CN111615224A - 一种电伴热网及其电伴热系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电伴热网，所述电伴热网包括电伴热网本体以及防护层，所述电伴热网本体为网状结构，所述防护层设置于所述电伴热网本体的表面。本申请还公开了一种电伴热系统，所述电伴热系统包括管道或罐体，以及上述的电伴热网，所述电伴热网安装在所述管道或所述罐体的外侧面。本申请提供的电伴热网，既解决了现有电伴热装置升温速率慢、发热辐射面积小的问题，也解决了管道、体积大且加热表面积大的罐体等热量分布不均匀的问题。此外，在电伴热网本体表面设置防护层，解决了现有电伴热装置因在雨天及潮湿环境中防水性差，导致其使用寿命短，甚至加热失效等问题。
Description
技术领域
本申请涉及但不限于电加热系统技术领域，特别涉及一种电伴热网及其电伴热系统。
背景技术
电伴热装置是一种有效的管道、罐体等的保温以及防冻装置，由于电伴热装置具有热效率高、节约能源、设计简单、施工安装方便等优点，因此，电伴热装置是取代蒸汽，热水伴热的技术之一，一直被广泛使用。其中，电伴热装置的工作原理是通过伴热媒体发出一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热装置的热损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。目前，市场上现有的供水管道、地暖管道等多采用将电伴热带缠绕在供水管道或地暖管道上保温防冻，其加热效率低且加热温度场分布不均匀，特别是针对体积大、要求加热表面积大的罐体，热量分布不均匀的问题更加明显。
此外，供水管道、地暖管道或罐体等大都放置于室外，电伴热装置长时间暴露空气中，尤其阴雨天等湿度大、潮湿环境当中，电伴热装置防水防潮性能较差。
发明内容
为了解决上述技术问题至少之一，本发明提供了一种电伴热网，既解决了现有电伴热装置升温速率慢、发热辐射面积小的问题，也解决了管道、体积大且加热表面积大的罐体等热量分布不均匀的问题。此外，在电伴热网本体表面设置防护层，解决了现有电伴热装置因在雨天及潮湿环境中防水性差，导致其使用寿命短，甚至加热失效等问题。
一种电伴热网，其中，所述电伴热网包括电伴热网本体以及防护层，所述电伴热网本体为网状结构，所述防护层设置于所述电伴热网本体的表面。
可选地，所述电伴热网本体采用铝锂镁合金材料制作而成。
可选地，所述铝锂镁合金材料中掺杂有石墨烯材料。
可选地，所述防护层采用聚氯乙烯材料制作而成。
可选地，所述聚氯乙烯材料中掺杂有硅。
可选地，所述电伴热网还包括温度检测装置，所述温度检测装置包括温敏元件，所述温敏元件安装在所述电伴热网本体表面，且所述温敏元件用于检测所述电伴热网本体的表面温度。
可选地，所述温度检测装置还包括信号传导装置和电流控制装置，所述信号传导装置和所述温敏元件电连接，所述电流控制装置和所述信号传导装置电连接；
所述信号传导装置用于将所述温敏元件检测到的温度信号传送给所述电流控制装置；
所述电流控制装置将所述信号传导装置传送的所述温度信号与预设温度比较判断后，调节所述电流控制装置的工作电流。
可选地，所述温度检测装置还包括温度显示装置，所述温度显示装置与所述电流控制装置电连接，所述温度显示装置根据所述温度传导装置传送的温度信号显示所述电伴热网本体的表面温度。
可选地，所述温度显示装置为灯光显示器。
本申请还提供了一种电伴热系统，所述电伴热系统包括管道或罐体，以及如上述所述的电伴热网，所述电伴热网安装在所述管道或所述罐体的外侧面。
采用上述技术方案后，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的电伴热网，通过将电伴热网设置为网状结构，既解决了现有电伴热装置升温速率慢、发热辐射面积小的问题，也解决了管道、体积大且加热表面积大的罐体等热量分布不均匀的问题。此外，在电伴热网本体表面设置防护层，解决了现有电伴热装置在雨天及潮湿环境中防水性差，导致其使用寿命短，甚至加热失效等问题。
本发明提供的电伴热网，其电伴热网本体采用铝锂镁合金材料制作而成，使得电伴热网的传热速度快、升温时间短、工作温度范围宽，工作性能稳定。此外，因石墨烯具有优异的电学和力学性能，在铝锂镁合金材料中掺杂一定含量的石墨烯，既使得电伴热网更轻便，具备一定的强度和韧性，使其可弯折，也使得电伴热网的传热速度更快，导电性能更优异。
本发明提供的电伴热网，通过温度检测装置中的温敏元件检测电伴热网本体的温度，并通过信号传导装置将温度信号传递给电流控制装置，电流控制装置根据预设温度调节电伴热网的工作电流，进而调节电伴热网的加热功率，使电伴热网本体的温度至预设温度。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本发明实施例电伴热网的局部剖面视图。
图2为本发明实施例电伴热网安装在大型储罐外侧面的剖视图。
图3为本发明实施例温度检测装置的灯光显示器的立体结构图。
附图标记：
1-电伴热网本体；2-防护层；3-储罐；4-储罐底座；5-灯光显示器。
具体实施方式
下面通过实施例来描述本申请的实施方式，本领域的技术人员应当认识到，这些具体的实施例仅表明为了达到本申请的目的而选择的实施技术方案，并不是对技术方案的限制。根据本申请的教导，结合现有技术对本申请技术方案的改进是显然的，均属于本申请保护的范围。
如图1-图2所示，本发明实施例提供了一种电伴热网，其包括电伴热网本体1以及防护层2，电伴热网本体1为网状结构，电伴热网的防护层2设置于电伴热网本体1的表面。
在本发明实施例中，电伴热网本体1的网状结构的形状不限，例如可为圆形、三角形、菱形、五边形、六边蜂巢形等，可选地，电伴热网本体1(不包括外包裹防水层)的网状结构采用圆形或扁平矩形形状。电伴热网本体1的厚度不限，可选地，考虑到电伴热网加热后要求散热快的特点，在满足电伴热网强度及韧性的基础上，现有机器对电伴热网本体1的合金材料采用抽丝剥茧法制造，网状结构为圆形的电伴热网本体1的厚度为1mm左右，网状结构为扁平矩形的电伴热网本体1的厚度为1-2mm.。此外，可以根据实际需要保温物体的体积，适当调整电伴热网本体1的厚度。
而在本发明实施例中，电伴热网本体1的材质不限。可选地，电伴热网本体1选用铝锂镁合金材料，其铝锂镁合金材料为市售产品，如型号为6061、7005、7075的铝合金材料。本发明实施例采用的铝锂镁合金材料，其主体为铝，掺入少量锂和镁，因为铝金属质量较轻，能够减轻电伴热网的整体重量，且原材料来源丰富；锂金属工作温度范围宽，工作性能稳定，且自放电子，能加快电子的运载速度，进而使得电伴热网的传热速度加快、升温时间缩短短；镁金属轻质、延展性好，且镁通常作为铝合金的主要合金元素。即电伴热网本体1采用铝锂镁合金材料制作，既能减轻电伴热网的整体重量，也能使电伴热网的传热速度加快、升温时间缩短、工作温度范围加宽且工作性能稳定。
在本发明实施例中，可在铝锂镁合金材料中掺杂石墨烯。石墨烯具有优异的电学、力学性能，是一种二维碳纳米材料，其具有较高的强度和较好的韧性，且具有超高导电性及热传导性，在制备电伴热网本体1的铝镁锂合金中掺杂石墨烯，使得电伴热网更轻质，且具备一定的强度和韧性，使其可弯折，也使得电伴热网的传热速度更快，导电性能更优异。
在本发明实施例中，防护层2的材质不限。可选地，防护层2选用聚氯乙烯材料制作而成，聚氯乙烯(PVC)具有优良的耐腐蚀性和电绝缘性，且聚氯乙烯(PVC)强度较高。在本发明实施例中，还可在聚氯乙烯材料中适当地掺杂硅，硅材料的电阻高，且具有高频绝缘性，憎水性好，防潮性强，耐辐射、耐臭氧、耐高温以及低温，在聚氯乙烯材料中掺杂硅可提高防护层2的防水、防潮、绝缘等功能。同时，还可以根据使用环境适当改变防护层2中聚氯乙烯(PVC)与硅的配比，单方向增强某一功能。例如，在阳光比较炙热充足、空气较干燥的少水分地区，可提高硬聚氯乙烯的成分，适当降低硅材料含量，以突出材料整体的耐腐蚀性与强度；相反的，在雨季时间长，空气湿度较大，多水潮湿地区，为突出材料的防水防潮功能，可适当增加硅得成分。
如图1-图2所示，在本发明实施例中，电伴热网还包括温度检测装置(图中未示出)，温度检测装置包括温敏元件，温敏元件安装在电伴热网本体1表面，用于检测电伴热网本体1的表面温度。具体地，温敏元件中可设多档温度段，例如可设置零下5℃以下，-5℃-5℃，5-10℃，10℃以上，共四个温度段，四个温度段对应四种不同的温度信号，并将这四种不同的温度信号传递给下一装置。
此外，温度检测装置还包括信号传导装置和电流控制装置，信号传导装置和温敏元件电连接，电流控制装置和信号传导装置电连接。信号传导装置用于将温敏元件检测到的温度信号传送给电流控制装置，电流控制装置将温敏元件检测到的温度信号与预设温度比较判断后，调节电伴热网的电流控制装置的工作电流。例如，当电流控制装置接收信号传导装置发来的5-10℃这一温度段的信号指令时，电流控制装置将这一温度段的温度值与与预设温度段的温度值进行比较，若高于预设温度段的温度值，电伴热网的电流控制装置将降低电伴热网的工作电流，使电伴热网达到预设温度段值；若低于预设温度段的温度值，电伴热网的电流控制装置将升高电伴热网的工作电流，使电伴热网达到预设温度段值。
同时，温度检测装置还包括温度显示装置，温度显示装置与电流控制装置电连接，温度显示装置根据温度传导装置传送的温度信号显示电伴热网本体1的表面温度。在本发明实施例中，温度显示装置的类型不限。可选地，温度显示装置为灯光显示器5，如图3所示的灯光显示器5有1号、2号、3号、4号共4个信号灯，四个信号灯分别对应：零下5℃以下，-5℃-5℃，5-10℃，10℃以上，四个温度段的温度信号，检测人员可以通过灯光显示器5不同编号的信号灯的亮与不亮来判断电伴热网的工作温度范围段。具体地，当温敏元件检测到的温度信号为零下5℃以下时，通过信号传导装置传递至灯光显示器5时，灯光显示器5的1号灯发亮，其余三个信号灯不亮，表明此时电伴热网本体1的表面温度低于零下5℃；当温敏元件检测到的温度信号为-5℃-5℃时，通过信号传导装置传递至灯光显示器5时，灯光显示器5的2号灯发亮，其余三个信号灯不亮，表明此时电伴热网本体1的表面温度在-5℃-5℃之间；当温敏元件检测到的温度信号为5-10℃时，通过信号传导装置传递至灯光显示器5时，灯光显示器5的3号灯发亮，其余三个信号灯不亮，表明此时电伴热网本体1的表面温度在5-10℃之间；当温敏元件检测到的温度信号为10℃以上时，通过信号传导装置传递至灯光显示器5时，灯光显示器5的4号灯发亮，其余三个信号灯不亮，表明此时电伴热网本体1的表面温度在10℃以上。如果灯光显示器5的所有信号灯都不发亮，则表明电伴热网出现故障，需要检修或者更换。
本发明还提供了一种电伴热系统，其包括管道或罐体，以及上述的电伴热网，电伴热网安装在管道或罐体的外侧面。如图2所示，储罐3包括储罐3本体以及储罐底座4，电伴热网安装在储罐3的的外侧面，为储罐3中的物质提供热量。
所述仅为本申请的优选实施例，并非对本申请作出任何形式上和实质上的限制。本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更改、修饰与演变的等同变化均为本申请的等效实施例；同时，凡依据本申请的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更改、修饰与演变等均在本申请的由权利要求界定的范围内。
Claims (10)
1.一种电伴热网，其特征在于，所述电伴热网包括电伴热网本体以及防护层，所述电伴热网本体为网状结构，所述防护层设置于所述电伴热网本体的表面。
2.根据权利要求1所述的电伴热网，其特征在于，所述电伴热网本体采用铝锂镁合金材料制作而成。
3.根据权利要求2所述的电伴热网，其特征在于，所述铝锂镁合金材料中掺杂有石墨烯材料。
4.根据权利要求1所述的电伴热网，其特征在于，所述防护层采用聚氯乙烯材料制作而成。
5.根据权利要求4所述的电伴热网，其特征在于，所述聚氯乙烯材料中掺杂有硅。
6.根据权利要求1-5任一项所述的电伴热网，其特征在于，所述电伴热网还包括温度检测装置，所述温度检测装置包括温敏元件，所述温敏元件安装在所述电伴热网本体表面与所述防护层之间，且所述温敏元件用于检测所述电伴热网本体的表面温度。
7.根据权利要求6所述的电伴热网，其特征在于，所述温度检测装置还包括信号传导装置和电流控制装置，所述信号传导装置和所述温敏元件电连接，所述电流控制装置和所述信号传导装置电连接；
所述信号传导装置用于将所述温敏元件检测到的温度信号传送给所述电流控制装置；
所述电流控制装置将所述信号传导装置传送的所述温度信号与预设温度比较判断后，调节所述电流控制装置的工作电流。
8.根据权利要求7所述的电伴热网，其特征在于，所述温度检测装置还包括温度显示装置，所述温度显示装置与所述电流控制装置电连接，所述温度显示装置根据所述温度传导装置传送的温度信号显示所述电伴热网本体的表面温度。
9.根据权利要求8所述的电伴热网，其特征在于，所述温度显示装置为灯光显示器。
10.一种电伴热系统，其特征在于，所述电伴热系统包括管道或罐体，以及如权利要求1-9任一项所述的电伴热网，所述电伴热网安装在所述管道或所述罐体的外侧面。
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