本发明属于电磁加热技术领域，尤其涉及一种电热线及电热装置。
背景技术：
电热线又名发热线，顾名思义，其就是通电后利用电流的热效应发热的导线。类型很多，在基础的物理学中被称作电阻线、电阻丝。根据导体分主要有镍铬合金丝、康铜丝、碳纤维等。根据绝缘体又分为硅胶、pvc、铁氟龙、玻璃纤维等。
现有的电热线的多层结构中主要有内部的玻璃纤维和外部的绝缘硅胶，电阻丝缠绕在玻璃纤维上，通过绝缘硅胶使电阻丝与外界电隔离，并通过绝缘硅胶使电阻丝产生的热能传递到电热线的外部。
上述电热线采用传统的电阻加热方式，电热效率较低；另外，电热线虽然可以在一定程度内弯曲，但无法实现长度方向的结构拉伸，当实际需求长度大于电热线的长度时，电热线无法满足用户需求；当实际需求长度小于电热线的长度时，多出来的线体造成整体美感较差或无空间放置。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种电热线,以解决现有技术中电热线的电热效率较低的问题。
在一些说明性实施例中，所述电热线，包括线体，所述线体包括：磁芯；包覆所述磁芯的弹性绝缘体；其中，所述弹性绝缘体的层体内具有呈螺旋状环绕所述磁芯的管道；灌注在所述管道内的液相金属。
在一些可选地实施例中，所述弹性绝缘体为至少两层结构，层间相互贴合；所述管道由相互贴合的层之间配合形成。
在一些可选地实施例中，所述弹性绝缘体的至少两层结构中至少存在一层用以隔离所述磁芯与所述液相金属。
在一些可选地实施例中，所述弹性绝缘体的至少两层结构中位于所述液相金属的外侧层中至少存在一个层间结构设置有屏蔽涂层。
在一些可选地实施例中，所述电热线，还包括：位于所述线体两端的两个接线头；其中，两个所述接线头分别与所述管道内的不同位置的液相金属电连接。
在一些可选地实施例中，所述接线头包括：
在一些可选地实施例中，所述外接驳件具有插针结构或插槽结构。
在一些可选地实施例中，所述弹性绝缘层包覆部分所述接线头。
在一些可选地实施例中，所述磁芯为混合有磁性物质的液相金属。
在一些可选地实施例中，所述弹性绝缘层包覆在所述磁芯的外壁上；所述电热线，包括：用以阻隔磁芯与接线头接触的绝缘隔离件。
本发明的另一目的在于提出一种电热装置，以解决现有技术中存在的问题。
在一些说明性实施例中，所述电热装置，包括：上述电热线或由至少两个上述电热线构成的电热线组；所述电热线或电热线组呈平面结构或空间立体结构。
与现有技术相比，本发明具有如下优势：
1.本发明通过在线材中电磁加热结构，提升了电热线的电热效率；
2.本发明利用液相金属和弹性绝缘体制备电热线，使电热线具备拉伸性能，可适应不同尺寸长度的使用/安装需求。
附图说明
图1是本发明实施例中电热线的局部外视图；
图2是本发明实施例中电热线线体的结构示意图；
图3是本发明实施例中电热线线体的截面图；
图4是本发明实施例中弹性绝缘体中管道形成原理示意图；
图5是本发明实施例中弹性绝缘体的结构示意图；
图6是本发明实施例中弹性绝缘体的结构示意图；
图7是本发明实施例中弹性绝缘体的结构示意图；
图8是本发明实施例中部分线体的结构示意图；
图9是本发明实施例中接线头的结构示意图；
图10是本发明实施例中电热线的结构示意图。
具体实施方式
以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。
在本发明实施例中，弹性是指物体在外力作用下发生形变，当外力撤销后物体能恢复原来大小和形状的性质。绝缘是指电绝缘。
请参照图1-3，图1-3示出了本发明实施例中电热线的结构示意图。
电热线1000包括线体100和位于线体两端的线头200。线体100包括磁芯101、包覆所述磁芯101的弹性绝缘体102；其中，所述弹性绝缘体102的层体内具有呈螺旋状环绕所述磁芯的管道103；灌注在所述管道103内的液相金属104。
本发明通过在管线材中采用电磁加热结构制作的电热线，相比于传统的电阻加热方式，电热线的电热效率得到了较大的提升。
磁芯101可采用柔性材质制作的磁芯。本发明实施例中，柔性磁芯可选用磁性液浆，磁性液浆的流动性使液浆可以随弹性载体的拉伸、弯曲、挤压而变形。液相金属在一定条件下，其流动性高于水，并且密度较高，可利用液相金属混合磁性颗粒物质制作磁性液浆，并且磁性颗粒物质与液相金属之间较易均匀混合，通过液相金属和磁性颗粒物质形成的磁芯的磁性整体表现均匀。
磁性颗粒物质可选用铁粉、镍粉、钴粉、铁氧化物(例如γ-fe2o3、fe3o4)、镍氧化物、钴氧化物以及钕铁硼粉；磁性颗粒物质的粒径可选用10nm-50um范围。
本发明实施例中的液相金属可以是指熔点在300摄氏度以下的低熔点金属或合金，成分包括镓、铟、锡、锌、铋、铅、镉、汞、钠、钾、镁、铝、铁、钴、锰、钛、钒、硼、碳、硅等中的一种或多种，其形式可以是金属单质、合金，也可以是金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。
具体地，所述的液相金属包括汞、镓、铟、锡单质、镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种或几种。
在一些实施例中，液相金属可选用熔点不高于30度的液相金属，此熔点范围的液相金属可在常温下保持液体状态，不易在常温下固化。优选地，液相金属为镓铟合金，其配比为75.5％的镓和24.5％的铟，其合金熔点为10.5度。该配比下的镓铟合金在常温下就保持为液态状态，并且其10.5度的熔点可使其在常温下具有比水要高的流动性。
本发明实施例中的构成磁芯的液相金属与处于弹性绝缘体内部管道中的、形成金属线圈的液相金属可选用相同组分、配比的液相金属，亦可以选用不同组分、配比的液相金属。构成磁芯的液相金属的组分、配比，偏向于使磁芯具有良好的导磁性；处于弹性绝缘体内部管道中的、形成金属线圈的液相金属的组分、配比，偏向于使金属线圈具有良好的导电性。
在一些实施例中，弹性绝缘体102可选用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯与三氟氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、全氟乙烯基醚与四氟乙烯共聚物、含氟聚酰亚胺、硅橡胶、氟硅橡胶、鹏硅橡胶、全氟聚醚、软性发泡聚氨酯、发泡性聚苯乙烯、硅气凝胶、聚全氟乙丙烯、含氟聚杂化硅氧烷、含氟聚氨酯弹性体、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物、全氟聚醚橡胶、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物等材质。
本发明实施例中由柔性磁芯、弹性体和柔性金属线路构成的电热线，可整体实现20％-50％的拉伸程度，在实际需求尺寸大于电热线尺寸时，可通过拉伸电热线以满足实际需求，提高了电热线的安装使用的适应性。
所述弹性绝缘体102为至少两层结构，层间相互贴合；所述管道103由相互贴合的层之间配合形成。本发明实施例中的多层的弹性绝缘体中弹性绝缘层可选用不同的弹性或柔性材质制作，但其中至少有一层弹性绝缘层采用弹性材质，可使弹性绝缘体具有弹性性质。所述管道的形成例如图4，在一弹性绝缘层102a的表面开设有与管道103结构一致的凹槽，通过另一弹性绝缘层102b的贴合使凹槽的开口密闭形成管道103；又例如：相互贴合的弹性绝缘层的表面均开设有位置相对的凹槽，两个弹性绝缘层相互贴合后，形成管道；在其他的方式中，所述管道也可以是利用挤压的方式形成。
在本发明某些实施例中，弹性绝缘体内的管道可为一体化结构，例如通过溶解模具的方式直接在弹性绝缘体中形成的管道结构。
如图5-6，弹性绝缘体102的多层结构中至少存在一层结构(102a或102c)用以隔离所述磁芯101与构成金属线圈的所述液相金属104。例如弹性绝缘体102为2层结构时，靠近磁芯的层的层体102a用以隔离磁芯与液相金属，所述管道则在该层与另一层之间。弹性绝缘体102为3层及3层以上层结构时，靠近磁芯的层的层体102c用以隔离磁芯与液相金属，所述管道可设置在远离磁芯的第二层和第三层之间或更高层之间。
如图7，在一些实施例中，所述弹性绝缘体102的多层结构中位于所述液相金属的外侧层中至少存在一个层间结构设置有屏蔽涂层102d。例如弹性绝缘体102为3层结构时，逐渐远离磁芯101的第一层、第二层、第三层，其中第一层和第二层之间形成管道灌注液相金属104，在第二层和第三层之间涂覆屏蔽涂料102d。
在一些实施例中，弹性绝缘体102中的各层结构根据其层关系，可采用不同功能、性质的材料；其中，用以包覆磁芯的层应具有弹性、耐热、绝缘性质，例如硅橡胶、氟硅橡胶、鹏硅橡胶或全氟聚醚等；用以形成管道的层应具有耐热、绝缘性质，例如含有阻燃剂的软性发泡聚氨酯、含有阻燃剂的发泡性聚苯乙烯或硅气凝胶等；用以涂覆屏蔽涂料的层应具有耐热、绝缘性质、且涂覆表面具有较高的附着性，例如聚全氟乙丙烯、含氟聚杂化硅氧烷、含氟聚氨酯弹性体、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物、全氟聚醚橡胶、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物等；位于弹性绝缘体的最外侧层应具有耐热、绝缘、耐磨性质，例如聚全氟乙丙烯、含氟聚杂化硅氧烷、含氟聚氨酯弹性体、偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物、四氟乙烯和碳氢丙烯共聚物、全氟聚醚橡胶、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物等。
如图8，在一些实施例中，弹性绝缘体102包覆在磁芯101的外壁，即弹性绝缘体102为管状结构，其两侧管口处设置有绝缘隔离件105，用以隔离磁芯102与外部电流。绝缘隔离件105可采用聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、乙烯与三氟氯乙烯共聚物、聚偏氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物、全氟乙烯基醚与四氟乙烯共聚物、含氟聚酰亚胺等。在一些实施例中，磁芯101为磁性液浆时，绝缘隔离件105还用于密封弹性绝缘体的两侧管口。
在一些实施例中，弹性绝缘体102为多层结构时，最内侧层包覆在磁芯101的外壁上，外层同时包覆绝缘隔离件105和最内侧层。
如图9，接线头200设置在线体100的端部，其固定在线体上的一端与线体内的构成金属线圈的液相金属接触(电连接)，其远离线体的一端用以连接电源、其它接线头或其它导电结构。
本发明实施例中的接线头200包括相互导电的内接驳件201和外接驳件202；所述内接驳件201与处于管道管口处的所述液相金属接触(电连接)；所述外接驳件202用以外部电源、其它接线头或其它导电结构连接。其中，内接驳件201和外接驳件202均为导电材质。在一些实施例中，内接驳件201和外接驳件202由导电材质的连接部203连接，其三者可以是一体化结构，也可以是通过组装后构成的相互导电结构。
内接驳件201可以是一个导线，也可以片状触头、具有相应弧度的圆弧状触头或圆环状触头。内接驳件201可根据液相金属的接触面积(管道管口形状)来设计相应的外形及尺寸，内接驳件201一方面与液相金属接触相互导电，另一方面封堵管口保持液相金属处于管道内。
外接驳件202可以采用任意便于安装形状的导电材质，例如导线、具有螺纹表面的金属柱头、以及插针和插槽结构。
在一些实施例中，接线头200的内接驳件201被封装在弹性绝缘体102内，外接驳件202则暴露在弹性绝缘体102的外部，用以外部连接。
在一些实施例中，接线头200上连接内接驳件201和外接驳件202的连接部203为圆形片状结构，内接驳件201设置在连接部203的边缘、且垂直于连接部203的端面，与弹性绝缘体102中的管道管口相对，与管口出的液相金属接触连接；外接驳件202则设置在连接部203与内接驳件201相反方向的端面上。弹性绝缘体102的多层结构中一层结构包覆其内层、以及接线头200上的连接部203及内接驳件201。
在另一实施例中，连接部203为单面封口的管状结构，管口套接在弹性绝缘体内侧层的端部，内接驳件201设置在管口的边缘处，与管道103管口相对，与管口出的液相金属104接触连接；弹性绝缘体的外侧层包覆内侧层、接线头200上的连接部203及内接驳件201。
请参照图10，本发明还公开了电热线的一个优选地实施例，该实施例中包括：管状结构的弹性绝缘层6；弹性绝缘层6的管筒内填充有混合有磁性颗粒物质的液相金属作为磁芯7；弹性绝缘层6的两端通口分别通过一个绝缘隔离件3密封；弹性绝缘层7的外壁上具有螺旋状凹槽，凹槽的自弹性绝缘层的一端延伸至另一端，凹槽内填充有液相金属5；两个接线头分别设置在弹性绝缘层6的两侧，其上连接部2贴合在绝缘隔离件3的外端面，内接驳件4指向凹槽槽口，与槽口处的液相金属5接触，外接驳件1为金属柱头；位于弹性绝缘层6外层的弹性绝缘阻燃层8，弹性绝缘阻燃层8包覆接线头的连接部2与内接驳件4、以及弹性绝缘层6的外壁及外壁上的凹槽，使凹槽形成管状结构；包覆在弹性绝缘阻燃层8的内护套9；涂覆在内护套9外壁上的屏蔽涂层10；包覆屏蔽涂层10的外护套11；该实施例中接线头的两个外接驳件分别为插针和插槽。
本发明基于上述实施例中的电热线1000，还提出了一种电热装置，包括：上述实施例中的电热线或由至少两个所述电热线构成的电热线组；所述电热线或电热线组呈平面结构或空间立体结构。其中，两个及两个以上的电热线可以是相互独立工作，也可以是通过接线头拼接成一体共同工作。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。