

优选的，金属层由金属粉末喷涂于导热绝缘层的侧面形成。

优选的，导热绝缘层为耐热玻璃。

优选的，石墨集热体的通孔设置有多条，石墨集热体的横截面上多个通孔蜂窝状、矩阵、并列或者不规则分布。

优选的，引线的一端与金属层接触，另一端伸出电加热元件。

本发明的有益效果：

本发明的高效节能电热元件中，金属层安装有引线，通电后金属层可以发热，现有技术中发热丝与绝缘体的接触面积小，大量的热量积聚在发热丝内难以及时高效地传递给被加热物，而本发明的金属层为片状或层状铺在导热绝缘层侧表面，金属层与导热绝缘层的接触面积大，能够及时将热量高效传递给导热绝缘层，导热绝缘层再将热量传递给石墨集热体，石墨不仅能够吸收热量而且具有优良的导热性能，因此能够将导热绝缘层传递过来的热量几乎全部地吸收并且通过通孔内壁集中传递给通孔被加热物。