一種新型電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電加熱裝置，尤其是涉及一種新型加熱電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電加熱元件除了有電阻絲、電熱膜、硅碳合金、鉬和氧化錫陶瓷等之外，還有使用電纜作為電加熱設(shè)備的加熱元件。加熱電纜是制成電纜結(jié)構(gòu)，以電力為能源，利用電阻絲進(jìn)行通電加熱，來達(dá)到采暖或者保溫的效果的一種電加熱元件。
[0003]與其他的電加熱方式相比，加熱電纜因具有熱效率高、節(jié)能、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、安裝方便、無(wú)污染、使用壽命長(zhǎng)、能實(shí)現(xiàn)遙控和自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，使得加熱電纜逐步應(yīng)用在我國(guó)普及應(yīng)用。加熱電纜除用于一般家庭供暖外，還用于輸油輸水管道、罐體及設(shè)備的保溫防凍；生活熱水系統(tǒng)的保溫伴熱；室外設(shè)施如道路、屋頂?shù)幕┏?；土?草坪、綠地、花房)保溫加熱、文物古跡保護(hù)等。
[0004]加熱電纜的設(shè)計(jì)要滿足以下要求:加熱效率高；安全性好，無(wú)電磁污染；有一定的機(jī)械強(qiáng)度。目前的加熱電纜主要采用金屬絲或合金電阻絲作作為發(fā)熱元件，發(fā)熱電纜通電后，發(fā)熱體金屬絲或合金電阻絲把電能轉(zhuǎn)化為熱能，將熱能通過熱傳導(dǎo)以及遠(yuǎn)紅外輻射的方式傳送給受熱體，來達(dá)到采暖或者保溫的效果。
[0005]碳纖維是一種耐高溫、耐腐蝕、耐疲勞、高強(qiáng)度的新型材料，且因其較好的物理、化學(xué)性能使之在航空航天、土木建筑、電子電器、醫(yī)療、電纜等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，201110073117.9公開了一種碳纖維加熱電纜，通過在內(nèi)芯導(dǎo)線上設(shè)置螺旋纏繞的多根碳纖維發(fā)熱體，使用導(dǎo)電帶將碳纖維發(fā)熱體與不同相的兩根導(dǎo)線依次相聯(lián)形成相間電阻，使碳纖維作為發(fā)熱元件，從而實(shí)現(xiàn)提高加熱效率、有效傳導(dǎo)熱量的技術(shù)效果。但是，該現(xiàn)有技術(shù)的碳纖維發(fā)熱體，各個(gè)相間電阻之間并聯(lián)連接，在電纜溫度過高時(shí)，僅能夠通過切斷電源降低溫度，從而可能導(dǎo)致加熱不足。
[0006]為了解決上述問題，在2015107215460的在先申請(qǐng)中，提出了設(shè)置所述導(dǎo)電帶與所述多個(gè)碳纖維加熱體的接觸位置，從而使使各段碳纖維導(dǎo)電體之間存在著小于其余電阻一半的最小電阻，當(dāng)加熱電纜的溫度過高時(shí)，控制該最小電阻段的阻值即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于加熱電纜溫度的控制，并且不會(huì)影響其余相間電阻的加熱。但是，該方法需要設(shè)置特定的導(dǎo)電帶，需要復(fù)雜的制作流程和工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種加熱電纜，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0008]作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種加熱電纜，包括:導(dǎo)電纜芯，其與電源導(dǎo)線相連，用于輸送電能；碳纖維層，包括多根碳纖維發(fā)熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個(gè)導(dǎo)電帶，其將位于兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；所述多根碳纖維發(fā)熱體中的特定碳纖維發(fā)熱體直徑大于其余碳纖維發(fā)熱體，從而使該特定碳纖維發(fā)熱體的阻值小于其余碳纖維發(fā)熱體的阻值的一半。
[0009]優(yōu)選的，相鄰的兩條導(dǎo)電帶之間的各根碳纖維發(fā)熱體的長(zhǎng)度相等。
[0010]優(yōu)選的，所述特定碳纖維發(fā)熱體位于相臨兩條導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體段包括三個(gè)部分，第一碳纖維發(fā)熱體段、第二碳纖維發(fā)熱體段以及熔斷段，所述熔斷段位于第一碳纖維發(fā)熱體段以及第二碳纖維發(fā)熱體段中間，當(dāng)所述加熱電纜的溫度超過特定閾值，所述熔斷段進(jìn)行熔斷使該碳纖維發(fā)熱體段斷路。
[0011]可替換的，所述特定碳纖維發(fā)熱體位于相臨兩條導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體段包括三個(gè)部分，第一碳纖維發(fā)熱體段、第二碳纖維發(fā)熱體段以及調(diào)節(jié)段，所述調(diào)節(jié)段位于第一碳纖維發(fā)熱體段以及第二碳纖維發(fā)熱體段中間，其包括正溫度系數(shù)的電阻材料，當(dāng)所述加熱電纜的溫度超過特定閾值，所述調(diào)節(jié)段的電阻出現(xiàn)階越增大，從而降低發(fā)熱電纜的熱量。
[0012]作為本發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供一種加熱電纜，包括:導(dǎo)電纜芯，其與電源導(dǎo)線相連，用于輸送電能；碳纖維層，包括多根碳纖維發(fā)熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個(gè)導(dǎo)電帶，其將位于兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；其特征在于:所述多根碳纖維發(fā)熱體中的特定碳纖維發(fā)熱體直徑大于其余碳纖維發(fā)熱體，從而使該特定碳纖維發(fā)熱體的阻值小于其余碳纖維發(fā)熱體的阻值的一半；所述不同導(dǎo)電帶之間的軸向距離依次增加，使同一碳纖維發(fā)熱體沿著軸向的相間電阻的阻值依次增加。
[0013]優(yōu)選的，相鄰的兩條導(dǎo)電帶之間的各根碳纖維發(fā)熱體的長(zhǎng)度相等。
[0014]優(yōu)選的，其特征在于:所述特定碳纖維發(fā)熱體位于相臨兩條導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體段包括三個(gè)部分，第一碳纖維發(fā)熱體段、第二碳纖維發(fā)熱體段以及調(diào)節(jié)段，所述調(diào)節(jié)段位于第一碳纖維發(fā)熱體段以及第二碳纖維發(fā)熱體段中間，其包括正溫度系數(shù)的電阻材料，當(dāng)所述加熱電纜的溫度超過調(diào)節(jié)溫度閾值，所述調(diào)節(jié)段的電阻出現(xiàn)階越增大，從而降低發(fā)熱電纜的熱量。
[0015]優(yōu)選的，設(shè)置所述調(diào)節(jié)段，使沿著軸向的各個(gè)調(diào)節(jié)段的調(diào)節(jié)溫度閾值依次增大。
[0016]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電纜芯使用鎳鉻合金、康銅或者銅線作為導(dǎo)電體。
[0017]優(yōu)選的，所述導(dǎo)電體外設(shè)置內(nèi)絕緣層。
[0018]優(yōu)選的，還包括設(shè)置于最外邊的護(hù)套層。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的加熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的相間電阻對(duì)應(yīng)的電路圖。
[0021]圖3是本發(fā)明具有調(diào)節(jié)段的相間電阻對(duì)應(yīng)的電路圖。
[0022]圖4是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的相間電阻對(duì)應(yīng)的電路圖。
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開范圍。
[0024]本發(fā)明實(shí)施例的加熱電纜，參見圖1，包括位于護(hù)套層1，導(dǎo)電體2，內(nèi)絕緣層3，多根碳纖維加熱體以及多條導(dǎo)電帶7。護(hù)套層I位于發(fā)熱電纜的最外層，用于防護(hù)整根加熱電纜，可以使用高密度聚乙烯外護(hù)套的結(jié)構(gòu)。
[0025]導(dǎo)電體2與內(nèi)絕緣層3形成了導(dǎo)電纜芯4，其與電源相連，用于輸送電能，本實(shí)施例中使用兩相電源作為發(fā)熱電纜的電源。導(dǎo)電體2使用康銅或者銅線作為導(dǎo)體，內(nèi)絕緣層使用云母帶作為絕緣材料。
[0026]圖1中的實(shí)施例中使用兩根碳纖維加熱體5和6作為發(fā)熱材料，其通過導(dǎo)電帶7與不同的纜芯電連接而形成相間電阻。導(dǎo)電帶7在加熱電纜縱截面的投影為直線，與兩相電源的各相依次交替電連接，并且分別與碳纖維發(fā)熱體5和6電連接，從而在電源與碳纖維發(fā)熱體5和6的各段之間形成回路。
[0027]碳纖維發(fā)熱體5直徑大于碳纖維發(fā)熱體6，從而使單位長(zhǎng)度內(nèi)碳纖維發(fā)熱體5的阻值小碳纖維發(fā)熱體6的阻值。優(yōu)選的，設(shè)置碳纖維發(fā)熱體5的直徑，是其單位長(zhǎng)度阻值小于碳纖維發(fā)熱體6的一半。
[0028]上述實(shí)施例的電路圖參見圖2，碳纖維加熱體5在兩條導(dǎo)電帶7之間的相間電阻為10、12，其小于碳纖維加熱體6在兩條導(dǎo)電帶7之間的相間電阻11、13。通過這樣的設(shè)置，不需要特別設(shè)置導(dǎo)電帶7即可使碳纖維加熱體5在各段導(dǎo)電帶的電阻都于其余電阻一半，當(dāng)加熱電纜的溫度過高時(shí)，控制該最小電阻段的阻值，加大其電阻或者使其斷路即可實(shí)現(xiàn)對(duì)于加熱電纜溫度的控制，并且不會(huì)影響其余相間電阻的加熱。
[0029]可以將相間電阻10和12對(duì)應(yīng)的特定碳纖維加熱體段設(shè)置為包括三個(gè)部分，第一碳纖維加熱體段、第二碳纖維加熱體段以及熔斷段，熔斷段位于第一碳纖維加熱體段以及第二碳纖維加熱體段中間，當(dāng)加熱電纜的溫度超過特定閾值，所述熔斷段進(jìn)行熔斷使該碳纖維加熱體段斷路。
[0030]優(yōu)選的，如圖3所示，可以將相間電阻10和12對(duì)應(yīng)的碳纖維加熱體5的特定碳纖維加熱體段設(shè)置為包括三個(gè)部分，第一碳纖維加熱體段、第二碳纖維加熱體段以及調(diào)節(jié)段14和15，調(diào)節(jié)段14和15位于第一碳纖維加熱體段以及第二碳纖維加熱體段中間，其包括正溫度系數(shù)的電阻材料，當(dāng)加熱電纜的溫度超過特定調(diào)節(jié)閾值，調(diào)節(jié)段14和15的電阻出現(xiàn)階越增大，從而降低加熱電纜的熱量，優(yōu)選的，該增大后的電阻阻值比相間電阻10和12的阻值高一個(gè)量級(jí)。優(yōu)選的，調(diào)節(jié)段14和15使用不同的正溫度系數(shù)的電阻材料，使對(duì)應(yīng)于的特定調(diào)節(jié)閾值不同，從而使該加熱電纜可以進(jìn)行不同溫度的調(diào)節(jié)。
[0031]優(yōu)選的，在一個(gè)替換的實(shí)施例中，可以將不同導(dǎo)電帶7之間的軸向距離依次增加，從而如圖4中所示，使同一碳纖維發(fā)熱體沿著軸向的相間電阻的阻值依次增加。通過對(duì)于碳纖維加熱體5上阻值不同的相間電阻設(shè)置不同特定調(diào)節(jié)閾值的電阻材料，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于不同溫度使用不同阻值的相間電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0032]以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加熱電纜，包括:導(dǎo)電纜芯，其與電源導(dǎo)線相連，用于輸送電能；碳纖維層，包括多根碳纖維發(fā)熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個(gè)導(dǎo)電帶，其將位于兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；其特征在于:所述多根碳纖維發(fā)熱體中的特定碳纖維發(fā)熱體所述直徑大于其余碳纖維發(fā)熱體，從而使該特定碳纖維發(fā)熱體的阻值小于其余碳纖維發(fā)熱體的阻值的一半。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電纜，其特征在于:相鄰的兩條導(dǎo)電帶之間的各根碳纖維發(fā)熱體的長(zhǎng)度相等。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱電纜，其特征在于:所述特定碳纖維發(fā)熱體位于相臨兩條導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體段包括三個(gè)部分，第一碳纖維發(fā)熱體段、第二碳纖維發(fā)熱體段以及熔斷段，所述熔斷段位于第一碳纖維發(fā)熱體段以及第二碳纖維發(fā)熱體段中間，當(dāng)所述加熱電纜的溫度超過特定閾值，所述熔斷段進(jìn)行熔斷使該碳纖維發(fā)熱體段斷路。
【專利摘要】一種加熱電纜，包括：導(dǎo)電纜芯，其與電源導(dǎo)線相連，用于輸送電能；碳纖維層，包括多根碳纖維發(fā)熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個(gè)導(dǎo)電帶，其將位于兩個(gè)相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維發(fā)熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；所述多根碳纖維發(fā)熱體中的特定碳纖維發(fā)熱體直徑大于其余碳纖維發(fā)熱體，從而使該特定碳纖維發(fā)熱體的阻值小于其余碳纖維發(fā)熱體的阻值的一半。
【IPC分類】H05B3/56, H05B3/10
【公開號(hào)】CN105228278
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510773817
【發(fā)明人】黃燕云
【申請(qǐng)人】黃燕云
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月14日