[发明专利]一种碳纤维柔性电加热器具

说明书

技术领域

本发明属于电加热技术领域，具体涉及一种具有全线路安全保护功能和自动控温作用的远红外碳纤维电热线、与该电热线匹配的温度控制器，以及使用该电热线和温度控制器等组装而成的一种碳纤维柔性电加热器具。

背景技术

碳纤维柔性电加热器具已经逐步成为一种广泛使用的取暖器具，但目前面市的碳纤维柔性加热器具在使用中没有安全保护或自动控温功能，容易导致非正常工作时发生安全事故，如以下几种情况：

1、碳纤维柔性电加热器具在折叠、打皱或覆盖厚重物品使用时；

2、碳纤维柔性电加热器具中的碳纤维热线发生绞扣、相互交叉或重叠使用时；

3、碳纤维柔性电加热器产生断丝打火时；

4、普通柔性电加热器具在长时间加温使用时。

发明内容

为了防止现有技术中使用碳纤维柔性电加热器具所存在的安全隐患，提高碳纤维柔性电加热器具的使用舒适性，本发明公开了一种具有全线路安全保护功能和自动控温作用碳纤维柔性电加热器具。

    本发明具体采用如下技术方案：

    一种一种碳纤维柔性电加热器具，通过将远红外碳纤维电热线6固定在柔性器夹层13中形成所述碳纤维柔性电加热器具，碳纤维柔性电加热器具中的远红外碳纤维电热线6通过与温度控制器10相连，实现安全保护和自动控温功能，其特征在于：

    用绝缘线将多根具有远红外功能的碳纤维丝绕成远红外碳纤维丝束l作为发热体，在远红外碳纤维丝束1外层包覆具有明显电容正温度特性的内隔离材料层3，再在内隔离材料层3上面螺旋绕制金属丝4，最外层再包覆绝缘保护层5，形成所述的远红外碳纤维电热线6；

    所述温度控制器10包括双向可控硅SCR、双向二极管D2、第3电阻R3，所述双向可控硅SCR的阴极与远红外碳纤维电热线6中的远红外碳纤维丝束1-端A相连，远红外碳纤维丝束1另一端B和双向可控硅SCR的阳极分别与电源的两相相连，双向可控硅SCR的触发极与双向二极管D2的一端相连，双向二极管D2的另一端与所述远红外碳纤维电热线6中的内隔离材料层3上面螺旋绕制的金属丝4的两端相连，所述双向二极管D2的另一端还通过第3电阻R3连接到所述双向可控硅SCR的阳极。

    本发明一种碳纤维柔性电加热器具还可以使用开关和温度控制器一体的控制器，具体方案如下：

    一种一种碳纤维柔性电加热器具，通过将远红外碳纤维电热线6固定在柔性器夹层13中形成所述碳纤维柔性电加热器具，碳纤维柔性电加热器具中的远红外碳纤维电热线6通过与开关和温度控制器一体的控制器16相连，实现安全保护和自动控温功能，其特征在于：

    用绝缘线将多根具有远红外功能的碳纤维丝绕成远红外碳纤维丝束1作为发热体，在远红外碳纤维丝束1外层包覆具有明显电容正温度特性的内隔离材料层3，再在内隔离材料层3上面螺旋绕制金属丝4，最外层再包覆绝缘保护层5，形成所述的远红外碳纤维电热线6；

    所述开关和温度控制器一体的控制器16包括双向可控硅SCR、双向二极管D2、第3电阻R3，所述双向可控硅SCR的阴极与远红外碳纤维电热线6中的远红外碳纤维丝束1一端A相连，双向可控硅SCR的阳极通过开关K与交流电源的相线相连，远红外碳纤维丝束1另一端B通过保险丝与交流电源的零线相连，双向可控硅SCR的触发极与双向二极管D2的一端相连，双向二极管D2的另一端与所述远红外碳纤维电热线6中的内隔离材料层3上面螺旋绕制的金属丝4的两端相连，所述双向二极管D2的另一端还通过第3电阻R3连接到所述双向可控硅SCR的阳极。

    用于本发明的一种碳纤维柔性电加热器具的远红外碳纤维电热线，其截面外形可以是圆形、方形或其它形状。

    利用尼龙的电容介质特性，使远红外碳纤维电热线具有电容正温度特性，即随着温度变化而改变其电容值，该电容值是指远红外碳纤维丝束1与金属丝层4之间的电容值，并且随着温度的增加，电容值变大的特点。与该电热线匹配的温度控制器配合使用，使柔性电加热器具有自动恒温功能，可以同时解决柔性加热器具的热安全、使用寿命和使用舒适性等问题。

    该电路能够利用电热线中包覆的有明显电容正温度特性的内隔离层材料3，该内隔离层材料3具有随温度升高变化成熔融状形成电容介质正温度特性，碳纤维束1与金属丝4之间的电容量也就随之增大，组成了RC时间电路．随着温度的升高，双向可控硅SCR的触发极电流向RC电路充放电时间增长，从而减小触发电流改变双向可控硅SCR的输出电流控制可控硅的输出电流变小，使负载功率降低，从而达到自动控制温度的目的。