一種加熱電纜的制作方法
【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)計簡單、安裝方便、 無污染、使用壽命長、能實現(xiàn)遙控和自動控制等優(yōu)點，使得加熱電纜逐步應(yīng)用在我國普及應(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┏?；土壤（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)計要滿足以下要求：加熱效率高；安全性好，無電磁污染；有一定的 機械強度。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。現(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，各個相間電阻之間并聯(lián)連接，在電纜溫度過高時，僅能夠通過切斷電源降 低溫度，從而可能導(dǎo)致加熱不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 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。
[0007] 作為本發(fā)明的一個方面，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，包括多根碳纖維加熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多 個導(dǎo)電帶，其將位于兩個相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維加熱體與不同的纜芯電連接而形成相 間電阻；所述導(dǎo)電帶在所述電纜縱截面的投影不在一條直線上，使位于兩條導(dǎo)電帶之間的 其中一條碳纖維加熱體的特定相間電阻的中的一個的阻值至少小于其余碳纖維加熱體的 相間電阻的阻值的一半。
[0008] 優(yōu)選的，通過設(shè)置所述導(dǎo)電帶與所述多個碳纖維加熱體的接觸位置，使所述特定 相間電阻依次分布在各根碳纖維加熱體中。
[0009] 優(yōu)選的，所述阻值至少小于其余相間電阻的阻值的一半的相間電阻對應(yīng)的特定碳 纖維加熱體段包括三個部分，第一碳纖維加熱體段、第二碳纖維加熱體段以及熔斷段，所述 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)所述加熱電纜的溫度超 過特定閾值，所述熔斷段進(jìn)行熔斷使該碳纖維加熱體段斷路。
[0010] 可替換的，所述阻值至少小于其余相間電阻的阻值的一半的相間電阻對應(yīng)的特定 碳纖維加熱體段包括三個部分，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，所 述調(diào)節(jié)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，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調(diào)節(jié)閾值，所述調(diào)節(jié)段的電阻出現(xiàn)階越增大，從而 降低加熱電纜的熱量。
[0011] 優(yōu)選的，每段特定碳纖維加熱體段中的調(diào)節(jié)段所對應(yīng)的特定調(diào)節(jié)閾值不同。
[0012] 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。
[0013] 優(yōu)選的，所述導(dǎo)電體外設(shè)置內(nèi)絕緣層。
[0014] 優(yōu)選的，還包括設(shè)置于最外邊的護(hù)套層。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明的加熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是本發(fā)明的相間電阻對應(yīng)的電路圖。
[0017] 圖3是本發(fā)明的具有調(diào)節(jié)段的相間電阻對應(yīng)的電路圖。
【具體實施方式】
[0018] 為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實施例對本發(fā)明進(jìn)行簡單地介 紹，顯而易見地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來 講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些實施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于 本發(fā)明的公開范圍。
[0019] 本發(fā)明實施例的加熱電纜，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。護(hù)套層1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)。
[0020] 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。
[0021] 圖1中的實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)電帶與 不同的纜芯電連接而形成相間電阻。導(dǎo)電帶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。
[0022] 如圖1中所示，導(dǎo)電帶包括相互間隔排列的第一形狀的導(dǎo)電帶7和第二形狀的導(dǎo) 電帶8,其中第一形狀的導(dǎo)電帶1在加熱電纜縱截面上的投影形狀為"一"，第二形狀的導(dǎo)電 帶在加熱電纜縱截面上的投影形狀為"1."。通過兩種形狀的導(dǎo)電帶的交替設(shè)置，使位于相 鄰兩條導(dǎo)電帶7和8之間的碳纖維加熱體5和6具有各自的相間電阻，優(yōu)選的，使其中一根 碳纖維加熱體在該段內(nèi)的相間電阻小于另外一個相間電阻的一半。
[0023] 上述實施例的電路圖參見圖2,碳纖維加熱體5在導(dǎo)電帶7和導(dǎo)電帶8之間的第一 段的相間電阻為10,其小于碳纖維加熱體6在導(dǎo)電帶7和導(dǎo)電帶8之間的第一段的相間電 阻11。，碳纖維加熱體5在導(dǎo)電帶7和導(dǎo)電帶8之間的第一段的相間電阻為10,其小于碳纖 維加熱體6在導(dǎo)電帶7和導(dǎo)電帶8之間的第一段的相間電阻11。通過這樣的設(shè)置，使各段 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，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現(xiàn)對于加熱電纜溫度的控制，并且不會影 響其余相間電阻的加熱。
[0024] 可以將相間電阻10和13對應(yīng)的特定碳纖維加熱體段設(shè)置為包括三個部分，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。
[0025] 優(yōu)選的，如圖3所示，可以將相間電阻10和13對應(yīng)的特定碳纖維加熱體段設(shè)置為 包括三個部分，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13的阻值高一個量級。 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)。
[0026] 以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對 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：依然可以對本發(fā)明的具體 實施方式進(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】
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 多根碳纖維加熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個導(dǎo)電帶，其將位于兩個相鄰的導(dǎo)電 帶之間的碳纖維加熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；其特征在于：設(shè)置所述導(dǎo)電 帶與所述多個碳纖維加熱體的接觸位置，使位于兩條導(dǎo)電帶之間的其中一條碳纖維加熱體 的特定相間電阻的中的一個的阻值至少小于其余碳纖維加熱體的相間電阻的阻值的一半。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱電纜，其特征在于：設(shè)置所述導(dǎo)電帶與所述多個碳纖維 加熱體的接觸位置，使所述特定相間電阻依次分布在各根碳纖維加熱體中。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱電纜，其特征在于：所述阻值至少小于其余相間電阻的 阻值的一半的相間電阻對應(yīng)的特定碳纖維加熱體段包括三個部分，第一碳纖維加熱體段、 第二碳纖維加熱體段以及熔斷段，所述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)所述加熱電纜的溫度超過所述特定閾值，所述熔斷段進(jìn)行熔斷使該碳纖維 加熱體段斷路。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱電纜，其特征在于：所述導(dǎo)電纜芯使用康銅或者銅線作 為導(dǎo)電體。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱電纜，其特征在于：所述導(dǎo)電體外設(shè)置內(nèi)絕緣層。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的加熱電纜，其特征在于：還包括設(shè)置于最外邊的護(hù)套層。
【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，包括多根碳纖維加熱體，其沿著導(dǎo)電纜芯螺旋纏繞設(shè)置；多個導(dǎo)電帶，其將位于兩個相鄰的導(dǎo)電帶之間的碳纖維加熱體與不同的纜芯電連接而形成相間電阻；設(shè)置所述導(dǎo)電帶與所述多個碳纖維加熱體的接觸位置，使位于兩條導(dǎo)電帶之間的其中一條碳纖維加熱體的特定相間電阻的中的一個的阻值至少小于其余碳纖維加熱體的相間電阻的阻值的一半。
【IPC分類】H05B3/56
【公開號】CN105208697
【申請?zhí)枴緾N201510721546
【發(fā)明人】黃燕云
【申請人】黃燕云
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年10月30日