CN201004718Y - 一种电发热体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电热元件，它克服现有技术所存在的缺陷，提供一种具有相对加热功率高；与被加热介质接触面积大；而表面工作温度低、散热快；加热液体时相对声响要小或消失；电气强度和使用电压高；价格要更低廉的电发热体。它可用于各种中低温加热场合，既使与存放被加热介质的低耐温的容器相接触也不至于将其烧坏。尤其可适用于软性电暖袋的加热元件。该电发热体的绝缘发热线1被弯成多个“几”字，穿结成为多层6多列7，形成“几”字结构阵8；图7有正反相间的“几”字结构2，正和反的数目不一定相等；绝缘发热线1的剩余部分用于锁连部件3，穿结“几”字结构阵8；也可穿结成星形结11；并在适当位置露出绝缘发热线1的线头4，构成了电发热体。

Description

一种电发热体

技术领域

本实用新型涉及一种电热元件，特别是一种立体结构的电发热体，它在工作时具有相对较低的表面温度，从而使该电热元件，具有更高的电气强度和更低廉的价格。

背景技术

现有技术中的电热元件，比如中国专利94248181.ד柔性碳纤维布电热元件”它是由碳纤维布作为一个整体片材来用作连续导电通路，碳纤维间互相导通，其电接入工艺难度大，高电流高电压下易打火；99813069.9“含有加热元件的可弯曲制品，用其制得的组合件和该制品的使用方法”中公开了一种加热导电元件，它是网状条带，特定的金属丝无绝缘赤裸地被纺编或焊接成多种网状条带，是作为一个整体带材来用作连续导电的通路，被导入电流而发热，在低电压下工作；92215443.0“线状硅橡胶发热元件”公开了一种覆裹绝缘材料的发热线；而87201124“柔性加热元件”、94200439.6“非金属电热纤维作加热元件的电热毯”、86108048“柔软有伸缩性的电热元件”、200320104804.3“导电纤维发热丝线及导电纤维发热编纺织物”和92101987.4“编织的电热器”等则将柔软的导电纤维(碳纤维)与基材通过连接、粘接等或与基材互为编纺成一体制成电热元件，体积或面积大而相对功率小，而且不利于散热；而02269096.4“柔性编织碳纤维电热元件”、200320119202.5“编织带加热线圈盘”、200520020837.9“螺旋状炭纤维丝编织带电发热管”则是将无绝缘赤裸的发热线(碳纤维)编成带(辫状带)形成一导电带材，相当于一柔性的传统电热管；01813840.3“电加热元件的相关改进”则公开了多个加热元件叠在一起的多层加热方法是一个硬的立体结构。以上的现有技术若要求有较大功率，则均有：流过的电流强度大，发热过于集中的缺点，大功率下难于在较低的表面温度下工作，从而使组成电热元件的发热丝的周表面难以覆裹耐温较低的绝缘材料(比如，PVC、橡胶等)，在加热液体时也会产生很大的声响。现有技术《最新700种彩色棒针编结花样》上海科学技术出版社(非本技术领域)一书，则公开了几种毛线衣的编织方法，毛线具有一种立体状的构造。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术所存在的缺陷，提供一种具有相对加热功率高；与被加热介质接触面积大；而表面工作温度低、散热快；加热液体时相对声响要小或消失；电气强度和使用电压高；价格要更低廉的电发热体。它可用于各种中低温加热场合，既使与存放被加热介质的低耐温的容器相接触也不至于将其烧坏。尤其可适用于软性电暖袋的加热元件。电暖袋的现有技术见中国专利200320120843.2“软性电暖袋”等。

为解决上述技术问题，本实用新型的基本构思是：用发热丝或带材，覆裹以绝缘材料，再用结毛线的方式将其结成一定体积的电发热体，线与线自身以结毛线的方式自我连接，且因覆裹以绝缘材料，彼此绝缘不导通不短路，从而形成的是充分散热的立体结构，组成迷宫般的发热体；所消耗的发热线也足够长，使得单位长度上的功率密度足够低，且与被加热介质接触面积大，从而发热线表面温度大为降低。并且该立体结构在外力下稳定不松散，发热线不会堆积，不发生局部过热现象；可制成具有柔软性的手感。虽然其灵感来自毛衣，但它们属于不同的技术领域，并且各自的立体结构在各自的方案中所起的作用是完全不同的：毛衣是为了更好地保温隔热；而本电热元件是为了在一定体积中所消耗的绝缘发热线足够长，使一定功率下绝缘发热线或带材的绝缘表面温度大为降低，并且使其在外力作用下能稳定不松散，不堆积，更好地低温发热和散热。因此，它们之间不存在技术的启示，也不是显而易见的。

作为实现本实用新型技术构思的第一种技术方案是：一根或数根并联的覆裹绝缘材料的发热带材或丝(为增加强度可与玻璃纤维一起覆裹绝缘材料)，称绝缘发热线；如同毛线衣中的毛线一般，先起边头，再将其弯成“几”字状，成第一层，迂回到第二层时，绝缘发热线的“几”字头穿过第一层的“几”内弯曲，将第一层和第二层结合连接在一起，而第二层已折弯的“几”字，用作第三层时的穿结，穿结的多个“几”字称“列”；如此往复，可将该绝缘发热线自我连接成含“几”字结构特征的立体物，锁边并露出线头，便可制成电发热体。

本实用新型的“‘几’字结构”的定义是：绝缘发热线自我穿结的、含“几”字状的立体结构；错列、跳层或合层的“几”字穿结，也属“几”字结构特征。“几”字结构特征可参见附图加以理会。

本实用新型的“‘几’字结构阵”的定义是：数量大于等于一个的“几”字结构组成了“几”字结构阵。

在现有技术中国专利99813069.9“含有加热元件的可弯曲制品，用其制得的组合件和该制品的使用方法”的图12b中，公开了一导电针织网状物，标出了电流方向4；说明书11页中定义导电网状物为具有多个连续导电通路的材料，因而它是一种发热带材。它的金属无绝缘线材的“几”字形叠加并不锁边，它短接成一体所起的作用与本技术方案的发热丝或带材相当，仅起连续导电通路的作用，其高温熔化的基材是它的被加热的介质。而本技术方案的含有毛线衣般的“几”字立体结构特征的电发热体，也将其看作针织网状物的话，则该网状物的本身是不导电的，线(带)之间是绝缘材料间的搭接，它们不导通不短路，相反是该电热元件发热体的基本绝缘；并且，具有锁边结构；它是绝缘线的长途迷宫般的迂回，使单位长度上的功率密度足够小；若被加热的是流动介质则与绝缘线为全周面接触，散热面积大；发热线表面温度大为降低；在外力作用下不松散不堆积，形成了稳定的立体物构造；能更好地低温发热和散热，取得了意想不到的效果。而中国专利200320104804.3“导电纤维发热丝线及导电纤维发热编纺织物”则将柔软的导电纤维(碳纤维)赤裸地与天然纤维丝线或者合成纤维丝线像布一样混纺，其中导电纤维发热丝线作为经线或者纬线，均匀或者不均匀地间隔、分布于编纺织物中，导电纤维间是通过纤维丝线连接并被纤维丝线所覆盖，因此，不利于散热。上述现有技术与本技术方案相比，技术手段不同且所起的作用也不同。可见本领域的技术人员依据上述现有技术得不出本技术方案所要解决的技术问题的技术启示，不是显而易见的。

作为实现本实用新型技术构思的第二种技术方案是：一根或数根并联的覆裹绝缘材料的发热带材或丝(为增加强度可与玻璃纤维一起覆裹绝缘材料)，称绝缘发热线；如同毛线一般，编成星形结的结构，露出线头，便可制成电发热体。

本实用新型的“星形结的结构”的定义是：绝缘发热线自我穿结的、压挑成的星形的立体结构，星形的角的数量不限。可参见附图加以理会。

本实用新型的“发热带材或发热丝”定义是：用金属材料制成或拉成的、在一定力作用下可弯曲的电热材料，也可是非金属导电纤维，比如碳纤维。所述的金属材料可以是铁鉻铝、镍鉻(铁)、铜镍和铜等合金。

本实用新型的“绝缘发热线”即覆裹绝缘材料的发热带材或发热丝的定义是：发热带材或发热丝可以是单根或数根绞股、编股成一根(一片)或仅简单成一束，可以夹杂增强纤维(如玻璃纤维)或其它物质或不夹杂，再外周覆裹绝缘材料的带和丝。所述的绝缘材料是指PVC、橡胶、硅胶和绝缘漆等可跟随发热带材或发热线弯曲不破裂的所有绝缘材料。

本实用新型的“绝缘发热线可数根并联”的定义是：数根绝缘发热线并在一起然后再组成含“几”字结构特征的立体物；或者单根绝缘发热线组成含“几”字结构特征的立体物再并联组成一个元件；或者上述单根的该立体物和数根的该立体物并联组合成一个元件；或者绝缘发热线的其它的不含“几”字结构特征的组成物(含电热管等其它电热元件)和绝缘发热线含“几”字结构特征的立体物并联组成一个元件。

绝缘发热线数量未指明的，理解为单根或任意根的并联。

本实用新型的绝缘发热线三根并在一起联结成一定体积的发热体，在编接或制造速度的提高、发热线表面温度降低程度和加热液体时的低声响控制上，均有较优的表现。

本实用新型的“锁连部件”的定义是：起到使“几”字结构不散开，使发热体结构稳定的便是本实用新型的锁连部件，不限于形式。穿结前的起边也属于锁连部件；除了包括本实用新型附图所公开的型式，也可以是“几”字结构阵的边缘和另一“几”字结构阵的边缘有缝或无缝的穿连物，它可以不是绝缘发热线自身，而是其它部件物(如线材、纤维和夹裹件等)；注意，非线状物的锁连部件只位于“几”字结构阵的边缘；也可以将“儿”字结构阵的边缘直接连在发热体所要固定物体(比如电暖袋的袋身)上，也可以通过其它部件物将“几”字结构阵的边缘连接在发热体所要固定物体(比如电暖袋的袋身)上，这个其它部件物或(和)固定物体就是锁边部件，它将“几”字结构阵的边缘连接稳定，注意，它也只存在于“儿”字结构阵的边缘；前面所提及的类型均包括在本实用新型的锁连部件的定义范围内。锁连部件所处的“边”和“边缘”位置是相对于发热体的连续部位的“中”而言的，不是相对于发热体整体的几何中心的，因此锁连部件也可能处在发热体的内部。

本实用新型的“穿结”的定义是：绝缘发热线自身如同毛线衣中的毛线一般的互相连接；可用于“几”字结构和锁连的结构；是绝缘发热线外包的绝缘材料接触或粘连。

本实用新型的“穿连”的定义是：线状带状物的锁连部件，包括绝缘发热线自身，以穿结和捆绑等作用在“儿”字结构阵的一种稳定；它是与绝缘发热线外包的绝缘材料接触或粘连。

本实用新型的“外加连接”的定义是：是非线状带状物的锁连部件作用在“几”字结构阵的边缘的一种稳定；包括在本实用新型的锁连部件的定义中所公开的不使用线状带状物的其它连接。

本实用新型的“锁边”的定义是：限制“几”字结构的位移变形在一定的程度范围，即在正常操作、使用(指非恶意)的外力下，“几”字结构不被破坏，发热体不被松散，和发热线在某处不紧靠堆积的状态。它通过锁连部件施加在“几”字结构阵的边缘的各种连接方式来实现；包括“外加连接”和施加在“几”字结构阵的边缘的“穿连”。

本实用新型的“电发热体”的定义：本实用新型所限定特征的导入电后产生热量的物体。制造，可以是徒手编也可以是各种针编、机器编织；也可以是其它制造的方法。方法过程不是本实用新型所要保护的范围。形状，可以是各种体积大小和立体形状，其上可以有各种花纹。其上也可以附加其它结构。

本实用新型的有益效果是：相对加热功率高，可制成数百瓦及数千瓦以上的电功率，是发热线与被加热流动介质的全接触加热，表面工作温度低的同时体积相对较小；可适用的电压较高，可耐高的电气强度和更低廉的制造成本。可用于各种中低温加热场合，既使与存放被加热介质的低耐温的容器接触也不至于将其烧坏。尤其适用于电暖袋作加热元件使用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对为本实用新型的作进一步的详细说明。

图1为本实用新型“几”字结构示意的正视图；

图2为本实用新型“几”字结构示意的侧(右)视图；

图3为本实用新型“几”字结构示意的背视图；

图4为本实用新型“几”字结构示意的立体图；

图5为本实用新型一种绝缘发热线的结构示意图；

图6为本实用新型第一种方案实施方式的结构示意图；

图7为本实用新型第一种方案的另一种实施方式的结构示意图；

图8为本实用新型第一种方案的又一种实施方式的结构示意图；

图9为本实用新型第二种方案的实施方式的结构示意图；

图10为本实用新型安放在电暖袋中的结构示意图。

具体实施方式

图5的结构示意图中，绝缘发热线1由绝缘材料13和发热丝14组成。

在图6、图7所示的结构示意图中，绝缘发热线1被弯成多个“几”字，穿结成为多层6多列7，形成“几”字结构阵8；图7有正反相间的“几”字结构2，正和反的数目不一定相等；绝缘发热线1的剩余部分用于锁连部件3，穿结“几”字结构阵8的边缘来稳定，并在适当位置露出绝缘发热线1的线头4，构成了电发热体。

在图8所示的结构示意图中，“几”字结构2穿结成单列7多层6，绝缘发热线1的剩余部分用于线带状锁连部件3-1，穿连在“几”字结构阵8上，适当位置露出绝缘发热线1的线头4，构成了电发热体。

图9结构示意图中，绝缘发热线1被穿结成星形结11，适当位置露出绝缘发热线1的线头4，构成了电发热体。

工作时，电流在线头4导入，沿绝缘发热线1所形成的迷宫般的通路中流动，产生的热量在绝缘发热线1的所有表面积上散发，由于绝缘发热线1相对较长，从而绝缘发热线1的表面温度较低，实现了本实用新型的发明目的。

图10为本实用新型安放在电暖袋中的结构示意图中，本实用新型的电发热体5安放在电暖袋9的袋身10中，与电接入元件12电连接，从而使电暖袋9更可靠工作，品质更好。

当然，本实用新型的电发热体构造并不局限于上述方式，它可以是上述各构造或形状的组合也不局限于它们的组合，其它形式可使相对加热功率高；与被加热介质接触面积大；表面工作温度低、散热快；加热液体时相对声响要小或消失的构造，也等同属于本实用新型的保护范围。

此外，本实用新型不仅适用于电暖袋，对于其它类似的加热用要其采用了

上述构造方式，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1，一种电发热体，包括绝缘电热线，其特征在于：绝缘电热线(1)被折弯穿结成“几”字形结构(2)，“几”字形结构(2)组成“几”字形结构阵(8)，还具有锁连部件(3)，它只位于“几”字形结构阵(8)边缘，由该锁连部件(3)实现“几”字形结构阵(8)的锁边。

2，一种电发热体，包括绝缘电热线，其特征在于：绝缘电热线(1)被折弯穿结成“几”字形结构(2)，“几”字形结构(2)组成“几”字形结构阵(8)，还具有线带状锁连部件(3-1)，线带状锁连部件(3-1)穿连在“几”字形结构阵(8)上。

3，一种电发热体，包括绝缘电热线，其特征在于：绝缘电热线(1)被折弯穿结成星形结11。

4，如权利要求1所述的电发热体，其特征还在于：该电发热体(5)安放在电暖袋(9)的袋身(10)内。

5，如权利要求1所述的电发热体，其特征还在于：所述的锁连部件(3)是线带状锁连部件(3-1)，它将“几”字形结构阵(8)的边缘穿连。

6，如权利要求4所述的电发热体，其特征还在于：所述的锁连部件(3)是线带状锁连部件(3-1)，它将“几”字形结构阵(8)的边缘穿连。

7，如权利要求2所述的电发热体，其特征还在于：该电发热体(5)安放在电暖袋(9)的袋身(10)内。

8，如权利要求3所述的电发热体，其特征还在于：该电发热体(5)安放在电暖袋(9)的袋身(10)内。

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