[实用新型]基于PTC效应的自限温碳纤维伴热带

说明书

技术领域

本实用新型属电热元件领域，尤其涉及一种基于PTC效应的自限温碳纤维伴热带。

背景技术

电伴热就是利用电伴热设备将电能转化为热能，通过直接或间接的热交换，补充被伴热设备通过保温材料所损失的热量，并采用温度控制，达到跟踪和控制伴热设备内介质的温度，使之维持在一个合理和经济的水平上。过去，蒸汽伴热始终是一种主要的保温方式。其工作原理是通过蒸汽伴热管道散热以补充被保温管道的热损失。由于蒸汽的散热量不易控制，其保温效率始终处于一个较低的水平。20世纪70年代，美国能源行业就提出用电伴热方案来替代蒸汽伴热的设想。70年代末80年代初，包括能源业在内的很多工业部门已广泛推广了电伴热技术，以电伴热全面代替蒸汽伴热。

目前采用的电伴热产品普遍存在着发热材料电阻不稳定，温度升降不均匀，可靠性差，使用寿命短等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构简单，发热材料电阻稳定，温度升降均匀，可靠性高，使用寿命长的基于PTC效应的自限温碳纤维伴热带。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。

一种基于PTC效应的自限温碳纤维伴热带，它包括两根彼此平行设置的碳纤维与镀锡铜导线绞合而成的导电芯；在所述导电芯外设有覆有PTC材料层；在所述PTC材料层外设有导热绝缘层；在所述导热绝缘层外设有防水层；在所述防水层外设有聚乙烯绝缘内护层；在所述聚乙烯绝缘内护层外设有金属屏蔽层；在所述金属屏蔽层外设有聚乙烯绝缘外护层。

作为一种优选方案，本实用新型在所述导电芯外螺旋缠绕金属电热丝层。

本实用新型具有结构简单，发热材料电阻稳定，温度升降均匀，可靠性高，使用寿命长等特点。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点。

（1）电热带相应被伴热体系具有自动调节输出功率，因此不会因自身发热而烧毁，却因实际需要热量进行补偿。

（2） 低温状态，快速起动，温度均匀，因每一局部皆可因其被伴热处的温度变化自动调节。

（3）安装简便，维护简单，运行及维护费用低。

（4）安全可靠，用途广，不污染环境，寿命长。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中：1、导电芯；2、PTC材料层；3、导热绝缘层；4、防水层；5、聚乙烯绝缘内护层；6、金属屏蔽层；7、聚乙烯绝缘外护层；8、金属电热丝层。

具体实施方式

参见图1所示，一种基于PTC效应的自限温碳纤维伴热带，它包括两根彼此平行设置的碳纤维与镀锡铜导线绞合而成的导电芯1；在所述导电芯1外设有覆有PTC材料层2；在所述PTC材料层2外设有导热绝缘层3；在所述导热绝缘层3外设有防水层4；在所述防水层4外设有聚乙烯绝缘内护层5；在所述聚乙烯绝缘内护层5外设有金属屏蔽层6；在所述金属屏蔽层6设有聚乙烯绝缘外护层7。本实用新型在所述导电芯1外螺旋缠绕金属电热丝层8。

PTC效应即正温度系数效应,是特指材料电阻率随着温度升高而增大，并在一定温度区间电阻率急剧增大的特性。

本实用新型是在两根平行金属母线之间均匀的挤包一层PTC材料制成的芯带。PTC材料经熔融挤出、冷却定型之后，分散其中的炭微粒形成无数纤细的导电炭网络。当它们跨接在两根平行母线上时，就构成芯带的PTC并联回路。电缆一端的两根母线与电源接通时，电流从一根母线横向流过PTC材料层到达另一根母线形成并联回路。PTC层就是连续并联在母线之间的电阻发热体，将电能转化成热能，对操作系统进行伴热保温。当芯带温度升到相应的高阻区时，电阻大到几乎阻断电流的程度，芯带的温度将达到高限不再升高(即自动限温)。与此同时，芯带通过护套向温度较低的被加热体系传热，达到稳态时单位时间传递的热量等于电缆的电功率。电缆的输出功率主要受控于传热过程以及被加热体系的温度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。