CN113140368A - 一种隔散热自调节型耐高低温电缆 - Google Patents

一种隔散热自调节型耐高低温电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种隔散热自调节型耐高低温电缆，属于电缆技术领域，可以实现设有特制的自调式护套，正常情况下，自调式护套具有良好的隔热性能，可有效降低环境温度对电缆本体的影响，但当电缆本体自身温度过高时，自调式护套可自发性的进行调节，使推动弹簧带动隔热板向收纳槽内滑动，并使活动滑杆带动导热棒向上移动至与导热块相抵，进而使电缆本体表面的热量可依次经集热层、导热伸缩杆件、导热棒、单向传热棒散发至外界，从而对电缆本体进行快速散热，防止电缆本体被烧坏，且单向传热棒具有单向导热功能，可防止外界温度比电缆本体表面温度还高，导致电缆本体表面温度进一步升高，大大提高了实用性。

Description

一种隔散热自调节型耐高低温电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，更具体地说，涉及一种隔散热自调节型耐高低温电缆。
背景技术
电缆是一种用于将电力或信息从一处传递到另一处的导线，通常由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成。电缆是输送能源、传递信息所不可缺少的基础器材，从在社会信息化、电气化快速发展的今天，电缆已成为经济建设中最重要的基础产品之一，电缆行业又是配套行业，产品必须满足国民经济各主行业对电缆性能的要求，国民经济决定多数行业都与电缆相关，其产业地位是十分重要的。
电缆的使用寿命，与环境温度息息相关，温度过高或者过低都会严重影响电缆的使用寿命，尤其是用于温差较大地区的电缆，不仅需要防止电缆因高温被烧坏，还需要防止电缆因低温被冻裂，现有技术中的电缆，通常采用设置隔热性能良好的护套，以降低环境温度对电缆的影响，但由于护套不具有适应调节功能，当电缆的负载电流过大时，电缆自身也会发出大量的热量，此时，隔热性能良好的护套会阻碍电缆的散热，导致电缆因高温而被烧坏。因此，我们提出一种隔散热自调节型耐高低温电缆。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种隔散热自调节型耐高低温电缆，它可以实现设有特制的自调式护套，正常情况下，自调式护套具有良好的隔热性能，可有效降低环境温度对电缆本体的影响，但当电缆本体自身温度过高时，自调式护套可自发性的进行调节，使推动弹簧带动隔热板向收纳槽内滑动，并使活动滑杆带动导热棒向上移动至与导热块相抵，进而使电缆本体表面的热量可依次经集热层、导热伸缩杆件、导热棒、单向传热棒散发至外界，从而对电缆本体进行快速散热，防止电缆本体被烧坏，且单向传热棒具有单向导热功能，可防止外界温度比电缆本体表面温度还高，导致电缆本体表面温度进一步升高，大大提高了实用性。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种隔散热自调节型耐高低温电缆，包括电缆本体以及与电缆本体相匹配的自调式护套，所述自调式护套包括集热层、隔热层、外防护层，所述集热层的外壁上开设有多个沿直线均匀分布的传热槽，所述传热槽的底端内壁上固定连接有导热伸缩杆件，所述导热伸缩杆件的顶端设置有导热棒，所述传热槽的上方设有开设于隔热层内部的调节槽，所述导热棒滑动贯穿传热槽并延伸至调节槽内，且导热棒与隔热层滑动连接，所述调节槽内设置有两个隔热板，所述调节槽的两侧均开设有隔热板相匹配的收纳槽，所述导热棒的两侧均设有固定连接于调节槽底部内壁上的支撑杆，所述支撑杆的一端固定连接有传热片，所述传热片的外壁上固定连接有推动弹簧，所述隔热板的底端固定连接有联动推板，所述导热伸缩杆件包括固定套筒和与固定套筒相匹配的活动滑杆，所述活动滑杆内填充有铁粉，所述铁粉内填充有弹性气囊，所述自调式护套的外壁上镶嵌安装有多个沿直线均匀分布的单向传热棒。
进一步的，所述单向传热棒与调节槽数量相等且一一对应，所述单向传热棒包括隔热筒，所述隔热筒贯穿外防护层并延伸至调节槽中，且隔热筒的底端与隔热板的顶端相抵，所述隔热筒的内部填充有散热液，所述隔热筒的底部内壁上镶嵌安装有导热块，所述隔热筒的顶端镶嵌安装有散热棒，所述导热块贯穿隔热筒的底部外壁，且导热块的底端与隔热筒的底端齐平，所述散热棒贯穿隔热筒的顶部外壁，通过单向传热棒的设置，当导热棒向上移动与导热块相抵后，电缆本体表面的热量，可依次经集热层、导热伸缩杆件、导热棒、导热块传递给散热液，使散热液吸热蒸发，蒸发后为气体状的散热液上升接触到散热棒后，可放热冷凝并在重力的作用下回流，如此反复，即可经散热棒将电缆本体表面的热量排出，且单向传热棒具有单向导热功能，即热量只能从导热块处向上导至散热棒处，无法从散热棒反向导至导热块处，因此，可防止外界温度比电缆本体表面温度还高，导致电缆本体表面温度进一步升高，提高了实用性。
进一步的，所述集热层固定套设于电缆本体的外壁上，所述隔热层固定套设于集热层的外壁上，所述外防护层固定套设于隔热层的外壁上，所述集热层采用导材料制成，所述隔热层采用隔热材料制成，所述外防护层采用绝缘防腐材料制成。
进一步的，两个所述隔热板的一端相抵，另一端与对应的收纳槽滑动连接，所述隔热板采用隔热材料制成，正常情况下，隔热板可起到一个隔热作用，从而保证自调式护套的隔热性能，降低外界的高温或低温对电缆本体的影响。
进一步的，所述传热片设置为与导热棒相匹配的圆弧状，所述传热片与导热棒的外壁相贴，且传热片与导热棒滑动连接，使得传热片可在不影响导热棒上、下移动的前提下，将热量传递给推动弹簧。
进一步的，所述推动弹簧采用具有双程记忆效应的形状记忆合金材料制成，所述推动弹簧远离传热片的一端与联动推板固定连接，所述导热棒的顶端与隔热板的底端相抵，电缆本体表面的热量可经集热层、导热伸缩杆件传递给导热棒，然后经传热片传递给推动弹簧，对推动弹簧进行加热，使推动弹簧因恢复至高温相形状而变长，从而通过联动推板推动隔热板，使两个隔热板反向移动并脱离导热棒，且随着热量的散去，推动弹簧可逐渐冷却恢复至低温相形状，从而带动隔热板复位。
进一步的，所述弹性气囊内填充有氮气，所述活动滑杆的外壁与固定套筒内壁相贴，且活动滑杆与固定套筒滑动连接，所述固定套筒、活动滑杆均采用导热材料制成，所述活动滑杆的顶端与导热棒的底端固定连接，所述固定套筒的底部内壁上镶嵌安装有块状磁铁，通过导热伸缩杆件的设置，当电缆本体自身温度过高时，电缆本体表面的热量可经集热层传递给导热伸缩杆件，然后经导热伸缩杆件传递给导热棒，热量传递过程中，弹性气囊内的氮气会因受热而膨胀，当隔热板脱离导热棒后，弹性气囊的膨胀可将活动滑杆向上顶起，进而带动导热棒向上移动，使导热棒的顶端与导热块相抵，且在热量传递的过程中，块状磁铁也会受高温而去磁，根据磁制冷原理可知，此时，作为磁性材料的铁粉会吸热，从而可起到一个散热效果，进而使导热伸缩杆件不仅可起到一个导热作用，以及驱动导热棒向上移动的作用，还能提供一定的散热效果，使导热伸缩杆件集多种功能于一身，进而提高了实用性。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案设有特制的自调式护套，正常情况下，自调式护套具有良好的隔热性能，可有效降低环境温度对电缆本体的影响，但当电缆本体自身温度过高时，自调式护套可自发性的进行调节，使推动弹簧带动隔热板向收纳槽内滑动，并使活动滑杆带动导热棒向上移动至与导热块相抵，进而使电缆本体表面的热量可依次经集热层、导热伸缩杆件、导热棒、单向传热棒散发至外界，从而对电缆本体进行快速散热，防止电缆本体被烧坏，且单向传热棒具有单向导热功能，可防止外界温度比电缆本体表面温度还高，导致电缆本体表面温度进一步升高，大大提高了实用性。
(2)两个隔热板的一端相抵，另一端与对应的收纳槽滑动连接，隔热板采用隔热材料制成，正常情况下，隔热板可起到一个隔热作用，从而保证自调式护套的隔热性能，降低外界的高温或低温对电缆本体的影响。
(3)传热片设置为与导热棒相匹配的圆弧状，传热片与导热棒的外壁相贴，且传热片与导热棒滑动连接，使得传热片可在不影响导热棒上、下移动的前提下，将热量传递给推动弹簧。
(4)推动弹簧采用具有双程记忆效应的形状记忆合金材料制成，推动弹簧远离传热片的一端与联动推板固定连接，导热棒的顶端与隔热板的底端相抵，电缆本体表面的热量可经集热层、导热伸缩杆件传递给导热棒，然后经传热片传递给推动弹簧，对推动弹簧进行加热，使推动弹簧因恢复至高温相形状而变长，从而通过联动推板推动隔热板，使两个隔热板反向移动并脱离导热棒，且随着热量的散去，推动弹簧可逐渐冷却恢复至低温相形状，从而带动隔热板复位。
(5)通过导热伸缩杆件的设置，当电缆本体自身温度过高时，电缆本体表面的热量可经集热层传递给导热伸缩杆件，然后经导热伸缩杆件传递给导热棒，热量传递过程中，弹性气囊内的氮气会因受热而膨胀，当隔热板脱离导热棒后，弹性气囊的膨胀可将活动滑杆向上顶起，进而带动导热棒向上移动，使导热棒的顶端与导热块相抵，且在热量传递的过程中，块状磁铁也会受高温而去磁，根据磁制冷原理可知，此时，作为磁性材料的铁粉会吸热，从而可起到一个散热效果，进而使导热伸缩杆件不仅可起到一个导热作用，以及驱动导热棒向上移动的作用，还能提供一定的散热效果，使导热伸缩杆件集多种功能于一身，进而提高了实用性。
(6)通过单向传热棒的设置，当导热棒向上移动与导热块相抵后，电缆本体表面的热量，可依次经集热层、导热伸缩杆件、导热棒、导热块传递给散热液，使散热液吸热蒸发，蒸发后为气体状的散热液上升接触到散热棒后，可放热冷凝并在重力的作用下回流，如此反复，即可经散热棒将电缆本体表面的热量排出，且单向传热棒具有单向导热功能，即热量只能从导热块处向上导至散热棒处，无法从散热棒反向导至导热块处，因此，可防止外界温度比电缆本体表面温度还高，导致电缆本体表面温度进一步升高，提高了实用性。
附图说明
图1为本发明的侧视截面结构示意图；
图2为本发明图1中A处的放大结构示意图；
图3为本发明图2中B处的放大结构示意图；
图4为本发明集热层的部分截面结构示意图；
图5为本发明固定套筒内的剖视结构示意图；
图6为本发明单向传热棒的剖视结构示意图；
图7为本发明自调式护套的正视结构示意图。
图中标号说明：
101、集热层；102、隔热层；103、外防护层；104、联动推板；105、传热槽；106、导热棒；107、调节槽；108、收纳槽；109、隔热板；110、支撑杆；111、传热片；112、推动弹簧；201、固定套筒；202、活动滑杆；203、铁粉；204、弹性气囊；205、块状磁铁；003、单向传热棒；301、隔热筒；302、散热液；303、导热块；304、散热棒；004、电缆本体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1-3和图7，一种隔散热自调节型耐高低温电缆，包括电缆本体004以及与电缆本体004相匹配的自调式护套，自调式护套包括集热层101、隔热层102、外防护层103，集热层101固定套设于电缆本体004的外壁上，隔热层102固定套设于集热层101的外壁上，外防护层103固定套设于隔热层102的外壁上，集热层101采用导材料制成，隔热层102采用隔热材料制成，外防护层103采用绝缘防腐材料制成，集热层101的外壁上开设有多个沿直线均匀分布的传热槽105，传热槽105的底端内壁上固定连接有导热伸缩杆件，导热伸缩杆件的顶端设置有导热棒106，传热槽105的上方设有开设于隔热层102内部的调节槽107，导热棒106滑动贯穿传热槽105并延伸至调节槽107内，且导热棒106与隔热层102滑动连接，调节槽107内设置有两个隔热板109，调节槽107的两侧均开设有隔热板109相匹配的收纳槽108，导热棒106的两侧均设有固定连接于调节槽107底部内壁上的支撑杆110，支撑杆110的一端固定连接有传热片111，传热片111的外壁上固定连接有推动弹簧112，隔热板109的底端固定连接有联动推板104，两个隔热板109的一端相抵，另一端与对应的收纳槽108滑动连接，隔热板109采用隔热材料制成，正常情况下，隔热板109可起到一个隔热作用，从而保证自调式护套的隔热性能，降低外界的高温或低温对电缆本体004的影响，传热片111设置为与导热棒106相匹配的圆弧状，传热片111与导热棒106的外壁相贴，且传热片111与导热棒106滑动连接，使得传热片111可在不影响导热棒106上、下移动的前提下，将热量传递给推动弹簧112，推动弹簧112采用具有双程记忆效应的形状记忆合金材料制成，推动弹簧112远离传热片111的一端与联动推板104固定连接，导热棒106的顶端与隔热板109的底端相抵，电缆本体004表面的热量可经集热层101、导热伸缩杆件传递给导热棒106，然后经传热片111传递给推动弹簧112，对推动弹簧112进行加热，使推动弹簧112因恢复至高温相形状而变长，从而通过联动推板104推动隔热板109，使两个隔热板109反向移动并脱离导热棒106，且随着热量的散去，推动弹簧112可逐渐冷却恢复至低温相形状，从而带动隔热板109复位。
请参阅图4-5，导热伸缩杆件包括固定套筒201和与固定套筒201相匹配的活动滑杆202，活动滑杆202内填充有铁粉203，铁粉203内填充有弹性气囊204，弹性气囊204内填充有氮气，活动滑杆202的外壁与固定套筒201内壁相贴，且活动滑杆202与固定套筒201滑动连接，固定套筒201、活动滑杆202均采用导热材料制成，活动滑杆202的顶端与导热棒106的底端固定连接，固定套筒201的底部内壁上镶嵌安装有块状磁铁205，通过导热伸缩杆件的设置，当电缆本体004自身温度过高时，电缆本体004表面的热量可经集热层101传递给导热伸缩杆件，然后经导热伸缩杆件传递给导热棒106，热量传递过程中，弹性气囊204内的氮气会因受热而膨胀，当隔热板109脱离导热棒106后，弹性气囊204的膨胀可将活动滑杆202向上顶起，进而带动导热棒106向上移动，使导热棒106的顶端与导热块303相抵，且在热量传递的过程中，块状磁铁205也会受高温而去磁，根据磁制冷原理可知，此时，作为磁性材料的铁粉203会吸热，从而可起到一个散热效果，进而使导热伸缩杆件不仅可起到一个导热作用，以及驱动导热棒106向上移动的作用，还能提供一定的散热效果，使导热伸缩杆件集多种功能于一身，进而提高了实用性。
请参阅图1-2和图6-7，自调式护套的外壁上镶嵌安装有多个沿直线均匀分布的单向传热棒003，单向传热棒003与调节槽107数量相等且一一对应，单向传热棒003包括隔热筒301，隔热筒301贯穿外防护层103并延伸至调节槽107中，且隔热筒301的底端与隔热板109的顶端相抵，隔热筒301的内部填充有散热液302，隔热筒301的底部内壁上镶嵌安装有导热块303，隔热筒301的顶端镶嵌安装有散热棒304，导热块303贯穿隔热筒301的底部外壁，且导热块303的底端与隔热筒301的底端齐平，散热棒304贯穿隔热筒301的顶部外壁，通过单向传热棒003的设置，当导热棒106向上移动与导热块303相抵后，电缆本体004表面的热量，可依次经集热层101、导热伸缩杆件、导热棒106、导热块303传递给散热液302，使散热液302吸热蒸发，蒸发后为气体状的散热液302上升接触到散热棒304后，可放热冷凝并在重力的作用下回流，如此反复，即可经散热棒304将电缆本体004表面的热量排出，且单向传热棒003具有单向导热功能，即热量只能从导热块303处向上导至散热棒304处，无法从散热棒304反向导至导热块303处，因此，可防止外界温度比电缆本体004表面温度还高，导致电缆本体004表面温度进一步升高，提高了实用性。
本发明设有特制的自调式护套，正常情况下，自调式护套具有良好的隔热性能，可有效降低环境温度对电缆本体004的影响，但当电缆本体004自身温度过高时，自调式护套可自发性的进行调节，使推动弹簧112带动隔热板109向收纳槽108内滑动，并使活动滑杆202带动导热棒106向上移动至与导热块303相抵，进而使电缆本体004表面的热量可依次经集热层101、导热伸缩杆件、导热棒106、单向传热棒003散发至外界，从而对电缆本体004进行快速散热，防止电缆本体004被烧坏，且单向传热棒003具有单向导热功能，可防止外界温度比电缆本体004表面温度还高，导致电缆本体004表面温度进一步升高，大大提高了实用性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种隔散热自调节型耐高低温电缆，包括电缆本体(004)以及与电缆本体(004)相匹配的自调式护套，其特征在于：所述自调式护套包括集热层(101)、隔热层(102)、外防护层(103)，所述集热层(101)的外壁上开设有多个沿直线均匀分布的传热槽(105)，所述传热槽(105)的底端内壁上固定连接有导热伸缩杆件，所述导热伸缩杆件的顶端设置有导热棒(106)，所述传热槽(105)的上方设有开设于隔热层(102)内部的调节槽(107)，所述导热棒(106)滑动贯穿传热槽(105)并延伸至调节槽(107)内，且导热棒(106)与隔热层(102)滑动连接，所述调节槽(107)内设置有两个隔热板(109)，所述调节槽(107)的两侧均开设有隔热板(109)相匹配的收纳槽(108)，所述导热棒(106)的两侧均设有固定连接于调节槽(107)底部内壁上的支撑杆(110)，所述支撑杆(110)的一端固定连接有传热片(111)，所述传热片(111)的外壁上固定连接有推动弹簧(112)，所述隔热板(109)的底端固定连接有联动推板(104)，所述导热伸缩杆件包括固定套筒(201)和与固定套筒(201)相匹配的活动滑杆(202)，所述活动滑杆(202)内填充有铁粉(203)，所述铁粉(203)内填充有弹性气囊(204)，所述自调式护套的外壁上镶嵌安装有多个沿直线均匀分布的单向传热棒(003)。
2.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述单向传热棒(003)与调节槽(107)数量相等且一一对应，所述单向传热棒(003)包括隔热筒(301)，所述隔热筒(301)贯穿外防护层(103)并延伸至调节槽(107)中，且隔热筒(301)的底端与隔热板(109)的顶端相抵。
3.根据权利要求2所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述隔热筒(301)的内部填充有散热液(302)，所述隔热筒(301)的底部内壁上镶嵌安装有导热块(303)，所述隔热筒(301)的顶端镶嵌安装有散热棒(304)。
4.根据权利要求3所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述导热块(303)贯穿隔热筒(301)的底部外壁，且导热块(303)的底端与隔热筒(301)的底端齐平，所述散热棒(304)贯穿隔热筒(301)的顶部外壁。
5.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述集热层(101)固定套设于电缆本体(004)的外壁上，所述隔热层(102)固定套设于集热层(101)的外壁上，所述外防护层(103)固定套设于隔热层(102)的外壁上，所述集热层(101)采用导材料制成，所述隔热层(102)采用隔热材料制成，所述外防护层(103)采用绝缘防腐材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：两个所述隔热板(109)的一端相抵，另一端与对应的收纳槽(108)滑动连接，所述隔热板(109)采用隔热材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述传热片(111)设置为与导热棒(106)相匹配的圆弧状，所述传热片(111)与导热棒(106)的外壁相贴，且传热片(111)与导热棒(106)滑动连接。
8.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述推动弹簧(112)采用具有双程记忆效应的形状记忆合金材料制成，所述推动弹簧(112)远离传热片(111)的一端与联动推板(104)固定连接，所述导热棒(106)的顶端与隔热板(109)的底端相抵。
9.根据权利要求1所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述弹性气囊(204)内填充有氮气，所述活动滑杆(202)的外壁与固定套筒(201)内壁相贴，且活动滑杆(202)与固定套筒(201)滑动连接，所述固定套筒(201)、活动滑杆(202)均采用导热材料制成，所述活动滑杆(202)的顶端与导热棒(106)的底端固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种隔散热自调节型耐高低温电缆，其特征在于：所述固定套筒(201)的底部内壁上镶嵌安装有块状磁铁(205)。
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