[发明专利]一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉

说明书

本发明涉及一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉，金属复合电发热装置包括电发热层、金属基层、第一绝缘层、第二绝缘层，电发热层分别与第一接线端、第二接线端相连接，用于将电能转变为热能；金属基层间隔设置在电发热层的第一表面上，用于降低电发热层的热量散失；第一绝缘层设于电发热层与金属基层之间，用于隔绝电发热层与金属基层；第二绝缘层设于电发热层的第二表面上，用于将电发热层的第二表面与外界隔绝。本发明的金属复合电发热装置整体结构简单、合理，电发热层的电热转换效率高，能很好的防止热量扩散，有利于提高传热效率及热量利用率、降低成本和对环境的影响；本发明的功耗大大降低。

技术领域

本发明涉及发热装置技术领域，具体指一种金属复合电发热装置及应用有该电发热装置的加热炉。

背景技术

目前，工业用的电发热装置主要电发热线组成，电发热线一般为红外线式、石英管式、陶瓷砖式等，该类技术主要是在发热线外包覆材料作为保护层，例如陶瓷、石英、玻璃等。其作用机理是将电能转变为光能，再由光能转变为热能。这种电发热装置，存在以下不足：

(1)电热转换效率较低，一般低于90％；

(2)发热线或发热体向四周发散热量，这就导致很大一部分热量消耗在了不需要供热的地方，造成热量损失，致使热量的有效利用率低；

(3)有些产品为了提高加热温度，片面地采用加大功率的方案，导致能源浪费情况加剧，不仅对环境造成污染，而会导致发热装置寿命变短，产生高能耗、高污染(指对周围环境散热，提高周围环境的温度)、高成本的恶性循环问题。

现在市场上采用上述由电发热线组成的电发热装置的加热炉等电器，由于功率大、电热转换效率低等原因，难以满足消费者的需求。

因此，对于目前的电发热装置及相应电器，有待于做进一步的改进。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简单合理的金属复合电发热装置，该金属复合电发热装置能有效提高传热效率、提高热量利用率、降低成本和对环境的影响。

本发明所要解决的第二个技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用有上述金属复合电发热装置的加热炉。

本发明解决至少一个上述技术问题所采用的技术方案为：

一种金属复合电发热装置，包括：

电发热层，分别与第一接线端、第二接线端相连接，用于将电能转变为热能；

金属基层，间隔设置在所述电发热层的第一表面上，用于降低电发热层的热量散失；

第一绝缘层，设于所述电发热层与金属基层之间，用于隔绝电发热层与金属基层；以及

第二绝缘层，设于所述电发热层的第二表面上，用于将电发热层的第二表面与外界隔绝。

优选地，所述第一绝缘层涂覆于金属基层上。第一绝缘层可以采用环氧树脂等传统的绝缘材料，其通过涂覆工艺设置在金属涂层上，便于生产制造、成本低；该第一绝缘层主要起到将电发热层与金属基层电隔离的作用，同时，第一绝缘层还能起到一定的隔热作用，降低电发热层的热量扩散，从而与金属基层共同作用降低热量传递带来的能源浪费。

优选地，所述的电发热层为碳纳米层或石墨烯层，该碳纳米层或石墨烯层涂覆于第一绝缘层上。碳纳米层或石墨烯层通过涂覆工艺设置在第一绝缘层上，便于生产制造、成本低；碳纳米层或石墨烯层在通电状态下可直接将电能转变为热能，电热转换效率高达95％。

优选地，所述第二绝缘层涂覆于电发热层的第二表面上。第二绝缘层通过涂覆工艺设置在电发热层上，便于生产制造、成本低；第二绝缘层不仅起到将电发热层的第二表面与外界隔绝的作用，而且还兼具保温效果，有利于提高电发热层发热面的分布均匀性，提高发电稳定性。