本發(fā)明涉及碳纖維領(lǐng)域，特別涉及一種碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊及地暖系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的新材料，用碳纖維制成各種規(guī)格的發(fā)熱線纜，具有碳元素及纖維的雙重優(yōu)點(diǎn)及特性，具有良好的熱轉(zhuǎn)換率、發(fā)熱快、電阻值穩(wěn)定且分布均勻等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。它的比重不到鋼的1/4，抗拉強(qiáng)度卻是鋼的7-9倍，抗拉彈性模量亦高于鋼，與金屬電纜相比，占有很大優(yōu)勢(shì)，是傳統(tǒng)地暖電纜的最佳替代產(chǎn)品。

現(xiàn)在市面上的碳纖維線纜一般是由多根碳纖維發(fā)熱絲絞合形成一股碳纖維發(fā)熱體5，參見圖6，再在上述碳纖維發(fā)熱體5的外側(cè)周部上包裹上絕緣用護(hù)套6而形成，這樣制作形成的碳纖維線纜至少存在以下兩個(gè)缺點(diǎn)：第一、單股碳纖維發(fā)熱體要達(dá)到需要的發(fā)熱量，就需要絞合大量的碳纖維發(fā)熱絲，電阻降低，電流變大，實(shí)際發(fā)熱功率變大，即消耗的電量大；第二、現(xiàn)有的碳纖維線纜外層的護(hù)套耐熱程度較低，滿足不了一些高溫應(yīng)用環(huán)境的使用要求。

另一方面，在現(xiàn)有技術(shù)中，發(fā)熱地板的發(fā)熱線一般鋪設(shè)在地板本體上，在地板本體上開設(shè)排線槽，不僅開槽工藝復(fù)雜，而且容易造成地板分層開裂等缺陷?，F(xiàn)有技術(shù)中還有將發(fā)熱線鋪設(shè)在水泥中，但是這樣容易造成發(fā)熱慢，耗能高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊及地暖系統(tǒng)，技術(shù)方案如下：

一方面，本發(fā)明提供了一種碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊，包括保溫板、導(dǎo)熱板和發(fā)熱線，所述導(dǎo)熱板設(shè)置在保溫板的上方，所述發(fā)熱線排布在所述導(dǎo)熱板上，所述發(fā)熱線包括設(shè)置成束狀的至少兩根碳纖維發(fā)熱單元線，每根碳纖維發(fā)熱單元線包括設(shè)置成束狀的多根碳纖維絲和絕緣層，所述多根碳纖維絲設(shè)置在絕緣層內(nèi)，不同的碳纖維發(fā)熱單元線的碳纖維絲數(shù)量相同或者不同。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱板上設(shè)有排線槽，所述發(fā)熱線設(shè)置在排線槽內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述發(fā)熱線還包括導(dǎo)熱保護(hù)層，所述導(dǎo)熱保護(hù)層設(shè)置在所述至少兩根碳纖維發(fā)熱單元線的外側(cè)。

進(jìn)一步地，所述排線槽具有線槽引出口，所述線槽引出口設(shè)置在導(dǎo)熱板邊緣，所述發(fā)熱線的兩端均從所述線槽引出口引出。

進(jìn)一步地，所述發(fā)熱線的兩端端部設(shè)置有接頭，所述接頭用于與供電接口配合，所述接頭與供電接口密封連接。

進(jìn)一步地，所述接頭內(nèi)包括第一金屬件和第二金屬件，所述第一金屬件和第二金屬件分別與發(fā)熱線的兩端一一對(duì)接。

進(jìn)一步地，所述絕緣層由耐高溫絕緣材料制成，所述導(dǎo)熱保護(hù)層由耐高溫pvc阻燃材料或耐高溫cpvc阻燃材料制成。

進(jìn)一步地，所述保溫板上設(shè)置有凹槽，所述排線槽嵌置在所述凹槽中，所述排線槽為蛇形排布或回形排布。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)熱板為金屬板、金屬箔或者碳晶材料制成的導(dǎo)熱膜層。

另一方面，本發(fā)明提供了一種地暖系統(tǒng)，包括地板、供電接口及多個(gè)如上所述的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊，所述供電接口用于向碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線供電，多個(gè)碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊并排鋪設(shè)，所述地板鋪設(shè)在碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊上。

本發(fā)明提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊能夠產(chǎn)生以下有益效果：

a.束狀的多根碳纖維絲組成單根碳纖維發(fā)熱單元線，本發(fā)明采用雙根或多根碳纖維發(fā)熱單元線，單根碳纖維發(fā)熱單元線的碳纖維絲數(shù)量減小，電阻加大，電流變小，發(fā)熱功率降低，節(jié)約電能；

b.發(fā)揮多根碳纖維發(fā)熱單元線的熱疊加作用，達(dá)到需要的溫度；

c.在碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的端部設(shè)置接頭，與供電接口配合，方便發(fā)熱線的鋪設(shè)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的導(dǎo)熱板俯視示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線制作方法流程圖；

圖6是現(xiàn)有技術(shù)中碳纖維發(fā)熱線纜的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖標(biāo)記為：1-保溫板，2-導(dǎo)熱板，21-排線槽，22-線槽引出口，3-發(fā)熱線，31-碳纖維發(fā)熱單元線，32-絕緣層，33-導(dǎo)熱保護(hù)層，4-接頭，41-第一金屬件，42-第二金屬件，5-碳纖維發(fā)熱體，6-絕緣用護(hù)套。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、裝置、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

實(shí)施例1

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊，參見圖1，所述碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊包括保溫板1、導(dǎo)熱板2和發(fā)熱線3，所述導(dǎo)熱板2設(shè)置在保溫板1的上方，所述發(fā)熱線3排布在所述導(dǎo)熱板2上。

為了便于在導(dǎo)熱板2上排布所述發(fā)熱線3，所述導(dǎo)熱板2上設(shè)有排線槽21，所述發(fā)熱線3設(shè)置在排線槽21內(nèi)，參見圖2，所述排線槽21為蛇形排布或回形排布，所述排線槽21具有線槽引出口22，所述線槽引出口22設(shè)置在導(dǎo)熱板2邊緣，所述發(fā)熱線3的兩端均從所述線槽引出口22引出，但是以上為可實(shí)施的優(yōu)選實(shí)施例，本發(fā)明并不以此對(duì)排布的具體形狀及發(fā)熱線3的引出方式作出限定。對(duì)應(yīng)地，為了使設(shè)有排線槽21的導(dǎo)熱板2固定在保溫板1上，所述保溫板1上設(shè)置有凹槽，所述排線槽21嵌置在所述凹槽中。優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱板2為金屬板、金屬箔或者碳晶材料制成的導(dǎo)熱膜層。

本發(fā)明的發(fā)熱線3與現(xiàn)有技術(shù)中的單根型碳纖維發(fā)熱線有所不同，參見圖3，所述發(fā)熱線3包括設(shè)置成束狀的至少兩根碳纖維發(fā)熱單元線31，每根碳纖維發(fā)熱單元線31包括設(shè)置成束狀的多根碳纖維絲和絕緣層32，所述多根碳纖維絲設(shè)置在絕緣層32內(nèi)，不同的碳纖維發(fā)熱單元線31的碳纖維絲數(shù)量相同或者不同。所述發(fā)熱線3還包括導(dǎo)熱保護(hù)層33，所述導(dǎo)熱保護(hù)層33設(shè)置在所述至少兩根碳纖維發(fā)熱單元線31的外側(cè)。

以兩根線型舉例：在本實(shí)施例中，每根碳纖維發(fā)熱單元線31均由6000根碳纖維發(fā)熱絲絞合形成，絞合的6000根碳纖維發(fā)熱絲的外層包覆有絕緣層32，所述絕緣層32為耐高溫材料制成，這里的耐高溫范圍為260℃左右，優(yōu)選采用鐵氟龍材料，鐵氟龍學(xué)名為聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene)，英文縮寫為ptfe，這種材料的產(chǎn)品一般統(tǒng)稱作"不粘涂層"，是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑，同時(shí)，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點(diǎn)，且具有良好的絕緣性能，包覆有鐵氟龍制絕緣層32的碳纖維發(fā)熱絲定義為單根碳纖維發(fā)熱單元線31。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣層32可采用其他的耐高溫絕緣材料制成，比如聚酰亞胺、聚四氟乙烯(ptfe)、改性聚甲醛(pom)等材料。本發(fā)明對(duì)使用的耐高溫絕緣材料的具體種類不作限定。

在本實(shí)施例中，所述碳纖維發(fā)熱單元線31的數(shù)量為兩根，兩根碳纖維發(fā)熱單元線31并列靠緊設(shè)置，并在兩根碳纖維發(fā)熱單元線31的外側(cè)包覆導(dǎo)熱保護(hù)層33，所述導(dǎo)熱保護(hù)層33采用耐高溫pvc材料制成，pvc學(xué)名為聚氯乙烯，英文簡(jiǎn)稱pvc(polyvinylchloride)，本發(fā)明實(shí)施例中的耐高溫的溫度為120℃-130℃，在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述導(dǎo)熱保護(hù)層33優(yōu)選采用耐高溫cpvc材料制成，cpvc樹脂由聚氯乙烯(pvc)樹脂氯化改性制得，耐高溫的溫度可達(dá)到150℃。

本發(fā)明的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊中發(fā)熱線3的端部設(shè)置有接頭4，所述接頭4用于與供電接口配合，極大地為接線提供了便利，優(yōu)選地，接頭4與供電接口之間通過密封圈連接，以防止進(jìn)水，參見圖4，在本實(shí)施例中，所述接頭4中包括第一金屬件41和第二金屬件42，所述第一金屬件41和第二金屬件42與發(fā)熱線3的兩端一一對(duì)接。

以9.5m的碳纖維線纜為例，現(xiàn)有技術(shù)中，采用單根12k規(guī)格(12000根碳纖維發(fā)熱絲)的碳纖維發(fā)熱單元線31，發(fā)熱功率約為176w，采用本發(fā)明實(shí)施例中雙根6k規(guī)格(6000根碳纖維發(fā)熱絲)的碳纖維發(fā)熱單元線31，兩根碳纖維發(fā)熱單元線31發(fā)熱功率總和降低至140w，大大降低了電能消耗。

本發(fā)明實(shí)施例提供的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線采用雙根或多根碳纖維發(fā)熱線替代現(xiàn)有技術(shù)中單根碳纖維發(fā)熱線的制作工藝，在達(dá)到相同發(fā)熱溫度的前提下，大大降低了發(fā)熱功率，節(jié)約電能。

實(shí)施例2

與實(shí)施例1不同的是，本實(shí)施例中的碳纖維發(fā)熱單元線31為三根，每根碳纖維發(fā)熱單元線31包括4000根碳纖維絲。與現(xiàn)有技術(shù)中單根12k規(guī)格(12000根碳纖維發(fā)熱絲)的碳纖維發(fā)熱線相比，同樣可以實(shí)現(xiàn)電能消耗的降低。

相對(duì)應(yīng)地，三根碳纖維發(fā)熱單元線31的碳纖維發(fā)熱絲均由絕緣層32包裹，導(dǎo)熱保護(hù)層33裹覆三根碳纖維發(fā)熱單元線31，其他數(shù)量的碳纖維發(fā)熱單元線31制成的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊在此不一一列舉。

實(shí)施例3

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種地暖系統(tǒng)，包括地板、供電接口及多個(gè)如上述實(shí)施例所述的碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊，所述供電接口用于向碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的發(fā)熱線供電，多個(gè)碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊并排鋪設(shè)，所述地板鋪設(shè)在碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊上。

本發(fā)明實(shí)施例提供的地暖系統(tǒng)無需在地板本體上開設(shè)排線槽，因此不會(huì)出現(xiàn)地板本體因開槽或直接與發(fā)熱線接觸而造成的分層開裂，隔熱板的排線槽可以在隔熱層成型時(shí)形成，而不需要后續(xù)開槽，因此，可以在工廠批量生產(chǎn)襯墊，也省去了開槽這一工藝過程，節(jié)省人力物力，大大提高了生產(chǎn)效率。另外，在安裝地板時(shí)，可以將電采暖模塊鋪設(shè)在地面，然后覆蓋地板本體，安裝方式相比傳統(tǒng)的發(fā)熱地板更加方便。

實(shí)施例4

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊中發(fā)熱線的制作方法，參見圖5，所述方法包括以下步驟：

s1、將絕緣層包覆在多根碳纖維絲的外側(cè)，制成單根碳纖維發(fā)熱單元線；

s2、將導(dǎo)熱保護(hù)層包覆在多根碳纖維發(fā)熱單元線外側(cè)；

s3、裁剪得到發(fā)熱線。

其中，s1中，所述單根碳纖維發(fā)熱單元線包括6000根碳纖維絲，所述絕緣層由耐高溫絕緣材料制成；s2中，所述導(dǎo)熱保護(hù)層由耐高溫pvc阻燃材料或耐高溫cpvc阻燃材料制成，具體說明如上，在此不再贅述。

進(jìn)一步地，s3之后還包括，在碳纖維節(jié)能發(fā)熱模塊的兩端與接頭連接，所述接頭包括兩個(gè)金屬件，所述金屬件與發(fā)熱線的端部一一對(duì)接接。

s3中，裁剪得到的發(fā)熱線的長(zhǎng)度與導(dǎo)熱板上排線槽的長(zhǎng)度相匹配，將裁剪得到的發(fā)熱線排在排線槽內(nèi)，發(fā)熱線的兩端均由線槽引出口引出，并接在同一個(gè)接頭上。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。