電極懸置的電熱布的製作方法
2023-06-12 06:01:41
專利名稱：電極懸置的電熱布的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電熱材料領域，具體屬於節能型的電熱布。
背景技術：
電熱取暖具有清潔無排放、環境友好、投資小等優點，是一種低碳供暖方式。雖然火力發電仍存在大量的碳排放，但水電、風電、太陽能發電等無排放新技術快速發展，使電能的排放量日益減小。與燃煤、燃氣等技術相比，電熱技術無疑是最環保的取暖方式。由電能轉換成熱能有多種方式如紅外燈、電熱絲等。紅外燈在發出紅外光時也會產生可見光， 降低了電熱轉換效率，而且產生光汙染。電熱絲通電時產生電磁汙染；藉助鼓風以空氣對流的方式傳熱，還會產生揚塵汙染；鼓風設備高速轉動的電機也會產生電磁汙染。此外需要控溫電路以保證用戶安全，成本較高。與上述技術不同的電熱方式是高分子半導體電熱技術，高分子半導體材料在通過電流時產生熱量，將電能全部轉換成熱能，不產生可見光，電熱轉換效率近100%，是一種高效節能的發熱方式；其面發熱方式比傳統加熱方式均勻。同時，它以紅外線輻射方式向人體供熱，溫暖舒適而且效率高。這類電熱技術如電熱膜或電熱布，已用於室內供取暖、電熱毯、 電熱墊等。本發明是在目前面發熱技術的基礎上提出的一項新技術，方法簡單但更節能、安全和智能。據申請人所作的文獻檢索結果，迄今所有的電熱膜、電熱布都採用電極和電熱層固定緊密接觸的方式。這種傳統方式的特點是通電後電極立即將電流傳導到電熱層；當切斷電極的電流時也即切斷了電熱層的電流。因此需要開關和控制電路對電熱層的工作實行控制。如果要對一塊電熱布或膜進行區域選擇性的加熱，必須由若干小塊拼接並分區控制， 需要多個溫度傳感器，加上溫控電路、微機，成本較高。與傳統技術不同的是，本發明通過改變結構，使電熱布自身成為壓敏開關，在不裝配傳感器和自控元件的情況下，對其中的不同區域實行選擇性的加熱，以低成本實現自動開關和自控溫雙重智能，以達到節能和安全的目的。
發明內容為了克服電熱供暖費用高的不足，本實用新型提出一種電極懸置的電熱布。這種電熱布能根據需要進行選擇性的加熱，用於節能型電熱毯、電熱地墊、電熱坐墊、電熱鞋墊、 電熱腰帶、電熱護膝、電熱地毯的加熱層，可以節省電能，還能起開關作用。本實用新型的技術方案是，本實用新型專利電極懸置的電熱布由電熱層和電極組成。電熱層為高分子半導體複合材料、具有正溫度係數特性。所用的高分子材料為聚乙烯、 或聚乙烯的共聚物EVA、VAE、或矽橡膠；活性組分有石墨、乙炔黑、金屬氧化物及其它助劑； 電熱層由電熱塗料塗布、印刷到基材上形成。也可以通過原料混煉、擠出成型。基材為布料、 或聚酯膜、或聚乙烯膜。電極為兩組平行保持數釐米至數十釐米距離的導線，電極材料可選銅箔、或單面銅箔膠帶、或金屬導線(銅線、不鏽鋼絲)、或導電塗料形成的印刷電路。每個電極與電熱層保持毫米級的距離，可以設置在導熱層上方，或設置在另一層面上。這種結構使電熱布受到壓力時電極與電熱塗層緊密接觸，電流通過電熱塗層而迅速加熱；當壓力解除時電路自動斷開，以節省電能。本專利技術的有益效果1、節省電能，2、自動開關，3、簡化結構。
圖1為電極懸置的電熱布的電極布置圖，電極1為兩組保持一定距離的平行導線， 分別與變壓器2的兩個輸出端相連。如果直接用市電為電源，則可省去變壓器，一根電極接火線，另一個電極接零線，插上電源即可工作。圖2為單層結構的電熱布沿電極方向截面的局部示意圖。單層結構指電極1和電熱層5固定在同一基材層6上，形成固定連接的方式。圖中電極1為金屬導線，彈性微型墊 4固定電極1並將電極1與電熱層5隔離，使電極1懸架在電熱層5之上方。圖3為雙層結構電熱布沿電極方向截面的局部示意圖。雙層結構指把電極和電熱層設置在不同層面面料為一層，基材為一層，在面料層7下面固定電極1和墊條5。基材6 上面鋪有電熱層4。兩層用搭扣聯接，也可以拆開。
具體實施方式
實施方式1一種雙層結構的電熱布，電極線路如圖1，局部截面如圖3。選定面料，裁成所需尺寸，在面料的背面上按圖1所示的線路設置電極，以銅絲為電極，用粘合劑固定到布背面， 在電極末端製作引出導線，以便聯接變壓器、插頭。另取相同尺寸的平布，塗上電熱塗料，烘乾，製成電熱層。所用的電熱塗料由高分子材料、炭黑、石墨、遠紅外陶粉(鋁、鋯、鈦、矽的氧化物粉末的混合物)、水、分散劑以及其它助劑製成。把面料層和電熱層用搭扣粘接，使面料朝外，電極與電熱層朝內，如圖3所示。這種電熱布在8伏特至35伏特的交流或直流電壓下工作，電熱層表面溫度13°C至40°C。該電熱布可加工成不同形狀，面料層和電熱層可以拆開。配上不同的絨面可做成電熱毯、電熱坐墊、電熱鞋墊，電熱護膝、電熱腰帶等電熱用品。
具體實施方式
2一種單層結構的電熱布，電極布置如圖1，局部截面如圖2，電熱層5和電極1都設置在同一基材6上。取一定尺寸的平布，塗上電熱塗料，烘乾，形成電熱層5。用細銅絲做電極，按圖2所示的線路布置電極，用液體橡膠把電極1粘接在電熱層5表面，橡膠固化即形成彈性微型墊。在電極末端引出導線，以便聯接變壓器2及插頭3。這種電熱布不宜單獨使用，需配上面料。電熱布作為電熱墊的發熱層，在市電O20伏特左右、50赫茲)的交流電壓下工作，電熱層表面溫度30°C至60°C。該電熱布可加工成不同形狀，可作為電熱取暖設備的核心部件、或電熱地毯、電熱坐墊的電熱層等。
具體實施方式
3一種雙層結構的電熱布，電極線路如圖1，局部截面如圖3。選定面料，裁成所需尺寸，在面料的背面上按圖1所示的線路設置電極，以銅絲為電極，用導電粘合劑或導電銅箔固定到布背面，在電極旁用液體橡膠塗上圖3所示的微型墊條。在電極末端製作引出導線，以便聯接變壓器2及插頭3。另取相同尺寸的滌棉平布，塗上電熱塗料，烘乾，製成電熱層。所用電熱塗料由高分子材料、炭黑、石墨、紅外陶粉(鋁、鋯、鈦、矽的氧化物粉末的混合物)、水、分散劑以及其它助劑製成。把電極層和電熱層用搭扣粘接起來，面料朝外，電極與電熱層朝內。這種電熱布在市電O20伏特左右、50赫茲)的交流電壓下工作，電熱層表面溫度30°C至90°C。該電熱布可加工成不同形狀，可作為電熱取暖設備的核心部件、或電熱地毯、電熱坐墊等。面層和電熱層可以拆開，便於清洗。
權利要求1.一種電極懸置的電熱布，由電極、電熱塗料與基布複合而成，其特徵是電極與電熱層隔開並保持一定距離；或者把電極與電熱層設置在不同層面上。
2.權利要求1所述的電極懸置的電熱布，其特徵是該電熱布的電熱層為高分子半導體複合材料，由電熱塗料塗覆到基材上而成，電熱層具有正溫度係數(PTC)特性。
3.權利要求1所述的電極懸置的電熱布，其特徵是電熱布的電極為兩組平行的保持一定距離的導線，導線材質可以是金屬線，包括銅線、不鏽鋼絲、導電塗料；電極懸置於基材上方0. 1-2毫米處；或設置在另一張基材上。
專利摘要一種電極懸置的電熱布，以具有正溫度係數(PTC)特性的聚合物複合塗層為電熱層，以金屬導線、金屬箔或導電塗料作電極。用微型墊將電極與電熱層隔開並保持一定距離，或者把電極與電熱層設置在不同層面上。當受到壓力時電極與電熱層緊密接觸，電熱布迅速加熱；無壓力時電極與電熱層自動分開，切斷電流。本實用新型專利涉及的電極懸置電熱布可用作電熱毯、電熱坐墊、電熱腰帶、電熱護膝、電熱鞋墊、電熱地毯的電熱層。
文檔編號H05B1/02GK202334930SQ20112029408
公開日2012年7月11日 申請日期2011年7月24日 優先權日2011年7月24日
發明者王穎, 詹才茂, 詹睿 申請人:詹才茂, 詹睿