[发明专利]绞合电加热电缆及其制造方法

说明书

技术领域

本发明整体上涉及电加热电缆，其用在使用电来保持人温暖的例如电热床 垫或者电热毯之类的电加热装置中，更具体地说，本发明涉及一种能够防止对 人体有害的磁通泄漏的绞合电加热电缆，其是通过一体地绞合两个加热线束以 使电磁场最小化来制造的。

背景技术

在与电缆之间的距离不同的各个点处，磁场强度与距离成比例地减小。不 同于用在离人几米远的位置处的一般电气装置，用于保持人体温暖的电加热装 置接触人的身体，也就是说与人体间隔大约几厘米的较小距离。因此，人体暴 露于其中的磁场的强度是一般电气装置的几十倍或者几百倍。因此，这种电加 热装置的电加热电缆需要一种能够减小磁通泄漏的结构。

为了满足这种需求，已经开发出了各种各样的用于防止磁通泄漏的电加热 电缆。在这些电加热电缆中，已经广泛地使用与韩国专利第018436号中类似 的用于防止磁通泄漏的同轴电加热电缆。图1显示了一种同轴电加热电缆，电 缆部分外圆周表面已经被切除。

该同轴电加热电缆包括芯线11、绝缘的内部覆盖物12、外部加热线13 以及绝缘的外部覆盖物14。芯线11是经过热处理的铜绞线。绝缘的内部覆盖 物12覆盖芯线11的外部，并由具有优异耐热性的尼龙或者特氟纶制成。外 部加热线13螺旋缠绕在绝缘的内部覆盖物12的外圆周上，并由诸如硅树脂 或者聚氯乙稀(PVC)之类的绝缘材料制成。外部加热线13是通过以圆形或 者带状形成诸如圆形或多边形镍铬合金线的电阻器来获得的。电流以相反的方 向在芯线11和外部加热线13中流动，由此抵消了磁场，从而消除了磁通泄 漏。

这样的同轴电加热电缆被构造成使得芯线11、绝缘的内部覆盖物12、外 部加热线13和绝缘的外部覆盖物14层叠成多层。因此，该同轴电加热电缆 较厚并且相对不够柔软。特别地，因为绝缘的内部覆盖物12直接将功率施加 到内部芯线11和外部加热线13上，并位于外部加热线13的内侧，其中必 须确保耐热性和承受电压的能力。由此，即使具有优异机械和热性能的含氟树 脂用于绝缘内部覆盖物，也需要非常大的厚度。由此，大多数实际产品的直径 超过2.5毫米。同时，如果绝缘的外部覆盖物14由具有相对较低机械强度的 硅树脂或者氯乙烯制成，则产品的直径为3毫米左右。因此，当同轴电加热电 缆应用到薄的电加热装置上时，同轴电加热电缆从电加热装置突出。当绝缘的 外部覆盖物14由含氟树脂制成时，减小了同轴电加热电缆的直径，增加了制 造成本，并且此外，由于高温挤出而降低了生产率。

此外，当外部冲击作用在外部加热线13上时，也就是当同轴电加热电缆 被折叠时，外部加热线聚集到一侧，使得外部加热线的螺旋部分之间的间距缩 窄。因此，同轴电加热电缆的一个表面过热，使得绝缘材料熔化或被损坏。此 外，外部加热线13易于缩短，这增大了磁通泄漏。

已经提出了以不同于同轴电加热电缆的方法来抑制磁通泄漏的一种电加 热电缆。图2显示了双绝缘绞合电加热电缆的基本构造，其中电缆外圆周表面 的一部分被切除。

如图2所示，双绝缘绞合电加热电缆是通过拉动并旋转两个电加热线束 20来制造的，或者通过拉动并扭曲两个电加热线束20同时旋转该电加热线束 来制造的。每个电加热线束20包括芯线21和绝缘的内部覆盖物22，芯线21 是由电阻器制成的线束，例如镍铬合金线，绝缘的内部覆盖物22是由诸如含 氟树脂之类的高温树脂制成的。绞合的电加热线束20用绝缘的外部覆盖物23 覆盖，使得电加热线束彼此紧密接触并且不会拆开。电流在两个电加热线束20 中以相反方向流动，使得磁场彼此抵消，由此减少了磁通泄漏。韩国实用新型 注册第0317437号和韩国实用新型注册第0176447号公开了实现双绝缘绞合 电加热电缆的示例。

在这样的双绝缘绞合加热电缆中，功率施加于其上的芯线21之间的间距 等于绝缘的内部覆盖物22的厚度的两倍。由此，即使绝缘的内部覆盖物22的 厚度减小为在能够提供所需机械和热性能的范围内的最大值，电缆也具有能够 承受电压的优异能力。不同于同轴电加热电缆，螺旋缠绕的外部加热线13聚 集在一侧上的现象不会发生。但是，由于双绝缘，总直径依然较大，并且柔性 较差。因此，当双绝缘绞合加热电缆被应用到薄的电加热装置上时，双绝缘绞 合加热电缆能够突出。由于施加绝缘的外部覆盖物23的过程，双绝缘绞合加 热电缆在成本和生产率方面不太有利。