Параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна Российский патент 2019 года по МПК H05B3/56 

Данное изобретение затрагивает такую техническую сферу как параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна, при этом конкретно затрагивает экологически безопасную, долговечную параллельную нагревающую ленту из углеродного волокна с возможностью ее произвольной резки.

Область техники

Электронагревательная лента главным образом используется в емкостях, трубах, цистернах промышленного оборудования для обеспечения защиты от замерзания и теплоизоляции, также может использоваться для подогрева пола, на скатах, дорогах, крыше, водосточных желобах, водосточных трубах для обеспечения оттаивания снега и льда, установка очень простая, эксплуатация весьма удобная, при этом электронагревательная лента безопасна и надежна.

В настоящее время на рынке, касательно параллельных электронагревательных лент с постоянной мощностью имеются следующие недостатки: 1. Отношение диаметра электронагревательной спирали сравнительно мелкое, обычно находится в диапазоне 0.08-0.2 мм, таким образом для электронагревательной спирали создается маленькая растягивающая сила и небольшая нагревательная поверхность, при этом степень однородности выработки тепла не высокая, более того это приводит к тому, что поверхностная нагрузка нагревательной спирали очень высокая, мощность на единицу площади большая, продолжительность работы электронагревательной спирали короткая, а также слишком легко возникает перегорание спирали; 2. Во время производства параллельных электронагревательных лент с постоянной мощностью требуется пройти множество этапов производства, в том числе нужно пройти многократное растягивание, а при сравнительной тонкой обмотке электронагревательной спирали на двух параллельных шинах, через каждые 80-120 см длины требуется проделка одной прорези, при этом, после того как электронагревательная спираль получила силу растягивания, относительное удлинение пластика и металла становится не одинаковым, тем самым электронагревательную спираль очень легко оборвать; 3. Что касается существующих параллельных электронагревательных лент с постоянной мощностью, при проведении электрического тока и выработке тепла, при получении тепла пластиком и металлом, соотношение расширения становится неодинаковым, к тому же, на электронагревательной спирали которая с внешней стороны обматывает 2 параллельные шины возникает электромагнитное наведенное магнитное поле, за счет этого шина может вывернуться, а это приведет к разрыву электронагревательной спирали; 4. На месте прорези между электронагревательной спиралью и шиной применяется пайка оловом, при долговременном проведении тока олово может окислиться, за счет чего уэлектронагревательной спирали и шины возникнет плохой контакт.

Сущность изобретения

Заостряя внимание на существующих недостатках имеющихся технологий, данное изобретение предлагает своего рода параллельную электронагревательную ленту из углеродного волокна, у которой равномерная выработка тепла, имеется большой предел прочности на растяжение, срок эксплуатации очень долгий, отсутствует возможность обрыва спирали, к тому же не возникает радиационное электромагнитное излучение, присутствует хороший контакт между нагревателем и проводником, кроме того можно произвольно осуществлять резку ленты.

Технический результат, достигаемый электронагнетательной лентой достигается за счет параллельной электронагревательной лентой из углеродного волокна, которая включает в себя две параллельно расположенныеа шины, на каждой из двух шин имеется покрытие в виде фторопластового изоляционного слоя, внешняя сторона двух шин имеет покрытие в виде фторопластового объединенного слоя, внешняя сторона фторопластового объединенного слоя обмотана углеродным волокном, на наружной части углеродного волокна имеется оплетка из жаростойкого волокна, оплетка из жаростойкого волокна по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внутреннего защитного кожуха, фторопластовый внутренний защитный кожух по своему контуру имеет покрытие в виде плетеной сетки из проволоки луженой меди, плетеная сетка из проволоки луженой меди по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внешнего защитного кожуха, объединенные шины на местах с интервалом 0.8-2.5 м с одной стороны имеется прорезь, на месте прорези фторопластовый изоляционный слой и фторопластовый объединенный слой равномерно имеют отслоение, место прорези, где соприкасаются углеродное волокно и шина окрашено жаропрочным токоподводящим лаком.

В дальнейшем, упомянутая прорезь размещается с двух сторон, как позади так и спереди объединенной шины.

В дальнейшем, упомянутые две шины одинаково включают взаимно скрученные 7 или 19 никелированных, серебреных или лужено медных проводника.

В дальнейшем, упомянутый жаропрочный токоподводящий лак изготавливается из металлического порошка, графита и углеродной сажи.

Сравнивая с существующей технологией, результаты выгоды данного изобретения заключается в следующем:

1. На внешней стороне углеродного волокна данного изобретения имеется жаростойкая волоконная оплетка, это допускает увеличение контактной силы на месте прорези между углеродным волокном и шиной. В виду того что углеродное волокно может выдержать очень большую растягивающую силу, это приводит к тому, что после того как наружная часть продукции получит растягивание, обеспечивается отсутствие параллельного перемещения шага выработки тепла.

2. Шины в данном изобретении в равной мере включают взаимно скрученные 7 или 19 никелированных, серебреных или лужено медных проводника, которые обладают крайне сильной стойкостью к окислению при высокой температуре. Между двумя параллельными шинами и углеродным волокном имеется токоподводящий слой лака, который значительно повышает силу сцепления между металлом и углеродным волокном, эффективным способом обеспечивается прочность между шиной и углеродным волокном.

3. В данном изобретении применяется обмотка из углеродного волокна которая выступает в качестве нагревателя, он обладает крайне сильным пределом прочности на растяжение, эффективно обеспечивается избежание выворачивания шины когда она подвергается теплу, ведь выворачивание шины может привести к возникновению обрыва углеродного волокна, к тому же углеродное волокно не обладает электромагнитным излучением, что в свою очередь исключает нанесение урона человеку, эффективным способом обеспечивается личная безопасность работников.

4. В данном изобретении применяется шаговое разработка прорези, что обеспечивает возможность выполнения произвольной резки электронагревательной ленты, это позволяет удовлетворить различные потребности заказчика, а также расширить сферу эксплуатации.

Пояснение к прилагаемому чертежу

Фиг. 1 - это схематическое изображение данного изобретения

На прилагаемом чертеже: 1 - шина; 2 - фторопластовый изоляционный слой; 3 - фторопластовый объединенный слой; 4 - фторопластовый внутренний защитный кожух; 5 - углеродное волокно; 6 - жаропрочный токоподводящий лак; 7 - жаропрочная волоконная оплетка; 8 - плетеная сеть из луженой меди; 9 - фторопластовый внешний защитный кожух.

Способ реализации изобретения

Как показано на фиг. 1, указываемая своего рода параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна, включает в себя две параллельно размещенные шины (1), на каждой из двух шин имеется покрытие в виде фторопластового изоляционного слоя (2), внешняя сторона двух шин имеет покрытие в виде фторопластового объединенного слоя (3), внешняя сторона фторопластового объединенного слоя (3) обмотана углеродным волокном (5), на наружной части углеродного волокна (5) имеется оплетка из жаростойкого волокна (7), оплетка из жаростойкого волокна (7) по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внутреннего защитного кожуха (4), фторопластовый внутренний защитный кожух (4) по своему контуру имеет покрытие в виде плетеной сетки из проволоки луженой меди (8), плетеная сетка из проволоки луженой меди (8) по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внешнего защитного кожуха (9), объединенные шины на местах с интервалом 0.8-2.5 м с одной стороны имеется прорезь, на месте прорези фторопластовый изоляционный слой и фторопластовый объединенный слой равномерно имеют отслоение, место прорези, где соприкасаются углеродное волокно (5) и шина (1) окрашено жаропрочным токоподводящим лаком (6).

Прорезь размещается с двух сторон, как позади так и спереди объединенной шины, например на месте объединения шин 0.8-2.5 м с передней стороны размещается прорезь А, вслед за прорезью А, на месте объединения шин 0.8-2.5 м с задней стороны размещается прорезь В.

Углеродное волокно (5) обладает крайне сильным пределом прочности на растяжение, эффективным способом предотвращается выворачивание шины при получении тепла, которое в свою очередь может обеспечить возникновение обрыва углеродного волокна.

В дальнейшем, две шины (1) одинаково включают взаимно скрученные 7 или 19 никелированных, серебреных или лужено медных проводника.

В дальнейшем, для жаростойкой волоконной оплетки (7) применяется жаропрочный волоконный оплетенный провод или жаропрочное волоконное плетение.

В дальнейшем, жаропрочный токоподводящий лак (6) изготавливается из металлического порошка, графита и углеродной сажи, жаропрочный токоподводящий лак (6) размещается на месте соприкосновения углеродного волокна и прорези шины, максимально обеспечивается сила сцепления между металлом и углеродным волокном, эффективно обеспечивается прочность между шиной и проводником, также между шиной и проводником увеличивается стабильность проведения электрического тока.

При разработке данного изобретения обеспечилась хорошая гибкость и крайне высокий предел прочности на растяжение, также продукция имеет хорошую стойкость к действию высоких температур, продукция обладает превосходной устойчивостью к коррозии, продукция устойчива к возгоранию и имеет идеальные результаты по отсутствию вреда для окружающей среды, для человека отсутствует влияние электромагнитного излучения, нагревающую ленту можно произвольно обрезать, в случае отсутствия работы отдельной зоны выработки тепла по отношению ко всему нагревательному кабелю не будет присутствовать большое влияние. В виду того что углеродное волокно обладает превосходными антиокислительными свойствами, увеличивается срок службы продукции, сокращается эксплуатационная стоимость, это продукция которая находит свое широкое применение по всему миру. Используемый в продукции фторопласт выступает в качестве изоляционного слоя, допускается продолжительное использование продукции при температуре от 0 до 205°С.

Данное изобретение также может использоваться при отоплении пола, предохранения труб от замерзания, при выращивании различных культур и прочих направлениях связанных с параллельным нагревающим кабелем из углеродного волокна. У существующих греющих кабелей имеются следующие недостатки:

1. Металлический сплав выступает в качестве источника выработки тепла, при проведении тока через металлический сплав в ходе выработки тепла, может возникнуть электромагнитное излучение, что может нанести большой вред для человека, к тому такой электрический кабель нельзя произвольно обрезать, для эксплуатации требуется определение мерной длины, на основании площади помещения подбирается конкретная фиксированная длина, это очень не удобно; в случае возникновения одно места разрыва греющего кабеля, весь электрический кабель не сможет вырабатывать тепло, это наносит значительный экономический ущерб.

2. Существующие греющие кабеля из углеродного волокна, в виду своей ограниченной длины выработки тепла, имеют очень короткий контакт, если применять в подогреве пола, для одной комнаты применяется бесчисленное количество контактов, что демонстрирует отсутствие безопасности.

3. Соединяя углеродное волокно и холодный металлический провод применяется медное клеммовое соединение, углеродное волокно является полярным, а медь - аполярная, поэтому соединение углеродного волокна и меди неустойчивое.

В данном изобретении в качестве обмотки применяется углеродное волокно, которое выступает нагревателем, отсутствует возможность возникновения электромагнитного излучения, отсутствует возможность причинения вреда человеку, эффективным способом обеспечивается личная безопасность работников, за счет шага прорези электронагревательную ленту можно произвольно обрезать, удовлетворяются различные потребности заказчиков, в продукции находится свое широкое применение; в случае отсутствия работы отдельной зоны выработки тепла по отношению ко всему нагревательному кабелю не будет присутствовать большое влияние; в данном изобретении между углеродным волокном и шиной проводника применяется жаропрочный токоподводящий лак, который обеспечивает повышение стабильное проведение электрического тока между углеродным волокном и токоведущей шиной.

Учитывая вышеизложенное, только сравнительно хороший пример реализации данного изобретения, не границы реализации данного изобретения, а все вышеупомянутое описание, структура, особенности и мораль должны включаться в сфере требования патентного притязания данного изобретения.

Изобретение относится к электронагревательной ленте из углеродного волокна, экологически безопасной, долговечной с возможностью ее произвольной резки. На внешней стороне углеродного волокна имеется жаростойкая волоконная оплетка, что допускает увеличение контактной силы на месте прорези между углеродным волокном и шиной. В виду того что углеродное волокно может выдержать очень большую растягивающую силу, это приводит к тому, что после того как наружная часть продукции получит растягивание, обеспечивается отсутствие параллельного перемещения шага выработки тепла. Между шинами и углеродным волокном имеется токоподводящий слой лака, который значительно повышает силу сцепления между металлом и углеродным волокном, обеспечивается прочность между шиной и углеродным волокном; углеродное волокно обладает крайне сильным пределом прочности на растяжение, предотвращается выворачивание шины в виду получения тепла, в результате чего может возникнуть обрыв углеродного волокна, к тому же углеродное волокно не обладает электромагнитным излучением, что не нанесет никакого вреда человеку; используемая при разработке шаговая прорезь обеспечивает произвольное обрезание электронагревательной ленты, что позволит удовлетворить различные потребности заказчиков. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна, характеризующаяся тем, что включает в себя две параллельно расположенные шины, на каждой из двух шин имеется покрытие в виде фторопластового изоляционного слоя, внешняя сторона двух шин имеет покрытие в виде фторопластового объединенного слоя, внешняя сторона фторопластового объединенного слоя обмотана углеродным волокном, на наружной части углеродного волокна имеется оплетка из жаростойкого волокна, оплетка из жаростойкого волокна по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внутреннего защитного кожуха, фторопластовый внутренний защитный кожух по своему контуру имеет покрытие в виде плетеной сетки из проволоки луженой меди, плетеная сетка из проволоки луженой меди по своему контуру имеет покрытие в виде фторопластового внешнего защитного кожуха, объединенные шины на местах с интервалом 0.8-2.5 м с одной стороны имеется прорезь, на месте прорези фторопластовый изоляционный слой и фторопластовый объединенный слой равномерно имеют отслоение, место прорези, где соприкасаются углеродное волокно и шина окрашено жаропрочным токоподводящим лаком.

2. Параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна по п. 1, характеризующаяся тем, что прорезь размещается с двух сторон, как позади, так и спереди объединенной шины.

3. Параллельная электронагревательная лента из углеродного волокна по пп. 1 и 2, характеризующаяся тем, что упомянутые две шины одинаково включают взаимно скрученные 7 или 19 никелированных, серебряных или лужено медных проводников.

4. Параллельная эле ктронагревательная лента из углеродного волокна по п. 3, характеризующаяся тем, что упомянутый жаропрочный токоподводящий лак изготавливается из металлического порошка, графита и углеродной сажи.