[发明专利]碳发热体

说明书

本发明涉及一种碳发热体，在高压下不产生火花和等离子体，实现热量的有效分散，由此能够防止发热体的断线和破坏，从而增加寿命，所述碳发热体包含碳和硅碳化物(SiC)，并且热导率为1.6W/m·K以上。

技术领域

本发明涉及在烤箱这样的烹饪设备领域使用的作为碳加热器的加热源 的碳发热体。

背景技术

最近，作为家用或商用烹饪设备，广泛使用利用加热器的烤箱 (Oven)。

图1是示出了烤箱的通常结构的立体图。

参照图1，烤箱1包括：腔体2，其放置要烹饪的食物；门3，其用 于打开腔体2；以及，多个加热器6，其对腔体2进行加热。

尤其，在所述加热器6设置一个以上加热器，并且，所述加热器6 被外罩8保护以免受到腔体的外部的影响。

另外，为了在烤箱1采用电磁波加热方式，在腔体2的上部面的外 部设置磁控管4。在磁控管4产生的电磁波通过规定的波导管和引导件来 放射到所述腔体2的内部空间。

另外，根据需要，在所述烤箱腔的内部空间的上侧设置护套式加热 器(Sheathheater)5。

在多种加热器中，在所述护套式加热器5和所述加热器6中，主要 使用利用辐射加热方式的碳加热器。

在现有技术中，作为碳加热器的发热体，主要使用了由碳含量为90％ 以上的纤维状的碳材料组成的碳纤维(Carbon fibers，CFs)。

但是，碳纤维是由被称为“碳”的材料组成，因此，仍然具有碳自 身具有的吸收微波的特征。

另外，碳纤维具有“纤维”的形态的特性，因此本质上具有：纤维 长度与纤维直径之比非常大的固有特性。

如上所述，就碳纤维的固有特性而言，在将碳纤维作为碳加热器的 加热源使用时，存在一些问题。

图2简单地示出了现有的碳加热器10，图3示出了在所述组件构成 碳纤维的各个碳细丝。

参照图2，现有的碳加热器10包括：石英材料的管11；碳纤维13； 以及，金属线15，其连接于碳纤维13的两端。

此时，具有外部电极17，该外部电极17通过管11的两端与金属线 15电连接，并向管11的外部露出。

石英材料的管11的内部密封，并且是真空或者填充有惰性气体，使 得配置于内部的碳纤维13不在高温(例如1000℃～1200℃等)下氧化。

如图3所示，图2的碳纤维由各个碳细丝组成。不仅所述细丝的直 径为几μm，而且细丝与细丝之间的间隔也是几μm。

因此，当从外部供应电压时，在细丝之间的非常窄的距离(间隔) 施加电压，因此，其结果施加非常高的电压。例如，当在1μm的间隔施 加10V的外部电压时，将在细丝与细丝之间施加约10⁷V/m的高压。

在该情况下，细丝很可能因局部的高压而产生绝缘破坏，有时也可 产生火花(Spark)。

另外，即使不产生细丝的绝缘破坏或火花，也因管11的内部的惰性 气体环境，而在高压条件下产生等离子体(Plasma)的可能性也非常高。

在现有技术中，为了抑制等离子体等的反应和等离子体光进入到舱 体，在碳加热器组件和舱体之间设置了屏蔽(Shield)构件。

但是，所述屏蔽构件不仅遮蔽等离子体光，而且也会阻断一部分从 碳加热器发射的辐射光，因此，存在大幅度降低烤箱的辐射效率的问题。

因此，作为碳加热器的发热体，对于不是现有的碳纤维的新的形态 的碳发热体的需求日益增长。