本發(fā)明是把電熱元件封固在介質(zhì)中,使介質(zhì)成為熱體的組成部分,和被加熱物充分接觸,以提高熱效率屬于電加熱的技術(shù)領(lǐng)域。
大家知道,用電加熱是使電能通過(guò)電熱元件,轉(zhuǎn)為熱能傳導(dǎo)給被加熱物體的過(guò)程?,F(xiàn)有技術(shù)的電加熱法是電熱部份和被加熱物相分離而各自成體系,通上電后,電熱部份不受被加物的影響。按照自己的功率消耗電能,如電爐式加熱法。這種加熱方法,由于被加熱物體和熱體的接觸面小,而連接不十分緊密,在加熱過(guò)程中熱損失大,而耗電多,且由于電熱元件是暴露在空氣之中,在高溫條件下容易氧化,需要耐高溫抗氧化的貴重金屬來(lái)制造,生產(chǎn)成本高。
發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有電加熱技術(shù)中的這些缺點(diǎn),經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的研究,反復(fù)實(shí)驗(yàn),成功地研制出了介質(zhì)強(qiáng)制吸熱式電加熱法。
本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比,主要區(qū)別在于本發(fā)明的電加熱是把電熱元件封固在某種電絕緣介質(zhì)中,使介質(zhì)和電熱元件以分子狀態(tài)的形式達(dá)到充分的接觸,實(shí)際上介質(zhì)是固態(tài)時(shí),介質(zhì)就成為電熱體的組成部分,電熱元件發(fā)熱時(shí),將自身熱能傳導(dǎo)給周圍介質(zhì),自身有溫度下降的趨勢(shì),介質(zhì)吸收熱能,自身有溫度升高的趨勢(shì),兩個(gè)趨勢(shì)對(duì)立而同時(shí)存在,而電熱元件和介質(zhì)之間又存在著制約關(guān)系,當(dāng)被加熱物和介質(zhì)充分接觸時(shí),電熱體和被加熱物就連成一個(gè)不可分割的電熱系統(tǒng),在加熱時(shí),熱體和被加熱物之間的溫度幾乎趨于平衡。發(fā)明人用瓷為介質(zhì),以直徑為0.02毫米,長(zhǎng)度為1250毫米的鉻鐵合金絲為電熱元件,并封固在搪瓷杯的釉層中,做成一只搪瓷電熱杯,功率為300W,通上電十分鐘水燒開,杯子外面的溫度和杯子里面的水溫幾乎一樣,也就是說(shuō)熱體和被加熱物的溫度相差不大。如果用同樣功率的電爐子式電熱杯,燒開同體積的一杯水,電爐絲的溫度要高達(dá)攝氏750度以上,比開水溫度高出很多,熱損失大,實(shí)驗(yàn)證明本發(fā)明的電加熱法其熱效率比電爐式加熱片提高25%以上。
本發(fā)明所用的介質(zhì),主要有瓷釉。在搪瓷制品上應(yīng)用,如可制作為無(wú)電爐式的電搪瓷火鍋、暖鍋、水壺、水杯等。一般可采用直徑(或厚度)不大于0.05毫米的電熱絲(片)即可,長(zhǎng)度根據(jù)所需而定。在搪瓷制品的制作過(guò)程中,完成了底釉層的工序以后,在底釉層上根據(jù)器物的形狀選擇適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ê秒姛峤z,留出接線頭,然后涂上面釉,按通常燒制搪瓷的方法進(jìn)行燒制即成素品,然后在接上插頭(或座)可供使用。至于搪瓷制品上還要噴花或其它裝飾再次燒制并不影響電熱元件的功能。實(shí)際上本發(fā)明的工藝只是在搪瓷制品的制做過(guò)程中燒底釉和燒面釉兩道工序之間增加了固定電熱元件一道工序以及最后接上插頭(或座)的工序,對(duì)整個(gè)搪瓷制做工藝無(wú)需大的改動(dòng)。如果本發(fā)明是用在家用搪瓷炊具上一般溫度不大于攝氏200度,所以選擇的電熱元件可以是鋼絲、鐵絲即可。
本發(fā)明所用的介質(zhì)還有烤漆,被制成電熱器皿的表面人為涂復(fù)烤漆,并把電熱絲封固在烤漆層內(nèi),制成各種加熱器皿。
本發(fā)明所用介質(zhì)還可以是耐高溫樹脂,比如在家用的鐵、鋁炊具上,先在器物上涂以0.05毫米厚的樹脂,然后在適當(dāng)?shù)奈恢霉潭ㄉ想姛峤z,電熱絲的大小、規(guī)格視設(shè)計(jì)功率而定,然后再涂上一層能把電熱絲覆蓋住的樹脂即成,由于家用炊具的需要,溫度一般不高于攝氏150度,所以選用能耐攝氏150度高溫的環(huán)氧樹脂即可。用此方法可制成電加熱板,取暖屏風(fēng)等。
本發(fā)明電熱元件封固在固態(tài)介質(zhì)中后,受機(jī)械性撞擊大為減少,自身機(jī)械性損傷大為減少,而且電熱元件被周圍介質(zhì)封固后,與空氣及有害物質(zhì)隔絕,避免了氧化和化學(xué)腐蝕大大延長(zhǎng)了使用壽命。
由于電熱元件封固在固體介質(zhì)中避免了氧化和化學(xué)腐蝕,故電熱元件材料的選擇較低,可以直接用銅、鐵、鋁等。便宜材料,可為國(guó)家節(jié)約大量的貴重金屬,而且本發(fā)明電熱元件承受的功率密度大,每平方厘米可容納10W功率(用水做被熱加物)不足10克的電熱絲能承受300W的功率,這也可節(jié)約大量的電熱元件材料。
本發(fā)明用電安全,因?yàn)殡姛嵩环夤淘诮^緣介質(zhì)中,減少了人身在操作過(guò)程中的觸電機(jī)會(huì)。經(jīng)實(shí)測(cè)搪瓷電熱杯絕緣電阻大于2兆歐,耐受交流1000V電壓,兩分鐘無(wú)擊穿發(fā)生,安全性能達(dá)到國(guó)家對(duì)家用電器的規(guī)定指標(biāo)。
本發(fā)明電加熱法可以延伸到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生、糧食干燥,以及家用電器等,電加熱的各個(gè)領(lǐng)域。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)商品化生產(chǎn)容易,投資少,見效快,工藝簡(jiǎn)單,特別是在搪瓷、鋁制品等,產(chǎn)品上只增加兩道工序就能完成。經(jīng)濟(jì)效益顯著。
1、本發(fā)明所述的介質(zhì)強(qiáng)制吸熱式電熱法屬于電加熱的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的特征是把電熱元件封固在固體介質(zhì)里,使介質(zhì)和電加熱元件以分子狀態(tài)充分接合成為電熱整體,加熱時(shí)熱體與被加熱物構(gòu)成完整的加熱系統(tǒng)。
2、按權(quán)利要求1所述的介質(zhì),其特征在于所用的介質(zhì)有瓷釉,即把電熱元件封固在搪瓷器皿的瓷層中,做為電加熱使用。
3、按照權(quán)利要求1所述的介質(zhì),其特征在于所用的介質(zhì)烤漆,即把電熱元件用烤漆封固,附在被加熱物體上。
4、按照權(quán)利要求1所述的介質(zhì),其特征在于根據(jù)加熱系統(tǒng)的條件,所用的介質(zhì)有環(huán)氧樹脂,即把電熱元件封固在環(huán)氧樹脂里,附在加熱器物上面。
5、按照權(quán)利要求1所述的介質(zhì),其特征在于所用介質(zhì)還有塑料,即把電熱元件封固在塑料器物中,做為電加熱系統(tǒng)的熱體。