專利名稱:玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電加熱器件,尤其涉及一種可適用于各行各業(yè)進(jìn)行電加熱所用的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜。
背景技術(shù):
現(xiàn)有技術(shù)電加熱器中,采用金屬電加熱管較多,一般的金屬電加熱管采用鐵鉻鋁高電阻等金屬絲做發(fā)熱元件,且用氧化鎂粉做絕緣材料,并且用鐵、銅、不銹鋼、金屬鈦等做外管,因此金屬電加熱管是一種硬性電加熱器件,它具有較高的加熱溫度,通常溫度可到達(dá)800℃~1000℃,所以,金屬電加熱管具有高溫區(qū)加熱優(yōu)勢強(qiáng)和低溫區(qū)加熱優(yōu)勢弱的特點(diǎn),并具有較高的發(fā)熱強(qiáng)度(發(fā)熱強(qiáng)度可達(dá)1~3KW/M),因此單位體積發(fā)熱功率大,體積可做的較小。因此,最適用于高溫區(qū)加熱。
金屬電加熱管雖然具有發(fā)熱強(qiáng)度高的特點(diǎn),但是,在實(shí)際使用過程中存在的缺點(diǎn)是1.由于現(xiàn)有技術(shù)本金屬電加熱管屬于硬性電加熱器件,不僅其最小轉(zhuǎn)彎半徑大,產(chǎn)品成型后就不能再改變形狀,并且金屬加工較困難,不適宜長距離管道加熱。
2.由于現(xiàn)有技術(shù)本金屬電加熱管由于受發(fā)熱絲穿管和氧化鎂粉填管的影響,其長度難以做長,大于4米的長度就很困難了,因此不適宜大面積加熱。
3.由于現(xiàn)有技術(shù)本金屬電加熱管的結(jié)構(gòu)限制,電加熱管內(nèi)發(fā)熱絲與管外被加熱物體的溫差大,發(fā)熱絲加熱溫度可達(dá)800℃~1000℃,在≯500℃的中低溫區(qū)加熱場合,加熱慣性大,因此溫控特性差。
4.由于現(xiàn)有技術(shù)本金屬電加熱管的發(fā)熱絲受穿管時(shí)受不同截面上的同心度,以及彎管時(shí)的同心度,受氧化鎂粉在填管、成形加工時(shí)不同截面上的密度,受工作人員手工加工因素的影響,質(zhì)量不容易穩(wěn)定,溫度在管內(nèi)傳導(dǎo)不易均勻,金屬電阻絲長期工作在800℃以上的高溫區(qū)工作易氧化等,使之引起電加熱管容易燒斷或擊穿,并且不適宜在易燃易爆的場合工作,因此安全性能差。
5.由于現(xiàn)有技術(shù)本金屬電加熱管采用金屬管做外殼,而金屬材料不耐酸堿液和化學(xué)溶劑腐蝕,即使采用鈦電加熱管,耐腐蝕也有局限性,使用壽命短。
為了能克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,專利申請?zhí)?5119695.2和專利號02265901.3公開了一種合金PTC并聯(lián)式電熱帶和一種氟塑料合金發(fā)熱線纜。
請參見圖1至圖4所示,這是專利申請?zhí)?5119695.2題為“合金PTC并聯(lián)式電熱帶”的結(jié)構(gòu)示意圖和電原理圖。所述的并聯(lián)式電熱帶由相互平行排列的輸電導(dǎo)線1、輸電導(dǎo)線絕緣層2、骨架層3、PTC合金發(fā)熱線4、焊點(diǎn)5、玻璃纖維層6、絕緣層7、金屬編織層8和防腐層9等組成,其主要特征是,PTC合金發(fā)熱線4螺旋形卷繞在骨架層3和玻璃纖維層6之間,通過骨架層3和輸電導(dǎo)線絕緣層2在沿長度反向一定距離相間依次定位的局部切口上交替循環(huán)與輸電導(dǎo)線1焊接導(dǎo)通。從圖2和圖4可見,發(fā)熱線4是通過一段一段地焊接在輸電導(dǎo)線1上形成電熱帶,因此制作十分麻煩。
請參見圖5所示,這是專利號02265901.3題為“氟塑料合金發(fā)熱線纜”的結(jié)構(gòu)示意圖。(10)為合金發(fā)熱絲(20)為氟塑料絕緣層(21)為氟塑料內(nèi)絕緣層,(22)為氟塑料外絕緣層,(30)為鍍錫或鍍銀銅絲的金屬屏蔽層,因通過電線電纜設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)所以生產(chǎn)極為方便,質(zhì)量更加可靠,更重要的具有電線電纜的可纏繞性。屬于一種軟性加熱元件。于本發(fā)明同出一脈。
雖然,合金PCT并聯(lián)電熱帶和氟塑料合金發(fā)熱線纜與本發(fā)明共有許多相同的優(yōu)勢及各自的特點(diǎn),但是只能在≯200℃的低溫區(qū)使用,而本發(fā)明最大的優(yōu)勢可以在≯500℃的中低溫區(qū)使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,它能使加熱線做得千米級的長度,并且可實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的生產(chǎn),生產(chǎn)方便,質(zhì)量可靠,使用壽命長,能適合各行各業(yè)所用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,該發(fā)熱線纜至少包括一發(fā)熱線,包覆在發(fā)熱線外的絕緣層,套設(shè)在絕緣層外的屏蔽層;其特點(diǎn)是所述的發(fā)熱線由金屬導(dǎo)線組成,該金屬導(dǎo)線并與電源線連接;所述的絕緣層由包覆在發(fā)熱線外的內(nèi)絕緣層和包覆在屏蔽層外的外絕緣層組成。
所述的內(nèi)絕緣層由分三層,由第一層玻璃纖維編織層、第二層由云母帶編織層、第三層玻璃纖維編織層制成。
所述的外絕緣層由玻璃纖維編織層制成或者聚四氟乙稀、聚全氟乙丙稀、氟橡膠制成。
在上述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜中,其中所述的發(fā)熱線還包括,固定設(shè)置在發(fā)熱導(dǎo)線兩端的不發(fā)熱導(dǎo)線,該不發(fā)熱導(dǎo)線的一端通過焊接點(diǎn)與發(fā)熱導(dǎo)線連接,另一端與電源線連接。
在上述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜中,其中所述的發(fā)熱線采用康銅絲、錳銅絲、Gr20Ni80絲等合金電阻絲做金屬導(dǎo)線。
在上述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜中,其中所述的絕緣層采用以下材料,玻璃纖編織層、云母帶編織層、聚四氟乙稀、聚全氟乙丙稀、氟橡膠、等絕緣層。
在上述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜中,其中,所述的屏蔽層由金屬銅絲編織層呈金屬屏蔽層或由鍍銀銅絲編織層呈金屬屏蔽層。
在上述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜中,其中所述的發(fā)熱線纜包括,三發(fā)熱線,分別包覆在三發(fā)熱線外的內(nèi)絕緣層,將包覆內(nèi)絕緣層后的三發(fā)熱線裹合在其中的屏蔽層,設(shè)置在屏蔽層外的外絕緣層。
本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,由于采用了上述技術(shù)方案,使之與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜由于采用高電阻值的貴金屬合金做發(fā)熱導(dǎo)體,耐高溫防腐蝕的玻璃纖維云母作絕緣介質(zhì),采用金屬銅絲或鍍銀銅絲編織屏蔽層,因此在電加熱溫度≯500℃的場合中能充分發(fā)揮玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的中低溫加熱的優(yōu)勢。
2.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜由于充分利用電線電纜的發(fā)熱特性和可纏繞性特點(diǎn),可方便形成貼身加熱,并且可以做到幾千米的長度,使之為長距離大面積加熱提供了有效的條件,因此是優(yōu)秀的軟性的電加熱元件。
3.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜由于發(fā)熱線纜發(fā)熱均勻散熱效果好,溫度均勻,并且具有較小的熱慣性與很好的加熱控制特性,因此可以應(yīng)用在控制精度要求較高的場所進(jìn)行加熱和保溫控制。
4.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜由于采用多層絕緣和屏蔽作用,可有效的防止電池污染,有效的防止漏電,有效的防止短路,有效的電磁屏蔽作用和電絕緣狀態(tài),形成很好的防電墻概念,是一種綠色的安全的新型的電加熱元件。
5.本發(fā)明玻線云母合金發(fā)熱線纜的外絕緣層由玻璃纖維改用以下材料之一聚四氟乙稀、聚全氟乙丙稀、氟橡膠做外絕緣層,此時(shí)的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜具有了氟塑料合金發(fā)熱線纜的特性及優(yōu)點(diǎn),特別是在150℃~200℃的加熱范圍內(nèi)本發(fā)明具有更加明顯的優(yōu)勢而更實(shí)用。從而能適用于各種酸堿液,化學(xué)試劑,天然氣,各種油料,油漆等易燃易爆物品,有毒有害的危險(xiǎn)品,進(jìn)行直接或間接的加熱和保溫。
通過以下對本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的若干實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述,可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特征和優(yōu)點(diǎn)。其中,附圖為圖1是現(xiàn)有技術(shù)合金PCT單相并聯(lián)式電熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是圖1單相合金PCT并聯(lián)式電熱帶的電原理圖;圖3是現(xiàn)有技術(shù)三相合金PCT并聯(lián)式電熱帶的結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是圖3三相合金PCT并聯(lián)式電熱帶的電原理圖;圖5是單相氟塑料合金發(fā)熱電線剖視圖;圖6是三相氟塑料合金發(fā)熱電纜剖視圖;圖7是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜第一實(shí)施例中單相玻璃纖維云母合金發(fā)熱電線的結(jié)構(gòu)示意圖;圖8是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜第二實(shí)施例,三相玻璃纖維云母合金發(fā)熱電纜的結(jié)構(gòu)示意圖;圖9是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的發(fā)熱端與不發(fā)熱端的焊接示意圖;具體實(shí)施方式
請參見圖7所示,本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,至少包括,一發(fā)熱線(10),在發(fā)熱線(10)外包覆內(nèi)絕緣層(20),套設(shè)在內(nèi)絕緣層(20)外的屏蔽層(30),以及套設(shè)在屏蔽層外的外絕緣層(20)組成。
所述的發(fā)熱線(10)由金屬導(dǎo)線(11)組成,并與電源線連接;作為發(fā)熱導(dǎo)體的金屬導(dǎo)線(11)應(yīng)采用具有電阻值穩(wěn)定性好的材料,由于康銅絲金屬導(dǎo)線、錳銅絲金屬導(dǎo)線、Gr20Ni80絲等金屬導(dǎo)線不僅具有良好穩(wěn)定的電阻值,并且還具有較好的抗氧化性和良好的可焊性,因此機(jī)械加工性能好,為此,在本發(fā)明中,作為發(fā)熱導(dǎo)體的金屬導(dǎo)線(11)采用的是康銅絲金屬導(dǎo)線、錳銅絲金屬導(dǎo)線、Gr20Ni80絲金屬導(dǎo)線等合金電阻絲。
所述的絕緣層(20)包括內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和包覆在屏蔽層外的外絕緣層(24),在本發(fā)明中,內(nèi)外絕緣層(21)和(23)由玻璃纖維編織層制成,內(nèi)絕緣層(22)由云母帶編織層制成,當(dāng)外絕緣層(24)由玻璃纖維編織層制成時(shí),本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜可在≯500℃的中低溫區(qū)范圍內(nèi)使用,當(dāng)外絕緣層(24)采用以下材料之一聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀、氟橡膠制成時(shí);本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜可在≯200℃的低溫區(qū)范圍內(nèi)使用,以上絕緣材料都是做絕緣層的理想材料。
所述的屏蔽層(30)由金屬銅絲編織呈金屬屏蔽層,也可以由鍍銀銅絲編織呈金屬屏蔽層;金屬屏蔽層可以防止電磁污染,可以被用作均熱層和導(dǎo)熱層,而且可有效的防止短路和漏電保護(hù)功能,絕緣層和屏蔽層的復(fù)合使用形成了良好的防電墻功能。
請結(jié)合圖7是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中,所述的發(fā)熱線纜包括,一根發(fā)熱線(10),在發(fā)熱線(10)外包覆的內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23),套設(shè)在內(nèi)絕緣層外的屏蔽層(30)以及套設(shè)在屏蔽層外的外絕緣層(24),本實(shí)施例的發(fā)熱電線可用于單相交直流電源。
請結(jié)合圖8是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中,所述的發(fā)熱線纜包括,三根發(fā)熱線(10),在三根發(fā)熱線(10)外分別設(shè)置內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和屏蔽層(30),在已包覆內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和屏蔽層(30)的三根發(fā)熱線外設(shè)置外絕緣層(24)。本實(shí)施例的發(fā)熱電纜可實(shí)用于三相交流電源或直流電源。
圖9是本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜發(fā)熱導(dǎo)線(11)和不發(fā)熱導(dǎo)線(12)使用的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜在液體中使用時(shí),為提高發(fā)熱效率,加大每米發(fā)熱強(qiáng)度,可分為發(fā)熱段和不發(fā)熱段的設(shè)計(jì),在本發(fā)明中,采用的方法是,發(fā)熱線(10)由發(fā)熱導(dǎo)線(11)和設(shè)置在發(fā)熱導(dǎo)線(11)兩端的不發(fā)熱導(dǎo)線(12)組成,該不發(fā)熱導(dǎo)線(12)采用金屬銅絲或鍍銀銅絲,不發(fā)熱導(dǎo)線(12)的一端通過焊接點(diǎn)(13)與發(fā)熱導(dǎo)線(11)連接,另一端與電源線連接,即由不發(fā)熱導(dǎo)線(12)形成不發(fā)熱段,由發(fā)熱導(dǎo)線(11)形成發(fā)熱段;在實(shí)際使用時(shí),用不發(fā)熱段起連接液體中的發(fā)熱段到電源的連接導(dǎo)線作用,將發(fā)熱段全部浸在液體中,從而提高發(fā)熱強(qiáng)度,使發(fā)熱效率達(dá)100%。在制作時(shí),不發(fā)熱導(dǎo)線(12)采用與發(fā)熱導(dǎo)線(11)進(jìn)行焊接方式來連接,如可用高熔點(diǎn)鉛錫合金直接焊接,也可用碰焊機(jī)直接點(diǎn)焊,然后在進(jìn)行線纜加工,使之不僅連接在一起,并且成為光滑的一體。
由上述可知,本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的特點(diǎn)是1.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜具有可纏繞性,可方便的纏繞在各種平板、管道、容器箱體及異形狀的物體上,形成貼身加熱,并且可以做到千米的長度,可以形成長距離大面積的加熱,因此是優(yōu)秀的軟性加熱元件。
2.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的每米發(fā)熱強(qiáng)度能做的很寬,可以達(dá)到≯100瓦/M,加熱功率可達(dá)≯100千瓦,為大面積大范圍的中低溫區(qū)電加熱創(chuàng)造了良好的條件。
3.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜的最高工作溫度≯500℃,發(fā)熱均勻度好,不會(huì)產(chǎn)生明火,并且絕緣材料具有阻燃特性,并且由于具有短路和漏電保護(hù)功能,具有全方位防腐蝕功能,具有防電磁污染的屏蔽功能,因此具有防電墻功能,所以在易燃易爆物的加熱和保溫中是一個(gè)安全的加熱元件;因此是一個(gè)使用壽命長的加熱元件。
4.本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜在液體中使用時(shí),只要將其外絕緣層(24)換成以下材料之一聚四氟乙烯、聚全氟乙丙稀、氟橡膠作絕緣層既可,其在液體中和空氣中不發(fā)熱段的設(shè)計(jì),提高了發(fā)熱效率,加大了每米發(fā)熱強(qiáng)度,具有了全方位防腐蝕功能,因此能在各種酸堿液、各種油料、化學(xué)試劑、化學(xué)溶劑、有毒有害的液體的加熱和保溫的領(lǐng)域中使用。
綜上所述,本發(fā)明玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜充分利用電線電纜的發(fā)熱特性和可纏繞性特點(diǎn),通過加工電線電纜的加工方法,通過現(xiàn)代化設(shè)備制造出單相或三相玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,可以在國防、科研、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,即可應(yīng)用于金屬電加熱管應(yīng)用的領(lǐng)域,還可以應(yīng)用于金屬電加熱管不能涉及的領(lǐng)域,因此極為實(shí)用。
權(quán)利要求
1.一種玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,該發(fā)熱線纜至少包括一發(fā)熱線(10),包覆在發(fā)熱線(10)外的絕緣層(20),套設(shè)在絕緣層(20)外的屏蔽層(30)。其特征在于所述的發(fā)熱線(10)由金屬導(dǎo)線(11)組成,該金屬導(dǎo)線(11)并與電源線連接;所述的絕緣層(20)由包覆在發(fā)熱線(10)外的內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和包覆在屏蔽層(30)外的外絕緣層(24)組成;所述的內(nèi)絕緣層分三層,由第一層玻璃纖維編織層;第二層云母帶編織層;第三層玻璃纖維編織層制成。所述的外絕緣層由玻璃纖維編織層或聚四氟乙稀、聚全氟乙丙稀、氟橡膠制成。
2.如權(quán)利要求1所述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,其特征在于所述的發(fā)熱線(10)還包括,固定設(shè)置在發(fā)熱導(dǎo)線(11)兩端的不發(fā)熱導(dǎo)線(12),該不發(fā)熱導(dǎo)線(12)的一端通過焊接點(diǎn)(13)與發(fā)熱導(dǎo)線(11)連接,另一端與電源線連接。
3.如權(quán)利要求1所述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,其特征在于所述的發(fā)熱線(10)采用康銅絲、錳銅絲、Cr20Ni80絲等合金電阻絲做金屬導(dǎo)線(11)。
4.如權(quán)利要求1所述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,其特征在于所述的絕緣層(20)采用以下材料之一,玻璃纖維編織層、云母帶編織層、聚四氟乙稀、聚全氟乙丙稀、氟橡膠。
5.如權(quán)利要求1所述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,其特征在于所述的屏蔽層(30)采用以下材料之一,銅絲編織層、鍍銀銅絲編織層。
6.如權(quán)利要求1所述的玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,其特征在于所述的發(fā)熱線纜包括,三發(fā)熱線(10),分別包覆在三發(fā)熱線(10)外的內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和屏蔽層(30),將包覆內(nèi)絕緣層(21)、(22)、(23)和屏蔽層(30)后的三發(fā)熱線(10)裹合在其中的外絕緣層(24)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻璃纖維云母合金發(fā)熱線纜,該發(fā)熱線纜至少包括一發(fā)熱線,包覆在發(fā)熱線外的絕緣層,套設(shè)在絕緣層外的屏蔽層。其特點(diǎn)是發(fā)熱線由金屬導(dǎo)線組成,該金屬導(dǎo)線并與電源線連接,絕緣層由包覆在發(fā)熱線外的內(nèi)絕緣層和包覆在屏蔽層外的外絕緣層組成,內(nèi)絕緣層分三層,由第一層玻璃纖維編織層,第二層云母帶編織層,第三層玻璃纖維編織層制成。外絕緣層由玻璃纖維編織層或聚四氟乙烯、聚全氟乙丙烯、氟橡膠制成。發(fā)熱線采用康銅絲、錳銅絲、Cr20Ni80絲等其它合金電阻絲做金屬導(dǎo)線;發(fā)熱線還包括,固定設(shè)置在發(fā)熱導(dǎo)線兩端的不發(fā)熱導(dǎo)線,不發(fā)熱導(dǎo)線的一端通過焊接點(diǎn)與發(fā)熱導(dǎo)線連接,另一端與電源線連接。
文檔編號H05B3/56GK1494357SQ02137670
公開日2004年5月5日 申請日期2002年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月29日
發(fā)明者張志洪 申請人:張志洪