[发明专利]内置式多孔加热器

权利要求书

1.一种内置式多孔加热器，其特征在于：包括一体化发热芯、铠装壳体、过渡引出组件、引出段和外引线；

所述一体化发热芯包括发热体和发热体骨架；发热体为条形螺旋状，其材质为网状多孔镍铬合金或网状多孔镍铬铝合金，发热体骨架由七根氮化硼管经密排而成，所述密排具体为六根周边氮化硼管以一根中心氮化硼管为中心对称排布；中心氮化硼管管内轴向放置隔片，周边氮化硼管的两端开有槽口，发热体经槽口依次往复穿装入周边氮化硼管；氮化硼管间以无机胶固定；

所述铠装壳体包括不锈钢圆筒、法兰盘和变径管，不锈钢圆筒和变径管通过法兰盘焊接在一起，一体化发热芯封装在不锈钢圆筒中，法兰盘中心留有过渡线的引出孔；

所述过渡引出组件包括过渡线和复合组成的绝缘材料部件，过渡线为多股镍铬合金丝，其截面积为发热体真实截面积的4～5倍；复合组成的绝缘材料部件包括双孔氮化硼圆片、石英管、无机胶和氧化镁微粉；双孔氮化硼圆片利用无机胶粘接在一体化发热芯与法兰盘之间，过渡线其一端与发热体两端相连后从中心多孔氮化硼管中隔片两侧引出，然后经双孔氮化硼圆片上的两个孔进入变径管中，过渡线引出变径管后与外引线相连，变径管中的过渡线外套石英管，变径管中充填无机胶和氧化镁微粉；

过渡线与外引线连接点用热缩套管包覆后，采用耐高温环氧胶将其与变径管末端一起固封在不锈钢管中，构成引出段；所述过渡线为多股镍铬丝，所述外引线为多股镀银铜导线。

2.根据权利要求1所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述发热体是由相互连通的中空薄壁金属棱构成三维网状多孔结构，其孔隙相互连通、分布均匀；孔隙率为90～98％，孔径尺寸为90～110PPI；所述网状多孔镍铬合金中铬的质量百分含量为18～35％；所述网状多孔镍铬铝合金中铬的质量百分含量为18～35％，铝的质量百分含量为2～10％。

3.根据权利要求1所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述发热体是将泡沫镍板加工为条形螺旋状的泡沫镍后，对条形螺旋状的泡沫镍采用固相渗铬法渗铬后进行真空热处理，获得网状多孔镍铬合金；或者将条形螺旋状的泡沫镍采用固相渗铬、再渗铝后进行真空热处理，获得网状多孔镍铬铝合金。

4.根据权利要求1所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述氮化硼管是利用激光打孔技术在每根氮化硼管壁上制成均匀密集的孔洞，管两端开槽制成；

所述氮化硼管其孔洞在管的圆周上均匀分布，相邻二排孔洞间隔排列，即某一个孔洞的圆心在邻排两孔洞圆心连线的垂直平分线上；孔洞总面积大于管壁面积的50％；

所述周边氮化硼管的内径为3～5mm，壁厚为0.2～0.5mm，长度为10～15mm；所述中心氮化硼管其长度为周边氮化硼管的五分之四到二分之一之间，其厚度为周边氮化硼管的一倍到二倍之间，其内径与周边氮化硼管相同；

所述隔片为条形氮化硼，其长度和厚度分别与中心氮化硼管的长度和壁厚相同，其宽度与中心氮化硼管的内径相同；

5.根据权利要求1所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述变径管由薄壁变径管和薄壁管组成，薄壁变径管和薄壁管通过连接环焊接在一起；所述石英管为粗单孔石英管和细单孔石英管，过渡线在薄壁管中的部分外套粗单孔石英管，过渡线在薄壁变径管中的部分外套细单孔石英管；薄壁管中充填无机胶，薄壁变径管中充填氧化镁微粉。

6.根据权利要求5所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述过渡线固定在薄壁管中后，将过渡线在对折点处切断，每根过渡线拆分为两股过渡线；把连接环套在薄壁管与薄壁变径管的对接处，对连接环与薄壁管搭接处及连接环与薄壁变径管搭接处采用脉冲激光进行焊接；在四股过渡线上分别套上细单孔石英管，向薄壁变径管中充填氧化镁微粉，固定细单孔石英管和过渡线；当过渡线从薄壁变径管中引出后，利用储能式点焊机将每根过渡线的两股镍铬丝在断开处重新焊接起来。

7.根据权利要求1所述的内置式多孔加热器，其特征在于：所述无机胶为硅酸盐耐高温无机胶，其固相成分与液相成分质量比为2∶1；液相成分为硅酸钾溶液，其模数比SiO₂/K₂O＝4；固相成分为二氧化硅粉末与氧化铝粉末混合而成，二氧化硅粉末与氧化铝粉末的质量比3∶1；二氧化硅粉末中不同粒径二氧化硅的质量比为10纳米∶1000目∶600目∶400目∶200目＝1∶2∶2.5∶2.5∶2；氧化铝粉末中不同粒径氧化铝的质量比为1200目∶40目＝2∶8。