[发明专利]一种新型电缆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电加热装置，尤其是涉及一种新型加热电缆。

背景技术

目前，电加热元件除了有电阻丝、电热膜、硅碳合金、钼和氧化锡陶瓷等之外，还有使用电缆作为电加热设备的加热元件。加热电缆是制成电缆结构，以电力为能源，利用电阻丝进行通电加热，来达到采暖或者保温的效果的一种电加热元件。

与其他的电加热方式相比，加热电缆因具有热效率高、节能、设计简单、安装方便、无污染、使用寿命长、能实现遥控和自动控制等优点，使得加热电缆逐步应用在我国普及应用。加热电缆除用于一般家庭供暖外，还用于输油输水管道、罐体及设备的保温防冻；生活热水系统的保温伴热；室外设施如道路、屋顶的化雪除冰；土壤(草坪、绿地、花房)保温加热、文物古迹保护等。

加热电缆的设计要满足以下要求：加热效率高；安全性好，无电磁污染；有一定的机械强度。目前的加热电缆主要采用金属丝或合金电阻丝作作为发热元件，发热电缆通电后，发热体金属丝或合金电阻丝把电能转化为热能，将热能通过热传导以及远红外辐射的方式传送给受热体，来达到采暖或者保温的效果。

碳纤维是一种耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、高强度的新型材料，且因其较好的物理、化学性能使之在航空航天、土木建筑、电子电器、医疗、电缆等领域被广泛应用。现有技术中，201110073117.9公开了一种碳纤维加热电缆，通过在内芯导线上设置螺旋缠绕的多根碳纤维发热体，使用导电带将碳纤维发热体与不同相的两根导线依次相联形成相间电阻，使碳纤维作为发热元件，从而实现提高加热效率、有效传导热量的技术效果。但是，该现有技术的碳纤维发热体，各个相间电阻之间并联连接，在电缆温度过高时，仅能够通过切断电源降低温度，从而可能导致加热不足。

为了解决上述问题，在2015107215460的在先申请中，提出了设置所述导电带与所述多个碳纤维加热体的接触位置，从而使使各段碳纤维导电体之间存在着小于其余电阻一半的最小电阻，当加热电缆的温度过高时，控制该最小电阻段的阻值即可实现对于加热电缆温度的控制，并且不会影响其余相间电阻的加热。但是，该方法需要设置特定的导电带，需要复杂的制作流程和工艺。

发明内容

本发明提供了一种加热电缆，能够解决现有技术的上述缺陷。

作为本发明的一个方面，提供了一种加热电缆，包括：导电缆芯，其与电源导线相连，用于输送电能；碳纤维层，包括多根碳纤维发热体，其沿着导电缆芯螺旋缠绕设置；多个导电带，其将位于两个相邻的导电带之间的碳纤维发热体与不同的缆芯电连接而形成相间电阻；所述多根碳纤维发热体中的特定碳纤维发热体直径大于其余碳纤维发热体，从而使该特定碳纤维发热体的阻值小于其余碳纤维发热体的阻值的一半。

优选的，相邻的两条导电带之间的各根碳纤维发热体的长度相等。

优选的，所述特定碳纤维发热体位于相临两条导电带之间的碳纤维发热体段包括三个部分，第一碳纤维发热体段、第二碳纤维发热体段以及熔断段，所述熔断段位于第一碳纤维发热体段以及第二碳纤维发热体段中间，当所述加热电缆的温度超过特定阈值，所述熔断段进行熔断使该碳纤维发热体段断路。

可替换的，所述特定碳纤维发热体位于相临两条导电带之间的碳纤维发热体段包括三个部分，第一碳纤维发热体段、第二碳纤维发热体段以及调节段，所述调节段位于第一碳纤维发热体段以及第二碳纤维发热体段中间，其包括正温度系数的电阻材料，当所述加热电缆的温度超过特定阈值，所述调节段的电阻出现阶越增大，从而降低发热电缆的热量。

作为本发明的另外一个方面，提供一种加热电缆，包括：导电缆芯，其与电源导线相连，用于输送电能；碳纤维层，包括多根碳纤维发热体，其沿着导电缆芯螺旋缠绕设置；多个导电带，其将位于两个相邻的导电带之间的碳纤维发热体与不同的缆芯电连接而形成相间电阻；其特征在于：所述多根碳纤维发热体中的特定碳纤维发热体直径大于其余碳纤维发热体，从而使该特定碳纤维发热体的阻值小于其余碳纤维发热体的阻值的一半；所述不同导电带之间的轴向距离依次增加，使同一碳纤维发热体沿着轴向的相间电阻的阻值依次增加。

优选的，相邻的两条导电带之间的各根碳纤维发热体的长度相等。

优选的，其特征在于：所述特定碳纤维发热体位于相临两条导电带之间的碳纤维发热体段包括三个部分，第一碳纤维发热体段、第二碳纤维发热体段以及调节段，所述调节段位于第一碳纤维发热体段以及第二碳纤维发热体段中间，其包括正温度系数的电阻材料，当所述加热电缆的温度超过调节温度阈值，所述调节段的电阻出现阶越增大，从而降低发热电缆的热量。