CN114407311A - 一种双金属管壳加热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双金属管壳加热器，涉及加热装置技术领域，包括双金属管壳、开口管状加热器铠装发热丝以及外保护管；双金属管壳由双金属片材卷绕而成，卷绕时以低膨胀层向内卷曲，形成一个其管内层为被动层，管外层为主动层的管壳；开口管状套管加热器管壁设有贯穿的开口缝，侧壁铠装镶嵌有铠装发热丝。本发明双金属管壳加热器的双金属管壳在受热后，由于双金属管壳外层为主动层的膨胀量大于内层被动层的膨胀量，使双金属管壳向内卷曲收缩，向内的卷曲收缩的力矩施加在开口管状加热器上，使开口管状加热器也向内弯曲将被加热体抱紧。加热器冷却后，向内卷曲的力矩消失，恢复原状，此时加热器不需要借助工具即可轻松拆装。

Description

一种双金属管壳加热器

技术领域

本发明涉及加热装置技术领域，具体是一种双金属管壳加热器。

背景技术

在注塑及压铸行业以及流体管道的保温输送应用场合，塑料及铝合金需要熔化注射成型，注塑成型及流体输送的过程中，流经模具或设备的管路通道需要加热元件将物料熔化并保持熔融流动状态。而目前市售的普通加热圈，无法克服的一个物理现象就是热胀冷缩，即加热后，加热器内径变大，与被加热体松脱形成空隙，由接触式的热传导变成了隔空的热辐射传导，降低了热传效率，造成导热不良，为达到所需温度，需要加热器输出更大的功率，浪费电能，也使加热器长期处于高负工作荷状态，会缩短加热器的使用寿命。而目前市售的抱箍式加热圈，则需要用螺栓锁扣进行锁紧固定，螺栓锁扣装置所占用空间大，使用场合受限，操作繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双金属管壳加热器，克服了传统加热器的热胀冷缩的特性，具有冷胀热缩反向弯曲的特性，即在加热后内径变小，冷却后内径变大至恢复原状的特性，实现了加热后向内卷曲箍紧被加体，大幅提高热传导效率，节省电能。不用螺栓锁扣，节省空间。双金属管壳加热器可以调节内径，便于安装，加热后箍紧被加热体，冷却后恢复原状，方便拆卸更换。由于所述加热器向内卷曲收缩的幅度较大，在车削被加热体时，可允许大的加工训误差，不需精密加工被加热体，加热器也可箍紧被加热体，省去了被加热体的加工精度，节省加工时间的有益效果，有效解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双金属管壳加热器，包括双金属管壳、开口管状加热器和外保护管；所述双金属管壳由双金属片材卷绕而成，卷绕时被动层向内，形成一个管内层为被动层、管外层为主动层的非闭合的管壳；双金属管壳套设于开口管状加热器外，外保护管套设于双金属管壳外侧，开口管状加热器侧壁设有贯穿的开口缝，开口管状加热器侧壁雕铣槽形，槽内镶嵌铠装发热丝和热电偶；开口管状加热器由铜、铝或不锈钢制做；或用双金属板材雕铣槽形，形成双金属管壳，再将双金属管壳镶嵌铠装发热丝后卷绕成管状，形成开口管状加热器；或将双金属板材卷绕成管状，形成双金属管壳，在双金属管壳外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝，形成开口管状加热器，其内层为被动层，外层为主动层，双金属板材卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；双金属管壳端面视角为C形，卷绕结合处的缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，或是用作调整内径大小和安装热电偶的预留空间；外保护管可防止铠装发热丝从槽内松脱，也防止开口加热器和双金属管壳过度张开而失支抱紧力；根据使用工况需要，当加热器需要使用外置热电偶时，可在外保护管上开孔，用做安装外置热电偶的通过孔。

作为本发明再进一步的方案：所述开口管状加热器由金属管材在外管壁雕铣槽形，镶嵌铠装发热丝而成，在雕铣槽形时，将双金属管壳破开，端面视角为C形，形成一个贯穿的缝隙，此缝隙用作调节内径，也可作为安装热电偶的位置。

作为本发明再进一步的方案：所述开口管状加热器用金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝，然后卷绕成管状，卷绕结合处留缝隙，端面视角为C形，此缝隙用作调节加热器内径，也可作为安装热电偶的位置。

作为本发明再进一步的方案：所述开口管状加热器用双金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝后卷绕成管状；或将双金属板材卷绕成管状，在外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝，其内层被动层、管外层为主动层，卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；端面视角为C形，此缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，也是用作调整内径大小和安装热电偶的预留空间。

作为本发明再进一步的方案：所述双金属管壳由双金属片材卷绕而成，片材卷绕时被动层向内，主动层在外，卷成一个非闭合的圆管，端面视角为C形，结合外的缝隙作为受热后向内弯曲收缩的预留空间。

作为本发明再进一步的方案：当开口管状加热器基材为双金属卷绕成型时，开口管状加热器管外套装有外保护管。

作为本发明再进一步的方案：所述双金属管壳外侧套设有外保护套管，保护套管可开孔，用做外置热电偶的安装通过孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明克服了传统加热器的热胀冷缩的特性，具有冷胀热缩反向弯曲的特性，即在加热后内径变小，冷却后内径变大至恢复原状的特性，实现了加热后向内卷曲箍紧被加体，大幅提高热传导效率，节省电能。不用螺栓锁扣，节省空间。双金属管壳加热器在冷态时可以调节内径，便于安装，加热后箍紧被加热体，冷却后恢复原状，方便拆卸更换。由于加热器向内卷曲收缩的幅度较大，在车削被加热体时，可允许大的加工训误差，不需精密加工被加热体，加热器也可箍紧被加热体，省去了被加热体的加工精度，节省加工时间的有益效果。

附图说明

图1为本发明加热器的结构示意图。

图2为本发明加热器的爆炸图。

图3为本发明加热器装配于注塑热嘴的结构示意图。

图4为本发明加热器装配于注塑热嘴的爆炸图。

图5为本发明加热器的铠装发热丝底端径向出线的结构示意图。

图6为图5中加热器的爆炸图。

图7为本发明加热器的热电偶外置的结构示意图。

图8为图7中加热器的爆炸图。

图9为本发明加热器加长并装有热电偶的结构示意图。

图10为图9中加热器的爆炸图。

图11为本发明加热器的开口管状加热器外侧套设有上部保护管和下部保护管的结构示意图。

图12为图11中加热器的爆炸图。

图13为本发明加热器的开口管状加热器的侧视图。

图14为本发明加热器的双金属管壳的侧视图。

图15为本发明加热器的侧视图。

图16为图15中沿M-M的剖视图。

图17为本发明加热器的双金属管壳镶嵌发热丝的结构示意图。

图中标识：

1、双金属管壳；2、开口管状加热器；3、保护管；4、封底环；5、上部保护管；6、下部保护管；

11、管壳开口缝；

21、管状加热器开口缝；22、铠装发热丝；25、热电偶；26、电偶孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-17，一种双金属管壳加热器，包括双金属管壳1、开口管状加热器2、保护管3，双金属管壳1由双金属片材卷绕而成，卷绕时被动层向内卷曲，形成一个管内层为被动层、管外层为主动层的非闭合的管壳，卷绕结合外的缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间；双金属管壳1套设于开口管状加热器2外，外保护管3套设于双金属管壳1外侧，开口管状加热器2侧面设有贯穿的管状加热器开口缝21，双金属管壳1侧面设有管壳开口缝11，管状加热器开口缝21可作为调节开口管状加热器2内径尺寸和热电偶25放置避空位，管壳开口缝11可作为调节双金属管壳1内径尺寸，开口管状加热器2侧壁设有发热丝槽，发热丝槽内镶嵌铠装发热丝22和热电偶25；开口管状加热器2的外壁横向或竖向镶嵌铠装发热丝22，铠装发热丝22的疏密根据被加热体的塑胶属性不同而排布；进一步地，铠装发热丝22镶嵌于开口管状加热器2的侧壁，不限于内层或外层；开口管状加热器2由普通的铜、铝或不锈钢制做。或用双金属板材雕铣槽形，形成双金属管壳1，再将双金属管壳1镶嵌铠装发热丝22后卷绕成管状，形成开口管状加热器2；或将双金属板材卷绕成管状，形成双金属管壳1，在双金属管壳1外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝22，形成开口管状加热器2，其内层为被动层，外层为主动层，双金属板材卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；双金属管壳1端面视角为C形，卷绕结合处的缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，或是用作调整内径大小和安装热电偶25的预留空间；外保护管3可防止铠装发热丝22从槽内松脱，也防止开口加热器和双金属管壳1过度张开而失支抱紧力；根据使用工况需要，当加热器需要使用外置热电偶25时，可在外保护管3上开孔，用做安装外置热电偶25的通过孔。本发明克服了传统加热器的热胀冷缩的特性，具有冷胀热缩反向弯曲的特性，即在加热后内径变小，冷却后内径变大至恢复原状的特性，实现了加热后向内卷曲箍紧被加体，大幅提高热传导效率，节省电能。不用螺栓锁扣，节省空间。双金属管壳1加热器在冷态时可以调节内径，便于安装，加热后箍紧被加热体，冷却后恢复原状，方便拆卸更换。由于加热器向内卷曲收缩的幅度较大，在车削被加热体时，可允许大的加工训误差，不需精密加工被加热体，加热器也可箍紧被加热体，省去了被加热体的加工精度，节省加工时间的有益效果。本发明加热器的双金属管壳1在受热后，由于外层主动层膨胀量大于内层被动层的膨胀量，从而使双金属管壳1会向内卷曲收缩，向内的卷曲收缩形变的力矩施加在开口管状加热器2上，使开口管状加热器2也向内弯曲将被加热箍紧。加热器冷却后，向内卷曲的力矩消失，恢复原状，此时加热器不需要借助工具即可轻松拆装。

本发明中一个较佳的实施例，开口管状加热器2侧壁可镶嵌热电偶25，或者在被加热体上镶嵌热电偶25，热电偶25用于感测被加热体的温度；进一步地，开口管状加热器2侧面设有管状加热器开口缝21；开口缝可作为调节开口管状加热器2内径尺寸和热电偶25放置避空位。

本发明中一个较佳的实施例，双金属管壳1外侧套设有保护管3，保护管3对开口管状加热器2具有保护和对双金属管壳1的形变起限位作用，保护管3端部设有封底环4；进一步地，双金属管壳1外侧套设有上部保护管5和下部保护管6，上部保护管5和下部保护管6相焊接；上部保护管5和下部保护管6对开口管状加热器2具有保护和对双金属管壳1形变起限位作用。

本发明中一个较佳的实施例，开口管状加热器2由金属管材在外管壁雕铣槽形，镶嵌铠装发热丝22而成，在雕铣槽形时，将金属管破开，端面视角为C形，形成一个贯穿的缝隙，此缝隙用作调节内径，也可作为安装热电偶25的位置。

本发明中一个较佳的实施例，开口管状加热器2用金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝22，然后卷绕成管状，卷绕结合处留缝隙，端面视角为C形，此缝隙用作调节加热器内径，也可作为安装热电偶25的位置。

本发明中一个较佳的实施例，开口管状加热器2用双金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝22后卷绕成管状；或将双金属板材卷绕成管状，在外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝22，其内层被动层、管外层为主动层，卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；端面视角为C形，此缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，也是用作调整内径大小和安装热电偶25的预留空间。

本发明中一个较佳的实施例，双金属管壳1由双金属片材卷绕而成，片材卷绕时被动层向内，主动层在外，卷成一个非闭合的圆管，端面视角为C形，结合外的缝隙作为受热后向内弯曲收缩的预留空间。

本发明中一个较佳的实施例，请参阅附图7和8，本发明实施例中热电偶25可外置，热电偶25一端穿过保护管3的电偶孔26，并固定于保护管3外侧，保护管3上部设有垫片，用于固定热电偶25。

本发明加热器的双金属管壳1在受热后，由于管外金属层膨胀量大于管内层的膨胀量，从而使双金属管壳1会向内卷曲收缩，向内的卷曲收缩变形的力矩施加在开口管状加热器2上，使开口管状加热器2也向内弯曲，开口管状加热器2与被加热体抱紧。加热器冷却后，向内卷曲的力矩消失，恢复原状，此时开口加热器不需要借助工具即可轻松拆装。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双金属管壳加热器，其特征在于，包括双金属管壳、开口管状加热器和外保护管；所述双金属管壳由双金属片材卷绕而成，卷绕时被动层向内，形成一个管内层为被动层、管外层为主动层的非闭合的管壳；双金属管壳套设于开口管状加热器外，外保护管套设于双金属管壳外侧，开口管状加热器侧壁设有贯穿的开口缝，开口管状加热器侧壁雕铣槽形，槽内镶嵌铠装发热丝和热电偶；开口管状加热器由铜、铝或不锈钢制做；或用双金属板材雕铣槽形，形成双金属管壳，再将双金属管壳镶嵌铠装发热丝后卷绕成管状，形成开口管状加热器；或将双金属板材卷绕成管状，形成双金属管壳，在双金属管壳外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝，形成开口管状加热器，其内层为被动层，外层为主动层，双金属板材卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；双金属管壳端面视角为C形，卷绕结合处的缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，或是用作调整内径大小和安装热电偶的预留空间；外保护管可防止铠装发热丝从槽内松脱，也防止开口加热器和双金属管壳过度张开而失支抱紧力；根据使用工况需要，当加热器需要使用外置热电偶时，可在外保护管上开孔，用做安装外置热电偶的通过孔。

2.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，所述开口管状加热器由金属管材在外管壁雕铣槽形，镶嵌铠装发热丝而成，在雕铣槽形时，将双金属管壳破开，端面视角为C形，形成一个贯穿的缝隙，此缝隙用作调节内径，也可作为安装热电偶的位置。

3.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，所述开口管状加热器用金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝，然后卷绕成管状，卷绕结合处留缝隙，端面视角为C形，此缝隙用作调节加热器内径，也可作为安装热电偶的位置。

4.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，所述开口管状加热器用双金属板材雕铣槽形，再镶嵌铠装发热丝后卷绕成管状；或将双金属板材卷绕成管状，在外管壁上雕铣槽形后镶嵌铠装发热丝，其内层被动层、管外层为主动层，卷绕结合处形成有缝隙的非闭合状；端面视角为C形，此缝隙作为受热后向内弯曲形变的空间，也是用作调整内径大小和安装热电偶的预留空间。

5.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，所述双金属管壳由双金属片材卷绕而成，片材卷绕时被动层向内，主动层在外，卷成一个非闭合的圆管，端面视角为C形，结合外的缝隙作为受热后向内弯曲收缩的预留空间。

6.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，当开口管状加热器基材为双金属卷绕成型时，开口管状加热器管外套装有外保护管。

7.根据权利要求1所述的一种双金属管壳加热器，其特征在于，所述双金属管壳外侧套设有外保护套管，保护套管可开孔，用做外置热电偶的安装通过孔。

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